精密播種機的設(shè)計與研究

1、 課 程 論 文題 目 精密播種機的設(shè)計與研究指導教師 王志娟 學生姓名 徐揚 學 號 200901701071 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 教學單位 德州學院機電工程系 （蓋章） 2O12年11月09日目錄1.精密播種機發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢- 1 -1.1我國精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀- 2 -1.2 精密播種機的發(fā)展前景- 2 -2.播種機主要結(jié)構(gòu)及功能- 4 -2.1總體配置- 5 -2.2排種器的參數(shù)設(shè)計- 6 -2.3開溝器參數(shù)設(shè)計- 6 -Fmin=N×AB÷AC=153×185÷82=345.2N- 7 -2.4中耕作物精密播種排種器- 7 -2.

2、5 排種器的技術(shù)要求- 7 -2.6開溝器及其起落機構(gòu)- 8 -2.7開溝器的要求- 8 -2.8 輸種管- 8 -2.9 鎮(zhèn)壓輪- 9 -3.正確操作播種機- 9 -4.注意事項：- 9 -5.經(jīng)濟效益分析- 10 -致謝- 11 -參考文獻- 12 -精密播種機的研究與設(shè)計設(shè)計者： 徐揚 班級：09機本二 學號： 200901701071 指導教師：王志坤（德州學院機電工程系，山東省德州市，253023）1.精密播種機發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢播種機是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，必須在較短的播種農(nóng)時內(nèi)，根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，將種子播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長條件。播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的

3、出苗、苗全和苗壯，因而對產(chǎn)量的影響很大。由于精密播種可以保證種子在田間最合理分布，播種量精確，株距均勻，播深一致，為種子的生長發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量節(jié)省種子，減少田間間苗用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。因此現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對精密播種機械的要求越來越迫切。1.1我國精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀我國從80年代末便開始研制精密播種機械。由于種子質(zhì)量、整地條件、機械制造水平及機器價格等因素制約，我國80年代主要是推廣半精量播種。為適應(yīng)農(nóng)村生產(chǎn)責任制的要求，大量推廣了小型單體播種機。90年代以來，我國逐步推廣精密播種機，有10多個企業(yè)生產(chǎn)了20多種型號的精密播種機。精密播種機以作物種類分為玉米及大豆精密播種機、谷物（小麥）精

4、密播種機、甜菜精密播種機；以配套動力分為小型（5.813.2kw）、中型（16.236.8kw）和大型播種機（40.4kw以上）精密播種機；以排種器形式分為機械式和氣力式兩大類精密播種機；機械式中又可分為垂直圓盤式、垂直窩眼式、錐盤式、紋盤式、水平圓盤式、帶式等形式精密播種機。1.2 精密播種機的發(fā)展前景在國外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆類的播種都已大量采用精密播種，主要采用機械式和氣力式兩種精密播種機。由于氣力式播種機對種子尺寸要求不嚴，不需精選分級，容易達到單粒精播，而且通用性較好，又能適合較高速播種，因此使用氣力式播種機越來越多。 為了達到單粒精播，提高株距均勻性，大多采用

5、可精調(diào)的刮種器，將多余的種子清除掉；為了降低投種高度，減小種子下拋速度與前進速度之間的相對速差，而設(shè)置導種輪或?qū)ХN管。但是，精密播種受高速作業(yè)的影響很大。現(xiàn)有的精密播種機試驗結(jié)果表明，一般作業(yè)速度在48 kmh時，其株距合格率達80以上；而作業(yè)速度提高到1112 kmh時，株距合格率下降到60以下。可見高速精密播種機還有待進一步發(fā)展、完善。 2.2.2.2.播種機的通用性和適應(yīng)性不斷提高播種機的通用性和適應(yīng)性不斷提高播種機的通用性和適應(yīng)性不斷提高播種機的通用性和適應(yīng)性不斷提高 大多數(shù)精密播種機都可以播多種作物，通過更換不同孔徑的排種盤(輪)或排種滾筒，使排種器能適應(yīng)多種作物種子的播種要求。改變

6、型孔大小或增加成穴機構(gòu)，使之能達到穴播的要求；改變排種器工作轉(zhuǎn)速以達到不同株距的要求。所有這些均提高了播種機的通用性。 為了適應(yīng)不同地區(qū)、不同土壤、不同整地條件的要求，大多數(shù)播種機上配有多種類型的開溝器(雙圓盤式、滑刀式等)和鎮(zhèn)壓輪(橡膠輪、鋼板沖壓輪、鑄鐵輪、寬輪、窄輪等)，供選用。同一型號的精密播種機又成系列，有多種行距和行數(shù)的變型。如美國CYCLO氣壓式播種機有牽引式和懸掛式，有4、6、8、12、16行等共16種機型，可為多種功率的拖拉機配套。 精密播種機向高速寬幅發(fā)展精密播種機向高速寬幅發(fā)展精密播種機向高速寬幅發(fā)展精密播種機向高速寬幅發(fā)展 為了在最適宦的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下、用最短的時間做到

7、適時播種，以及隨著拖拉機功率不斷增大，為了充分利用其功率，因此要求提高播種機作業(yè)的生產(chǎn)率。 影響提高播種機組生產(chǎn)率的因素很多。除了提高機組的工作可靠性、減少故障、簡化操作以減少輔助作業(yè)時間、提高純工作時間的利用率外，提高生產(chǎn)率的最主要途徑是增大播種機的工作幅寬和提高作業(yè)速度。增大播種機工作幅寬雖能直接有效地提高生產(chǎn)率，但加大工作幅寬使機體龐大，消耗金屬多，成本高。同時，龐大的機體將受到田塊大小、地頭轉(zhuǎn)彎以及道路運輸?shù)南拗疲褂貌环奖恪Ｒ虼?，國外很重視提高作業(yè)速度的研究。 70年代，中耕作物播種機作業(yè)速度一般從46kmh提高到810kmh。如西德Aermoat型氣力式播種機、法國Pneumase

8、m氣吸式播種機和美國7000型指夾式播種機的作業(yè)速度為810 kmh，作業(yè)質(zhì)量仍能符合要求。 但是，播種機高速作業(yè)帶來一些問題，如排種性能下降，開溝深度變淺，種子在溝里彈跳、滾動加劇，以及駕駛條件惡化等等。因此，目前作業(yè)速度不能太高。 中耕作物播種機的工作幅寬，一般單機都由34 m增大到56 m有的工作幅寬更大，如美國CYCLO氣壓式播種機系列中的16行播種機，其幅寬達11.68 m。加大幅寬使播種機結(jié)構(gòu)龐大笨重，使懸掛式播種機組縱向穩(wěn)定性變壞，還受到地塊大小、道路運輸限制2.播種機主要結(jié)構(gòu)及功能目前國內(nèi)外播種玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的播種機多數(shù)采用精密播種，即單粒點播和穴播。一般中耕

9、作物精密播種機的結(jié)構(gòu)如圖2-1。其組成分為以下幾部分：圖2-1 播種中耕通用機1種箱 2后支臂 3仿形機構(gòu) 4主梁 5肥箱 6下懸掛點7仿形輪 8前支臂 9施肥鏟 10開溝器 11劃溝刀12排種器 13鎮(zhèn)壓彈簧 14覆土板 15鎮(zhèn)壓輪(1)機架 多數(shù)為單梁式。各工作部件都安裝其上，并支承整機。(2)排種部件 種子相和能達到精密播種的機械式或氣力式排種器，包括可調(diào)節(jié)的刮種器和推種器。(3)排肥部件 包括排肥箱、排肥器、輸肥管和施肥開溝器。(4)土壤工作部件及其仿形機構(gòu) 包括開溝器、覆土器、仿形輪、鎮(zhèn)壓輪、壓種輪及其連桿機構(gòu)等。有的精密播種機還配備施撒農(nóng)藥和除草劑的裝置。2.1總體配置目前主要是與

10、12-T5馬力小四輪拖拉機配套，播種機自帶懸掛提升裝置。每臺（套）播兩壟。壟上播平播均可。2.2排種器的參數(shù)設(shè)計用機械方法進行精量播種的排種器大多屬于孔型孔式排種器。根據(jù)種子的型狀和尺寸等因素，設(shè)計出各種行孔或窩眼，用以播下每穴數(shù)量相等的種子。型孔輪用硬塑料和金屬制成，其直徑常為120-180mm。窩眼形狀可設(shè)計成圓錐形、圓弧形或圓柱形。本次設(shè)計的型孔輪為圓柱形。表2-1 型孔參數(shù)表作物種類玉米大豆高粱型孔直徑8-249-116-9型孔深度6-126-84-8每孔粒數(shù)3±1或4±115-92.3開溝器參數(shù)設(shè)計開溝器要求入土性能好，開溝器能在2-10cm內(nèi)調(diào)節(jié)入土深度。（3）

11、鎮(zhèn)壓輪：鎮(zhèn)壓輪的壓強要求0.3-0.5kg/cm2，要求轉(zhuǎn)動靈活，不粘土。鎮(zhèn)壓輪的寬度應(yīng)稍大于苗幅寬，直徑不可過小，否則轉(zhuǎn)動不靈活，土壤易產(chǎn)生裂紋。常取直徑d=300-400mm，本次設(shè)計的鎮(zhèn)壓輪直徑為250mm；寬度為125mm。（4）鎮(zhèn)壓彈簧參數(shù)設(shè)計：2鎮(zhèn)壓輪與地面的接觸面積可初步估計為：S=30×170=5100mm2。所需壓力N=（0.03-0.05）×5100=153-225N受力圖如下：其中：F：彈簧作用力N：鎮(zhèn)壓輪接觸地面的壓力AC：彈簧作用點與支點距離AB：支點與鎮(zhèn)壓輪軸之間的距離有AC=82cm AB=185mm 由F×AC=N×AB可

12、得：Fmin=N×AB÷AC=153×185÷82=345.2N因為鎮(zhèn)壓輪有自重，所以選用下述(表2-2)彈簧即可滿足要求表2-2 彈簧主要參數(shù)材料材料直徑工作極限載荷Pi65Mn3mm495(N)圈數(shù)（n）彈簧中徑D2Pt作用下單圈剛度變量Pia12.514mm1.585節(jié)距單圈剛度P/d最大心軸直徑Dmax4.77289.3(N/mm)9mm2.4中耕作物精密播種排種器中耕作物如玉米、大豆、甜菜、高粱、棉花等采用精密播種，可以節(jié)省大量種子和間苗勞力，而且可使幼苗分布均勻，達到苗齊、壯、均，有利于增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。達到精密播種的關(guān)鍵是排種器。2.5 排種器的技

13、術(shù)要求排種器的技術(shù)要求大體上有以下幾個方面：1、排種器排種均勻穩(wěn)定，排種均勻性不受外界條件變化而產(chǎn)生嚴重影響。一臺播種機的排種量應(yīng)該保持一致。2、不損傷種子。3、播種兩調(diào)節(jié)范圍要大。4、通用性好。5、工作可靠，不易堵塞。2.6開溝器及其起落機構(gòu)開溝器的功用主要是在播種機工作時，開出種溝，引導種子和肥料進入種溝內(nèi)，并使?jié)裢粮采w種子和肥料。2.7開溝器的要求一個良好的開溝器必須符合下列要求：(1)開出的種溝要深淺一致，溝型整齊、平直，開溝深度能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同作物的播深要求。(2)開溝時不亂土層，不應(yīng)將下層濕土翻至地面，也不可使干土落入溝底，應(yīng)將種子和肥料導至濕土上。(3)行內(nèi)中子分布

14、均勻，種子不飛散而應(yīng)都落到溝底。(4)應(yīng)有一定的回土作用，使細濕土將種子全部覆蓋，以利于種子發(fā)芽。(5)要有良好的入土性能和切土能力，工作可靠，不易被雜草、殘茬和土塊堵塞。(6)結(jié)構(gòu)簡單，工作阻力小，調(diào)整、維護方便。2.8 輸種管輸種管主要是將排種器排出的種子導入開溝器，使種子能順利地落到種溝內(nèi)。它對排種的均勻性有較大影響。因此對輸種管的要求是：(1)保證種子能自由活動，不致使排種均勻性變壞。管內(nèi)應(yīng)有足夠的斷面積，管壁應(yīng)光滑暢通無阻。(2)要能適應(yīng)開溝器的升降和調(diào)節(jié)。輸種管鉸接于排種器上，要能在各個方向擺動，不致影響種子的通過。(3)要有一定的伸縮量、彈性和彎曲度，并需耐腐蝕。(4)結(jié)構(gòu)簡單，

15、易于制造和維修。2.9 鎮(zhèn)壓輪播種同時鎮(zhèn)壓可減少土壤中的大孔隙，減少水分蒸發(fā)，以使土壤保墑；可加強土壤毛細管作用，使水分沿毛細管上升，起到“調(diào)水”和“保墑”的作用；可使種子與土壤緊密接觸，有利于種子發(fā)芽和生長；春播鎮(zhèn)壓還可適當提高地溫。因此，播種同時鎮(zhèn)壓對干旱地區(qū)的播種是非常必要的。播種同時鎮(zhèn)壓主要是在苗幅內(nèi)鎮(zhèn)壓，而行間土壤仍保持疏松，因而通氣性好，還可利于接納雨水。鎮(zhèn)壓輪對土壤的壓強主要根據(jù)土壤性質(zhì)、水分、密度和作物的要求而定，一般為3050kPa。鎮(zhèn)壓輪的壓力大小取決于鎮(zhèn)壓輪本身重量和作用在它上面的附加重量（播種機部分重量的轉(zhuǎn)移和輔助彈簧作用力等）。一個良好的鎮(zhèn)壓輪必須轉(zhuǎn)動靈活，不沾土，不

16、擁土，鎮(zhèn)壓里可以適當調(diào)整，鎮(zhèn)壓后地表不產(chǎn)生鱗狀裂紋。3.正確操作播種機1、上述調(diào)整正常后, 方可下地投入正常作業(yè)。播第一趟時要選好開播點, 在視線范圍內(nèi)找好標志, 力求一次開直, 以便后期中耕管理。行走路線一般采用棱形法。在剛開始作業(yè)時, 離地頭大約23m 處停下來, 檢查開溝的深度(根據(jù)墑情而定) , 如過深或過淺應(yīng)調(diào)整。2、充分利用土地面積。播種時, 駕駛員應(yīng)按計劃盡量將種子播近邊、播到頭, 做到不留地頭、不留大邊, 充分利用耕地面積。3、在開溝器入土狀態(tài)下, 機組不能倒退、不準急轉(zhuǎn)彎。4.注意事項：1.隨時注意各機構(gòu)的工作情況，如各傳動機構(gòu)工作是否正常，輸種管下端是否保持在開溝器下 種口

17、內(nèi)，種肥在排出中有否堵塞，肥料在箱內(nèi)是否 有架空，地輪有否粘土等。2.及時添加種肥，箱內(nèi)種肥不少于 1/ 4容積。3.及時清理種箱和肥箱。播完一種作物后 , 要及時清理種箱，嚴防種子混雜；同時，還應(yīng)清理肥箱，防止化肥和農(nóng)藥腐蝕金屬。4.作業(yè)中要經(jīng)常用眼睛觀察地輪是否運轉(zhuǎn)自如，有沒有撈爬現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時排除。5.地頭或田間停車后，為了避免漏播，可將播種機升起后退一定距離， 然后再繼續(xù)工作。但后退的距離不能過長或過短，過長會浪費時間和種子， 過短會產(chǎn)生漏播。6.要及時清除開溝器前方拖帶的雜草和殘茬，以免造成斷條 、拖堆而缺苗。7.地里雜草多、茬子多的情況下，應(yīng)把前支 鏟安裝上，以便清除殘茬，保

18、證播種質(zhì)量。播種速度應(yīng)保持在47 km/ h左右。8.播種完一個小區(qū)，要核實播種量，不符合播種要求時，要調(diào)整后再播種下一個小區(qū)。9.播后要在12h內(nèi)及時鎮(zhèn)壓，以保持土壤中的水分和堅實程度，有利于種子發(fā)芽。10.種子和肥料必須經(jīng)過篩選后方能使用，肥料要選擇流動性較好的二銨、尿素等，這樣能保證下肥均勻。11.使用懸掛式播種機，在提升或降落時，應(yīng)在播種機行進中緩慢進行，以免造成機件損壞和開溝器堵塞。12.播種機轉(zhuǎn)移地塊或運輸時，種子箱內(nèi)不應(yīng)裝有種子，工作時再重新加入。5.經(jīng)濟效益分析1、體積小、重量輕。2、結(jié)構(gòu)簡單：該機主要以各種型號的拖拉機為動力，主要由牽引提升架、播種箱、播種器及部分鏈條、插銷和

19、銷孔連接組成。3、操作靈活：該機由一人進行操作，當拖拉機前進時，將犁鏵放下，播種箱兩端的防滑輪與地表摩擦產(chǎn)生動力，分別帶動控制播種箱種子和肥料出口的兩根輪軸，主動軸由防滑輪帶動用于播種，被動軸由主動軸的鏈條帶動用于拖肥。根據(jù)田塊的大小，多功能旱糧播種機可隨意提升、隨意調(diào)速，轉(zhuǎn)彎靈活方便，可以有效地避免重耕、重播。4、維修方便、容易：該機的聯(lián)接，使用的是插銷和插孔的連接方式，一個人可以方便拆裝，維修時只需換上配置的備件即可。5、適用性強：該機結(jié)構(gòu)上優(yōu)點，使之能適應(yīng)各種田地的播種。小到1-2分大的田塊，大到上百畝的田塊，不管是平壩、還是淺丘地區(qū)；無論是板結(jié)的土質(zhì)，還是疏松的土質(zhì)都能適應(yīng)。還可以根據(jù)用戶的不同需求，配置實用的播種器，通過調(diào)節(jié)犁鏵和種子儲存孔的行距，能夠輕松地播種小麥、大麥、高粱、大豆、玉米等旱糧作物?？傊彩欠N旱糧的區(qū)域，只要拖拉機能行走的地方都能適用。6、作業(yè)成本低：該機能達到開溝、播種、施肥、覆蓋一次性完成，小田塊每小時可播3-6畝，大田塊每小時可播8-12畝。7、經(jīng)濟效益高以小型手扶式拖