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播种机设计说明
毕业设计说明书
播种机设计
摘要
本设计是根据国内外播种机的发展趋势，通用性和适应性不断提高以及本着结构简单操作灵活的原则，而设计的一种能同时完成播种施肥工作的小型多功能精密播种机。
该机结构上优点，使之能适应各种田地的播种。
小到1-2分大的田块，大到上百亩的田块，不管是平
，能够轻松地播种小麦、大麦、高粱、大豆、玉米等旱粮作物。
本例着重对播种机排种器、排肥器、开沟器、覆土器以及镇压轮等结构进行设计选择。
关键词：
精密播种播种机播种施肥
Abstract
Thedesignisbasedonthedevelopmenttrendsandseeder,interoperabilityandadaptabilityinaconstantlyimprovingthestructureandoperationofflexiblesimpleprinciplesdesignedtosimultaneouslyaccomplishasmallplantingfert
thedifferentneedsofusers.Byregulatingplatoonofvehiclesandplowcaneasilysowwheat,barley,sorghum,soybean,cornandothercrops.Thisexamplefocusesonthedesignseederplatoonofvehicles,fertilizationdevices,trenchingvehiclesstructure.
Keywords：
precisionplantingseederplantingfertilization
摘要………………………………………………………………………………I
Abstract………………………………………………………………………II
第1章精密播种机发展现状与趋势…………………………………………1
1.1我国精密播种机发展现状…………………………………………1
1.2精密播种机的发展前景……………………………………………1
第2章播种机概述……………………………………………………………5
2.1播种机类型…………………………………………………………5
2.2播种机主要结构及功能……………………………………………5
2.3总体配置……………………………………………………………6
第3章中耕作物精密播种排种器……………………………………………9
3.1排种器的技术要求…………………………………………………9
3.2精密播种机的发展前景……………………………………………9
3.3立式排种器的特点…………………………………………………18
第4章排肥器…………………………………………………………………13
4.1排肥器的要求………………………………………………………13
4.2排肥器的类型、特点和适用范围…………………………………13
第5章开沟器及其起落机构…………………………………………………16
5.1开沟器的要求………………………………………………………16
5.2开沟器的结构类型…………………………………………………16
5.3开沟器使用行距与前后列距离……………………………………18
5.4芯铧式开沟器………………………………………………………18
第6章输种管、覆土器、镇压轮及筑埂器…………………………………21
6.1输种管………………………………………………………………21
6.1.1输种管的类型…………………………………………………21
6.1.2输种管的主要参数……………………………………………21
6.2覆土器………………………………………………………………21
6.3镇压轮………………………………………………………………22
6.3.1镇压轮的结构类型和特点……………………………………23
6.3.2镇压轮直径的确定……………………………………………24
第7章其他工作部件和机构…………………………………………………25
7.1种子、肥箱…………………………………………………………25
7.1.1种子、肥料箱容量计算………………………………………25
7.1.2种子、肥料箱结构特点………………………………………26
7.2仿形机构……………………………………………………………26
7.2.1仿形机构类型…………………………………………………26
7.2.2仿形机构主要参数……………………………………………27
第八章保养与保管…………………………………………………………29
第九章播种机使用及注意事项……………………………………………30
第十章安全规则……………………………………………………………32
第十一章常见故障与排除…………………………………………………33
第十二章经济效益分析……………………………………………………34
结论……………………………………………………………………………35
致谢……………………………………………………………………………36
参考文献………………………………………………………………………37
附录1专题轴加工工艺………………………………………………………38
附录2外文（汉）………………………………………………………………42
附录3外文（英）………………………………………………………………47
第一章精密播种机发展现状与趋势
播种机是农业生产中关键作业环节，必须在较短的播种农时内，根据农业技术要求，将种子播到田地里去，使作物获得良好的发育生长条件。
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。
由于精密播种可以保证种子在田间最合理分布，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我国精密播种机发展现状
我国从80年代末便开始研制精密播种机械。
由于种子质量、整地条件、机械制造水平及机器价格等因素制约，我国80年代主要是推广半精量播种。
为适应农村生产责任制的要求，大量推扣扣2540760825
课题汇总
40一份播种机；以排种器形式分为机械式和气力式两大类精密播种机；机械式中又可分为垂直圆盘式、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。
1.2精密播种机的发展前景
1.单粒精密播种机迅速发展
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力式两种精密播种机。
由于气力式播种机对种子尺寸要求不严，不需精选分级，容易达到单粒精播，而且通用性较好，又能适合较高速播种，因此使用气力式播种机越来越多。
为了达到单粒精播，提高株距均匀性，大多采用可精调的刮种器，将多余的种子清除掉；为了降低投种高度，减小种子下抛速度与前进速度之间的相对速差，而设置导种轮或导种管。
但是，精密播种受高速作业的影响很大。
现有的精密播种机试验结果表明，一般作业速度在4～8km／h时，其株距合格率达80％以上；而作业速度提高到11～12km／h时，株距合格率下降到60％以下。
可见高速精密播种机还有待进一步发展、完善。
2.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，通过更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、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。
3.精密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，以及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，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、地头转弯以及道路运输的限制，使用不方便。
因此，国外很重视提高作业速度的研究。
70年代，中耕作物播种机作业速度一般从4～6km／h提高到8～10km／h。
如西德AermoatⅡ型气力式播种机、法国Pneumasem气吸式播种机和美国7000型指夹式播种机的作业速度为8～10km／h，作业质量仍能符合要求。
但是，播种机高速作业带来一些问题，如排种性能下降，开沟深度变浅，种子在沟里弹跳、滚动加剧，以及驾驶条件恶化等等。
因此，目前作业速度不能太高。
中耕作物播种机的工作幅宽，一般单机都由3～4m增大到5～6m有的工作幅宽更大，如美国CYCLO气压式播种机系列中的16行播种机，其幅宽达11.68m。
加大幅宽使播种机结构庞大笨重，使悬挂式播种机组纵向稳定性变坏，还受到地块大小、道路运输的限制。
4.广泛采用联合作业
播种同时进行联合作业的方式发展很快，形式也比较多，主要有两种：
一是在大多数中耕作物精密播种机上圆盘或锄铲进行灭茬播种或少耕法播种，以减少耕作次数，提高生产率，降低作业成本，还可以减少土壤风蚀和起到保墒的作用。
5.新技术的应用不断普及
为了提高播种机作业性能；宽幅播种机加装横向运输轮等。
在工艺材料方面，播种机上采用塑料或尼龙的零件更多了，如排种盘、排肥盘、轴套、输种管等；采用铝金压铸排种轮、排种器体壳，提高了零件精度，减轻了重量；播种机机架和各种杆件采用薄钢板冷压成异形断面以代替扁钢、角钢和槽钢，增加了刚度和强度，又减轻了重量。
第二章播种机概述
播种机的功用是以一定的播量或株穴距，将其均匀地播入一定深度的种沟，覆以适量的细湿土扣扣2540760825
课题汇总
40一份动强度。
2.1播种机类型
播种机的类型很多，有多种分类方法。
按播种方法可分为撒播机、条播机、点（穴）播机；按联合作业可分为施肥播种机、播种中耕通用机、旋耕播种机、铺地膜播种机；按牵引动力可分为畜力播种机和机引播种机，而机引播种机中，根据和拖拉机不同的连接方式，可分为牵引式、悬挂式和半悬挂式；安排中原理可分为气力式播种机和离心式播种机。
2.2播种机主要结构及功能
目前国内外播种玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的播种机多数采用精密播种，即单粒点播和穴播。
一般中耕作物精密播种机的结构如图2-1。
其组成分为以下几部分：
图2-1播种中耕通用机
1—种箱2—后支臂3—仿形机构4—主梁5—肥箱6—下悬挂点
7—仿形轮8—前支臂9—施肥铲10—开沟器11—划沟刀
12—排种器13—镇压弹簧14—覆土板15—镇压轮
（1）机架多数为单梁式。
各工作部件都安装其上，并支承整机。
（2）排种部件种子相和能达到精密播种的机械式或气力式排种器，包括可调节的刮种器和推种器。
（3）排肥部件包括排肥箱、排肥器、输肥管和施肥开沟器。
（4）土壤工作部件及其仿形机构包括开沟器、覆土器、仿形轮、镇压轮、压种轮及其连杆机构等。
有的精密播种机还配备施撒农药和除草剂的装置。
2.3总体配置
目前主要是与12-T5马力小四轮拖拉机配套，播种机自带悬挂提升装置。
每台（套）播两垄。
垄上播平播均可。
1.排种器的参数设计
用机械方法进行精量播种的排种器大多属于孔型孔式排种器。
根据种子的型状和尺寸等因素，设计出各种行孔或窝眼，用以播下每穴数量相等的种子。
型孔轮用硬塑料和金属制成，其直径常为120-180mm。
窝眼形状可设计成圆锥形、圆弧形或圆柱形。
本次设计的型孔轮为圆柱形。
表2-1型孔参数表
作物种类
玉米
大豆
高粱
型孔直径
8-24
9-11
6-9
型孔深度
6-12
6-8
4-8
每孔粒数
3±1或4±1
1
5-9
2.开沟器参数设计
开沟器要求入土性能好，开沟器能在2-10cm内调节入土深度。
（
其中：
F：
弹簧作用力
N：
镇压轮接触地面的压力
AC：
弹簧作用点与支点距离
AB：
支点与镇压轮轴之间的距离
有AC=82cmAB=185mm由F×AC=N×AB可得：
Fmin=N×AB÷AC=153×185÷82=345.2N
因为镇压轮有自重，所以选用下述（表2-2）弹簧即可满足要求
表2-2弹簧主要参数
材料
材料直径
工作极限载荷Pi
65Mn
3mm
495（N）
（1）入土角α入土角过大，入土性能差，且阻力增加。
入土角过小，会使芯铧尖而长，强度减弱。
一般芯铧入土角以15°～25°为宜。
（2）隙角ε芯铧底部有一隙角ε，它有利于入土，一般为ε５°，过大则使沟底不平，过小使入土性能差。
（3）斜切角γ芯铧尖的斜切角不能过大，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。
斜切角γ一般为60°～75°。
（4）铧高H在不影响种子散落的情况下，铧高不宜过高，过高易发生拥土，且增加阻力。
铧高一般为80～140mm。
（5）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120～180mm。
（6）芯铧工作曲面芯铧工作曲面的形成见图5-3。
ad是平面M上一条曲率半径为R的曲线（芯铧脊线），平面N是通过oa（o为曲率中心）而与M垂直的平面，ab，ac是平面N上的线段，二者与M平面的夹角对称。
当平面N绕o轴（通过o点与M平面垂直的轴线）旋转时，线段ab，ac即扫描出脊线两侧的工作曲面。
图5-3芯铧工作曲面
（7）脊线曲率半径为使入土性能好和结构紧凑，脊线曲率半径R取250～350MM为宜。
第六章输种管、覆土器、镇压轮及筑埂器
6.1输种管
输种管主要是将排种器排出的种子导入开沟器，使种子能顺利地落到种沟内。
它对排种的均匀性有较大影响。
因此对输种管的要求是：
（1）保证种子能自由活动，不致使排种均匀性变坏。
管内应有足够的断面积，管壁应光滑畅通无阻。
（2）要能适应开沟器的升降和调节。
输种管铰接于排种器上，要能在各个方向摆动，不致影响种子的通过。
（3）要有一定的伸缩量、弹性和弯曲
作物的最大播量和种子的物理机械特性（种粒形状和尺寸、种粒与管壁的摩擦系数等）确定。
输种管的最大扣扣2540760825
课题汇总
40一份26mm，最大直径dmax一般为40mm。
2.输种管的倾斜角与长度根据不同类型播种机的结构需要，排种器工作特点以及对种子下落到沟底时的要求，确定输种管倾斜角和长度。
对于某些中耕作物精密播种机，为使种子落到种沟时，相对于地面的速度接近于零，以提高株距均匀性，还专门设计了导种管。
即要求种子沿导种管向后滑行运动，并具有一定的速度，因而设计成曲线形导种管。
6.2覆土器
种子落入沟底，开沟器将一层较浅的回土覆盖种子，尚需用覆土器进行覆土，使其达到一定的覆盖深度。
对覆土器的要求是先覆以细湿土，而且覆土均匀，不影响种子分布均匀性。
中耕作物播种机上常用的覆土器又刮板式和铲式。
刮板式覆土器覆土能力较强，刮板角度可以调节，常和芯铧式开沟器配合使用。
铲式覆土器连接在镇压轮上，根据需要，覆土铲可以上下调节，常和滑刀式开沟器配合使用。
图6-1覆土器（铲式）
1—拉杆2—调节板3—覆土板4—镇压轮5—镇压轮架
6.3镇压轮
播种同时镇压可减少土壤中的大孔隙，减少水分蒸发，以使土壤保墒；可加强土壤毛细管作用，使水分沿毛细管上升，起到“调水”和“保墒”的作用；可使种子与土壤紧密接触，有利于种子发芽和生长；春播镇压还可适当提高地温。
因此，播种同时镇压对干旱地区的播种是非常必要的。
播种同时镇压主要是在苗幅内镇压，而行间土壤仍保持疏松，因而通气性
好，还可利于接纳雨水。
镇压轮对土壤的压强主要根据土壤性质、水分、密度和作物的要求而
定，一般为30～50kPa。
镇压轮的压力大小取决于镇压轮本身重量和作用在它上面的附加重量（播种机部分重量的转移和辅助弹簧作用力等）。
一个良好的镇压轮必须转动灵活，不沾土，不拥土，镇压里可以适当调整，镇压后地表不产生鳞状裂纹。
6.3.1镇压轮的结构类型和特点
（a）（b）（c）
图6-2金属镇压轮
a）圆柱形镇压轮b）凹面镇压轮c）圆锥组合镇压轮
1.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。
适用蔬菜播种和宽苗幅垄播的播种机。
2.凸面和凹面镇压轮它是整体形空心柱铁轮，靠本身重量或在其空腔内灌入适量的沙土产生镇压力。
凹面轮对种子上层土壤不如两侧的土壤被压得紧实，有利于种子幼芽出土，适于棉花、豆类及其它双子叶作物的播种镇压。
3.圆锥复合镇压轮由两个钢板冲制成的锥形轮组合成。
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，起镇压力可由附加弹簧调节。
4.胶圈镇压轮由于胶圈具有弹性，在镇压轮与土壤压紧压时，胶圈变形；而当它滚动道上方，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，由于湿土于胶圈的附着力较小，稍有振动，粘土很容易脱落。
该镇压轮结构较复杂，镇压效果较好，大多用于垄作播种机上。
5.宽型橡胶镇压轮镇压轮有多种形式，可根据作物对镇压的要求而选用。
由于橡胶内腔时空腔，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，压后地表产生鳞片扣扣2540760825
课题汇总
40一份用。
6.窄型橡胶镇压轮这种镇压轮用于谷物条播机上播后镇压，它有两种连接方式：
一是在传统的谷物条播机脚踏板下后方，对着开沟器的部位，安装带弹簧般的窄型橡胶镇压轮。
另一是压轮式谷物播种机上作镇压和支撑播种机重量，并驱动排种、排肥部件工作之用。
6.3.2镇压轮直径的确定
要使镇压轮正常转动的条件是：
（m）
式中
——土壤对镇压轮的摩擦系数
——轴套中的摩擦力矩（N·m）
——镇压轮半径（m）
——镇压轮重力及其附加负荷（N）
如镇压轮又作为排种、排肥部件的工作动力时，必须保证镇压轮正常转动不滑移，其必要条件是
（m）
式中
——带动排肥、排种部件所消耗的传动力矩（N·m）
第七章其他工作部件和机构
7.1种子、肥箱
种子、肥箱的要求有以下几个方面：
1.必须有足够的容量，以减少假种加肥次数，并做到播到地头时才加种加肥。
但种、肥箱过大，播种机组结构庞大，且使机组牵引阻力增加。
此外，对悬挂式播种机来说，将直接使机组纵向稳定性变坏。
2.箱底板的倾斜角应大于种子或废料的自然休止角，保证种子或肥料顺利流入排种器或排肥器内。
3.种子、肥料相应坚固耐用、重量轻，刚度好。
箱内外应涂以耐腐油漆。
4.加种、加肥方便，容易清理和不残留种子或肥料。
5.箱盖关闭严禁，防止雨水浸入。
对于气力式播种机的种箱，盖好后要承受一定气压，并应严密不漏气。
7.1.1种子、肥料箱容量计算
种、肥箱的容量是根据播种工作幅宽、播种量或施肥量、播种行程和种子或肥料单位容积的质量等而定。
工作时，不应将箱内种子或肥料全部播完，否则会因箱内种子或肥料太少，而影响排种、排肥性能，应至少留有１０％的余量。
种、肥箱的容量Ｖ可用下式确定
以大豆为例：
种箱容积V=216180×320=0.012升
肥箱容积V=220×280×200=0.019升
大豆容量为0.75吨/米，百粒重20克，则每箱可装0.012×0.75×1000=9公斤，同法可计算出每箱玉米种子可播2129m，每箱化肥可施663m。
可见种肥箱基本上满足生产需求。
7.1.2种子、肥料箱结构特点
播种机上的种、肥箱的形状大多是矩形、梯形或圆形的，用薄钢板成，也有用玻璃纤维或塑料制成。
现代谷物播种机上种
物播种机种箱容积增大到每米工作幅160～200Ｌ；肥箱容积增大到每米工作幅120～180Ｌ。
（2）采用整体箱结构。
用大型薄钢板压制成型，并与机架连成框架，以增加其刚度。
（3）种箱与肥箱容积的相互比例可根究需要调节；通过改变种、肥箱内壁各板安装位置，来改变种、肥箱的容积比。
7.2仿形机构
仿形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，对仿形机构的要求是：
（1）能满足所要求的仿形范围，并要有一定的限位机构；
（2）工作可靠，仿形性能稳定，沟底平整，开沟深浅一致；
（3）杆件紧凑，有足够的强度和刚度。
7.2.1仿形机构类型
主要由整机仿形和单组仿形两种形式。
整机仿形即播种机整机随地形起伏，能够上下仿形。
其方式有：
一是拖拉机液压悬挂机构放在浮动位置，使悬挂式播种机的地轮能随地形起伏而上下运动，达到整机仿形；一是与拖拉机下悬挂杆挂接的播种机下悬挂杆上，有一允许在一定范围内上下运动的长圆孔。
整机仿形结构简单，但在整机工作幅内播深不一致。
单组仿形机构是每一播种单组胶接在机架上，达到单组仿形，而单组上的其他工作部件如覆土器、镇压轮、施肥开沟器等还可以相对于单组进行分别仿形。
因此，可根据不同地形各自进行上下仿形。
仿形性能好。
平行四连杆仿形机构结构原理与同坐特点（见图）：
在平行四连杆机构的后杆部位E点上铰接着连杆O1EF和EO2，O1端装有仿形轮，O２端装有镇压轮。
根据不同的开沟深度要求，镇压轮通过调节点F的销轴，可改变其相对于开沟器的高度。
当F销轴固定后，O1EFO2变成刚性连杆，成为绕铰接点转动的扁担式仿形机构，其深度变化很小，而且变化缓慢，方形可靠、稳定，开沟深度一致，是一种比较好的仿形机构。
7.2.2仿形机构主要参数
影响平行四连杆仿形机构工作性能的因素很多，主要是四连杆尺寸、强度和刚度，牵引角a，行向宽度b等。
根据地形和播前整地条件确定仿形量的大小。
通常上、下方形量都是8～12cm。
为使开沟器工作稳定，牵引角a变化范围越小越好。
因此，上下拉杆长一些有利，但拉杆过长，使机构不紧凑，机具重心后移。
横向宽度b值大些好，否则，工作中易引起横向摆动，使播行直线性差，这给机械中耕带来困难。
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