气吸式精量铺膜播种机设计本科毕业论文

《气吸式精量铺膜播种机设计本科毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气吸式精量铺膜播种机设计本科毕业论文（68页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、. . . . 学士学位论文气吸式精量铺膜播种机设计THE DESIGN OF FILMING AIR-SUCTION PRECISION SEEDER - 61 - / 68摘 要近年来，精密播种已成为播种作业中一个最具研究潜力的热门话题。精密播种是提高粮食单产的一项现代化综合性技术措施，涉与到育种、种子加工、精密播种机具、土壤精细耕作、植保、施肥和灌溉等一系列技术。精密播种技术的实施,可节省大量优良种子，可节省田间间苗、定苗用工，种子分布合理，减少肥料和光能损失，可增加作物产量，经济效益显著。随着育种、种子加工处理技术、农药、除草剂和水利灌溉技术的不断发展与完善,使种子的发芽率和保苗率有了

2、一定的保证，从而使精密播种技术有了更可靠的保证,气吸式播种机则是一种用气流的吸附力将种子从种子堆中分离出来，从而达到单粒或双粒精密播种的目的，同机械式精密排种器相比具有省种、不伤种、对种子尺寸要求不严、适应力强、易于实现单粒精播和高作业速度等诸多优点，因此气吸式精密播种机是目前国外精密播种机发展的重点。关键词：气吸式；精密播种；排种装置； 开沟器；AbstractIn recent years, precision seeding has become one of the most planting operation research potential topic. Precision

3、seeding is to improve the grain yield of a modern comprehensive technical measures, involves the breeding, processing and sowing seeds in the soil, precision machinery plant, farming, fine and irrigation, fertilization technology. Precision seeding technology, saves the implementation of good seed,

4、can save the reasonable distribution of labor, seeds, fertilizers and reduce energy losses, can increase crop yield, and the economic benefit is remarkable. With the seed breeding, processing technology, pesticides, herbicide and irrigation technology unceasing development and perfection of seed ger

5、mination had certain assurance, so precision seeding technology has a more reliable assurance, gas absorption type machine is a kind of air from the seeds seed adsorption of isolated, achieve single or double grain sowing purpose, with precision mechanical precision seed metering devices, compared w

6、ith province of seed, dont hurt size requirement is lax, adaptable, easy to realize single grain sowing and pure advantages of high speed of operation, thus suction precision machine precision machine development at home and abroad is the key.Keywords：Gas absorption type; Precision drilling; The dev

7、ice; Sowingboot目 录摘要IAbstractII第1章绪论- 1 -1.1播种机发展现状与趋势- 1 -1.2我国播种机发展现状- 1 -1.3播种机发展前景- 2 -第2章播种机各工作部件的设计- 5 -2.1排种器的设计- 5 -2.2吸孔直径和吸室真空度的设计- 6 -2.3排肥器的设计- 8 -2.4开沟器的设计- 9 -2.4.1开勾器的基本类型- 9 -2.4.2施肥开沟器的选择- 11 -2.4.3播种开沟器的选择- 11 -2.5镇压装置的设计- 11 -2.5.1镇压装置的类型- 11 -2.5.2常用的镇压装置- 12 -2.6风机的设计- 13 -第3章播种

8、机的总体结构和技术参数- 15 -3.1播种机的构造与原理- 15 -3.2主要技术参数- 16 -3.3整机的各部分结构和设计计算- 17 -3.3.1通用机架- 17 -3.3.2支承轮与支承轮架- 19 -3.3.3四杆机构- 19 -3.3.4排种装置- 20 -3.3.5排肥装置- 21 -3.3.6种肥箱- 22 -3.3.7种箱的容积计算- 22 -3.3.8肥箱的容积计算- 22 -3.3.9排肥传动机构- 23 -3.3.10排肥量计算- 24 -3.3.11排种传动机构- 25 -3.3.12播种量的计算和实验- 26 -第4章播种机的使用和调整- 29 -4.1播种前机具

9、的准备- 29 -4.2机器各部调整- 29 -4.2.1支承轮位置高低的调整- 29 -4.2.3排种量的调整- 30 -4.2.4排肥量的调整- 30 -4.2.5挡种板间隙的调整- 31 -4.2.6播种与施肥深度的调整- 31 -4.3机具的保养与保管- 31 -4.3.1机具的保养- 31 -4.3.2机具一般故障的排除- 32 -4.4技术规则- 33 -结论- 35 -参考文献- 37 -附录I- 39 -附录II- 51 -致- 59 -第1章 绪论1.1播种机发展现状与趋势我国是一个农业大国，农业生产在国民经济中占有重要地位。随着我国经济的高速发展和人民生活水平的日益提高，旧

10、的农业生产方式已经不能满足经济和社会发展的需要。我国农业的发展已经进入新阶段，大力推进农业和农村经济结构战略性调整，逐步实现由粗放式经营向集约化经营方式、传统农业向现代农业两个根本性转变已成为我国农业和农村经济发展的根本任务应对挑战和加快农业发展，要靠政策、科技和投入，农业科技进步是我国农业和农村经济发展的根本途径。播种是农业生产过程中六大关键作业环节之一，播种机械化是农业机械化过程中最为复杂也最为艰巨的工作。播种必须在较短的播种农时，根据农业技术要求，将种子播到田地里去，使作物获得良好的生长发育条件。播种质量的好坏，将直接影响到作物的出苗，苗全和苗壮，因而对产量的影响很大。由于精密播种使种子

11、在田间合理分布，播种量精确，株距均匀，播深一致，为种子的生长发育创造最佳条件，可以大量节省种子，减少田间间苗用工，保证作物稳产高产。因此，现代农业对精密播种机械的要求越来越迫切1。1.2我国播种机发展现状我国的播种机市场以传统的谷物条播机为主，与小型拖拉机配套的播种机与畜力播种机目前仍占主导地位。全国有500家左右的企业生产播种机，其中只有10家生产与大中型拖拉机配套的播种机，与小拖配套的播种机和畜力播种机的产量已占到全国播种机产量的90%以上。最近几年，我国的联合作业播种机市场发展也较快，其播种机机具主要有播种一拖肥联合作业机、耕作播种联合作业机、松土施肥覆膜穴播联合作业机和施水播种联合作业

12、机等，目前又发展了铺膜播种联合作业机。另外，精量播种机具推广势头强劲，小麦精量播种机和中耕作物精密播种机推广应用迅速。目前国外精密播种机市场已达到相当完善的程度，在精密播种机上除了设有完善的整地、覆土、镇压与施肥、洒农药装置外，其排种装置多采用新的工作原理，包括各种气吸式排种原理与机械式排种原理，以保证单粒精密播种。当下我国播种机市场的发展更新速度虽然也很快，但是和一些发达国家相比还有一定的差距。我国从80年代末便开始研制精密播种机械，其中较早的代表机型主要有2BY-24压轮式谷物播种机，2BQ-6气吸式精密播种机等。由于种子质量，整地条件，机械制造水平与机器价格等因素制约，我国80年代主要是

13、推广精密播种机，为适应农村生产责任制的要求。大量推广了小型单体播种机。90年代以来，我国逐步推广精密播种机。精密播种机以在作物种类分为玉米与大豆精密播种机。谷物（小麦）精密播种机，甜菜精密播种机；以配套动力分为小型，中型和大型精密播种机；以排种器形式分为机械式和气力式两大类精密播种机；机械式中有可分为垂直圆盘式，垂直窝眼式，锥盘式，纹盘式，水平圆盘式，带夹式等形式精密播种机2。1.3播种机发展前景在国外，中耕作物如甜菜，玉米，棉花和某些蔬菜，豆类的播种都已大量采用精密播种，主要采用机械式和气吸式两种精密播种机。在中国大型的农户日益显现，但小型农户对播种机的需要也会不断加大。中国的农业需要更大更

14、先进更智能的大型播种机，同时还需要更小更实用更贴近普通农户需要的小型播种机，这些小巧的播种机能把那些拥有另外主要收入职业的农户从繁琐的农田里解脱出来，也会让那些以特色农业致富的农户（如种植大棚作物的农户）更方便的管理自己地田园发展联合作业的直接播种，播种联合作业是指在播种的同时，完成耕整地、施肥、喷洒液等作业，其优点是一次可以完成多项作业，作业效率高，保证与时播种，提高产量，可以充分利用配套动力，节省能源，降低作业成本，与传统播种方法相比，联合播种的劳动消耗的作业费用约降低30%。同时，可以减少机组进地次数，使土壤免受机具的过度压实。直接播种是指将作物种子直接播在留茬地里，用于直接播种的机具称

15、为免耕法或少耕法播种机。直接播种机与一般播种机相比，其结构特点主要是在开沟装置上，通常在播种机组前面加装一个种床式开沟器，用以切断地表的残茬和硬秆或耕出窄带作为种床，然后再由装在后面的种沟开沟器在其上开出种沟。播种机的通用性和适应性不断提高，大多数精密播种机都可以播多种作物，通过换不同孔径的排种盘(轮)或排种滚筒，使排种器能适应多种作物种子的播种要求。改变型孔大小或增加成穴机构，使之能达到穴播的要求；改变排种器工作转速以达到不同株距的要求。所有这些均提高了播种机的通用性。 为了适应不同地区、不同土壤、不同整地条件的要求，大多数播种机上配有多种类型的开沟器(双圆盘式、滑刀式等)和镇压轮(橡胶轮、

16、钢板冲压轮、铸铁轮、宽轮、窄轮等)，供选用。同一型号的精密播种机又成系列，有多种行距和行数的变型。如美国CYCLO气压式播种机有牵引式和悬挂式，有4、6、8、12、16行等共16种机型，可为多种功率的拖拉机配套。播种机向高速宽幅发展，为了在最适宦的农业技术条件下、用最短的时间做到适时播种，以与随着拖拉机功率不断增大，为了充分利用其功率，因此要求提高播种机作业的生产率。 影响提高播种机组生产率的因素很多。除了提高机组的工作可靠性、减少故障、简化操作以减少辅助作业时间、提高纯工作时间的利用率外，提高生产率的最主要途径是增大播种机的工作幅宽和提高作业速度。增大播种机工作幅宽虽能直接有效地提高生产率，

17、但加大工作幅宽使机体庞大，消耗金属多，成本高。同时，庞大的机体将受到田块大小、地头转弯以与道路运输的限制，使用不方便。因此，国外很重视提高作业速度的研究。我国自20世纪70年代初开始研究精密播种，目前全国精播的面积还很少，迄今精密播种的作物基本局限于中耕作物。谷物精播的难度较大，至今国尚无成熟的机型。气吸式播种机由于对种子尺寸要求不严，不需精选分级，伤种少，易达到单粒点播，通用性较好，同时它也具备高速作业的性能，满足了对大功率拖拉机的配套和宽幅作业的要求，作业速度可达1012 km/h，工作幅宽也可加大到812m以上。因此，气吸式播种机应用越来越广泛。可以说，气吸式精密播种机是21世纪播种机械

18、的发展方向。 2.5.5广泛采用新原理新技术广泛采用新原理新技术广泛采用新原理新技术广泛采用新原理新技术 目前国外正在发展一些新的播种技术，如日本提出适合蔬菜的静电播种，英国提出适合于蔬菜的液体播种、适合于牧草的超音速播种，还有目前广泛应用的种子带播种等。例如液压等新技术在国外播种机的应用也日益广泛。美国塞科尔5000型气压式播种机用液压马达驱动风机；东德A697型精密播种机装有供驱动排种锥体的液压马达，当地轮滑动时，液压马达启动，以保证排种锥体的转速与机器前进速度相协调，现时也用以操作开沟器的升降，在大宽幅的播种机上还用液压折叠机架，以便安全运输3。第2章 播种机各工作部件的设计2.1排种器

19、的设计气吸式排种器的吸附部件主要由真空室壳体、排种盘、真空连接管、风机等组成，结构如图2-1所示 1真空室壳体 2真空连接管 3种子室 4排种盘 图2-1气吸式排种器结构示意图气吸式排种器是应用气吸原理进行排种的，其排种圆盘呈垂直状安装在种子箱底面，一侧与种子室相接，另一侧与气吸室相接，在排种圆盘上开有气流通道孔。排种盘上设有搅拌轮，以防种子架空，并通过压紧装置压住排种盘以减少漏气。在种子室还装有刮种板，工作时可以剔除多余的种子。气吸室和风机相连，风机工作时使气吸室产生真空度，因而在排种盘两侧形成一定的压力差，在该压力差的作用下，种子被吸附在吸种孔上。由于排种盘的转动，当吸种孔带着种子通过刮种

20、板时，多余的种子便被剔除掉。当排种盘旋转到离开气吸室时，便失去了对种子的吸附作用，此时种子便靠自身的重量下落，直接或经导种管落入种沟。排种盘继续旋转，吸种孔再次进入气吸室，在压力差的作用下再次吸附种子，如此循环连续进行排种4。图2-2为工作过程中种子的受力情况以垂直圆盘式排种盘为例，当排种器工作时，种子所受外力主要有种子重力G、种子旋转惯性力J、吸孔吸附力P与吸孔处产生的支持力N。种子离开种子群开始移动时产生的摩擦力可忽略，如图2-2所示图2-2工作过程中种子的受力情况G-种子所受重力，J-种子所受惯性力，T-G、J的合力，d-吸种孔直径，h-种子重心与排种盘的距离，F-种子所受吸附力，N-种

21、子所受支持力其中：J=m r(为排种盘的角速度，r为种子重心到排种盘转动轴的距离)。当排种盘等速转动时，惯性力J的大小保持恒定，而其方向不断变化，重力G的大小和方向恒定不变。从受力分析图可以看出，合力的大小在开始吸种时最大随后减小，到排种盘顶部时所受合力最小，随后又开始增大。当G与J方向相反时即种子达到排种盘顶部时种子所受外力的合力最小，此时所需吸孔的吸附力最小，要求的真空度亦最小。当种子转过顶部逐渐下降时所受合力又逐渐增大。计算真空室所需最小真空压力时，应以充种区所需真空压力为基准。因此要使吸孔吸住种子必须满足下列条件:Fd/2Th (2-1)式中：F种子受到的吸附力，F=，其中为大气压力，

22、为真空室压力。由式（1）可以看出，随着孔径的增大，孔径面积增大，吸附种子所需要的真空度降低，排种性能逐渐提高；而当孔径增大到一定值时，漏气量逐渐增大，排种性能又开始逐渐降低。因此，吸种孔直径需要根据种子的尺寸来确定，由试验方法确定的吸种孔直径如下式 d =(0.640.66)b (2-2)式中：b为种子平均宽度。2.2吸孔直径和吸室真空度的设计吸室的真空度直接影响到排种孔吸种的性能，各吸种孔处的均匀程度对排种质量有较大影响。对于不同类型和品种的种子都有一个最佳的真空度围，真空度减小时，漏吸率会增大，当真空度超过一定值时，重吸率会增加。在实际工作中，由于风机与排种器之间存在管路压力损失与机器振动

23、的影响，在设计时真空度应取大值。吸室所需真空度的最大值计算公式为： (2-3)式中：气吸式真空度最大值，kpa；C种子重心离排种盘之间距，cm；m粒种子的质量，kg；v排种盘吸孔中心处的线速度，m/s；r排种盘吸孔处的转动半径，m；g重力加速度，g/s-2种子的摩擦阻力综合系数,=（610）tan,为种子自然休止角；k1吸种可靠性系数，一般在种子千粒重小，形状近似球形时选择较小值，反之则选择较大值，一般的中耕作物，如大豆、玉米、高粱等k1=1.82.0；k2工作稳定可靠性系数，一般k2=1.62.0，种子千粒重大时取大值。由计算公式（3）可知，气吸式排种器所需真空度极限值与吸孔直径、排种盘吸孔

24、处线速度与种子物理特性等有关。表2-1为一般作物吸室的真空度和吸孔直径选取作物吸孔直径（）吸室真空度（kpa）玉米45.52.752.95大豆3.54.52.752.95高粱22.52.162.36向日葵2.53.52.352.55小花生5.55.887.85丸粒化甜菜22.5谷子长孔240.6番茄1.11.5该设计排种盘直径取250mm，吸孔直径取4mm，吸室真空度为2.80kpa，外侧吸孔直径为220mm，侧细孔直径为180mm，两侧吸孔个数都为35个，排种盘的转速为0.63m/s充种时间为0.7s。2.3排肥器的设计该设计采用外槽轮式排肥器，外槽轮式排肥器主要由排肥轴、外槽轮、阻塞轮、排

25、肥盒、排肥舌、定位卡箍等组成。槽轮转动时,阻塞套不转。齿型挡圈则随槽轮一起转动。阻塞套与齿型挡圈可防止肥料从种子盒两侧壁漏出。凹槽肥料随槽轮一起转动。另外，在槽轮外层有一层肥料随槽轮齿与凹槽的肥料一起转动。这一层称为带动层。在带动层外，则是不流动的静止层。凹槽排肥和带动层排肥均为强制排肥，因而外槽轮排肥器的排肥量比较稳定5。1.定位卡箍 2.排种轴 3.外槽轮 4.排肥盒 5.排肥舌6.排肥舌销轴 7.阻塞轮 8.齿型挡圈图2-3外槽轮式排肥器结构图外槽轮式排肥器转动一周的排肥量q为： (2-4)式中：q排肥器每转的排肥量 (g)；、排肥器每转强制层和带动层的排肥量 (g)；d外槽轮直径(mm

26、)；L外槽轮工作长度(mm)；肥料容重；肥料对凹槽的充满系数f每个凹槽的断面积（）t槽的节距(mm)；C n带动层的特性系数或计算厚度(mm)。其中d，L，f，t反映了排肥器的结构与其尺寸，反映了肥料的物理性质，和C n反映了排肥器和肥料物理性质之间的关系受排肥器转速影响变化。由式可知，这些参数都会对排肥器的排肥量产生影响。一般，地轮传动时槽轮排肥器槽轮转速围n960r/min时，每转排量较稳定。外槽轮式排肥器在我国应用最为广泛，已经形成标准化，各厂家均按ZB B91 02990播种机塑料排种器、排肥器技术条件的要求生产。如安装尺寸，槽轮外径等均有固定尺寸。所以在对排肥器参数对施肥精度研究中也

27、以排肥器参数改变在标准要求围为原则6。2.4开沟器的设计2.4.1开勾器的基本类型保护性耕作具有增产增收、蓄水保墒、减少水土流失、减少作业工序和动土量、提高土壤力等优点，适用于早地雨养农业。保护性耕作对开沟器有严格的要求，免耕播种开沟器应足够的入土能力，要能在未耕地上开出有利于种子和作物根系生长发育的种沟，因此开沟器的设计对播种机的工作性能和作物的出苗有重要的影响7。开沟器是免耕播种机的重要工作部件，使用什么样的开沟器将直接影响镇压装置的选择，压效果的播种质量等。因此，选择合适的开沟器是保证播种质量和好的镇压效果的先决条件。开沟器的作用是在田地上开出种沟或掘出种穴并将种子导入沟穴，然后盖上湿土

28、。对开沟器的要:开沟直、掘穴整齐、深度一致且符合要求，不乱土层，不让土中杂物(作物残茬、杂草与肥料等)造成拥塞，不让干土覆盖种子，对土壤湿度的适应性好，结构简单，阻力小。由于保护性耕作地地表有作物残茬和秸秆覆盖、土壤容重大、地表地温低。因而对免耕播种开沟器有更加严格的要求:有良好的田间通过性，强度好、耐磨损、不易变形，有足够的入土能力，能创造良好的种床环境，以满足播深均匀度的要求。它的选用主要决定于土壤类型和耕作制度。锐角开沟器广泛长期流行于中国，可以说是传统的中国式开沟器8。锐角开沟器也曾优先应用于美洲大陆，甚至一度在某些国家称其为美洲式开沟器。钝角开沟器创制于英国并广泛应用于欧洲，在早期开

29、沟器分类时曾被称之为欧洲式开沟器。免耕播种开沟器工作条件与传统耕作地不同，因而不能采用传统耕作地使用的开沟器。同时由于免耕播种对作物的播种质量有着更高的要求，这就需要针对保护性耕作的特点，选用和设计能够满足要求的开沟器。自从开展保护性耕作体系研究以来，世界各国己经设计了多种适合于免耕播种的开沟器。几种常用的类型见图2-4图2-4几种常用开沟器主要有双圆盘开沟器、错开式双圆盘开沟器、三圆盘开沟器、单圆盘开沟器、圆盘切刀开沟器、动力驱动圆盘切刀开沟器、滑刀式开沟器、短滑刀式开沟器、尖角型开沟器、凿形开沟器等。这些开沟器大多数是根据圆盘开沟器和锐角开沟器发展而来的。这两种类型的开沟器的土壤适应性均较

30、强，与破茬分草部件配合使用，可以在残茬覆盖地工作。其中双圆盘开沟器是在美国和欧洲最为常用的一种开沟器，而尖角型开沟器是在澳大利亚较常用的一种开沟器。目前我国对免耕播种开沟器的研究主要也是以这两种开沟器为基本模型展开的。圆盘开沟器属于钝角开沟器，入土角为钝角，入土阻力大。工作时的土壤垂直反力向上，当遇到石块或草根就从其上方越过，不能保证一定的开沟深度。这就要求作用在圆盘开沟器上的重力足够大，才能保证圆盘开沟器入土。在实际生产中，要想达到要求的深度，需要安装弹簧或增加播种机的总质量。这样将使机器结构变得复杂，增加了机器的质量，若机器过重，拖拉机的液压机构将不能把机器举起来。尖角开沟器属于锐角开沟器

31、，其入土角为锐角。工作时土壤垂直反力的方向向下，因而它在遇到阻力增大或障碍时向下扎，因而其入土能力强。对粘重土壤比较适应，无需增加很大的配重。免耕播种相对于传统耕作方式下精耕细耙的播种作业开沟阻力大，因此要求开沟器铲柄强度高，同时要尽可能减小受力面积。粉碎排堵机构由开沟器与粉碎刀相配合完成作业，故开沟器的结构要尽可能简洁以减少发生碰撞的可能性铲柄式开沟器的铲尖有宽翼或窄翼或不带翼等多种形式，其中带有宽翼的开沟器开沟阻力大、动土量大、不易保墒，因此不适用于免耕播种机要求。而带有窄翼的开沟器铲尖，入土能力强、开沟窄、动土少、回土快、不会使上下层土壤混杂，有利于保墒。安装此类铲尖所需的装配组件结构紧

32、凑，很适合与粉碎刀相配合完成防堵功能9。2.4.2施肥开沟器的选择该设计的施肥开沟器选择破茬施肥开沟器，因为该播种的工作地块为未耕地，施肥的时候需要和破茬相结合，该施肥开沟器可以根据不同的施肥要求调节入土的深度已达到不同的施肥深度。2.4.3播种开沟器的选择该播种机的播种开沟器选择双圆盘开沟器，双圆盘开沟器的刃口在前下方相交于一点，形成一夹角。工作时靠自身的重量与附加弹簧压力入土。两圆盘滚动前进，将土切开和推向两侧，形成种沟。种子、肥料通过开沟器体中部的导种管落入沟底。由于圆盘周边有刃口，滚动时可以切割土块、草根和残茬。因此，在整地条件差和土壤湿度较大时，也能正确工作，而且工作较稳定，能适应高

33、速作业。开沟过程不粘土、堵塞，上下土层相混合的现象较少。2.5镇压装置的设计2.5.1镇压装置的类型镇压可以使过松的耕作层达到适宜的紧实度，增加容重，孔隙率适中，并有反润作用，土壤与湿土紧密相连，利于种子吸水萌动。在播种机土壤工作部件中，镇压轮是一个重要部件。合适的镇压，可减少土壤中的大空隙，减少水分蒸发，使土壤保墒;加强土壤毛细管作用，起到“调水”和“保墒”的作用。镇压可使种子与土壤紧密接触。在影响种子发芽和出苗的田间环境条件中，包括土壤水分、土壤温度、氧气、土壤坚实度、土壤盐分和肥料与播种深度，液态水是土壤水的主要来源和影响发芽(首先是影响吸水过程)的主要因素。种子发芽过程中的吸水效应也取

34、决于种子与土壤的密接程度，以与土壤的结构和水势，扩大种子表面与土壤中液态水的接触，可以缩短发芽过程和提高发芽率。所以，合理的镇压有利于种子的发芽和生长。一个良好的镇压轮必须转动灵活，不粘土，不雍土，镇压力可适当调整，镇压后地表不产生鳞状裂纹10。图2-5几种常用镇压轮的形式2.5.2常用的镇压装置圆柱镇压轮由薄钢板制成。有光面圆柱形和网面圆柱形两种，其镇压轮面较宽，压力分布均匀。适用于蔬菜播种和宽苗幅垄播的播种机。凹面和凸面镇压轮是整体形空心铸铁轮，靠本身重量或在其空腔灌入适量的沙土产生镇压力。凹面轮对种子上层土壤的压实不如两侧的土壤被压得紧实，有利于种子幼苗出土，适于棉花、豆类与其它双子叶作

35、物的播种镇压。凸面轮则对种子上层镇压紧实，适用于谷子、玉米、小麦等单子叶作物的镇压。圆锥复合镇压轮由两个钢板冲制成的锥形轮组合而成。可根据需要来改变两锥形轮间距成为宽窄不同的圆锥复合轮，其镇压力可由附加弹簧调节。胶圈镇压轮由于胶圈具有弹性，在镇压轮与土壤紧压时，胶圈变形:而当它滚动到上方，无外力时，胶圈复原。因此，镇压轮胶圈在滚动过程中变形与复原交替作用，使湿土难以粘结在胶圈表面上。即使少部分土壤粘上，由于湿土与胶圈的附着力较小，稍有震动，粘土很容易脱落。该镇压轮结构复杂，镇压效果较好，大多用于垄作播种机上。宽型橡胶镇压轮由于橡胶腔是空腔，并通过小孔与外界大气相通，故又称为零压镇压轮，在其滚动

36、镇压土壤时，橡胶轮变形与复原相互交替反复，因此，粘土少，脱土容易，镇压质量好，压后地表产生鳞片状裂纹较少，有的表面花纹可增加镇压轮的附着力。现多用于中耕作物精密播种机上作镇压轮，以与单组播种中兼作驱动排种轮或撒施农药的工作部件之用。窄型橡胶镇压轮这种镇压轮用于谷物条播机上播后镇压11。2.6风机的设计该设计采用一种径向进气离心风机，包括蜗壳、叶轮、转轴、轴承，其特征在于蜗壳上有径向进气口，蜗壳与出风管路相连，出风管路上有多处出风口，叶轮上有叶片，叶片数目为16片，叶片的安装角为72 ;叶轮与转轴通过花键方式相连;转轴通过两个轴承固定在风机蜗壳侧板上。该风机具有空气动力性综合指标好，效率高的特点

37、。目前，气力式播种机通常采用通用型离心风机来输送各种物种，广泛应用于撒播、条播、穴播与精密播种。气力式播种机在选用标准的离心风机时，由于播种性能对空气动力性的要求与受风机结构、安装、使用复杂等条件的限制，往往是气动综合指标不佳，效率偏低，满足不了工作要求。该离心风机提供一种体积小、风量、风压合适、效率高的径向进气离心风机，以便于更好的适应气力式播种机的工作要求。该径向进气离心风机包括蜗壳、叶轮、转轴、轴承后盖，其特征在于蜗壳由两侧板与围壳组成，蜗壳的两侧板指前板和后板，前板与出风管路相连，出风管路上有多处出风口。后板上用螺栓来进行风机的安装、固定。两侧板与围壳形成径向进风口。18叶轮由圆盘、前

38、环、轮毅、叶片组成，叶片装在圆盘和前环上，圆盘焊接在叶轮的轮毅上。叶片安装角为720，叶片数目为16片。叶轮与转轴通过花键方式相连。转轴、轴承、后盖通过螺栓与蜗壳侧板的后板相连。该设计拖拉机动力输出轴转速为540r/min经胶带轮增速后风机转速可达到4500r/min，该设计由排种器的参数排种圆盘直径250，吸孔直径4，外侧吸孔圆心处直径220，侧吸孔圆心处直径为180，每侧吸孔数为35个，可计算出需要该风机的供风量为0.15。1.蜗壳 2.围壳 3.前板 4.后板 5.叶轮 6.出风口 7.进风口 8.转轴9.轴承 10.后盖 11.安装螺栓 12.圆盘 13.前环 14.轮毅 15.叶片图

39、2-6风机的机构示意图如图2-6所示，该径向进气离心风机包括蜗壳1、叶轮5、转轴8、轴承9，蜗壳1由前板3、后板4和围壳2组成。蜗壳1上有径向进风7，蜗壳1的前板与有多处出风口6的管路系统相连，后板上有风机安装螺栓11。叶轮5由圆盘12、前环13、轮毅14和叶片15组成。其中叶轮5与转轴8通过花键方式连接，转轴8通过2个轴承9固定在后盖10上，后盖10通过螺栓与后板4相连.风机通过安装螺栓11进行安装固定。工作时动力带动转轴转动，进而带动叶轮旋转，空气通过进风口被吸入，通过叶轮对气流能量的转换从出风口排出，从而获得良好的空气动力性能12。第3章播种机的总体结构和技术参数3.1播种机的构造与原理

40、该播种机主要由机架、施肥装置、膜床整形装置、铺膜机、电动风机、播种装置、覆土装置等部分组成（图3-1）。图3-1结构示意图1.传动轴 2.牵引拉杆 3.镇压辊 4.铺膜框架 5.开沟圆盘 6.铺管机构 7.四杆机构 8.吸气管一 9.挡土板 10.展膜辊 11.压膜辊 12.膜边覆土圆盘 13.点种器牵引梁 14膜上覆土圆盘 15.镇压轮 16.覆土轮框架 17.覆土轮 18.点种器 19.种箱 20.气吸管二 21.膜卷 22.滴管卷管 23.风机 24.大梁总成 25.划行器 工作过程与原理：当拖拉机牵引该机前进时，首先由破茬施肥开沟器将残茬切开。同时，安装在后面的排肥器进行深层施肥。紧跟

41、在后面的是双圆盘开沟器开沟，气吸式排种器将种箱的种子经过开沟器开出的沟槽落入种沟,后面的起垄单组起垄。后面的镇压轮将播完种肥的垄型进行仿行镇压，来进行播种后的保水保墒。完成整个播种过程。气吸式排种器是应用气吸原理进行排种的，其排种圆盘呈垂直状安装在种子箱底面，一侧与种子室相接，另一侧与气吸室相接，在排种圆盘上开有气流通道孔。排种盘上设有搅拌轮，以防种子架空，并通过压紧装置压住排种盘以减少漏气。在种子室还装有刮种板，工作时可以剔除多余的种子。气吸室和风机相连，风机工作时使气吸室产生真空度，因而在排种盘两侧形成一定的压力差，在该压力差的作用下，种子被吸附在吸种孔上。由于排种盘的转动，当吸种孔带着种

42、子通过刮种板时，多余的种子便被剔除掉。当排种盘旋转到离开气吸室时，便失去了对种子的吸附作用，此时种子便靠自身的重量下落，直接或经导种管落入种沟。排种盘继续旋转，吸种孔再次进入气吸室，在压力差的作用下再次吸附种子，如此循环连续进行排种13。3.2主要技术参数1.外阔尺寸：22009001200毫米；2.作业行数：2行；3.行 距：70厘米；4.工作幅宽：2.5米；5.排种部件：气吸式排种器；6.排肥部件：外槽轮；7.排种开沟器：双圆盘式开沟器；8.排肥开沟器：破茬施肥开沟器；9.开沟深度；播种35厘米、播肥57厘米；10.复土器：双圆盘式；11.镇压轮型式：零压胎；12.支承轮胎：直径680毫米

43、；13.播种箱容量：种箱45.4L；14.肥箱容积：77L；15.起垄部件形式：曲面起垄铧(中耕可调)；16.传动机构：链传动；17.深松深度：30(厘米)；18.深松铲形式：杆齿三角铲；19.工作速度：6-8公里/小时；20.班效：400-530亩/班；21.牵引形式：悬挂式；22.配套动力：红1002等；23.风机动力轴转速4500r/min；24.风机风量：0.15；25.施肥量：91.5；26.播种量：30.1万株每公顷 ；表3-1几种作物的播种农艺要求项目作物播量/公斤/亩播深/厘米苗幅宽/厘米行距/厘米穴距/厘米覆土压密方式小麦4-202-82-1212-40播后耢平,有的需要压密

44、玉米1.5-54-88-1260、65、7024-45播后耢平，春播要求压密大豆3-93-635、60、70播后耢平，压密3.3整机的各部分结构和设计计算3.3.1通用机架由主副梁、顺梁、上悬挂臂与下悬挂臂成。主副梁均为毫米方管组成；长为6225毫米。在主梁上固定有上下悬挂机构，还有四根顺梁，用来固定种箱与风机机构。在副梁上分别固定播种施肥单组和起垄单组。通用机架是联合耕播机的主体，安装不同的作业组件，便实现不同的作业状态。梁的强度应有一定的强度韧性的要求。尤其因为播种机的工作的幅宽较大因而其注意其强度。机架在作业过程中，承担着很大的压力和工作阻力，因此，机架的抗拉、抗压、抗弯能力要强，采用8

45、080mm的方管单梁结构。在主梁前按一定间距装有肥料开沟器刀库，在主梁上端安装种肥箱14。 F3 1370mm1370mm F31750mm F1 F1F4 F2 350mm350mmF2 F4 2100mm图3-2主梁受力示意图F1种肥与箱体的重量 F2开沟器覆土器工作时受到的阻力 F3地轮的附着力 F4为机车的牵引力机架的受力状况：其中：F1为种肥与箱体的重量F1=2LHabg/1052LSm/667g8.79.80.07F1=21000187189.8/105+210001.95/6679.833+8.79.80.07=2276N其中：L机器的一次行程（m）H双条每米播种粒数 a大豆百粒

46、重 b为播种行数S机器的作业幅宽（m） m每亩施肥量（kg/亩）,最大施肥量取33kg/亩F2为开沟器覆土器工作时受到的阻力F2=KA=1.2（164+761.5+5.561.5）=212NF3为地轮的附着力F3=uGc=0.82609.8=2038NF1为地轮对机架的支持力 F1=-F1F4为机车的牵引力： F4 =-（F2+F3）在XY平面的弯矩： Mz=1107（1.750-2.10）=-387N.m在XZ平面的弯矩： My=20381.370-212(0.35+0.9)-10202.10=-925N.mMy和Mz的合成弯矩： M=(My2+Mz2)1/2=(-387)2+(-925)2

47、1/2= 1002N.m所受扭矩为： T=Fr=(2038-212-1020)0.08=6.4KN.用第四强度理论进行校核由公式 1/W(M2+0.75T2)1/2得： 1/W（M2+0.75T2）1/2=32/（60310-9）9252+0.75(6.42)1/2=61.2Mpa 查表得 =64Mpa经上计算可知，机架满足强度条件。3.3.2支承轮与支承轮架它的作用是支承通用机架并传递动力。图3-3支撑轮与支撑轮架结构图3.3.3四杆机构仿行机构是使播种机的开沟器能随地形变化而始终保持一定的工作深度，并开出深浅一致的种沟，以保持种子播深一致。因此，对仿行机构的要能满足所要求的仿行围，并要有一

48、定的限位机构。工作可靠，仿行性能稳定，沟底平整，开沟深度一致。杆件紧凑，有足够的强度和刚度。15图3-4平行四杆的机构示意图1、施肥覆土器 2、双圆盘开沟器 3、覆土器 4、镇压器 5、四杆机构 6、肥箱 7、气吸式排种器3.3.4排种装置气吸式排种器是应用气吸原理进行排种的，其排种圆盘呈垂直状安装在种子箱底面，一侧与种子室相接，另一侧与气吸室相接，在排种圆盘上开有气流通道孔。排种盘上设有搅拌轮，以防种子架空，并通过压紧装置压住排种盘以减少漏气。在种子室还装有刮种板，工作时可以剔除多余的种子。气吸室和风机相连，风机工作时使气吸室产生真空度，因而在排种盘两侧形成一定的压力差，在该压力差的作用下，

49、种子被吸附在吸种孔上。由于排种盘的转动，当吸种孔带着种子通过刮种板时，多余的种子便被剔除掉。当排种盘旋转到离开气吸室时，便失去了对种子的吸附作用，此时种子便靠自身的重量下落，直接或经导种管落入种沟。排种盘继续旋转，吸种孔再次进入气吸室，在压力差的作用下再次吸附种子，如此循环连续进行排种16。排种器吸附原理与种子受力分析气吸式排种器的吸附部件主要由真空室壳体、排种盘、真空连接管、风机组成，等结构如图3-5图3-5气吸式排种器结构示意图1真空室壳体 2真空连接管 3种子室 4排种盘3.3.5排肥装置排肥装置主要由排肥器和锄铲式肥料开沟器等组成。排肥器采用注塑外槽轮式，工作原理如图所示：工作时，通过

50、排种轴的转动，带动外槽轮的转动，使槽孔的肥料被强制的排出。采用注塑外槽轮式排肥器，其耐蚀性和耐老化性较强，在使用过程中，化肥粘接槽轮的现象较少，不影响化肥的播量，而且重量较轻，价格便宜。其播量的调整主要是通过改变外槽轮的有效工作长度来实现的。外槽轮通过定位销和两端锁紧装置固定在外槽轮轴上，在一端改变外槽轮轴的轴向位置，就可以改变外槽轮的有效工作长度，也就可以改变整台机器的播量；同时也可以调整每个外槽轮两端的锁紧装置，来改变每个排肥器的播量，实现整台机器每个排肥器播量的均匀性。工作时，通过排种轴的转动，带动外槽轮的转动，使槽孔的肥料被强制的排出。采用注塑外槽轮式排肥器，其耐蚀性和耐老化性较强，在

51、使用过程中，化肥粘接槽轮的现象较少，不影响化肥的播量，而且重量较轻，价格便宜。其播量的调整主要是通过改变外槽轮的有效工作长度来实现的17。图3-6排肥器结构图1.塑料壳体 2.排肥轮 3.排肥舌 b-b.带动层曲线 c. 带动层3.3.6种肥箱种肥箱要求要有足够的容积，以减少加种加肥的次数，并做到播种肥到地头时才加种肥。但种肥箱容量过大播种机的结构庞大，且对悬挂式播种机来说，将直接使机组纵向稳定性下降。箱底板的倾角应大于种子的自然休止角，保证种子或肥料顺利流入排种器或排肥器。种子肥料箱应坚固耐用、重量轻，刚度好。箱应涂以耐腐油漆。加种加肥方便，容易清理和不残留种子或肥料。箱盖关闭应严密，防止雨

52、水浸入。对于气力式播种机的种箱盖好后要求承受一定气压，并应严密不漏气。该设计的肥箱固定在主梁和副梁之间，肥箱的材料采用2mm厚的钢板加工而成，与外槽轮排肥器相连。种箱固定在播种施肥单组的顺梁上位于双圆盘开沟器的上方，材料采用2mm厚的塑料加工而成18。3.3.7种箱的容积计算种肥箱的容量根据播种工作幅宽、播种量或施肥量、播种行程和种子或肥料密度而定。工作时，不宜将箱种子或肥料全部播完，否则会因箱种子或肥料太少，而影响播种、施肥性能，应至少留有百分之十的余量。种箱容积： (3-1)式中：L装满一箱种子所能播种的距离。至少应等于一个往返行程，即地块长度的两倍（m）B工作幅宽（m）单位面积最大播种量

53、（）种子的密度（）3.3.8肥箱的容积计算肥箱容积： (3-2)式中：L装满一箱肥料所能播种的距离。至少应等于一个往返行程，即地块长度的两倍（m）B工作幅宽（m）单位面积最大施肥量（）肥料的密度（）3.3.9排肥传动机构本机采用与拖拉机后三点悬挂式连接，播种机地轮为排肥系统原动力，播种前进速度为5-8 km/h，传动形式为滚子链传动，传动系统由三对链轮组成。由地轮通过链传动驱动排肥器轴转动25。图3-7排肥传动系统示意图地轮直径为680毫米，滑移率：11.1%。地轮链轮齿数（Z1）16齿，中间链轮（Z2）19齿，第一对链轮传动比i1为19/16=1.19；中间链轮（Z3）20齿，中间链轮（Z4

54、）13齿, 第二对链轮传动比i2为20/13=1.54；中间链轮（Z5）21齿，中间链轮（Z6）16齿, 第三对链轮传动比i3为21/16=1.3；排肥链传动系统总传动比为i1 i2 i3 = 1.191.541.3 =2.38；图3-8排肥器结构图3.3.10排肥量计算星轮式排肥器的排肥能力除与肥料特性有关外，主要决定于排肥星轮的形状、尺寸和活门开度大小。当排肥活门调节到一定开度时，即活门开度高于导肥板下底线时，则排肥量由齿槽肥料和排肥活门进肥口进入的肥料层两部分组成。星轮每转的排肥量q按下式计算： (3-3)式中 ：F星轮每单个齿槽面积（）星轮齿厚（）h活门开度（） a肥料充满系数。决定于

55、肥料物理特性、湿度、和流动性，一般取0.7 z星轮齿槽数肥料单位容积质量（g/L） （g）传动比的确定：设传动比为i，机具走一平方米时排种器转n转可得到计算公式： （1） 由大豆播种农艺要求，每公顷施肥量在100左右，排肥器转一周施肥量为50g可得公式： 可计算出n=0.2。由（1）式可计算出i=2.38，在排肥传动机构中分配传动比。根据已知条件，可按下式算出每亩排肥星轮的转数n和播种机每亩排肥量Q122 (3-4)式中： i排肥传动比 D地轮直径（m） m排肥器数量 b行距（m） 地轮滑移率。 （）排肥系统传动比的计算,由排肥要求5kg/公顷495kg/公顷，槽轮外径为100毫米，共8个槽，

56、单排肥器在外槽轮最大工作长度时转一圈的排肥量q=50g/r。肥料比重按800gL计算，根据底肥播量公式计算出每亩排肥星轮的转数n=122，播种机每亩施肥量Q=6.1，可计算出该播种机每公顷的施肥量为91.5.3.3.11排种传动机构地轮链轮齿数（Z1）16齿，中间链轮（Z2）19齿，第一对链轮传动比为i119/16=1.19；中间链轮（Z3）13齿，中间链轮（Z4）20齿, 第二对链轮传动比i2为20/13=1.55；中间链轮（Z5）18齿，中间链轮（Z6）16齿, 第三对链轮传动比i3为16/18=0.90；中间链轮（Z7）15齿，中间链轮（Z8）13齿, 第四对链轮传动比i4为13/15=

57、0.87；中间链轮（Z9）20齿，中间链轮（Z10）21齿, 第三对链轮传动比i5为21/20=1.05；可计算出排种总的传动比为i1i2i3i4i5=1.191.550.900.871.05=1.52图3-9排种传动系统图排种机构传动比的确定：由播种大豆的农艺要求每公顷在30万株左右可知每平方米需要播种30株由于双条播种知每走1.43米（即一平方米）每个排种器需要播种30株。设排种转动机构总传动比为i，播种一平方米面积时每个排种器需要转n转。则有公式： （1）设计的排肥器排种圆盘每转一周时播种35粒大豆，35n2=30 可计算出n=0.441 再由公式（1）可计算出总传动比i=1.52，在排

58、种机构中分配传动比。根据每行走1.43米（1平方米）排种器转数为：1.43米/(0.68米3.14) 1.52=0.441转/米2。排种器在1平方米排种量为0.441转/米2235粒/转30.1粒/米2，即播种密度为30.1万株/公顷。满足亩保苗30000-35000株的农艺要求。3.3.12播种量的计算和实验地轮链轮齿数（Z1）16齿，中间链轮（Z2）19齿，第一对链轮传动比为i119/16=1.19；中间链轮（Z3）13齿，中间链轮（Z4）20齿, 第二对链轮传动比i2为20/13=1.55；中间链轮（Z5）18齿，中间链轮（Z6）16齿, 第三对链轮传动比i3为16/18=0.90；中间

59、链轮（Z7）15齿，中间链轮（Z8）13齿, 第四对链轮传动比i4为13/15=0.87；中间链轮（Z9）20齿，中间链轮（Z10）21齿, 第三对链轮传动比i5为21/20=1.05；可计算出排种总的传动比为i1i2i3i4i5=1.191.550.900.871.05=1.52根据每行走1.43米（1平方米）排种器转数为：1.43米/(0.68米3.14) 1.52=0.441转/米2。由大豆播种农艺要求，一公顷须30万株可知一平方米面积需播种30株，双条播种可知每走1.43米单条需播15粒种子可计算出株距为0.095m。30万粒大豆大约重75公斤知道每平方米需要0.0075公斤。排种器每

60、转0.041转时机具走1平方米的距离可计算出排种器每转的排肥量为0.0075/0.441=0.017公斤排种器在1平方米排种量为0.441转/米2235粒/转30.1粒/米2，即播种密度为30.1万株/公顷。为了使播种机所播出的种子，在数量上合乎规定，必须在播种以前进播种量试验调整。为此首先应计算出驱动轮转N转时的播种量，与每个排种器的播种量。q=3.14DBQ/666.7=(公斤)m=q/n=(公斤) (3-5)式中： m每个排种器的排种量；n播种机开沟器数；q驱动轮转N转时的播种量(公斤)；Q额定播种量(公斤亩) ；D驱动轮直径(米)；3.14D是驱动轮周长；B-播种机工作幅宽(米)；N驱动轮转数一般取N=20转。实验步骤：架起播种机，种子箱加入适量的种子并检查所有排种槽轮的工作长度是否一致，再均匀地转动驱动轮20周，使排种装置工作。然后称量每个排种器排出的种子重，并和计算所得的m和q相比较。如果不符，应重新进行播种量调整，直到基本相符为止，允许偏差应小于3。调好后将播种量调节手柄加以固定。经过实验验证该播种机的排种量符合56公斤/亩的技术要求。在播种机到田间工作时，应该再次检查播种机的播种量是否为额定播种量。田间实验一般是播一个来回，所以要计算出播种机在田间往返一次应播的种子量：K=2BLQ/666.7(公斤)