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1、农业机械学课程设计玉米播种机后开沟器设计(THE DESIGH OF DITCHING MACHING)目录第一章绪论31.1 前言31.2 开沟器国内现状31.3 开沟器分类31.4 课题研究意义4第二章开沟器总体设计42.1 功能和要求42.2 开沟器结构42.3 开沟器总体52.4 覆土器6第一章绪论1.1 前言近年来，随着农业产业结构的调整和国家对三农问题的关注，以及对农业投入力 度的加大，农民种植经济作物的积极性明显增加。目前全世界范围内耕作制度发展上存在两个明显的趋势：一是种植制 度上熟制由少 到多；二是在耕作次数上由多到少。这是因为人口的增加，土地的减少，对粮食及饲 料的需求不断
2、增加，迫使人们提高单产而积极发展多熟制；另一方面为减少能源消耗， 保持水土，降低成本，则寻求新的耕法代替传统耕法，即推广少耕和免耕。 随着科技的发展，机械化栽培方式正在逐步代替手工劳作，极大地降低了劳动强度，但是机械化作业中由于机器在田间的多次碾压，土壤被压实 而板结。大量试验研究表明：采用保护性耕作对实现农业可持续发展，改善土壤的固、液、气三相比例， 从 而达到增产增收的目的具有重要的意义1.2 开沟器国内现状开沟器主要有两种：第一种为开种沟而设计的开沟器，开沟器为小型从动部件， 靠牵引作用力而开出适合种子发育的种床，沟形表现为小、窄、浅等特点，开沟器常 作为播种机一附属部件而挂靠其上；第二
3、种为开排水沟或其它用途的开沟机，开沟机 相对较大型，一般以主动型部件为主，消耗功率大，体积大，沟深且宽。1.3 开沟器分类开沟器按其入土角不同可分为锐角和钝角两大类。锐角开沟器主要有锄铲式、翼铲式、船形铲式、芯铧式等;钝角开沟器主要有单圆盘式、双圆盘式、滑刀式、靴式等。锄铲式开沟器 有标准型、通用型、联合型和栽植型等。工作时，靠自身和附加的重力，在牵引力作用下，有自行入土趋势，因此入土性能好。锄铲尖部和前脊有将部分土壤升起的作用，使底层土壤上抬到 表层;锄铲两侧对土壤有挤压作用，开沟后形成土丘和沟痕。但部分下层较湿的土壤被翻到上层，并使 干湿土相混，容易跑墒，不宜于干旱地区使用。若播种前整地要
4、求不严，则易发生拥土缠草或堵塞现象。具有结构简单、轻便、易制造的优点，多用于低速谷物条播机。芯铧式开沟器 中国特有的适于垄作的开沟器，综合固有耲耙芯子的特点设计而成。工作时，它的前棱和两侧对称曲面使土壤沿曲面上升侧滑，并将残茬、表层干土块、杂草等向两侧抛出。对播前整地 要求不高，可在垄留茬地上开沟，有利于清除垄上残茬和杂草。开沟较宽，苗幅宽可达612 厘米，沟底平整。但作业时，下层湿土有上翻趋向，不利于保墒;开沟阻力较大，适用于中国东北地区垄作播种 机和中耕作物播种机。为适应高速播种，有的将芯铧开沟器改进成窄型，并将两侧曲面设计成流线型， 以减少翻土和向两侧推土作用。单圆盘式开沟器 圆盘凹面与
5、播种机前进方向呈38偏角。工作时，圆盘滚动使土壤沿凹面上升， 抛向一侧，并切出圆弧形的种沟，输种管的种子顺圆盘凸面落入种沟。单圆盘开沟器的结构较双圆盘式 简单，入土性能较好，对整地要求不高。但由于圆盘将部分湿土掀起，干湿土相混，容易跑墒，不适于干旱地区使用。种子落在圆弧形沟内，使播深一致性差。多用于谷物条播机。双圆盘式开沟器 有普通型、宽幅型和交错型等。普通型双圆盘开沟器的两圆盘刃口在前下方相交于一点，形成一夹角(通常为 912)。工作时，在自重及附加弹簧压力作用下入土，两圆盘滚动前进，将土切开和推向两侧，开成种沟，种子(肥料)经过开沟器体中部的导种筒落入沟底。宽幅型双圆盘 开沟器的特点是两圆
6、盘的夹角为 23，开出的沟形宽，种沟中部呈一凸尖，将种沟分为两个小沟。种子经叉形分种管后分成两条种子流，分别落在两个小沟内，形成两条种行，因此，这种开沟器同时可播 两行种子。 交错型双圆盘开沟器是两圆盘在前下方处相互前后错开(两圆盘中心错开 26 毫米)。具有较强的入土、切土及切断杂草、残茬的能力。双圆盘式开沟器工作适应性强，能在整地条件较差、土壤湿度较大、残茬较多的情况下作业。工作稳定可靠，能适于较高速度作业。但其结构较复杂;入土性能差， 在高速下需较大的压力作用才能入土;对种子分布有干扰;所开沟底不平，不适于浅播作物。多用于谷物 条播机，也可用于中耕作物播种机。同时，向下挤压而形成种沟，种
7、子从两侧板中间落入沟底。开沟宽度取决于两侧板间距，一般为 4 6 厘米。两翼板的尾部呈阶梯形或斜向切口，使下层湿土能先落入沟内覆盖种子，以利种子发芽。有的在滑刀下部装有V 型底托(压沟踵)，作业时将种沟压实呈V 型，有利于减少种子落地后的弹跳和滚动， 且便于种子生根发芽。滑滑刀式开沟器 有长滑刀型、短滑刀型。其入土部分为一滑刃，向下压切土壤， 在将表土向两侧推挤的刀式开沟器靠自重及辅助弹簧压力的作用入土，当配四连杆仿形机构时，能使滑 刀平行加深，达到开沟深度稳定，土层不乱，提高开沟质量。适用于玉米、棉花等中耕作物播种机。 靴式开沟器 一种钝角入土的开沟器。工作时，在自重及附加重力的作用下，将表
8、土向下向两侧挤压形成一定深度的种沟。不会使湿土翻出，利于保墒。但对播前整地要求较高，土壤湿度过大时易粘土。其结构简单、轻便，易于制造。适用于浅播牧草、谷物、蔬菜等小粒种子的条播机，也可用于栽植机械。1.4 课题研究意义随着我国农业经济的发展，农业机械化水平越来越高，对农机具的需求也呈不断 上升的趋势。推进农业机械化能够节约劳动力，改善农业生产经营条件，不断提高农 业的生产技术水平和经济效益、生态效益。开沟机作为一种新型的农田耕作机械，在 农业生产中逐渐被推广，但传统的开沟机只能在机体中间位置开沟，往往难以完成田 埂边开沟作业，不利于田间四周的作物生长，因此，对开沟机进行改进优化是非常必 要的。
9、本文将在原有的研究成果上进一步创新，对农业的发展具有重要意义。第二章开沟器总体设计2.1 功能和要求播种机的主要工作部件。能在种床上按农业技术要求开出一定深度的种沟，引导种子(肥料)落入， 并覆盖湿土。开沟器的工作质量直接影响到播种质量。因此，要求开出的种沟深浅一致，深度能调，幅宽合适，沟形整齐，有一定的自行覆土作用，并且干湿土不混，细湿土先覆盖种子，以利于种子发芽。2.2 开沟器结构开沟器主要由芯铧、铧柄、输种管和护种罩等组成。芯铧一般用35mm 厚的 65Mn 钢板制成，铧尖及刃部进行热处理，硬度为HRC37428，以增加其耐磨性。开沟器的主要参数有：铲面升角 ，入土角过大，入土性能差，且
10、阻力增加。入土角过小，会使芯铧尖而长，强度减弱， 一般芯铧入土角以 300 为宜。铲尖张角 2 ，铲尖张角不能过大，此角必须保证土粒、残茬、杂草沿刃口向后滑移，而不致缠挂、拥堵，一般为 400。入土隙角 ，芯铧底部有一隙角 ，它有利于入土，一般为 79，过大则使沟底不平，过小使入土性能差。开沟器幅宽B芯铧开沟器主要用于垄作宽幅，芯铧幅宽大小取决于播种的苗幅宽度，一般为 60mm。本开沟器采用芯铧、铧柄、输种管和护种罩焊接结构，制造工艺简单，强度好。采用直径为25mm的无缝或焊接钢管作为开沟器的导种管，又兼开沟器立柱的部分功能，强度好，体形小，阻力小。采用小直径导管做开沟器导种管正式立式圆盘播种
11、器排种工艺的需要，也是排种器革新的产物。以前不乏研 究者认为，输种管直径太小将破坏种子流的均匀性，因为它引起了更多的种子碰撞，但这是对旧有排种 而言。立式圆盘排种器的研究使我们改变了这种看法。本来只有812mm 粗的原始种子流，何必再放到 3540mm 的输种管中去晃荡。为此我们在播种机上采用了直径仅有20mm 的输种管，接着也就更新了开沟器结构。这种开沟器由于采用合理的结构参数，不仅入土能力强，而且翻土、挤压能力小，具有良好的自动回落覆土性能。2.3 开沟器总体立柱上顶尖滚筒下顶尖犁壁开沟凿图4.防缠开沟器2.4 覆土器此孔穿B型销左右覆土板端孔分别穿在此销两边，扭簧穿在此销中间扭簧直钩插入覆土板小孔内直销扭簧弯钩钩在直销上图 5 覆土器安装参考文献新编农业机械学教材，国防工业出版社，耿端阳、张道林主编农业机械设计手册第二版，中国农业机械化研究所，机械工业出版社农业机械学，中国农业出版社，李宝筏主编农业机械学，中国农业大学出版社，南京农业大学农业机械学第二版，机械工业出版社，桑正中、吴守一主编
