農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)課程設(shè)計(jì)(后開(kāi)溝器的設(shè)計(jì))

SHASDONGUNtVERSITYSHASDONGUNtVERSITYObIF(uxOIOGV農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)課程設(shè)計(jì)玉米播種機(jī)后開(kāi)溝器設(shè)計(jì)(THEDESIGHOFDITCHINGMACHING)目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章緒論 3\o"CurrentDocument"1.1前言 3\o"CurrentDocument"1.2開(kāi)溝器國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 3\o"CurrentDocument"1.3開(kāi)溝器分類(lèi) 3\o"CurrentDocument"1.4課題研究意義 4\o"CurrentDocument"第二章開(kāi)溝器總體設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"2.1功能和要求 4\o"CurrentDocument"2.2開(kāi)溝器結(jié)構(gòu) 4\o"CurrentDocument"2.3開(kāi)溝器總體 5\o"CurrentDocument"2.4覆土器 6第一章緒論1.1前言近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和國(guó)家對(duì)三農(nóng)問(wèn)題的關(guān)注，以及對(duì)農(nóng)業(yè)投入力度的加大，農(nóng)民種植經(jīng)濟(jì)作物的積極性明顯增加。目前全世界范圍內(nèi)耕作制度發(fā)展上存在兩個(gè)明顯的趨勢(shì)：一是種植制度上熟制由少到多；二是在耕作次數(shù)上由多到少。這是因?yàn)槿丝诘脑黾?，土地的減少，對(duì)糧食及飼料的需求不斷增加，迫使人們提高單產(chǎn)而積極發(fā)展多熟制；另一方面為減少能源消耗，保持水土，降低成本，則尋求新的耕法代替?zhèn)鹘y(tǒng)耕法，即推廣少耕和免耕。隨著科技的發(fā)展，機(jī)械化栽培方式正在逐步代替手工勞作，極大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，但是機(jī)械化作業(yè)中由于機(jī)器在田間的多次碾壓，土壤被壓實(shí)而板結(jié)。大量試驗(yàn)研究表明：采用保護(hù)性耕作對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，改善土壤的固、液、氣三相比例，從而達(dá)到增產(chǎn)增收的目的具有重要的意義1.2開(kāi)溝器國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀開(kāi)溝器主要有兩種：第一種為開(kāi)種溝而設(shè)計(jì)的開(kāi)溝器，開(kāi)溝器為小型從動(dòng)部件，靠牽引作用力而開(kāi)出適合種子發(fā)育的種床，溝形表現(xiàn)為小、窄、淺等特點(diǎn)，開(kāi)溝器常作為播種機(jī)一附屬部件而掛靠其上；第二種為開(kāi)排水溝或其它用途的開(kāi)溝機(jī)，開(kāi)溝機(jī)相對(duì)較大型，一般以主動(dòng)型部件為主，消耗功率大，體積大，溝深且寬。1.3開(kāi)溝器分類(lèi)開(kāi)溝器按其入土角不同可分為銳角和鈍角兩大類(lèi)。銳角開(kāi)溝器主要有鋤鏟式、翼鏟式、船形鏟式、芯鏵式等;鈍角開(kāi)溝器主要有單圓盤(pán)式、雙圓盤(pán)式、滑刀式、靴式等。鋤鏟式開(kāi)溝器有標(biāo)準(zhǔn)型、通用型、聯(lián)合型和栽植型等。工作時(shí)，靠自身和附加的重力，在牽引力作用下，有自行入土趨勢(shì)，因此入土性能好。鋤鏟尖部和前脊有將部分土壤升起的作用，使底層土壤上抬到表層;鋤鏟兩側(cè)對(duì)土壤有擠壓作用，開(kāi)溝后形成土丘和溝痕。但部分下層較濕的土壤被翻到上層，并使干濕土相混，容易跑墻，不宜于干旱地區(qū)使用。若播種前整地要求不嚴(yán)，則易發(fā)生擁土纏草或堵塞現(xiàn)象。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、易制造的優(yōu)點(diǎn)，多用于低速谷物條播機(jī)。芯鏵式開(kāi)溝器中國(guó)特有的適于壟作的開(kāi)溝器，綜合固有穰耙芯子的特點(diǎn)設(shè)計(jì)而成。工作時(shí)，它的前棱和兩側(cè)對(duì)稱(chēng)曲面使土壤沿曲面上升側(cè)滑，并將殘茬、表層干土塊、雜草等向兩側(cè)拋出。對(duì)播前整地要求不高，可在壟留茬地上開(kāi)溝，有利于清除壟上殘茬和雜草。開(kāi)溝較寬，苗幅寬可達(dá)5?12厘米，溝底平整。但作業(yè)時(shí)，下層濕土有上翻趨向，不利于保墻;開(kāi)溝阻力較大，適用于中國(guó)東北地區(qū)壟作播種機(jī)和中耕作物播種機(jī)。為適應(yīng)高速播種，有的將芯鏵開(kāi)溝器改進(jìn)成窄型，并將兩側(cè)曲面設(shè)計(jì)成流線型，以減少翻土和向兩側(cè)推土作用。單圓盤(pán)式開(kāi)溝器圓盤(pán)凹面與播種機(jī)前進(jìn)方向呈3°?8°偏角。工作時(shí)，圓盤(pán)滾動(dòng)使土壤沿凹面上升，拋向一側(cè)，并切出圓弧形的種溝，輸種管的種子順圓盤(pán)凸面落入種溝。單圓盤(pán)開(kāi)溝器的結(jié)構(gòu)較雙圓盤(pán)式簡(jiǎn)單，入土性能較好，對(duì)整地要求不高。但由于圓盤(pán)將部分濕土掀起，干濕土相混，容易跑墻，不適于干旱地區(qū)使用。種子落在圓弧形溝內(nèi)，使播深一致性差。多用于谷物條播機(jī)。雙圓盤(pán)式開(kāi)溝器有普通型、寬幅型和交錯(cuò)型等。普通型雙圓盤(pán)開(kāi)溝器的兩圓盤(pán)刃口在前下方相交于一點(diǎn)，形成一夾角（通常為9°?12°）。工作時(shí)，在自重及附加彈簧壓力作用下入土，兩圓盤(pán)滾動(dòng)前進(jìn)，將土切開(kāi)和推向兩側(cè)，開(kāi)成種溝，種子（肥料）經(jīng)過(guò)開(kāi)溝器體中部的導(dǎo)種筒落入溝底。寬幅型雙圓盤(pán)開(kāi)溝器的特點(diǎn)是兩圓盤(pán)的夾角為23°，開(kāi)出的溝形寬，種溝中部呈一凸尖，將種溝分為兩個(gè)小溝。種子經(jīng)叉形分種管后分成兩條種子流，分別落在兩個(gè)小溝內(nèi)，形成兩條種行，因此，這種開(kāi)溝器同時(shí)可播兩行種子。交錯(cuò)型雙圓盤(pán)開(kāi)溝器是兩圓盤(pán)在前下方處相互前后錯(cuò)開(kāi)（兩圓盤(pán)中心錯(cuò)開(kāi)26毫米）。具有較強(qiáng)的入土、切土及切斷雜草、殘茬的能力。雙圓盤(pán)式開(kāi)溝器工作適應(yīng)性強(qiáng)，能在整地條件較差、土壤濕度較大、殘茬較多的情況下作業(yè)。工作穩(wěn)定可靠，能適于較高速度作業(yè)。但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜入土性能差，在高速下需較大的壓力作用才能入土;對(duì)種子分布有干擾;所開(kāi)溝底不平，不適于淺播作物。多用于谷物條播機(jī)，也可用于中耕作物播種機(jī)。同時(shí)，向下擠壓而形成種溝，種子從兩側(cè)板中間落入溝底。開(kāi)溝寬度取決于兩側(cè)板間距，一般為4?6厘米。兩翼板的尾部呈階梯形或斜向切口，使下層濕土能先落入溝內(nèi)覆蓋種子，以利種子發(fā)芽。有的在滑刀下部裝有V型底托（壓溝踵），作業(yè)時(shí)將種溝壓實(shí)呈V型，有利于減少種子落地后的彈跳和滾動(dòng)，且便于種子生根發(fā)芽?；妒介_(kāi)溝器有長(zhǎng)滑刀型、短滑刀型。其入土部分為一滑刃，向下壓切土壤，在將表土向兩側(cè)推擠的刀式開(kāi)溝器靠自重及輔助彈簧壓力的作用入土，當(dāng)配四連桿仿形機(jī)構(gòu)時(shí)，能使滑刀平行加深，達(dá)到開(kāi)溝深度穩(wěn)定，土層不亂，提高開(kāi)溝質(zhì)量。適用于玉米、棉花等中耕作物播種機(jī)。靴式開(kāi)溝器一種鈍角入土的開(kāi)溝器。工作時(shí)，在自重及附加重力的作用下，將表土向下向兩側(cè)擠壓形成一定深度的種溝。不會(huì)使?jié)裢练?，利于保墻。但?duì)播前整地要求較高，土壤濕度過(guò)大時(shí)易粘土。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，易于制造。適用于淺播牧草、谷物、蔬菜等小粒種子的條播機(jī)，也可用于栽植機(jī)械。1.4課題研究意義隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平越來(lái)越高，對(duì)農(nóng)機(jī)具的需求也呈不斷上升的趨勢(shì)。推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化能夠節(jié)約勞動(dòng)力，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)條件，不斷提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益。開(kāi)溝機(jī)作為一種新型的農(nóng)田耕作機(jī)械，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中逐漸被推廣，但傳統(tǒng)的開(kāi)溝機(jī)只能在機(jī)體中間位置開(kāi)溝，往往難以完成田埂邊開(kāi)溝作業(yè)，不利于田間四周的作物生長(zhǎng)，因此，對(duì)開(kāi)溝機(jī)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化是非常必要的。本文將在原有的研究成果上進(jìn)一步創(chuàng)新，對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。第二章開(kāi)溝器總體設(shè)計(jì)2.1功能和要求播種機(jī)的主要工作部件。能在種床上按農(nóng)業(yè)技術(shù)要求開(kāi)出一定深度的種溝，引導(dǎo)種子（肥料）落入，并覆蓋濕土。開(kāi)溝器的工作質(zhì)量直接影響到播種質(zhì)量。因此，要求開(kāi)出的種溝深淺一致，深度能調(diào)，幅寬合適，溝形整齊，有一定的自行覆土作用，并且干濕土不混，細(xì)濕土先覆蓋種子，以利于種子發(fā)芽2.2開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)開(kāi)溝器主要由芯鏵、鏵柄、輸種管和護(hù)種罩等組成。芯鏵一般用3?5mm厚的65Mn鋼板制成，鏵尖及刃部進(jìn)行熱處理，硬度為HRC37?42冏，以增加其耐磨性。開(kāi)溝器的主要參數(shù)有：鏟面升角a，入土角過(guò)大，入土性能差，且阻力增加。入土角過(guò)小，會(huì)使芯鏵尖而長(zhǎng)，強(qiáng)度減弱，一般芯鏵入土角以300為宜。鏟尖張角2y，鏟尖張角不能過(guò)大，此角必須保證土粒、殘茬、雜草沿刃口向后滑移，而不致纏掛、擁堵，一般為40。。入土隙角￡，芯鏵底部有一隙角￡，它有利于入土，一般為7°?9°，過(guò)大則使溝底不平，過(guò)小使入土性能差。開(kāi)溝器幅寬B芯鏵開(kāi)溝器主要用于壟作寬幅，芯鏵幅寬大小取決于播種的苗幅寬度，一般為60mm。本開(kāi)溝器采用芯鏵、鏵柄、輸種管和護(hù)種罩焊接結(jié)構(gòu)，制造工藝簡(jiǎn)單，強(qiáng)度好。采用直徑為25mm的無(wú)縫或焊接鋼管作為開(kāi)溝器的導(dǎo)種管，又兼開(kāi)溝器立柱的部分功能，強(qiáng)度好，體形小，阻力小。采用小直徑導(dǎo)管做開(kāi)溝器導(dǎo)種管正式立式圓盤(pán)播種器排種工藝的需要，也是排種器革新的產(chǎn)物。以前不乏研究者認(rèn)為，輸種管直徑太小將破壞種子流的均勻性，因?yàn)樗鹆烁嗟姆N子碰撞，但這是對(duì)舊有排種而言。立式圓盤(pán)排種器的研究使我們改變了這種看法。本來(lái)只有8?12mm粗的原始種子流，何必再放到35?40mm的輸種管中去晃蕩。為此我們?cè)诓シN機(jī)上采用了直徑僅有20mm的輸種管，接著也就更新了開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)。這種開(kāi)溝器由于采用合理的結(jié)