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1、 小型荞麦播种机设计（旋耕机构，播种机构，施肥机构） 编号 毕 业 设 计（论文）题目小型荞麦播种机设计（旋耕机构，播种机构，施肥机构） 二级学院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 109040205 学生姓名 张浩 学号 10904020534 指导教师 杨岩 职称 教授 时 间 2013.5.30 目 录摘 要IAbstractII绪 论11.1 本课题研究的背景、目的和意义21.2 国内外播种机的研究现状31.2.1 国外机具研究现状31.2.2 国内播种机研究概况31.3 课题研究的主要任务、内容与方法51.3.1 课题的主要任务51.3.2 本课题研究的内容52
2、小型荞麦播种机总体结构的设计52.1 农艺要求52.3 播种机的性能要求和性能指标62.4 小型荞麦播种机整体结构的设计62.4.1 播种机的整体设计原则62.4.2 播种机设计前期准备72.4.3 设计方案72.5 播种机的总体结构82.5.1 播种机的幅宽匹配82.5.2 基本结构82.5.3 播种机关键部件的设计及其参数的确定83 排种器的选型设计93.1 种箱结构参数的设计93.1.1 种箱尺寸的确定93.1.2 种箱容积的计算93.2 排种器的选型与计算103.2.1 小型荞麦播种机对排种器的性能要求113.2.3 排肥器的性能要求133.2.4 常用排肥器的种类和特点133.2.5
3、 本次设计选用排种器144 开沟器的选型设计154.1 开沟器的性能要求154.2 开沟器的性能要求154.3 现有开沟器的种类和特点164.4 开沟器的选型165 输种管的选型设计175.1 输种管的性能要求175.2 输种管的选型186 覆土器的选型设计187 镇压轮的选型与设计188 其他零部件的设计和建模208.1 镇压轮连接208.2 轴承218.3 端盖、透盖218.4 拨动轮228.5 轴238.6 链轮248.7 轴套249 常见故障与排除25结 论25致 谢26参 考 文 献26摘 要随着我国荞麦科研和产业开发的发展，荞麦在农业生产中的地位越来越高。目前我国大中型播种机技术比
4、较成熟，但受体积，转弯半径和配套动力的制约，不适合小地块作业。而我国个体农户较多，种植面积较小。因此本文设计了一种小型荞麦播种机，该播种机由拖拉机牵引，能一次完成施肥，播种，镇压作业。本文对播种机的排种器，开沟器，镇压轮以及覆土器等关键部件进行了设计确定了工作部件的关键参数,最后对关键部件进行了强度校核，各部件均能满足要求。关键词：小型播种机 播种机构 开沟器IAbstractIn our country, With the development of our scientific research and industrial,straw is becoming more and more
5、 important in agricultural production.At present, the large and medium-sized seeder technologies are relatively mature. But limited by the volume, turning radius and motive power constraints, they are not suitable for small-block operation. However, particular peasant household of our country is mor
6、e, but cultivated area is less. So this paper designed a small-sized seeder for straw. The seeder is hauled by the tractor, it can finished fertilizing and seed, covering soil and compacting at one time. This paper designed the opener, the seeding driller and other working parts, determined the key
7、parameters of every component. Finally has carried on the intensity examination to the key components, various parts can satisfy the request.Key words：small seeder disseminator furrowerI绪 论我国的农业机械相对于发达国家还比较落后。美国等发达国家20世纪初就开始积极推进土地的规模经营，并实现了机械力对人力和畜力的替代，20 世纪 70年代实现了全面机械化，进入 90 年代后全球卫星定位系统广泛应用于农业生产中，
8、农业工人的装备水平已经接近或超过产业工人。而我国目前仍实行以农户家庭为单位的小规模经营，农业机械虽有一定程度的推广和应用，但人力、畜力以及传统的耕作习惯和耕作方式仍占主导地位。据国际年鉴统计，我国平均每个经济活动人口占有耕地面积 0.2 公顷，占世界平均水平的44.1%，占美国平均水平的0.7%；每千人化肥施用量64.6吨，略高于亚洲平均水平，但仅占世界平均水平的67.5%，占美国平均水平的1.2%。科学技术在农业生产中的应用虽逐年增加，但应用的广度和深度都远远不够。在这种形式下，我们要提高我国农业水平，就要实施农业机械化，但对于我国小规模经营的现状，实施大型播种机械难度很大。因此本课题设计出
9、的小型荞麦播种机，它具有结构简单、功率消耗小、体积小等特点，对推广农业机械化相当有利。荞麦为一年生草本植物，生育期短，抗逆性强，极耐寒瘠，当年可多次播种多次收获（荞麦种子如图1所示）。茎直立，下部不分蘖，多分枝，光滑，淡绿色或红褐色，有时有稀疏的乳头状突起。叶心脏形如三角状，顶端渐尖，基部心形或戟形，全缘。托叶鞘短筒状，顶端斜而截平，早落。花序总状或圆锥状，顶生或腋生。春夏间开小花，花白色；花梗细长。果实为干果，卵形、黄褐色，光滑。茎紫红色,叶子三角形，开白色小花，子实黑色，磨成面粉供食用。荞麦播种35天就能出苗，并快速地生长发育，封拢后能抑制大多数杂草生长。种荞麦省时省工，在农时安排上，荞麦
10、从耕翻、播种到管理，通常都在其它作物之后，可调节农时，全面安排农业生产，实现低投入高产出的经济效益。随着中国荞麦科研和产业开发的发展，荞麦在农业生产中的地位正在由“救灾补种”作物转变为农民脱贫致富的经济小作物。但是目前的荞麦并没有较为专用的播种机，已经不能跟上社会需求，因此本次设计的是一个山地用小型荞麦播种机。 图11.1 本课题研究的背景、目的和意义粮食是维持人类社会生存和发展的最基本的生活资料是最具基础性战略性的物资提高粮食产量、保障粮食安全是保持国家社会稳定、保证国民健康、保障国民经济发展的基础和前提，也是农业科技工作的首要任务。机械化水平是衡量农村、农业发展水平的重要标志，是确保提高农
11、村生产力，促进更多的劳动力转移，彻底改变传统的小农经济耕作方式的前提和依据。随着社会主义新农村建设步伐的不断加大，中央加大对农业和农村发展的支持力度，农村的机械化水平逐年提高。我国农业发展已进入“高产、高效、优质、安全”新阶段，从而也引发了对提高农业机械化程度的强烈要求。1.1.1 研究的目的和意义 荞麦在我国属于经济作物，目前大部分地区都未实现播种机械化。小型荞麦播种机同时考虑到了农户经营面积少，作业地块小等特点，且功能较多，可一次性完成化肥深施、播种、镇压保墒等多道工序，与传统的耕作方式相比，具有减少作业程序，省工省力，节本增效，提高化肥利用率，保护环境，抑制沙尘暴，增产粮食等优点。通过改
12、变开沟器的形状和安装形式能有效解决作业时的壅堵现象。此外还能改善土壤结构，提高出苗率、品质和产量，降低化肥施用量30%左右；可在平原和丘陵地区的小平原上作业。因此有着较高的应用价值和广阔的推广前景。1.2 国内外播种机的研究现状1.2.1 国外机具研究现状目前国外对播种机具的研究已取得了较大的成就。国外农场的土地面积一般比较大，田间拖拉机的功率也较大，国外的播种机大都以大中型为主，它们基本是多梁牵引式大型播种机（如图2所示），横梁多、开沟器之间间距大，播种机又宽又重，一般都是气力式的，土壤工作部件也做得比较复杂。但转弯半径大，需要很长的地头，主要用于大面积作业，与我国地块小的实际情况相差甚远。
13、如美国的USDA型、John Deer型和澳大利亚的KMC型等播种机的性能等都比较优良。然而，由于种植方式、土地条件以及经济发展等多种因素，国外的播种机从其结构和工作性能方面均不能适应在我国土地条件下使用。图2 澳大利亚锄铲式播种机图美国John Deere 1590 No-till Drill设计用于普通耕作和保护性耕作情况下的谷物播种整机开沟器为双排结构，播种行数为16行。排种(肥)器为外槽轮式，开沟器为圆盘切刀式，为此开沟器单体较重，有利于免耕作业。开沟器单体仿形，土壤扰动小，坚固耐用。圆盘切刀直径为45.72cm，刃锋角度为20o，标准配置为单圆盘开沟器，行距18.4-24.5mm可调
14、，如拧松前方固定螺栓则可使行距加大到36.8-49 mm。单体仿形为压簧式，压簧可给每个开沟器提供734-2000N的压力使其入土或用于切割残茬。1.2.2 国内播种机研究概况中国从20世纪50年代引进了谷物条播机、棉花播种机等。40多年来，几代农业机械化工作者汲取传统抗旱耕作法的精华，并结合现代耕作技术与机械化手段，已先后研制出一批机械化程度较高的旱地耕作机具，它们将逐步取代传统的耕作机具，现已形成了适用于不同区域的机械化耕作体系。但目前国内生产施肥播种机的专业厂产品开发能力很弱，现有的施肥播种机在产品数量质量和上都不能满足生产需要。而且存在对地域和土壤条件适宜能力差、机具通过能力不强、可靠性差，不能一次完成开沟、排种、排肥、覆土、镇压功能等问题。图3是由中国农业大学研制的2BMF-9型小麦免耕覆盖播种机。它采用了双排梁结构，使同一排梁上的开沟器间距达到40cm，采用了专利产品“复合型开沟器”实现现种肥垂直分施，种肥间距可达到5cm以上，但是体积大，不适合小地块作业。图3 2BMF-9型小麦免耕覆盖播种机 图4 LZFB-200（14）系列联合整地施肥播种机如图
