【正文】 （ 如 圖 1— 5） 。 圖 1— 5 國外大型精密播種機 小型專業(yè) 播種機將更廣泛地被應(yīng)用于玉米、甜菜、棉花、豆類和某些蔬菜作物。排種器零件的制造精度將不斷提高，并更多地采用可以在發(fā)生異常情況下及時發(fā)出報警信號的電子監(jiān)視裝置。此外，播種方法也在不斷改進(jìn)，如采用蠕動泵排種的膠液播種法，可免除不良土壤條件對種子發(fā)芽的影響，還能同時施用農(nóng)藥、肥料等。 隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷推進(jìn)，各地的 溫室大棚也越建越多，大棚耕作機械成了農(nóng)戶耕作的急需品。但國內(nèi)現(xiàn)有的大棚耕作機械顯現(xiàn)出機型不多、應(yīng)用不方便的特點，且多為借用現(xiàn)有的露地用小型耕作機械。 近幾年針對溫室、大棚等特殊耕作環(huán)境，國內(nèi)農(nóng)機生產(chǎn)廠家研制生產(chǎn)了一些小型耕作機械。但產(chǎn)品大多存在體積大、操作不靈便、轉(zhuǎn)彎半徑過大、在邊角地帶無法工作、漏耕嚴(yán)重、生產(chǎn)效率低、適應(yīng)性較差等缺陷，在作業(yè)性能、可靠性和耐久性等方面也都存在一些問題。由于多數(shù)以柴油機為動力源，這樣在封閉的條件下，農(nóng)產(chǎn)品也受到排放污染，這樣產(chǎn)量與產(chǎn)品品質(zhì)都受到影響，而且在動力裝置自身上消 8 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 總體設(shè)計 概述 設(shè)計原則 耗的 功率也不可忽視。 相比之下，國外設(shè)施農(nóng)業(yè)耕作機械技術(shù)非常成熟，其機械作業(yè)性能穩(wěn)定、功能齊全、小巧輕便，但進(jìn)口機型價格高，一般每臺在 7000 元以上，而且配件不全，維修服務(wù)跟不上。我國生產(chǎn)的多功能農(nóng)田管理機一般比國外的同類機型價格低一半，但其質(zhì)量往往又讓消費者擔(dān)心。 設(shè)施內(nèi)作物的栽培方法各種各樣，與之配套的作業(yè)機械也各不相同。設(shè)施內(nèi)缽苗栽植技術(shù)的關(guān)鍵是缽苗移栽機，配套機械主要有穴盤育苗、缽盤育苗設(shè)備及高效機械化制缽機等。我國目前尚無此類小型機械，因此國內(nèi)目前急需開發(fā)小型精密或精量播種機。 第 2 章 總體設(shè) 計 概述 總體設(shè)計是機械設(shè)計中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它是對所設(shè)計的機械的總的設(shè)想，總體設(shè)計的成敗，關(guān)系到整部機械的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，直接決定了機械設(shè)計的成敗。 總體設(shè)計指導(dǎo)機構(gòu)設(shè)計和部件設(shè)計的進(jìn)行，一般由主任工程師（或總工程師）主持進(jìn)行。在接受設(shè)計任務(wù)以后，應(yīng)進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究，收集國內(nèi)外同類機械的有關(guān)資料，了解其使用、生產(chǎn)、設(shè)計和科研情況，并進(jìn)行分析和比較，制定總的設(shè)計原則，設(shè)計原則應(yīng)當(dāng)保證所設(shè)計機型符號有關(guān)的方針、政策，在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，力求結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟性好、壽命長。 總體設(shè)計原則： 9 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 設(shè)計任務(wù) 技術(shù)要求 工作要求 設(shè)計目的 “三化”：零件標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品系列化、部件通用化。 “四新”：新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝。 “三好”：好制造、好使用、好維修。 制定總則之后，便可以編制設(shè)計任務(wù)書，在調(diào)研的基礎(chǔ)上，運用所學(xué)知識，從優(yōu)選擇總體方案，以確保設(shè)計的成功。 本設(shè)計是小型電動播種機設(shè)計。把人力或拖拉機動力改為直 流電機動力，減輕人的勞動強度 ,提高生產(chǎn)效率， 縮小了 轉(zhuǎn)彎 半徑，減少了碳排放和噪聲污染， 符合環(huán)保發(fā)展的觀念， 降低了作業(yè)成本 ， 四 輪驅(qū)動和 兩 輪驅(qū)動方便轉(zhuǎn)換，增強了松軟土壤作業(yè)的適應(yīng)性和機動能力。便于設(shè)施種植 和有電力條件的農(nóng)田使用。 設(shè)計任務(wù) 技術(shù)要求：播種深度 20~60mm 連續(xù)可調(diào)，播種行距200~500mm 連續(xù)可調(diào)，播種穴距 0~500mm可調(diào)，種子破碎率和播種均勻度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計要求 達(dá)到結(jié)構(gòu)合理、生產(chǎn)成本低、能耗小，效率高，滿足工作性能，而且操作方便的目的。 工作要求： 要求 最大生產(chǎn)率為 10畝／日 。 設(shè)計目的 1．培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識和技能，分析和解決機械工程實際問題的能力，熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法。 2．培養(yǎng)學(xué)生懂得工程技術(shù)工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念 和經(jīng)濟觀念，樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。 3．培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，查閱技術(shù)言文獻(xiàn)、資料、手冊， 小型電動播種機設(shè)計。 10 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 動力方案選擇 方案一 方案二 進(jìn)行工程計算、圖樣繪制及編寫技術(shù)文件的能力。 動力方案選擇 原播種機為人力或拖拉機為動力帶動的播種機，勞動強度大，工作速度慢，環(huán)境污染較為嚴(yán)重。我以直流電動機為動力裝置，使其工作速度基本達(dá)到人的正常行走速度。 設(shè)計方案一：直流電動機為動力裝置，單行播種（ 如圖 2— 1） 圖 2— 1單行播種 ：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，對操作人員技術(shù)要求不高，轉(zhuǎn)向方便，適用于小場地播種，作業(yè)阻力小， 對環(huán)境無污染。 ：單行播種，作業(yè)效率較低，工作總量大。 設(shè)計方案二：直流電機動力，雙行播種（ 如圖 2— 2）。 以 直 流電機為 動力，單行播種 以 直 流電機為動力，雙行播種 11 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 方案三 設(shè)計題目分析及設(shè)計思想 設(shè)計主參數(shù)及機構(gòu)類型確定 工作速度 圖 2— 2雙行播種 ：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，可以在封閉環(huán)境及開放環(huán)境長時間工作，作業(yè)阻力小，作業(yè)效率得到提高。 ：轉(zhuǎn)向不便，能源利用率低，工作總量大。 設(shè)計方案三：直流電機動力，三行播種 ：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，可以在封閉環(huán)境及開放環(huán)境長時間工作，作業(yè)效率高。 ：作業(yè)阻力大，工作總量小。 經(jīng)過比較，我選用 直流電機動力，雙行播種，兼 顧效率和經(jīng)濟性。 設(shè)計題目分析及設(shè)計思想 現(xiàn)有的播種機向兩個方向發(fā)展：大型機械化和小型專業(yè)化。 大型拖拉機帶動的播種機工作速度快，工作幅度大，工作效率高，適合平原及大型農(nóng)場；但不適合地域狹窄地帶及丘陵和封閉環(huán)境； 小型專業(yè)化播種機方便靈活，工作幅度較大型機械，適 以 直 流電機為動力， 多 行播種 我選用 直 流電機動力，雙行播種 12 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 播量的確定 穴間粒數(shù)和株距的計算 下種量的計算 種、肥箱的容積 合丘陵山區(qū)和封閉環(huán)境，如溫室；而不適合大型農(nóng)場。 我的設(shè)計是電瓶提供能源的電動播種機，向小型專業(yè)化發(fā)展，較人力播種機提高工作速度和工作效率，直流電動機代替了拖拉機驅(qū)動播種機，縮小了轉(zhuǎn)彎半徑，減少了碳排放和噪聲污染，降低了作業(yè)成本；四輪驅(qū)動和 兩輪驅(qū)動方便轉(zhuǎn)換，增強了松軟土壤作業(yè)的適應(yīng)性和機動能力。適合在小塊地域及封閉環(huán)境工作，節(jié)能環(huán)保。便于實施種植和無電力條件的農(nóng)田使用。同時人還可以提供一定的助力，以應(yīng)對土壤較硬，電機動力不足的情況。 設(shè)計主參數(shù)及機構(gòu)類型確定 工作速度 機動播種機的工作速度主要取決于工作部件和行走裝置對速度快慢的適應(yīng)性，人力 播種機 取決于人的步進(jìn)速度，同時步進(jìn)速度還受負(fù)重大小的影響，負(fù)重大步進(jìn)速度就小，所以 此機 綜合 考慮 了 兩方面的因素。 由《新編工程師手冊》查的人的正常步行速度為 5km/h，以交流電機提供的動力為 主，遇到特殊情況時 ，速度會 減慢 ，這樣由人力來提供額外的動力來克服特殊阻力，正好可以彌補這一點；而 同時 總行進(jìn)速度不能 高于人的正常速度 ， 這樣會使工作者勞累的，假定人在工作程中是勻速前進(jìn)的 ， 可將此播種機的速度定為 （ 1m/s） ， 稍低于 人的正常步行速度 。 播量的確定 1. 穴 間粒數(shù)和株距的計算 穴播株距的計算公式為： S =π D/Zi(1ε ) （ 21） 參考書 【 4】 P107 式中 S— 穴距（㎝） ； Z— 排種輪型孔數(shù) （或槽孔數(shù)） ； D— 地輪直徑（ m； ） i— 傳動速比（ i=n 排 /n 地 ） ； 播種機的速度為 1m/s ，稍低于人的正常步行速度。 13 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 機架設(shè)計 工作幅度 排種、排肥機構(gòu)設(shè)計 排種器 對排種器的要求 排種器的工藝實質(zhì) ε — 滑移系數(shù)，一般取 5%─ 9%。 量的計算 穴播時，首先確定株距、每穴粒數(shù)，然后將計算出的數(shù)據(jù)代入下列公式，可得畝播量 (以玉米為例 )： Q = m1δ /750bs （ 22） 參考書 【 4】 P107 式中 m1— 每穴種子粒數(shù)（粒 /穴） s— 穴距（ m） b— 行距（ m） δ — 粒 種子 的 千粒重（ g） 種、肥箱的容積 種箱容積應(yīng)使其所盛種量能供播種機工 作較長地段，其容積公式： V = QmaxBL/1333γ （ 23） 參考書 【 1】 P65— 44公式 — 2 式中 Qmax— 最大播量，斤 /畝 ； B— 工作幅 寬（ m） ，單體種箱時為行距 ； L— 要求的地段長度 （ m）； γ — 種子容重 （ kg/L）。 機架設(shè)計 機架設(shè)計為 方 鋼結(jié)構(gòu)，可承受開溝器的水平力、垂直力和扭力。開溝器分布在 40X40mm 的 方梁上，這種結(jié)構(gòu)可便于播種行距的調(diào)整。方鋼結(jié)構(gòu)便于附屬機構(gòu)的安裝和相對位置的調(diào)整。 工作幅度 綜合考慮人的體力、 工作效率 和工作地點等因素，在減輕人 勞 動 強 度 的前提下，盡量提高生產(chǎn)效率 。 本設(shè)計 采用 同時播種兩溝即二 犁鏵 結(jié)構(gòu) ， 采用 種 肥同播設(shè)計，行間距為 200500mm 連續(xù)可調(diào)。減輕勞動強度，節(jié)約資源 。 在 整機重量 較小 的情況下，加快工作速度，并且可 機架設(shè)計為方鋼結(jié)構(gòu)，可承受開溝器的水平力、垂直力和扭力 行間距為200500mm可調(diào) 14 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 窩眼式排種器 外槽輪式排種器 以靈活操作。 排種、排肥機構(gòu)設(shè)計 對于任何一種播種機來說，排種器是核心部分