新型小麥聯(lián)合播種機(jī)的設(shè)計(jì)-小麥播種機(jī)含開(kāi)題、SW三維及6張CAD圖

新型小麥聯(lián)合播種機(jī)的設(shè)計(jì)-小麥播種機(jī)含開(kāi)題、SW三維及6張CAD圖,新型,小麥,聯(lián)合,播種機(jī),設(shè)計(jì),開(kāi)題,SW,三維,CAD 新型小麥播種機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要：由于播種機(jī)播種質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到農(nóng)作物的產(chǎn)量以及農(nóng)產(chǎn)品的成本，因此研制高質(zhì)量的播種機(jī)械是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的迫切要求。盡管我國(guó)大部分地區(qū)早已實(shí)現(xiàn)播種機(jī)械化，但目前的播種機(jī)質(zhì)量還不能滿(mǎn)足高產(chǎn)的要求?，F(xiàn)在大面積麥田普遍存在著植株疏密不勻，出苗參差不齊，單株個(gè)體之間性狀也表現(xiàn)較大差異等問(wèn)題，限制了小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。生產(chǎn)實(shí)踐證明，解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵在于實(shí)行均勻播種。本課題的目的是針對(duì)現(xiàn)有小麥播種機(jī)播種中存在缺苗斷壟現(xiàn)象嚴(yán)重，存在疙瘩苗，設(shè)計(jì)制造了一種裝配有窩眼式穴播器的小麥播種機(jī)一12行小麥網(wǎng)狀播種機(jī)，該小麥播種機(jī)能夠顯著提高小麥播種的均勻性，達(dá)到了節(jié)種、增產(chǎn)的目的。 關(guān)鍵詞：精量播種；小麥；施肥 中圖分類(lèi)號(hào):TD451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 0引言 研究本課題的目的是提高小麥的播種質(zhì)量，降低播種成本，在提高小麥播種質(zhì)量的基礎(chǔ)上給小麥一個(gè)適合種植密度和土壤生長(zhǎng)環(huán)境，保證小麥的健康成長(zhǎng)。設(shè)計(jì)一個(gè)適合大型農(nóng)場(chǎng)作業(yè)的中大型小麥播種機(jī)，來(lái)滿(mǎn)足大型農(nóng)場(chǎng)的作業(yè)強(qiáng)度，特別適合新疆和內(nèi)蒙古這些擁有大量農(nóng)耕地的省份。 提高麥田植株分布均勻度和群體整齊度(簡(jiǎn)稱(chēng)兩度)是小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)指標(biāo)的重要措施，“兩度”情況如何也是衡量麥田產(chǎn)量高低的重要標(biāo)志.但現(xiàn)在大面積麥田普遍存在著植株疏密不勻，出苗參差不齊，單株個(gè)體之間性狀也表現(xiàn)較大差異等問(wèn)題，限制了小麥產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。生產(chǎn)實(shí)踐證明，解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵在于實(shí)行精密播種和均勻播種，這是提高“兩度”實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提。但現(xiàn)在小麥生產(chǎn)中使用的播種機(jī)達(dá)不到精密勻播要求，從而影響了這一技術(shù)的推廣應(yīng)用[1]。 群體質(zhì)量一方面受作物本身遺傳特性的影響，同時(shí)也是栽培技術(shù)和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。播量對(duì)小麥生長(zhǎng)之所以能夠產(chǎn)生影響是因?yàn)椴シN密度必然造成個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的差異，而個(gè)體的分菜數(shù)量、生長(zhǎng)狀況、成穗情況對(duì)群體結(jié)構(gòu)、群體環(huán)境、產(chǎn)量和品質(zhì)形成都有很大的影響。適宜的播種密度可以獲得理想的群體結(jié)構(gòu)，有利于作物正常生長(zhǎng)發(fā)育，為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)[2]。 1總體設(shè)計(jì)思路 避免現(xiàn)有播種機(jī)播種后出現(xiàn)嚴(yán)重的漏播和如土深度不到位的現(xiàn)象，保證播種均勻性和出苗率顯著提高。在設(shè)計(jì)制造能夠提高播種均勻性的相關(guān)裝置時(shí)，盡量降低其成本。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國(guó)家頒布的谷物播種標(biāo)準(zhǔn)。保證整機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[3]。 1.1設(shè)計(jì)原理 作業(yè)時(shí)，小麥播種機(jī)通過(guò)三點(diǎn)懸掛掛接在20馬力的拖拉機(jī)上，播種機(jī)在拖拉機(jī)的牽引下工作，地輪的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)肥箱的中的排肥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，排肥螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將肥料推入出料口，肥料掉進(jìn)開(kāi)溝器，開(kāi)溝器采用雙圓盤(pán)開(kāi)溝器開(kāi)溝同時(shí)施肥。在雙圓盤(pán)上設(shè)計(jì)安裝一刮土裝置，以防粘土。在播種過(guò)程中，穴播器的腰盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，取種器將進(jìn)入種腔的小麥種子甩到鴨嘴中，鴨嘴通過(guò)破土定穴將種子排刀適合的土層。鎮(zhèn)壓器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將圖層壓實(shí)，覆土板將土覆蓋均勻，完成播種工作。 1.2設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu) 新型小麥播種機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。新型小麥播種機(jī)由地輪、鏈輪鏈條支架、 三點(diǎn)懸掛、肥箱、種箱、鎮(zhèn)壓輪、覆土板、穴播器、開(kāi)溝器等組成。 為了防止打滑，保證動(dòng)力輸出，在地輪一周裝有長(zhǎng)方形鐵片，使播種機(jī)在行進(jìn)的過(guò)程中增加整體的抓地力，保證撥肥螺旋有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，使得播肥能夠均勻。 作業(yè)時(shí)，小麥播種機(jī)通過(guò)三點(diǎn)懸掛掛接在20馬力的拖拉機(jī)上，播種機(jī)在拖拉機(jī)的牽引下工作，地輪的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)肥箱的中的排肥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，排肥螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將肥料推入出料口，肥料掉進(jìn)開(kāi)溝器，開(kāi)溝器采用雙圓盤(pán)開(kāi)溝器開(kāi)溝同時(shí)施肥。在雙圓盤(pán)上設(shè)計(jì)安裝一刮土裝置，以防粘土。在播種過(guò)程中，穴播器的腰盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，取種器將進(jìn)入種腔的小麥種子甩到鴨嘴中，鴨嘴通過(guò)破土定穴將種子排刀適合的土層。鎮(zhèn)壓器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將圖層壓實(shí)，覆土板將土覆蓋均勻，完成播種工作。 圖1 新型小麥播種機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖 1.地輪 2.鏈輪1 3.鏈條1 4.支架 5.鏈條2 6.三點(diǎn)懸掛 7.鏈輪2 8.肥箱 9 .種箱 10.鎮(zhèn)壓輪 11.覆土板 12.穴播器 13.開(kāi)溝器 2關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 2.1機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架是機(jī)體重要的組成部分和支撐部分，機(jī)架配合各部件與拖拉機(jī)相連，承受拖拉機(jī)施加的拉力，完成移動(dòng)。其只要是與鋼材焊接而成。 2.2穴播器的設(shè)計(jì) 穴播器工作時(shí)，種子在穴播器內(nèi)隨著腰帶轉(zhuǎn)動(dòng)，在前進(jìn)過(guò)程中利用種子的重力和慣性，通過(guò)取種器拾取種子，達(dá)到精量播種的目的。取種器進(jìn)入種子群，種子進(jìn)入充種腔；取種器經(jīng)過(guò)橡膠刷時(shí)，多余的種子被清掉，毛刷的末端和充種腔形成很小的空間，只容下一排種子，此時(shí)種子在充種腔內(nèi)排成整齊的一隊(duì)；底盤(pán)上方的撥齒撥動(dòng)取種器的撥桿，撥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，離開(kāi)撥桿后完成取種工作，橡膠刷擋在定種孔不讓接下來(lái)的種子進(jìn)入；取種器繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)取種器運(yùn)動(dòng)到滾筒上方時(shí)多余種子滑落，通過(guò)定種孔的種子大部分己經(jīng)進(jìn)入到攜種腔不會(huì)滑落；當(dāng)取種器經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)，開(kāi)始往低處運(yùn)動(dòng)時(shí)，種子從攜種腔的投種孔進(jìn)入到鴨嘴成穴器等待排出。 2.3 取種器的設(shè)計(jì) 取種器是機(jī)械式精量小麥穴播器實(shí)現(xiàn)小麥精密播種的核心部件，其工作性能的好壞直接影響播種質(zhì)量和出苗率。新型取種器由并排排列的充種腔和攜種腔構(gòu)成。充種腔和攜種腔之間通過(guò)定種板隔開(kāi)，取種器的底端截面是O型槽，取種器的底端位于攜種腔一側(cè)。定種板的后端下部開(kāi)有定種孔，用于精量取種。取種器的O型槽的尺寸為：長(zhǎng)2cm，寬0.5cm，深0.5cm，假設(shè)小麥種粒的平均體積為0.1cm2，那么O型槽在充滿(mǎn)的狀態(tài)下能容下5～6粒小麥種。 圖3-3 取種器結(jié)構(gòu)示意圖 1.橡膠刷 2.撥桿 3.取種圓柱 4.種槽 5.基體 2.3.1取種過(guò)程分析 取種器的整個(gè)取種過(guò)程分為3個(gè)階段，取種器進(jìn)入種子群充種腔開(kāi)始充種、毛刷刮種，目標(biāo)種子側(cè)充到攜種腔。 充種范圍： 小麥種是散粒體，穴播輪工作時(shí)種子在種子室內(nèi)圈的帶動(dòng)下聚集在充種區(qū)，假設(shè)此時(shí)種子群面為平面，種子在種子室內(nèi)的形態(tài)如圖3-4所示[10]。圖3-4中，圓O為種子室，直線AB為種子面，ABC區(qū)域?yàn)榉N子群橫端面。以種子室中點(diǎn)O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，種子室的半徑為r，則直線AB的方程為 （2-1） 其中，h為種子深度；為種子室半徑，為種子面與水平面的夾角。 圓O的方程為 （2-2） 其中，為方程角度參數(shù)，(O)。 直線AB與圓0的交點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為 、， ， 。 其中，A、B分別為A,B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角。 圖3-4 充種范圍示意圖 充種速度：取種器隨著穴播器的滾動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，種子室內(nèi)的種子在滾筒帶動(dòng)下，呈半月型環(huán)流群。在重力、離心力和種子間推擠力聯(lián)合作用下，充種腔中的種子大部分由徑向進(jìn)入，小部分種子由軸向進(jìn)入。種子進(jìn)入充種腔的方式有兩種：①取種器經(jīng)過(guò)種子群時(shí)，種子在重力、離心力和種子群力的作用下填補(bǔ)空間的形式進(jìn)入；②種子從最高點(diǎn)沿種子面下落到種子室底面后，以一定的速度直接進(jìn)入。呈環(huán)流群狀態(tài)的種子從最高點(diǎn)滑落時(shí)的角速度ki≈0，離心力p = mRki2 ≈0，重力mg，在下落種子的沖擊力F i及環(huán)流中種子的動(dòng)能聯(lián)合作用下以填補(bǔ)空間原理給充種腔充種。由徑向進(jìn)入充種腔的種子速度為 （2-3） 式中 hi一種子在環(huán)流中被拖帶的高度； F b一種間摩擦力； s一種子在種堆上的滑移長(zhǎng)度； ti一沖力的作用時(shí)間； t一種子充入時(shí)間； g一重力加速度； m一種子質(zhì)量； 從環(huán)流群最高點(diǎn)沿滾筒端部間隙落下的種子在種子室底部發(fā)生種子之間推擠碰撞，部分種子可軸向進(jìn)入充種腔。 2.4 開(kāi)溝器的設(shè)計(jì) 2.4.1 雙圓盤(pán)開(kāi)溝器結(jié)構(gòu) 圖2-2雙圓盤(pán)開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)示意圖 1.支架 2.進(jìn)肥口 3.主軸 4.導(dǎo)肥板 5.圓盤(pán) 6.分土板 2.4.2 雙圓盤(pán)開(kāi)溝器 雙圓盤(pán)開(kāi)溝器有兩個(gè)相互傾斜對(duì)稱(chēng)安裝形成夾角的平面圓盤(pán)。兩個(gè)圓盤(pán)的交點(diǎn)在圓盤(pán)前沿下方的m處，工作時(shí)在土壤反力的作用下各自繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)。圓盤(pán)滾轉(zhuǎn)時(shí)兩個(gè)平面將土壤向兩側(cè)推擠而形成的種溝。導(dǎo)種板將肥料導(dǎo)入溝底。它的特點(diǎn)是類(lèi)似于滑刀切削入土，能切斷土中殘根，對(duì)土壤的適應(yīng)能力較強(qiáng)，工作可靠。 雙圓盤(pán)開(kāi)溝器在播種作業(yè)時(shí)m點(diǎn)的位置一般取在地面稍上方，它的開(kāi)溝寬度b在圖中為B1B2兩點(diǎn)間的距離。設(shè)圓盤(pán)的直徑為D，則溝底的寬度b為： b=B1B2=2mB2sin （2-4） （2-5） （2-6） 圖4-1 雙圓盤(pán)開(kāi)溝器的開(kāi)溝寬度 如圖4-1所示，兩個(gè)圓盤(pán)各開(kāi)出一條凹溝，而在兩凹溝之間形成一個(gè)凹埂。在開(kāi)溝寬度不大時(shí)，此凹埂對(duì)播種深度的影響可忽略不計(jì)；但在開(kāi)溝寬度比較大時(shí)，凸埂將影響種子在溝內(nèi)的橫向分布，因此m點(diǎn)的位置，即角的大小應(yīng)合理選擇，一般的雙圓盤(pán)開(kāi)溝器，角為12度到16度，角約為12度，D為350mm，b為1.5~4mm。 3總結(jié) 本課題要在排種器、開(kāi)溝器、鎮(zhèn)壓輪等方面進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)來(lái)提高播種均勻性。(1)對(duì)排種器分析后采用窩眼式穴播器。 (2)對(duì)目前圓盤(pán)開(kāi)溝器存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。 (3)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有鎮(zhèn)壓輪存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析比較，確定了既能減小打滑率又能對(duì)行鎮(zhèn)壓的鎮(zhèn)壓輪方案，并通過(guò)受力分析確定了鎮(zhèn)壓輪的主要參數(shù)。 參考文獻(xiàn) [1] 靳樹(shù)中，陳紹文，陳利平，等.2BJM型小麥精密播種機(jī)試種情況與增產(chǎn)原因初析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，1996(1):25-26. 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