【正文】 可持續(xù)發(fā)展的綜合的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)。本設(shè)計(jì)正是從這一問題出發(fā)，將播種機(jī)的條播改為穴播，改變土壤工作部件的工作方式 (由開溝器的平動(dòng)轉(zhuǎn)為穴播器的轉(zhuǎn)動(dòng) )，以解決堵塞問題。結(jié)合穴播輪工作特點(diǎn)，選擇盒式取種器，研制了與之配套的播量調(diào)節(jié)裝置，滿足不同用戶不同播量的要求，提高了分種、充種效率。機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵是免耕播種機(jī)的研制。 汲取近年來穴播機(jī)在覆膜種植方面的經(jīng) 驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)有機(jī)型進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，以適應(yīng)免耕地況的要求。 最后，分析研究了取種器工作機(jī)理，確定關(guān)鍵的工作參數(shù)。柱塞式穴播器成穴機(jī)構(gòu)的工作原理是利用成穴柱塞對(duì)土壤擠壓而形成穴孔。當(dāng)穴播輪如（圖 ）放置時(shí)，隨著輪體向前逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，鴨嘴逐漸接近地面并扎向耕作層至預(yù)定播種深度，通過對(duì)土壤逐步擠壓和挖掘形成一定的孔穴。同時(shí)，翼板前部隨之扒土至孔，使種穴進(jìn)一步得以覆蓋。其次，依靠這種開啟機(jī)構(gòu)的穴播輪只能在土壤強(qiáng)度適宜且能夠使活動(dòng)嘴打開的農(nóng)田間工作，穴播器一旦進(jìn)入松軟的土壤，開啟機(jī)構(gòu)就會(huì)由于支撐 強(qiáng)度不夠而失效；再者，由于地況的不同，當(dāng)農(nóng)田土壤潮濕或是田間雜草叢生時(shí)，就會(huì)有大量的濕潤(rùn)土壤粘接到翼板與復(fù)位彈簧之間，或是雜草纏結(jié)在復(fù)位彈簧上，復(fù)位彈簧收縮失效使得穴播器開啟機(jī)構(gòu)失靈。經(jīng)過外出參觀實(shí)習(xí)和考察，所以，對(duì)此穴播機(jī)的動(dòng)力本人采用人力式推動(dòng)。 如圖 ，穴播輪工作時(shí)，成穴器 (包括活動(dòng)鴨嘴 6和固定嘴 9)、連桿 頂桿 4 隨輪一齊轉(zhuǎn)動(dòng)，頂桿滑動(dòng)到凸輪外緣點(diǎn)，將受到凸輪作用力，頂桿通過支點(diǎn)帶動(dòng)連桿，從而強(qiáng)制打開活動(dòng)嘴完成投種。此次設(shè)計(jì)的穴播機(jī)主要播小麥。 小麥穴播機(jī)設(shè)計(jì) 7 圖 甘谷模式穴播 種植 播種深度的要求 種子覆土深度對(duì)小麥出苗、生長(zhǎng)和越冬有很大的關(guān)系。北方冬麥區(qū)氣候干燥、冬季寒冷，播種宜深些，一般 3—5cm 為宜 [1] 。因此， R的取值范圍一般在 180270mm 之間，具體尺寸還要考慮到播種作物株距和成穴器數(shù)目 [2] 。 取穴播輪半徑 R 取為 270mm，將確定數(shù)據(jù)代入式 (42)得 Z=6 鴨嘴管長(zhǎng) 根據(jù)農(nóng)藝要求，穴播深為 3— 5cm，取 4cm。因此，兼顧輪體上其它部件的配置，取輪體寬度 B 為 120mm。直插式播種，就是使種子通過垂直入土并垂直出土的工作部件一成穴器，直接進(jìn)入土壤的合 適位置。從成穴器實(shí)現(xiàn)垂直插入的原理來看，在設(shè)計(jì)時(shí)使得凸輪輪廓曲線或?qū)О遘壽E所控制的成穴器的速度，與播種機(jī)的前進(jìn)速度相等，這就要求播種機(jī)組工作時(shí)前進(jìn)的速度控制在某一確定值，相應(yīng)的也就增加了駕駛難度。但就在免耕地上入土成穴而言，鴨嘴、柱塞式穴播器要優(yōu)于鏟式。在成穴器運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，柱塞內(nèi)腔頂桿或鴨嘴上配置的壓板將活門打開，完成投種。所以要適應(yīng)免耕地，須對(duì)傳統(tǒng)的鴨嘴式穴播輪結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)和優(yōu)化。 圖 圖 楔形鴨嘴 圖 錐形鴨嘴 活動(dòng)門開啟機(jī)構(gòu)的分析選擇 活動(dòng)門開啟機(jī)構(gòu)的選擇 活動(dòng)門開啟機(jī)構(gòu)中最常見的 是壓板式 (如圖 所示 )，固定嘴焊接在穴播輪上，活動(dòng)嘴經(jīng)過銷與固定嘴鉸接，回位彈簧固定在輪緣與活動(dòng)嘴間，使活動(dòng)嘴處于常閉狀態(tài)。 如圖 所示，是一種沖孔式免耕穴播機(jī)所用開啟機(jī)構(gòu)，擋板 — 固定滑道式開啟機(jī)構(gòu)。結(jié)合免耕地的特點(diǎn)，汲取其它開啟機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，研制一種開啟機(jī)構(gòu)凸輪一平面四桿式開啟機(jī)構(gòu)。 如圖 ，成穴器開啟機(jī)構(gòu)由凸輪和平面四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成。由圖 可見，構(gòu)件 3 每轉(zhuǎn)過一定角度，從動(dòng)件 5 便有一個(gè)確定的相應(yīng)位置，因此機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是確定的。但從整個(gè)穴播輪結(jié)構(gòu)、尺寸以及配合上分析，曲柄搖桿和雙搖桿要優(yōu)于雙曲柄，因?yàn)槭苷麄€(gè)穴播輪尺寸的限制，連桿在這兒不能做得很長(zhǎng)，所以由整轉(zhuǎn)副的充要條件 (即組成該轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件中必有一個(gè)構(gòu)建為最短構(gòu)件，且四個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度滿足桿長(zhǎng)之和：最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件長(zhǎng)度之和小于或等于其他兩構(gòu)件之和 )判斷，雙搖桿機(jī)構(gòu)更適合于設(shè)計(jì)要求。若以 1l 、 2l 、 3l 、 4l 分別表示各構(gòu)件的矢量，該機(jī)構(gòu)的封閉矢量方程 式為 1 2 3 4l l l l? ? ? 以復(fù)數(shù)形式表示為 )(3421 321 ????? ??? iii ellelel 規(guī)定角中應(yīng)以 x 軸的正項(xiàng)逆時(shí)針度量，設(shè) 39。334 222111 ?? ???? ill ilil ??? ??? 該方程的實(shí)部和虛部應(yīng)分別相等，即 39。3 ??? CBA ?? （ 44） 圖 四桿機(jī)構(gòu)位置分析 小麥穴播機(jī)設(shè)計(jì) 15 式中系數(shù) 114 cos?llA ?? 11 sin?lB ?? 32223222l llBAC ???? 又因 )2/(ta n1 )2/ta n(2s in 39。3239。3 a r c t a n2? （ 45） 式 (44)中 39。OCBO 位置的裝配，根號(hào)前為“一”號(hào)的 39。3? 得知應(yīng)該取后一種情況。332 c o ss ina r c ta n ??? lA lB ??? 壓力角和傳動(dòng)角 再如圖 所示的平面四桿機(jī)構(gòu)中，若不考慮構(gòu)件的重力、慣性力以及運(yùn)動(dòng)副中摩擦力等的影響，很明顯，搖桿 3 為原動(dòng)件，通過連桿 2 作用于從件 1 上的力 F 沿 CB方向，此力的方向與力的作用點(diǎn) B 的速度 cV 方向之間的夾角用 ? 表示。由于傳動(dòng)角 ? 有時(shí)可以從平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖上直接觀察其大小，故平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中常采用 ? 來衡量機(jī)構(gòu)。顯然，當(dāng) 90?? 時(shí)，??? 。OC=a， CB=b， BO=c， 39。 凸輪關(guān)鍵參數(shù)的確定 凸輪的輪廓形狀取決于從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 凸輪轉(zhuǎn)角與從動(dòng)件擺角之間的關(guān)系決定著凸輪形狀的設(shè)計(jì)。在求解固定嘴轉(zhuǎn)角過程中，僅考慮活動(dòng)嘴和固定嘴間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榛顒?dòng)嘴與固定嘴有相同的前進(jìn)速度?；顒?dòng)嘴完全打開，設(shè)其轉(zhuǎn)過的角度為 1? ，固定嘴轉(zhuǎn)過的角度為 ? 。 圖 投種示意圖 圖 活動(dòng)嘴轉(zhuǎn)角 小麥穴播機(jī)設(shè)計(jì) 19 活動(dòng)嘴完全打開，完成投種作業(yè)后，應(yīng)保持一定轉(zhuǎn)角后開始閉合，這個(gè)角就是凸輪的遠(yuǎn)休止角 。OBC 中 )/ar cc o s (39。 圖 活動(dòng)嘴滯后角 小麥穴播機(jī)設(shè)計(jì) 20 活動(dòng)嘴出土后，在凸輪和回位彈簧的作用下開始閉合。? 的要求不是太嚴(yán)格，一般在護(hù)種區(qū)前閉合。39。以凸輪回轉(zhuǎn)中心 O 圓點(diǎn)、 O— A 為 x 軸正向建立右手直角坐標(biāo)系。根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，將點(diǎn) 39。這就涉及到凸輪與軸的連接問題，所以此次設(shè)計(jì)對(duì)于軸與凸輪的連接采用鍵連接。 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由《機(jī)械零件手冊(cè)》查得許擁擠壓應(yīng)力? ? MPp 120xx0 ??? a，取其平均值， ??p? =110MPa。這類排種器所采用的原理基本有兩類，一類是根據(jù)種子粒型，用型空將種子從種箱中分離出來并排列整齊，然后播下；另一類是用氣力將種子從種子箱中分離出來，按粒吸附并排列 在排種器上，然后播出。從滾輪式穴播機(jī)結(jié)構(gòu)配合上說，前一類更適合，所以在此設(shè)計(jì)中采用盒式排種器。在盒式排種器中，分種盒與穴播輪體殼構(gòu)成種子室，分種盒的側(cè)孔與排種口錯(cuò)開。這就成為盒式排種器的一個(gè)很大缺點(diǎn)，造成盒式排種器對(duì)不同種類種子的適應(yīng)性降低，使用性和廣泛性也降低。 圖 播量調(diào)節(jié)裝置 小麥穴播機(jī)設(shè)計(jì) 24 心得體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)校本科教學(xué)計(jì)劃中非常重要的組成部分，是對(duì)學(xué)生在大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、研究能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力及其他綜合能力的檢驗(yàn)，是教學(xué)計(jì)劃中最后一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是高校開展綜合素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要途徑。 [7]周開勤 .機(jī)械零件手冊(cè) [M].北京：高等教育出版社 ,20xx,4 [8] .土壤耕作機(jī)械的理論和計(jì)算 [M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 ,1997， 4 [9]西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室 .機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） [M].北京：高等教育出版社， 20xx， 5 [10]馬成林，李 成華，于海業(yè)， [J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)， 1999， 30(2) [11]吳宗澤 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：高等教育出版社 ,1999 [12]王軍 .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) [M].科學(xué)出版社 ,20xx [13]哈爾濱工業(yè)大學(xué) .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè) [M].北京：高等教育出版社 ,20xx [14]孫桓 ,陳作模 .機(jī)械原理 [M]。 hilldrop driver。從設(shè)計(jì)（論文）的選題、方案的設(shè)計(jì)、具體的測(cè)繪與繪圖到論文撰寫的每個(gè)環(huán)節(jié)，都凝聚著導(dǎo)師的心血和汗水。 值此論文完成之際，謹(jǐn)向所有關(guān)心、支持和幫助我的老師、同學(xué)和朋友表 示最衷心的感謝！ 。 再次，我還要特地感謝我們班的同學(xué)。 cavitation device。s moving into a hilldrop39。 通過對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，我覺得有以下收獲： 1．系統(tǒng)地了解了做畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文撰寫的具體步驟，從 構(gòu)思到動(dòng)手，由抽象到具體，無不需要按部就班，反復(fù)修改，條理清楚，思路清晰，循序漸進(jìn)； 2．明確了撰寫論文的具體內(nèi)容，中英文摘要、關(guān)鍵字、正文、參考文獻(xiàn)，同時(shí)也清楚了發(fā)表論文應(yīng)具有的格式； 3．由于是做設(shè)計(jì)，從而使自己在很多問題上得到了獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)，不再是以前的那樣去理解老師的思想，而是站在自己的立場(chǎng)上考慮該如何把自己事情講述的清楚； 4．在制圖的過程中，對(duì)已學(xué)制圖規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)進(jìn)行了復(fù)習(xí)和鞏固； 5. 通過該畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己對(duì)機(jī)械繪