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玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 曹雙雙 學(xué) 號(hào) 8031212203 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16 2 指導(dǎo)老師 弋曉康 日 期 2016 05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 農(nóng)作技術(shù)與農(nóng)機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少 又相互作用 前者是后者產(chǎn)生的前提并依靠后者來 完成 后者為前者的實(shí)現(xiàn)而存在并能促進(jìn)前者的發(fā)展 耕作播種一體耕作技術(shù)是農(nóng)機(jī)和農(nóng)業(yè)結(jié)合 的改革 現(xiàn)在全世界使用開展示與推廣 現(xiàn)實(shí)表明 耕作具有增加土壤肥力 保墑 增加農(nóng)民收 入和降低作業(yè)成本等是獲得良好的成果 現(xiàn)在 大力推廣和使用耕作技術(shù)的核心是各種先進(jìn)的播 種機(jī) 因?yàn)楦鲹碛兄豢商娲淖饔?提出了更高的要求用以針對北方旱地的農(nóng)業(yè)播種 為 此 研發(fā)播種效果好 節(jié)水成果明顯 滅草徹底等共同作業(yè)的農(nóng)機(jī)擁有很重要的意義 首先 比較成熟的播種機(jī)技術(shù)的發(fā)展 使得秸稈不纏繞開溝器等工作部件 雜草等對機(jī)具不 擁堵 為耕作提供了較為可靠的實(shí)現(xiàn)保障 其次 覆蓋于地面的小麥殘茬和玉米秸稈等 可以使地表土壤的有機(jī)質(zhì)增多 地力加強(qiáng) 同 時(shí)可以省時(shí)省工 有較為明顯增產(chǎn)效果 本文設(shè)計(jì)的玉米播種機(jī)集耕作 施肥 播種等一體化作業(yè) 其中行距可以調(diào) 株距等亦可調(diào) 對于施肥量的也是可調(diào)的 不僅能實(shí)現(xiàn)免耕播種一些性能 還能實(shí)現(xiàn)精量播種 本課題設(shè)計(jì)的主 要內(nèi)容是玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 主要通過對原始數(shù)據(jù)的分析 方案的論證比較與選擇 完成了免耕 播種機(jī)的總體設(shè)計(jì) 傾斜圓盤式排種器的設(shè)計(jì) 破茬裝置的設(shè)計(jì) 施肥裝置的設(shè)計(jì)及整體機(jī)架的 設(shè)計(jì)等內(nèi)容 在此基礎(chǔ)上對玉米播種機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)尺寸等進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和 說明 并且對軸承以及軸承盒的型號(hào)作了選擇 使本方案有了初步的設(shè)計(jì)應(yīng)用價(jià)值 關(guān)鍵詞 播種機(jī) 排種器 精量播種 玉米 耕作 目 錄 1 緒論 1 1 1 課題研究的目的與意義 1 1 2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1 1 3 對課題的任務(wù)要求及目標(biāo)的分析 2 1 4 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 2 1 5 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 2 1 6 工作條件及解決方法 3 2 玉米播種機(jī)總體設(shè)計(jì) 3 2 1 播種機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)原則 3 2 2 免耕播種機(jī)總體結(jié)構(gòu) 3 2 3 播種機(jī)工作特點(diǎn) 4 3 玉米播種機(jī)排種器的設(shè)計(jì) 4 3 1 傾斜圓盤式排種器 4 3 2 排種盤外形的確定 5 3 3 排種盤直徑的確定 6 3 4 排種盤傾角的確定 6 3 5 型孔結(jié)構(gòu)及尺寸確定 6 3 6 排種盤外側(cè)邊緣厚度的確定 8 3 7 孔間距的確定 8 4 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計(jì) 9 4 1 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)原理 9 4 2 傳動(dòng)裝置與工作裝置 9 5 玉米播種機(jī)開溝器的設(shè)計(jì) 9 5 1 設(shè)計(jì)原理 9 5 2 設(shè)計(jì)參數(shù) 10 6 排肥器的設(shè)計(jì) 10 6 1 排肥器的結(jié)構(gòu)及工作原理 10 6 2 排肥器主要技術(shù)參數(shù)的確定 11 7 軸的校核 11 7 1 按扭矩初算軸徑 11 7 2 軸的校核 12 總 結(jié) 13 致 謝 14 參考文獻(xiàn) 15 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 1 1 課題研究的目的與意義 傳統(tǒng)耕作雖然帶來了經(jīng)濟(jì)效益 但對地面的保護(hù)減少了 從而使得土壤發(fā)生嚴(yán)重的水蝕與風(fēng) 蝕 耕作使得土壤破碎 良好的種床被制造了出來 與此同時(shí)土層中的微生物與蚯蚓被大范圍的 消滅了 從而讓土壤的活性下降相當(dāng)嚴(yán)重 耕作幅度越大 土壤的恢復(fù)功能 保護(hù)功能就喪失越 多 土壤的原有特性越難保持 要恢復(fù)就越困難 這些年來 我國機(jī)械耕作已是非常普遍 作物 產(chǎn)量上升幅度較大 但污染和環(huán)境的破壞也日益嚴(yán)重 因此 在有根茬的未耕地上進(jìn)行播種 減 少對土地的破壞 并能有效地控制風(fēng)蝕和防治沙塵暴 對春季干旱 增加作物產(chǎn)量等有顯著作用 1 從而對播種機(jī)的設(shè)計(jì)就有了相應(yīng)的要求 本課題設(shè)計(jì)了玉米播種機(jī)的破茬裝置和開溝器等零部件的設(shè)計(jì) 機(jī)器應(yīng)該能夠減少破壞土地 可以有效地控制風(fēng)蝕防治沙塵暴 對春季干旱 增加作物產(chǎn)量 同時(shí)減少現(xiàn)場操作的各個(gè)環(huán)節(jié) 以提 高玉米產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 玉米播種機(jī)是大中型機(jī)械支持農(nóng)業(yè)機(jī)械 經(jīng)濟(jì)效率高的經(jīng)濟(jì)效益 適合在我國各個(gè)地區(qū)的種植情況 獲得良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益 經(jīng)濟(jì)效益等 2 1 2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 耕作種植 也被稱為一種保護(hù)性耕作 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是特殊的農(nóng)業(yè)機(jī)器需要 可靠的質(zhì)量 性能好 主要總結(jié)了四個(gè)關(guān)鍵機(jī)器 第一 不要太多影響種植操作 保持良好的地 面覆蓋稻草處理減少蒸發(fā) 減少風(fēng)蝕 第二 機(jī)器工作 化肥和種子傳播到秸稈覆蓋 種子和肥 料肥料之間的底部或側(cè)面下方的種子 保持 5 厘米的距離 第三 病蟲害和雜草 及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并 及時(shí)處理 第四 耕作種植 繼續(xù)在地上壓實(shí)機(jī)操作和人力 從而贏得定期使用深松機(jī)進(jìn)行深加工 根據(jù)這種情況 每隔 2 到 3 年 中國的一個(gè)主要干旱國家 干旱 半干旱和半濕潤偏面積 52 5 的總土地面積的陸地面積 全國最分區(qū) 旱作農(nóng)業(yè)面積 干旱農(nóng)業(yè)發(fā)展存在的主要問題 水土流失和風(fēng)蝕荒漠化嚴(yán)重 土壤 貧瘠 更少的降雨和氣溫較低 產(chǎn)量低 中國北方干旱地區(qū)近年來 沙塵暴發(fā)生的頻率越來越高 風(fēng)力侵蝕和沙漠化很嚴(yán)重 為了降低成本收入 保護(hù)生態(tài)環(huán)境 和收益 并實(shí)現(xiàn)我國干旱區(qū)的可 持續(xù)發(fā)展 我們的國家應(yīng)該做實(shí)驗(yàn)研究的實(shí)驗(yàn)研究是由農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè) 保護(hù)性耕作有許多省 自治區(qū) 在 中國的推廣和示范 更明顯的成果 促進(jìn)我國糧食生產(chǎn)穩(wěn)定增長 提高農(nóng)業(yè)效率和生產(chǎn)能力 促進(jìn) 農(nóng)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了積極作用 自 1988 年以來 美國稻草殘留物覆蓋為主 培養(yǎng)分為三種模式 傳統(tǒng)耕作 播種后地面覆蓋 率不到 15 主要包括深松耕作和表面耕作 免耕播種地面覆蓋率約為 20 后多次主要表面耕 作 保護(hù)性耕作播種地面覆蓋率超過 30 免耕或后表層土壤種植前操作 依靠除草劑除草 如 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 通常免耕播種機(jī)和免耕施肥播種機(jī) 1750 年 1760 年 1770 年 1780 年 免耕精量播種 免耕 施肥播種機(jī) 1820 型鋤鏟式風(fēng)鉆 1890 1895 型免耕播種機(jī) 澳大利亞的干旱地區(qū)約占 81 的澳洲大陸 是一個(gè)典型的農(nóng)業(yè)國家 澳大利亞在全國各地建 立了大量的水土保持耕作試驗(yàn)站 取得了良好的效果 覆蓋大量的測試表明 有殘留的農(nóng)田土壤 沖洗的程度降至 1 10 的裸露農(nóng)田 地面覆蓋是一種有效的水土保持措施之一 有效降低土層變薄 的威脅 加拿大位于北美洲 直到 1950 年代 也是溝犁翻耕 過度耕作土壤表面殘留太少 不能有效 抵抗風(fēng)蝕和水蝕 導(dǎo)致水土流失 其保護(hù)性耕作研究 大致可以分為三個(gè)階段 第一階段 從 1955 年到 1985 年 主要專注于除草劑和免耕播種機(jī)的研究 第二階段 從 1985 年到 1995 年 實(shí)驗(yàn)研究成功 除草劑價(jià)格大幅下降 除草更有效 更可靠的保護(hù)性耕作機(jī)的性能選擇 保護(hù)性 耕作得到大面積的推廣應(yīng)用 第三階段 1995 年到目前為止 由于食品價(jià)格下降 專注于減少這一 階段的生產(chǎn)成本 主要有使用多種方法除草 減少除草劑的用量 改善機(jī)器 減少運(yùn)行阻力 降 低機(jī)械操作的成本 前蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)面積占耕地面積的 46 5 是主要的農(nóng)業(yè)地區(qū) 在 1950 年代 前蘇聯(lián)奧馬爾犁挖 掘測試 沒有墻的方法 效果并不理想 太多的雜草 之后 結(jié)合其培養(yǎng)方法與加拿大抗旱留茬 栽培方法 形成一套節(jié)水耕作保墑 有顯著的影響 除了上述國家 用于農(nóng)業(yè)耕作保護(hù)性耕作和墨西哥 以色列 印度 埃及 巴基斯坦等 1 3 對課題的任務(wù)要求及目標(biāo)的分析 這個(gè)設(shè)備主要用于樹葉的碎秸土地上玉米和玉米播種機(jī)設(shè)計(jì)通過選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǖ乃榻掌茐?設(shè)備 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 復(fù)制設(shè)備 包括設(shè)備 整體框架和相關(guān)的設(shè)計(jì) 目標(biāo) 機(jī)器應(yīng)該能夠減少破壞土地 提高產(chǎn)量和土壤肥力 侵蝕控制 預(yù)防和控制 有效的 對春季干旱 沙塵暴 同時(shí)減少現(xiàn)場操作環(huán)節(jié) 提高玉米的產(chǎn)量 降低生產(chǎn)成本 玉米免耕播種 機(jī)是大中型機(jī)械支持農(nóng)業(yè)機(jī)械 具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)業(yè)效益 它的低成本很低 可行性分析 主要用于玉米播種機(jī)雖然離開留茬玉米的土地 土地的傷害很小 可以控制風(fēng) 蝕 沙塵暴的防治 提高產(chǎn)量和土壤肥力 同時(shí)減少其他領(lǐng)域項(xiàng)目 降低了生產(chǎn)成本 重點(diǎn)在于 打破碎秸 只要摧毀的殘留物 好的設(shè)計(jì)作品 挖掘作物設(shè)備 不要延遲將土壤 種子發(fā)芽 國 內(nèi)相關(guān)技術(shù)成熟 能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求 最重要的是 設(shè)計(jì)是可行的 3 1 4 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 需要滿足減少對土地的破壞及殘茬對播種和種子發(fā)芽影響等要求 播種機(jī)主要組成 機(jī)架 破茬裝置 施肥裝置 開溝裝置 播種裝置 仿形裝置 覆土裝置 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 難點(diǎn)問題 破茬裝置它是播種機(jī)的核心部件 它是本次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn) 具體的解決的思路如 下 查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè)計(jì) 4 1 5 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 1 校圖書館 萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料 了解玉米播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計(jì)方案 3 選擇合適動(dòng)力傳遞方式 設(shè)計(jì)工作裝置和傳動(dòng)裝置 4 運(yùn)用 Auto CAD 軟件 繪制二維零件圖和裝配圖 5 利用有限元分析和 Solidworks 進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì) 完成整機(jī)各零部件的三維建模 6 參考資料中的計(jì)算方法及公式等進(jìn)行計(jì)算校核 1 6 工作條件及解決方法 塔里木大學(xué)位于南疆中心位置 校內(nèi)有實(shí)習(xí)工廠 土槽實(shí)驗(yàn)室 農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等 設(shè) 計(jì)條件較好 為項(xiàng)目開展提供了場地和基本條件 有良好的硬件環(huán)境 學(xué)校和教師力量強(qiáng)大 機(jī) 械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站 等等 可以完全滿足玉米播種機(jī)的工作條件 的數(shù)量 2 玉米播種機(jī)總體設(shè)計(jì) 2 1 播種機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)原則 1 在整體的基礎(chǔ)上 吸收國內(nèi)外先進(jìn)的免耕播種機(jī) 考慮我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際情況設(shè) 計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)合理 符合實(shí)際情況的播種機(jī)械 2 根據(jù)水土保持耕作農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求 使用多個(gè)作業(yè) 盡可能少 機(jī)器和工具為少 完整的 稻草 清理開溝 施肥 播種 覆土 軋制等過程 滿足播種的特殊要求 3 針對東北地區(qū)干旱的特點(diǎn) 采取措施最大限度的保護(hù)土壤水分 4 采取措施保證播種機(jī)的田間通過性和工作穩(wěn)定性 5 播種機(jī)作業(yè)后各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國家頒布的播種機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 6 在保證手術(shù)效果和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的前提下盡量減少機(jī)器 節(jié)省材料 同時(shí) 注意零件的互 換性的重量 如要求組裝 5 2 2 免耕播種機(jī)總體結(jié)構(gòu) 根據(jù)我國玉米播種的要求 以及已有的耕作模式 經(jīng)過主要工作部件的設(shè)計(jì) 最終確定出播 種機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 機(jī)通過培養(yǎng)機(jī)制 覆蓋 鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)框架 結(jié)機(jī)制 四連桿機(jī)構(gòu) 碎秸斷裂機(jī)制 施肥 施肥計(jì)量大會(huì)等等 其總裝圖如圖 2 1 所示 6 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖 2 1 玉米播種機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖 2 3 播種機(jī)工作特點(diǎn) 通過大中型拖拉機(jī)鉆 鉆通過結(jié)機(jī)制連接到拖拉機(jī)結(jié)系統(tǒng) 工作 減少殘留部分機(jī)構(gòu)同時(shí)將 覆蓋稻草轉(zhuǎn)入地下 清理播種帶 肥料刀和刀播種在清理完整的肥料 播種操作 將土壤盤將同 時(shí) 鎮(zhèn)壓輪的壓力完成工作 保證種子和土壤密切接觸 有利于種子吸收土壤水分 與彈簧設(shè)備 可以抑制輪將播下的種子 壓實(shí) 如碎秸 明溝 覆蓋部分 一方面 減少機(jī)器的工作的總阻力 同時(shí)很好的解決鉆場擁堵 提高機(jī)器通過性領(lǐng)域 7 3 玉米播種機(jī)排種器的設(shè)計(jì) 3 1 傾斜圓盤式排種器 精密播種機(jī)的核心部件 計(jì)量裝置 結(jié)構(gòu)的工作性能和工作原理的直接決定 這個(gè)話題丸粒 化種子材料特性相結(jié)合 在種子丸?；幕A(chǔ)上 同時(shí)結(jié)合翻轉(zhuǎn)式閥瓣在勺計(jì)量裝置和水平圓盤 計(jì)量裝置的特點(diǎn) 設(shè)計(jì)了如圖 3 1 精確計(jì)量裝置 計(jì)量裝置主要由清潔刷扔 傘齒輪 移動(dòng)板 板盒 等工作 種子種子盤的旋轉(zhuǎn)裝置來移動(dòng)底板的從動(dòng)軸旋轉(zhuǎn) 沿導(dǎo)槽類型進(jìn)洞里 伺服磁盤 類型進(jìn)洞里的種子排種盤上升區(qū) 在離心力和重力的作用下自動(dòng)邊坡沿板塊移動(dòng)移動(dòng) 在清潔刷 的作用下靈活的清潔刷清理沒有滾下額外的種子 型孔外冗余種子在重力的作用下 自然沿板塊 移動(dòng) 同時(shí)沒有填充種子類型的二級(jí)種子填充孔 確保每個(gè)類型的洞只有一個(gè)種子 完成種植的 整個(gè)過程 斜圓臺(tái)式計(jì)量裝置結(jié)合了翻轉(zhuǎn)式閥瓣在計(jì)量裝置和水平圓盤計(jì)量裝置的特點(diǎn) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 1 排種殼 2 排種盤 3 排種蓋 4 錐齒輪 圖 3 1 傾斜圓盤式排鐘器整體結(jié)構(gòu) 這個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 充分利用剩余重力條件對種子的清潔作用 充種過程提高了可靠性和 連續(xù)性 8 3 2 排種盤外形的確定 考慮一個(gè)種子箱不能移動(dòng) 慢慢地 填充不足 導(dǎo)致出現(xiàn)率較高的孔的問題 本研究將排板 設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)盤類型 其結(jié)構(gòu)如圖 3 2 所示 圖 3 2 a 圖 3 2 b 圖 3 2 排種盤外形 此計(jì)量板有一定的角度 會(huì)使種子的流動(dòng)性加強(qiáng) 排種盤錐角應(yīng)該大于丸?；N子自然休止 角 即 其中 為排種盤錐角 丸?；N子的休止角 根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測值為 本研究中取 23 1 2 考慮隨動(dòng)盤運(yùn)動(dòng)的丸?；N子 種箱容量受到錐角的影響等各種因素 固將 設(shè)為排3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 種盤錐角的角度 3 3 排種盤直徑的確定 種子間距和播種精度計(jì)量盤直徑是影響更加明顯 一種板直徑 d 由于排種盤要安裝導(dǎo)種管和傳動(dòng)軸 此排種盤由兩個(gè)軸連接的錐齒輪驅(qū)動(dòng) 加上導(dǎo)種管直徑 連接軸直徑 錐齒輪直徑 所以有 321d 綜上所述 以 280mm 作為排種盤的直徑比較合適 3 4 排種盤傾角的確定 此排種盤與水平面成一夾角 以便于充種和清種 如果種子進(jìn)入型孔不完全 則有可能是角 度過大的原因 減少種子的填充率 滲漏問題 也有可能是這個(gè)原因的結(jié)果 如果種子在種子領(lǐng) 域的積累 有可能是由于角太小 擠壓種子清潔區(qū)域 種子傷害增加 就能夠進(jìn)入洞里 種子的受 力分析 則有 211cosin mrFgN 3 1 式中 N 種箱對種子的支持力 種子在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的離心力 1F 經(jīng)過分析 設(shè)摩擦系數(shù) 此時(shí)對傾斜圓盤式排種器和水平圓盤式排種器驗(yàn)證結(jié)果分68 0 析發(fā)現(xiàn)排種盤轉(zhuǎn)速為 8 22 r min 較合適 極限考慮情將 r 22 r min 代入上式得 故 39 則排種盤與水平面的夾角 綜上要求取 較為合適 39 51 30 3 5 型孔結(jié)構(gòu)及尺寸確定 精密播種的充分條件是選擇合適的型孔參數(shù) 因?yàn)槎葱陀衩拙_計(jì)量的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)之一 和類 型的孔大小的一個(gè)重要參數(shù) 因此為了使不出現(xiàn)多粒種子 同時(shí)保證單粒種子在型孔內(nèi) 那么型 孔的直徑 要滿足 kD zkzD5 1 上式種子丸?；闹睆綖?本研究的種子丸?；叽绶?D 13 9 0 056644 考慮農(nóng)機(jī)加 工精度多為 IT7 級(jí) 而 IT7 級(jí)的最大偏差值 0 018mm 按照可靠性設(shè)計(jì)的原則有 則 所以型孔直徑服從 分布 m018 6 m03 k203 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) 對于精量播種機(jī)的可靠度應(yīng)高于 90 才可使用 影響可靠度的因素主要有精 量播種機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠度 地輪滑移的可靠度 充種可靠度 型孔尺寸的可靠度及播種機(jī)各 個(gè)零件的可靠度 如清種器 投種器等 依據(jù)可靠度分配原則 則有 式中 型孔尺寸能夠充種的可靠度 1R 地輪滑移的可靠度 一般為 98 2 播種機(jī)各個(gè)零件的可靠度 一般取 95 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠度 一般為 98 4R 則有 R 99 7 又 97 0 1 Rzz 查表可得 所以75 2RZ 3 2 2zkRDZ 則 為了充種方便 本文取 經(jīng)過計(jì)算當(dāng)型孔的直徑54 1 kDm15 時(shí) 充種的可靠度達(dá)到了 99 9998 m 為了便于清種和充種 因開有導(dǎo)種槽在每個(gè)型孔的兩側(cè) 工作 在重力的作用下 各種箱式種子進(jìn)洞里 測量板的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)種子類型孔種子在種 子盤上升的作用下 在重力作用下 冗余種子自然下跌或從洞類型的導(dǎo)槽 并沒有再次填充類型 填孔 從而實(shí)現(xiàn)灌裝的過程 為了幫助種子和種子填充 輸入孔槽的兩邊的通道 以提高灌裝的 連續(xù)性和準(zhǔn)確性 并減少傷害的玉米種子和種子的影響 假如種子受導(dǎo)種槽的力為 種子受清 種刷的力為 F 摩擦系數(shù) f 為種子間的 設(shè)為 為種子與種子間的壓力 摩擦系數(shù) 為導(dǎo)種槽與種 子之間的系數(shù) 則 3 3 0 2oMYX 3 4 rNffFNfNfFmgfh12 2112 sin sin cs cos sin cocinico 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 此類型為了使種子填充時(shí)間降低最大 是種子填充的重心位置應(yīng)該減少 但也讓種子可以順利進(jìn) 入導(dǎo)槽 是減少垂直距離 同時(shí)為了防止種子在清洗的過程中被打破了 還應(yīng)該確保種子的過程 可以順利進(jìn)行 考慮到極限情況種子被清除 則有 3 5 02 N 這里由于此排種器使用的結(jié)構(gòu)是傾斜圓盤式 其中傾斜角為 3 6 3 將 3 5 3 6 代入 3 4 則有 rNfFfmgh111 sin cos 2coin3 又有 經(jīng)試驗(yàn)測定 摩擦系數(shù) 將 帶入上式進(jìn)行計(jì)算 rh sin2 65 01f65 01 f 解方程組 得 考慮實(shí)際情況取 6 4 42 3 6 排種盤外側(cè)邊緣厚度的確定 排種盤邊緣上這種碟型孔 所有直接讓模型孔可以完全容納單個(gè)種子和假定類型孔容納的體 積適合滿足的種子 那么存在了以下情況 3 7 tanOABDC 動(dòng)盤的傾角 AD 15 2 7 5mm AD 15 2 7 5 為了讓清種器不傷害型孔內(nèi)的種子 23 取極限情況下 設(shè) CD 14mm 簡化計(jì)算上述式子得 AB 10 81 根據(jù)實(shí)際情況考慮 這里取 AB 12mm 因此以厚度為 12mm 作為排種盤外側(cè)邊緣厚度 3 7 孔間距的確定 雖然導(dǎo)種槽在每個(gè)型孔都存在 但是為使充種率在高速播種過程也滿足相應(yīng)的要求 即假設(shè) 充入型孔的概率為 作為孔間存儲(chǔ)一粒種子時(shí)的概率 那么概率為 1 則作為不能充入概率存在 假如在型孔間備充的種子有 n 粒 那么被充種的型孔概率為 3 8 1 p 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 則 1log pn 總之 按照要求的計(jì)算精確的播種機(jī) 當(dāng)概率 型孔填充概率 廣義類型填洞率 3 9 為 作為孔間存在一粒種子時(shí)的概率 則有孔間距 L 30mm 計(jì)算排種盤的極限轉(zhuǎn)速 901 p 得 n 26 轉(zhuǎn)每分鐘 4 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計(jì) 4 1 玉米播種機(jī)破茬裝置的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)原理 根據(jù)現(xiàn)有的滅茬旋耕機(jī)原理的留茬機(jī) 旋耕刀軸的整個(gè)工作過程中壓力的主要部分 主引擎 驅(qū)動(dòng)力矩下的彎曲力 土壤的反應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)變形復(fù)雜的組合 并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和振動(dòng) 如圖 4 1 所示在這個(gè)的基礎(chǔ)上使用不破壞規(guī)則來設(shè)計(jì)和制造是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 根據(jù)靜強(qiáng)度估計(jì)對旋轉(zhuǎn) 刀軸載荷的影響 最后增加安全系數(shù)的方法 以滿足相關(guān)強(qiáng)度的要求 9 從而來達(dá)到設(shè)計(jì)要求的 目的 圖 4 1 a 圖 4 1 b 圖 4 1 旋耕刀片示意圖 4 2 傳動(dòng)裝置與工作裝置 輸出 拖拉機(jī)功率的功率輸出軸通過萬向軸傳動(dòng)輸入軸 傳輸速度 傳輸鏈條 最后回轉(zhuǎn)軸 轉(zhuǎn)軸的葉片 從而打破地上碎秸 10 其工作裝置 主要包括旋耕刀軸和葉片 其工作原理和旋耕機(jī)基本相同 因?yàn)?120 160 毫米 是 一個(gè)要求旋耕機(jī)耕深 他主要是地面 為目的的 50 100 mm 作為旋耕滅茬機(jī)的耕作深度 堅(jiān)持不 太深 塊根農(nóng)作物切碎率不應(yīng)太低 扶輪應(yīng)該高于旋耕機(jī)刀軸轉(zhuǎn)速 11 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 旋耕滅茬機(jī)的刀軸轉(zhuǎn)速應(yīng)確定為 354r min 5 玉米播種機(jī)開溝器的設(shè)計(jì) 5 1 設(shè)計(jì)原理 留下殘留的地面 地面強(qiáng) 和稻草覆蓋量較大 平均每次耕作是非常困難的項(xiàng)目 接地阻力 較大 所以新刀將需要有良好的土壤到破碎能力選擇免耕免耕播種機(jī)開溝器 它除了具有一般開 溝器的功能 還需要有以下特點(diǎn) 1 鋒利的邊緣到適當(dāng)?shù)牡孛?向前開拖拉機(jī)來降低功耗 刀也減少阻力 2 小擾動(dòng)土壤 特別是表面 注意低土壤水分損失 土壤下層土壤干濕混合也 應(yīng)該減少 3 創(chuàng)建種子發(fā)芽和根生長的有利條件 以提高種子發(fā)芽率 4 有良好的切草或塊的能 力 12 根據(jù)上面的要求免耕刀設(shè)計(jì)如圖 5 1 所示 由基地和連桿后的葉片 基地和葉片通過螺栓連 接 方便穿后可以更換刀片 13 圖 5 1 a 圖 5 1 b 圖 5 1 開溝器示意圖 5 2 設(shè)計(jì)參數(shù) 此開溝器的主要技術(shù)參數(shù)包括如上圖 5 1 b 所示 其入土角度 45 入土隙角為 8 側(cè)翼 與水平夾角 30 兩側(cè)的夾角為 30 開溝器為鑄造的底座 同時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理 用以實(shí)現(xiàn)耐 磨性的提高 14 6 排肥器的設(shè)計(jì) 6 1 排肥器的結(jié)構(gòu)及工作原理 可以根據(jù)槽輪的軸向移動(dòng)外槽輪分發(fā)設(shè)備分為移動(dòng)和靜止的 設(shè)計(jì)生產(chǎn)和銷售設(shè)備 以確保 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 分配的均勻性 行肥料消費(fèi)穩(wěn)定分布的可靠性 化肥消費(fèi)調(diào)整幅度足夠大 分布通用性好 操作 應(yīng)簡便 能適應(yīng)不同密度 需求和不同種類的化肥 與此的同時(shí) 確保過程不受地形等因素的影 響和速度 條件允許的影響 分配設(shè)備應(yīng)該主要部件采用耐腐蝕材料制造 圖 6 1 a 圖 6 1 b 圖 6 1 槽輪結(jié)構(gòu)示意圖 我們一般 把槽輪排肥器分發(fā)的種槽 種箱罩 轉(zhuǎn)軸 擋圈等 結(jié)構(gòu)相對簡單 施肥均勻性 好 適用于流動(dòng)性很好的肥料 如復(fù)合肥和寬松的肥料 15 運(yùn)行時(shí) 充滿了肥料滑輪槽與槽輪的 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 同時(shí)層肥料外槽輪的旋轉(zhuǎn)槽輪旋轉(zhuǎn) 所以這一層被稱為驅(qū)動(dòng)層 如圖 6 1 所示 槽輪工 作長度和速度決定了外槽輪排肥料肥料排量 16 6 2 排肥器主要技術(shù)參數(shù)的確定 排種器槽輪槽的長度 大小和位置及分布軸速度 是主要的影響因素分布的工作性能 脂肪 脂肪的行穩(wěn)定性的一個(gè)主要評價(jià)指標(biāo) 通過驗(yàn)證 得出結(jié)論 這里的外槽輪的尺寸參數(shù) 如圖 6 1 b 外槽輪有效長度是 280 毫米 脂肪軸速度控制范圍內(nèi)的 25 70 r min 分布相對穩(wěn)定 17 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 7 軸的校核 7 1 按扭矩初算軸徑 選用 45 調(diào)質(zhì) 硬度 217 255HBS 根據(jù)課本 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) P245 14 2 式 并查表 14 2 取 C 110 計(jì)算得出 7 1 mnpCd6 192503 13 dm7 式中 d 軸最小直徑 mm P 傳遞到軸上的功率 kW 軸的轉(zhuǎn)速 nin r C 軸的材料和承載情況確定的常數(shù) 圖 7 1 主傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)與尺寸示意圖 軸的各個(gè)部位的尺寸如上圖 7 1 所示 這里就不一一說明了 以下計(jì)算涉及到相關(guān)尺寸的 可以直接在上圖中引用計(jì)算 7 2 軸的校核 根據(jù)上面算出來的已知數(shù)據(jù)可知 軸的轉(zhuǎn)速 min 420r 軸的輸入功率 P 15kW 軸的扭矩 7 2 NnPT 04 312 451954 由于此軸是用來實(shí)現(xiàn)工作的 因此是比較重要的軸 選取軸的材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 抗拉 強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 MPa60 Ma3 因此經(jīng)過計(jì)算和查閱相關(guān)資料可得 C 110 P 0 23kW n 290r min 將數(shù)據(jù)代入式 7 1 得 7 3 mnPCd27 903 13 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 得出軸滿足受力要求 能夠正常的工作 總 結(jié) 通過此次玉米播種機(jī)的設(shè)計(jì) 讓我對玉米播種機(jī)原理有了更深的了解 實(shí)驗(yàn)的過程中要注意 很多的問題 首先玉米播種機(jī)的總體設(shè)計(jì) 包括播種裝置 復(fù)制設(shè)備 碎秸破壞設(shè)備 施肥裝置 開溝裝置 涉及設(shè)備合理布局等 以及各種電力傳輸需要注意的內(nèi)容 然后 各部分設(shè)備的3D設(shè)計(jì) 裝配 等研究發(fā)現(xiàn) 旋耕滅茬設(shè)備概要文件和刀分析困難 和刀具避免困難的問題 如尚未完全 解決 后續(xù)應(yīng)該從分析的輪廓設(shè)計(jì) 使玉米免耕播種機(jī)的更好的性能 達(dá)能減少對土地的破壞 能有效控制風(fēng)蝕的防治沙塵暴 對春季干旱 增加作物產(chǎn)量 同時(shí)減少現(xiàn)場操作的各個(gè)環(huán)節(jié) 以 提高玉米產(chǎn)量 降低了生產(chǎn)成本 玉米播種機(jī)是大中型機(jī)械支持農(nóng)業(yè)機(jī)械 經(jīng)濟(jì)效率高 適合在 中國不同地區(qū)的種植情況 我深刻的認(rèn)識(shí)到 要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的 應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí) 如應(yīng)該對計(jì)算機(jī)應(yīng)用 農(nóng)產(chǎn)品的特性 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個(gè)方 面能力進(jìn)行加強(qiáng) 在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題有很多 但通過老師的耐心指導(dǎo)和查閱相關(guān)的手冊以及書籍 都想 到了很好的解決辦法 設(shè)計(jì)過程基本上順利完成了 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 致 謝 畢業(yè)在即 四年的大學(xué)生活已接近尾聲 經(jīng)過三個(gè)多月的努力 在弋曉康老師的悉心指導(dǎo)下 設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了 在三維設(shè)計(jì)期間 我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師弋曉康 從設(shè)計(jì)的選題 實(shí)施到撰寫 修改和定稿 弋老師均傾注了大量的心血 導(dǎo)師的耐心指導(dǎo)和鼓勵(lì)不僅使我掌握了 基本的研究方法 建立了深刻的學(xué)習(xí)目標(biāo) 同時(shí)讓我明白很多人技能和待人 其中 導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?做學(xué)術(shù)研究的態(tài)度和深厚的專業(yè)知識(shí) 良好的工作作風(fēng) 和高尚的道德 生活 讓生活崇高的風(fēng) 格 適度的人格魅力是我一生平易近人和學(xué)習(xí)模式 同時(shí) 我還要感謝大學(xué)期間給了我指導(dǎo)和幫 助的每一位老師在學(xué)習(xí)和生活中 感謝他們辛勤播種我們的四年 他們的教誨和關(guān)懷讓我收獲的 四年美好的生活 最后 也謝謝你和我的老朋友一起學(xué)習(xí) 他們給了我無數(shù)的鼓勵(lì)和關(guān)心 也讓我的大學(xué)生活 充滿了溫暖和幸福 感謝他們的公司和幫助 讓我們的未來的生活可以完整 多彩和快樂 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 參考文獻(xiàn) 1 王萍 玉米免耕播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與前景 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2012 03 73 74 2 張軍昌 閆小麗 薛少平 朱瑞祥 蘇光遠(yuǎn) 秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播種機(jī)設(shè)計(jì) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2012 12 51 55 3 王慶杰 李洪文 徐迪娟 張喜瑞 于麗穎 新型玉米壟作免耕播種機(jī)的研究與試驗(yàn) J 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè) 研究 2008 06 249 252 4 侯海東 玉米免耕精密播種機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用推廣 D 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015 5 冉云亮 2BMJF 4 14 型小麥玉米兩用免耕播種機(jī)的設(shè)計(jì)研究 D 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015 6 趙淑紅 周勇 劉宏俊 楊悅乾 曹秀振 玉米壟作深施肥免耕播種機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 東北農(nóng) 業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2015 11 102 108 7 白曉虎 免耕播種機(jī)關(guān)鍵部件及其參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究 D 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012 8 張慶峰 玉米精量排種器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究 D 山東理工大學(xué) 2011 9 申屠留芳 邵鵬 旋耕滅茬機(jī)刀軸的優(yōu)化設(shè)計(jì) J 淮海工學(xué)院學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2007 02 12 15 10 陳孟科 申屠留芳 邵鵬 正轉(zhuǎn)旋耕滅茬機(jī)刀片的曲線設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)化研究 2008 02 107 109 11 劉海英 滅茬機(jī)和秸稈還田機(jī)的構(gòu)造與原理 J 黑龍江科技信息 2013 33 241 12 王慶杰 姚宗路 高煥文 李洪文 王曉燕 楔刀型免耕開溝器設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 機(jī)械工程學(xué)報(bào) 2008 09 177 182 13 顧耀權(quán) 賈洪雷 郭慧 趙文罡 趙新天 滑刀式開溝器設(shè)計(jì)與試驗(yàn) J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) 2013 02 38 42 14 郭文洋 精密播種機(jī)開溝器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究 J 農(nóng)機(jī)化研究 2014 07 160 164 15 張勇智 精確農(nóng)業(yè)變量施肥精度研究 D 吉林大學(xué) 2004 16 呂昊 外槽輪排肥器優(yōu)化設(shè)計(jì)新方法研究 D 吉林大學(xué) 2014 17 國委文 中耕施肥機(jī)常用排肥器類型及性能研究 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2015 02 27 29