【正文】 件設計1）升運裝置現(xiàn)代馬鈴薯播種機的裝置主要有鏈勺式、勺盤式和針刺式。由于鏈勺式排薯裝置從種植精度及通用性方面都比較先進，因此被廣泛使用。一般常見的鏈勺式排薯裝置是由主、從動鏈輪加鏈條構(gòu)成，鏈條上間隔一定距離安裝有舀勺。此種排薯器便于安裝及通過鏈條調(diào)節(jié)株距，但鏈條在升運經(jīng)過薯箱時容易劃傷薯塊，且運動不平穩(wěn)，同時通過鏈條調(diào)節(jié)株距操作復雜，故本設計采用帶式傳動。皮帶上均布安裝鋼制舀勺，舀勺曲面制成旋轉(zhuǎn)拋物面，具有較好的盛薯夾持能力，可保證振動過程中至少有一個種薯保留在勺內(nèi)不被振落。皮帶線速度與作業(yè)速度成正比，試驗表明， m/s時，作業(yè)質(zhì)量較好。，作業(yè)質(zhì)量有所下降，即漏播稍有增加，但基本上能滿足農(nóng)業(yè)技術要求。 m/s時，作業(yè)質(zhì)量則顯著變壞，漏播嚴重。 m/s。主動輪由地輪通過變速箱驅(qū)動，轉(zhuǎn)過一周皮帶移動距離S為：式中d—帶輪直徑，160mm。同時帶輪旋轉(zhuǎn)一周通過投薯口的舀勺數(shù) N為：式中k—固定在皮帶上的舀勺間距，180mm。馬鈴薯播種機地輪旋轉(zhuǎn)一周通過投薯口的舀勺數(shù)N1為：式中i—地輪至主動輪間的傳動比。播種機的前進距離S1為：式中D—地輪直徑，740mm。如果每個舀勺只留一顆種薯，則理論株距l(xiāng)為：調(diào)節(jié)地輪至主動輪之間的傳動比，即可調(diào)節(jié)株距。由于舀勺是在投放口處逐漸偏離投薯管前壁而釋放種薯的，投薯點的高低與種薯脫離舀勺背部時的橫向尺寸大小有關，大、小薯投薯相位不同，使相鄰舀勺投薯點高低發(fā)生變化，必然引起播種株距大小的波動，從而影響了播種均勻度。為了提高種植株距均勻度，充種前首先用30～50多級方形網(wǎng)孔篩對種薯進行分級。2）皮帶張緊裝置為避免皮帶打滑，應調(diào)整取種帶張緊程度，如圖22所示，具體可轉(zhuǎn)動播種架最上端的調(diào)整手柄1通過壓緊兩側(cè)的懸掛彈簧3來實現(xiàn)，調(diào)整時應保證兩邊具有相同的張緊力，以免皮帶跑偏。3）振動裝置為減少和控制舀勺拖帶兩個或兩個以上的種薯，采用振動裝置配合特制曲面的舀勺消除重種現(xiàn)象。振動裝置由振動電機、安裝架、振動力調(diào)整擺板、鎖緊手輪組成。振動電機通過安裝架安裝在排薯管外側(cè)，振動電機在排薯管內(nèi)緊貼升運裝置皮帶內(nèi)側(cè)。電機電源與拖拉機蓄電池電源接頭連接，電機控制開關設置在駕駛室內(nèi)，便于駕駛?cè)藛T操縱。圖22 皮帶張緊裝置取種勺 振動電機 安裝皮帶 振動力調(diào)節(jié)裝置 鎖緊裝置圖23 消除重種的振動裝置舀勺取種和升運時通過振動輪刺激皮帶以一定的頻率和幅度抖動，從而振落舀勺內(nèi)多余的種薯，保持存留一個種薯的狀態(tài)。如圖3所示，可根據(jù)重種程度來調(diào)節(jié)振動力的大小，重種程度較大時采用；手輪5向下移動時振動力減小，重種程度較輕時采用。觀察振動力合適后鎖緊手輪54)限流裝置限流裝置用以控制進入種箱底部取薯區(qū)的種薯流量，改善舀勺的取薯能力和減少升運裝置的上升阻力，同時也可起到輔助分級的作用。如圖6所示，安裝在播種架種箱下外側(cè)的調(diào)整定位板1上聯(lián)接固定著外轉(zhuǎn)柄2，此外轉(zhuǎn)柄2與播種架內(nèi)安裝的閘板屬同一相位角，因此轉(zhuǎn)動外轉(zhuǎn)柄2也即帶動閘板做同向旋轉(zhuǎn)，從而改變了薯種的流動層厚度，也就改變了薯種的流量。將外轉(zhuǎn)柄2向右上方旋轉(zhuǎn)可使薯種流量變小，反之變大。限流閘板上安裝一帆布軟板，用以保護種薯不被金屬閘板刮傷。為了提高種箱內(nèi)種薯進入取薯區(qū)的流暢性，在種箱與取薯區(qū)正對的后側(cè)安裝一攪動擺桿，用以改善種薯的通流能。圖24 限流裝置 種箱排種裝置的種箱由兩部分組成，其中排薯器底部有用于盛薯的種箱1，在兩個排薯器上方安裝有大種箱。種箱的容積可由下公式計算： V= LBNmax／667 Y式中： L——裝滿一箱種子所能播種的距離 。最少應等于一個往返行程 ，即地塊長度的兩倍 (m)； B——工作幅寬 (m)， Nmax——單位面積最大播種量 (kg／hm)， Y——種子 的單位容積質(zhì)量 (kg／L)。 計算得：V=320（L）。種箱在機架上的安裝位置如圖25所示，三維構(gòu)造如圖26所示。圖25 種箱在機架上的安裝位置 圖26 種箱三維構(gòu)造第三章 開溝器 開溝器 結(jié)構(gòu)特點所設計的開溝器如圖27所示，由開溝器安裝座、鏟柄、鏟刀面、導肥板、刮板等組成。鏟刀面加工為臺階狀，用以實現(xiàn)施肥后的自然回土。開溝器通過U型螺栓固定在馬鈴薯播種機的機架上。該開溝器的特點是制造工藝簡單，縱向安裝距離短，易于實現(xiàn)平衡受力，減少偏牽引，強度高，工作穩(wěn)定，縱向振動小。1鏟刀面 2鏟柄 3安裝座 4刮板 5倒肥道 圖27 開溝器結(jié)構(gòu)示意圖圖28 開溝器的結(jié)構(gòu)參數(shù)工作時由動力機牽引播種機前進，開溝器深入土壤，鏟尖開出溝底，肥料經(jīng)過導肥板的引導直接施入溝底。由于階臺的存在，使溝壁兩側(cè)松軟的濕土自然覆蓋肥料，再利用刮板刮平土壤，接著投薯器投放種薯，落入被刮平的濕土層，實現(xiàn)種肥分施。最后由播種機的覆土鎮(zhèn)壓機構(gòu)實現(xiàn)筑壟壓實，完成播種過程。 開溝器參數(shù)的確定入土角α影響入土能力和前進阻力。入土角過大，入土性能差，且阻力增加；入土角過小，強度下降。大量試驗研究表明：入土角α在0～20186。范圍內(nèi)，隨著α的增加，前進阻力減?。划敠?0186。時，前進阻力與α呈線性關系上升。當開溝器在土壤中移動時，沿工作刃方向滑動，如圖28所示，土壤阻力分解出力T，使土壤沿刃口方向移動，但摩擦力F=Ntgφ阻礙它移動。式中φ為土壤和開溝器的摩擦角，為了不擁土，必須保持條件TF，代入后得出：α90φ設計的馬鈴薯播種機開溝器為了實現(xiàn)深施化肥，入土深度在16～25cm的范圍內(nèi)，試驗表明α在50～60186。范圍內(nèi)時，阻力較小。 入土隙角β入土隙角β的存在有利于開溝器的入土。試驗研究表明：β過小，入土性能變差，且摩擦阻力增加，底邊磨損加快：β過大，則造成溝壁濕土提前回落，使肥料不能施于溝底，不能實現(xiàn)深施化肥，且施肥深度不均，同時降低了開溝器強度，通過實驗可知β取5186?！?0186。為宜。 翼張角2γ翼張角2γ過大，鏟翼大，前進阻力大，且雜草不易沿鏟刃滑過，容易發(fā)生纏草、粘土、堵土；2γ過小時，切斷草根的能力減弱。考慮到馬鈴薯壟作播種溝寬要求，同時為使雜草沿鏟翼刃緣向后沿切，減小粘土，取2γ為55186?！?5186。 其他結(jié)構(gòu)參數(shù)幅寬B：由于該開溝器主要用于馬鈴薯壟作寬幅，開溝器幅寬太小取決與播種的壟寬，取B為160～200mm。鏟面高H:在滿足深施化肥不影響正常投薯的前提下，鏟面不宜過高，過高容易擁土，且增加前進阻力。取H為160～250mm。階臺高度H1：階臺高度影響深施化肥后的自然回土時間與種肥間層厚度。為保證種間層為40～50mm，取H1為70～80mm。脊線曲率半徑R：為使入土性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，脊線曲率半徑R取300～350mm。 開溝阻力分析開溝阻力除了與開溝器的幾何參數(shù)有關外，主要與土壤的物理機械性質(zhì)、土壤水分有關。其中，土壤質(zhì)地、土壤堅實度、土壤水分影響較大。從開溝器的形狀看，它前面有一定的磨刃，把它叫做開溝器的楔刃，而其它部分稱作開溝器的側(cè)刃。在工作過程中，開溝器的受力如圖41所示。Kostritsyn把剪切失效和土壤與金屬間的摩擦這些因子作為建立力學的基礎，建立了開溝器的力學模型。他認為，作用在開溝器上的力可以分解成若干分力，而這些分力一定平衡，從而得出：圖31開溝器的作用力 （31）式中P——作用在開溝器的總阻力（N）；P1——作用于楔刃的法向力引起的阻力分量（N）；P2——作用于楔刃的切向力引起的阻力分量（N）；P3——作用于開溝器側(cè)刃的切向力產(chǎn)生的阻力分量（N）；P