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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
課題
名稱
電動(dòng)小型播種機(jī)設(shè)計(jì)
系 別： 機(jī)械工程系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： 機(jī)083
學(xué)生姓名： 趙 樸
學(xué) 號(hào)： 33
指導(dǎo)教師： 孫有亮
開題時(shí)間： 2012年3月31日
課題來源
導(dǎo)師課題
課題類別
工程設(shè)計(jì)
一 、論文資料的準(zhǔn)備
播種機(jī)是以作物種子為播種對(duì)象的種植機(jī)械。用于某類或某種作 物的播種機(jī)，常冠以作物種類名稱，如谷物條播機(jī)、玉米穴播機(jī)、棉花播種機(jī)、牧草撒播機(jī)等。
播種機(jī)的發(fā)展概況 公元前1世紀(jì)，中國(guó)已推廣使用耬，這是世界上最早的條播機(jī)具，今仍在北方旱作區(qū)應(yīng)用。1636年在希臘制成第一臺(tái)播種機(jī) 。1830 年俄國(guó)人在畜力多鏵犁上制成犁播機(jī)。1860年后，英美等國(guó)開始大量生產(chǎn)畜力谷物條播機(jī)。20世紀(jì)后相繼出現(xiàn)了牽引和懸掛式谷物條播機(jī)，以及運(yùn)用氣力排種的播種機(jī)。50年代發(fā)展精密播種機(jī)。中國(guó)從20世紀(jì)50年代引進(jìn)了谷物條播機(jī)、棉花播種機(jī)等。60年代先后研制成懸掛式谷物播種機(jī)、離心式播種機(jī)、通用機(jī)架播種機(jī)和氣吸式播種機(jī)等多種類型，并研制成磨紋式排種器。到70年代，已形成播種中耕通用機(jī)和谷物聯(lián)合播種機(jī)兩個(gè)系列，同時(shí)研制成功了精密播種機(jī)。
播種機(jī)的類型 按播種方法，可分為以下幾種：
? ?①撒播機(jī)。使撒出的種子在播種地塊上均勻分布的播種機(jī)。常用的機(jī)型為離心式撒播機(jī)，附裝在農(nóng)用運(yùn)輸車后部。由種子箱和撒播輪構(gòu)成。種子由種子箱落到撒播輪上，在離心力作用下沿切線方向播出，播幅達(dá)8 ～12米。也可撒播粉狀或粒狀肥料、石灰及其他物料。撒播裝置也可安裝在農(nóng)用飛機(jī)上使用。
? ?②條播機(jī)。主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒種子的播種作業(yè)。常用的有谷物條播機(jī)，作業(yè)時(shí)，由行走輪帶動(dòng)排種輪旋轉(zhuǎn)，種子按要求由種子箱排入輸種管并經(jīng)開溝器落入溝槽內(nèi)，然后由覆土鎮(zhèn)壓裝置將種子覆蓋壓實(shí)。其結(jié)構(gòu)一般由機(jī)架、牽引或懸掛裝置、種子箱、排種器、傳動(dòng)裝置、輸種管、開溝器、劃行器、行走輪和覆土鎮(zhèn)壓裝置等組成。單機(jī)播幅為6～7米，播速一般為10～12千米／小時(shí)。
? ?③穴播機(jī)。按一定行距和穴距，將種子成穴播種的種植機(jī)械。每穴可播1?；驍?shù)粒種子，分別稱單粒精播或多粒穴播，主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆類等中耕作物，又稱中耕作物播種機(jī) 。每個(gè)播種機(jī)單體可完成開溝 、排種、覆土、鎮(zhèn)壓等整個(gè)作業(yè)過程。
④精密播種機(jī)。以精確的播種量、株行距和深度進(jìn)行作業(yè)的播種機(jī)。具有節(jié)省種子、免除出苗后的間苗作業(yè)、苗距整齊的優(yōu)點(diǎn) 。 一般在穴播機(jī)各類排種器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。也有事先將單粒種子按一定間距固定的紙帶播種，或使種子垂直回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的環(huán)形橡膠或塑料制種帶孔排入種溝。
?⑤聯(lián)合作業(yè)機(jī)和免耕播種機(jī)。如在谷物條播機(jī)上加設(shè)肥料箱、排肥裝置，即可在播種的同時(shí)施肥。與土壤耕作、噴撒殺蟲劑 、除莠劑和鋪塑料薄膜等項(xiàng)作 業(yè)組成聯(lián)合作業(yè)機(jī)，能一次完成上述各項(xiàng)作業(yè)。免耕播種機(jī)是在前茬作物收獲后直接開出種溝播種，以防止水土流失、節(jié)省能源，降低作物成本。
目前，小型農(nóng)用播種機(jī)保有量與小型農(nóng)用拖拉機(jī)的數(shù)量幾乎持平，每年的春播前是小型農(nóng)用播種機(jī)配件銷量最大的時(shí)期，從幾年的銷售情況看，銷售的配件主要是易損件和耐用件。
第一臺(tái)真正高效率的播種機(jī)直到1701年才由英國(guó)農(nóng)民發(fā)明家念斯洛·圖爾制造出來。圖爾發(fā)覺早期的播種機(jī)有問題，它們不能均勻地撒播種子。種子本該呈直線撒播，但在種子播種線上卻常常有缺漏。因此，圖爾發(fā)明了一個(gè)彈簧機(jī)械裝置，它均勻、連續(xù)地把種子撒播出去。由于種子以這種方式撒播，每棵作物都有望能很好地生長(zhǎng)，而且由于小麥成直線種植而更易除掉雜草。其結(jié)果是農(nóng)民獲得了更好的收成和更多的利益，食品供應(yīng)也更為可靠。
隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷推進(jìn)，各地的溫室大棚也越建越多，大棚耕作機(jī)械成了農(nóng)戶耕作的急需品。但國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的大棚耕作機(jī)械顯現(xiàn)出機(jī)型不多、應(yīng)用不方便的特點(diǎn)，且多為借用現(xiàn)有的露地用小型耕作機(jī)械。
近幾年針對(duì)溫室、大棚等特殊耕作環(huán)境，國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)廠家研制生產(chǎn)了一些小型耕作機(jī)械。但產(chǎn)品大多存在體積大、操作不靈便、在邊角地帶無法工作、漏耕嚴(yán)重、生產(chǎn)效率低、適應(yīng)性較差等缺陷，在作業(yè)性能、可靠性和耐久性等方面也都存在一些問題。
相比之下，國(guó)外設(shè)施農(nóng)業(yè)耕作機(jī)械技術(shù)非常成熟，其機(jī)械作業(yè)性能穩(wěn)定、功能齊全、小巧輕便，但進(jìn)口機(jī)型價(jià)格高，一般每臺(tái)在7000元以上，而且配件不全，維修服務(wù)跟不上。我國(guó)生產(chǎn)的多功能農(nóng)田管理機(jī)一般比國(guó)外的同類機(jī)型價(jià)格低一半，但其質(zhì)量往往又讓消費(fèi)者擔(dān)心。
設(shè)施內(nèi)作物的栽培方法各種各樣，與之配套的作業(yè)機(jī)械也各不相同。設(shè)施內(nèi)缽苗栽植技術(shù)的關(guān)鍵是缽苗移栽機(jī)，配套機(jī)械主要有穴盤育苗、缽盤育苗設(shè)備及高效機(jī)械化制缽機(jī)等。我國(guó)目前尚無此類小型移栽機(jī)，因此，國(guó)內(nèi)目前急需開發(fā)小型精密或精量播種機(jī)。
二、本課題的目的（重點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)）
畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科大學(xué)生完成學(xué)業(yè)中最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是將在大學(xué)學(xué)到的理論知識(shí)系統(tǒng)化、條理化、實(shí)用化最關(guān)鍵的一環(huán)。通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高分析與解決實(shí)際問題的能力；較復(fù)雜工程計(jì)算的工作能力；計(jì)算機(jī)繪圖與手工繪畫相結(jié)合的工程圖繪制能力。掌握一般機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路、方法和步驟，掌握常用工程材料的性能和選配能力。盡快完成學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡。
通過對(duì)電動(dòng)小型播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)以及機(jī)械系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)電動(dòng)小型播種機(jī)的工作原理、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等進(jìn)行掌握、理解。使其滿足工作職能要求來完成電動(dòng)小型播種機(jī)各部分的設(shè)計(jì)。即能完成農(nóng)戶大棚正常播種，并且增加部分裝置也可用于施肥、耙磨、鋤草等輔助作業(yè)。并在此前提下滿足操作簡(jiǎn)便、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)上的要求。做到和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，不要做沒用又耗費(fèi)大的產(chǎn)品。
重點(diǎn)：本課題分兩個(gè)部分：電動(dòng)小型播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)和電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
該機(jī)構(gòu)主要由機(jī)架、動(dòng)力裝置、操縱機(jī)構(gòu)、開溝器、鎮(zhèn)壓輪、播種量調(diào)節(jié)器和料斗等組成。
對(duì)總體設(shè)計(jì)需對(duì)電動(dòng)小型播種機(jī)的工作原理、各機(jī)構(gòu)之間關(guān)系、各零、部件組成及關(guān)系進(jìn)行掌握。
創(chuàng)新點(diǎn)：電動(dòng)小型播種機(jī)主要由機(jī)械系統(tǒng)、電力系統(tǒng)兩大部分組成。本播種機(jī)以電力為動(dòng)力裝置，相對(duì)傳統(tǒng)的播種機(jī)更符合環(huán)保無污染發(fā)展的觀點(diǎn)，而且其自動(dòng)化程度要有所提高，而且能耗小，效率高，并且操作方便，相對(duì)來說更適于近來發(fā)展較快的溫室大棚作業(yè)。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
電動(dòng)小型播種機(jī)的方案設(shè)計(jì)，包括總體設(shè)計(jì)，機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
技術(shù)要求：播種深度20～60mm連續(xù)可調(diào)，播種行距200～500mm連續(xù)可調(diào)，播種穴據(jù)5～500mm可調(diào)，種子破碎率和播種均勻度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
工作要求：要求最大生產(chǎn)率為30畝／日。
設(shè)計(jì)思路：（1）、根據(jù)工作環(huán)境要求及設(shè)計(jì)要求確定其工作原理，選擇機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)方式。
1.考慮大棚的土壤硬度，電動(dòng)機(jī)功率的選擇可以較低；同時(shí)注意電氣線路部分的高度絕緣。
3.零件可直接選擇標(biāo)準(zhǔn)件，其他的小型部件可以自行設(shè)計(jì)加工。為了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，選鏈條作為傳動(dòng)方式。
4.為了增大整機(jī)的作業(yè)牽引力，故把地輪向后調(diào)。后面的兩個(gè)鎮(zhèn)壓輪也改為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，使整機(jī)變?yōu)樗妮嗱?qū)動(dòng)的形式。
5.因作業(yè)場(chǎng)地和機(jī)身重量都比較小，整轉(zhuǎn)彎的時(shí)候可手動(dòng)轉(zhuǎn)彎，不對(duì)轉(zhuǎn)彎進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。
（2）初步確定主機(jī)、主要元件或構(gòu)件的基本參數(shù)和技術(shù)性能，如功率、承載、速度、行程或調(diào)節(jié)幅度、外形尺寸等。
1.播種機(jī)的運(yùn)行速度保持在與人的步行速度。
2.其功率大小，需要根據(jù)實(shí)地實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)算而確定下來。外形尺寸根據(jù)以往的成功設(shè)計(jì)，而選擇兩壟的播種機(jī)機(jī)架。而開溝器，覆土器，播種速度，施肥量等可自行調(diào)節(jié)。
3.通過機(jī)構(gòu)的調(diào)整加大機(jī)身重量等，可以使整機(jī)的地面接觸力更大。
（3） 、通常提出幾種不同方案，從技術(shù)和設(shè)計(jì)兩個(gè)方面比較論證，選擇最理想的。通過實(shí)驗(yàn)，最終確定所選擇的設(shè)計(jì)方案?；静シN方式有：條播、穴播（點(diǎn)播）、撤播、精密播種、及聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)五種。這幾種機(jī)型的輔助部件基本相同，只是其核心工作部件排種器有較大差異。
設(shè)計(jì)方案一：直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置，單行播種。
1.優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度便于控制，對(duì)操作人員技術(shù)要求不高，對(duì)環(huán)境無污染。
2.缺點(diǎn)：作業(yè)效率較低，能源需要定時(shí)補(bǔ)給，不適合長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)。
設(shè)計(jì)方案二：交流電機(jī)動(dòng)力，雙行播種。
1.優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度便于控制，無污染，可以方便在大棚環(huán)境中工作。
2.缺點(diǎn)：雙行播種，能源利用率低，工作總量較小，需要外接電源，對(duì)操作距離有限制，需要自行手動(dòng)轉(zhuǎn)彎。
設(shè)計(jì)方案三：交流電機(jī)動(dòng)力，三行播種。
1.優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度便于控制，無污染，工作效率更高。
2.缺點(diǎn)：?jiǎn)涡胁シN，能源利用率低，需要有外接電源才能工作，制作比較復(fù)雜。
經(jīng)過比較，我選用交流電機(jī)動(dòng)力，雙行播種，兼顧效率和經(jīng)濟(jì)性。
四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）
3.21～3.27 完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告，開題報(bào)告。
3.28～4.10 設(shè)計(jì)任務(wù)分析與總體方案的確定。
4.11～5.22 實(shí)施設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、試驗(yàn)。
5.23～6.16 進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真樣機(jī)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，并編寫設(shè)計(jì)說明書。
6.18～6.22 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定。
五、主要參考文獻(xiàn)
［1］王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)1. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
［2］王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)3. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
［3］王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
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［5］徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988年
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［9］董剛 李建功 潘鳳章.機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械類）第三版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998年
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［11］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)（下）. 化學(xué)工業(yè)出版社，1997年
［12］王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)5. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
［13］王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
［14］王文斌.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)6. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
教研室意見：
教研室主任簽名： 日期：
系意見：
系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：
系蓋章