【正文】 他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度， 踏踏實(shí)實(shí)的精神， 精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。 23 結(jié)論 本文總體設(shè)計(jì)了一臺(tái)小型稻麥兩用施肥播種機(jī)。 所以播種機(jī)梁能夠滿(mǎn)足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求。 計(jì)算得： [ ] 48Mpa? ? 。 受拉緊螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度條件是： 21 24 39。 經(jīng)計(jì)算可得： M max=。 圖 41 確定輪式拖拉機(jī)后懸掛軸提升重量簡(jiǎn)圖 m i n [ 0 . 2 ( ) 0 . 8 ] [ 0 . 8 ( ) 0 . 2 ] ()s c q p c q cxnqqG a L fr fr G L fr frG k g fl fr l fr? ? ? ? ??? ?? （ 45） 式中： l ——運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)，懸掛軸至驅(qū)動(dòng)輪軸心的水平距離（ mm）；東方紅 15 型拖拉機(jī)400l mm? ； pcG ——前輪配重（ kg）；為拖拉機(jī)總重的 20%； a ——最小使用重量狀態(tài)拖拉機(jī)重心到后驅(qū)動(dòng)軸距離（ mm）； 700a mm? ； cr ——導(dǎo)向輪動(dòng)力半徑； 60cr mm? ； qr ——驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力半徑； 80qr mm? 。 設(shè)： b —— 播種行距（ m ） ； n —— 播種行 數(shù) ，或開(kāi)溝器個(gè)數(shù)； pn —— 單組開(kāi)溝器工作阻力（ N ） ； T —— 某檔位下的拖拉機(jī)額定牽引力（ N ）； ? —— 牽引力利用系數(shù)， ? ； Vm—— 機(jī)組作業(yè)速度（ /ms）。而種肥箱越高，投種點(diǎn)位置越高，種子從排種口排出經(jīng)過(guò)的路程越長(zhǎng)，受空氣阻力和輸種管碰撞的影響越大，使種子越難保持從排種口排出的均勻性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，孔徑是種子尺寸的函數(shù)，其經(jīng)驗(yàn)公式為 [28]: 18 8d bc? （ 319） 式中： b ——種子的平均寬度， mm 。 該播種機(jī) 1 畝地添種一次，故行程為 6 6 6 .7 2 1 3 3 3 .4m?? ，即 ? 。 則圖 37 中與垂直抓地板相鄰的兩塊抓地板一定要位于 1B ， 2B 兩點(diǎn)外側(cè)。 該形狀上窄下寬，不僅有利于抓地板入土，而且減小單個(gè)抓地板與地輪圈所夾的空間，從而減小他們之間夾土的可能性，即增大地輪的脫土性能，所以該形狀是比 較適合的。 抓地板的設(shè)計(jì)與布局 抓地板越高打滑率越小。鎮(zhèn)壓輪采用剛性輪，寬度由苗幅寬度決定，由于開(kāi)溝器寬度7B cm? ，故鎮(zhèn)壓輪寬度也取此值。凹腰型鎮(zhèn)壓輪常用于播幅不寬的滑刀式開(kāi)溝器播種后的鎮(zhèn)壓。一般加設(shè)刮土板或者采用在輪緣上包一層橡膠，可以減輕沾土現(xiàn)象。 k 值為 22mm ，則側(cè)壁長(zhǎng)度應(yīng)不小于 。 (2)種子與散種板碰撞時(shí)的速度 不考慮空氣阻力的情況下，設(shè)種子到散種板的速度為 V1，利用能量守恒定律可得： 22 111( s in ) c o s2 2 2Dm v m g h Lfm g m v??? ? ? ? （ 311） 解上式得： 21 2 ( s in ) 2 c o s2Dv v g h Lg f??? ? ? ? （ 312） 式 （ 312） 中： ? ， ? 分別為散種板、導(dǎo)種板與水平面的夾角， L 為導(dǎo)種板 的 長(zhǎng)度， h 為種子脫離排種器軸與散種板碰撞點(diǎn)之間的距離， f 為種子與導(dǎo)種板之間的摩擦系數(shù)， g為重力加速度。 側(cè)壁長(zhǎng)度 [22] 在播種過(guò)程中，開(kāi)溝器隨播種機(jī)前進(jìn)，種子在開(kāi)溝器導(dǎo)種板上滑下，經(jīng)散 種板和兩側(cè)壁把種子成條鋪撒在種床上。本課題設(shè)計(jì)的小型開(kāi)溝器能夠一次完成開(kāi)溝 ，施肥，播 種工序 。因此一般采用垂直分施 [16]。則 ? 。 輪子轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)槽輪播下的種子容積（ 3/cm rad ）： 0U Ui? （ 34） 由此 : ? ?30 10 1U D Q aU i i ??????????? （ 35） 注：計(jì)算值 0U 必須是該組種子中最大值，并以最大播種量 maxQ 和最小的種子容重 ? 按公式 35 計(jì)算。 （ 5）槽輪轉(zhuǎn)速：槽輪轉(zhuǎn)速過(guò)高易傷種，過(guò)低又對(duì)排種均勻性不利。 （ 2）槽輪的工作長(zhǎng)度 L：槽輪工作長(zhǎng)度太小，將使排種器內(nèi)種子流動(dòng)不暢，形成局部架空，使排種均勻性變差。工作時(shí)，排種軸帶動(dòng)外槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，種子箱內(nèi)的種子靠重力充滿(mǎn)槽輪的凹槽。 （ 2）圓盤(pán)式排種器和窩眼輪式排種器的排種質(zhì)量取決于型孔和窩眼的充種情況 若能根據(jù)農(nóng)藝要求對(duì)稻種進(jìn)行包衣和丸?；幚怼覓焓焦任锊シN機(jī)多采用單梁式機(jī)架，多用方形鋼管制成。通過(guò)調(diào)整拖拉機(jī)懸掛裝置的上拉桿的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)機(jī)組的前后水平。 開(kāi)溝器的布置 開(kāi)溝器工作時(shí)，將部分土壤升起、拋翻、推擠或擠壓，使開(kāi)溝器前方形成前丘和播后地表形成溝痕。另外，在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的前提下，要減輕整機(jī)的重量，節(jié)約使用材料； （ 4）為了降低成本，要在滿(mǎn)足各項(xiàng) 要求的基礎(chǔ)上，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要考慮到零件的互換性和可裝配性。 （ 5）播深穩(wěn)定性：在種子上面覆土層的穩(wěn)定程度。10186。設(shè)計(jì)分析后對(duì)各關(guān)鍵部件進(jìn)行校核，使其滿(mǎn)足工作要求。 我國(guó) 個(gè)體農(nóng)戶(hù)較多， 地塊較小，為了操縱靈活，播種機(jī)一般都設(shè)計(jì)為懸掛式的，質(zhì)量相對(duì)比較小。 國(guó)內(nèi)播種機(jī)研究概況 中國(guó)從 20 世紀(jì) 50 年代引進(jìn)了谷物條播機(jī)、棉 花播種機(jī)等。但轉(zhuǎn)彎半徑大，需要很長(zhǎng)的地頭，主要用于大面積作業(yè)，與我國(guó)地塊小的實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。采用機(jī)械種植不僅可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，也能為機(jī)械化田間管理創(chuàng)造良好的條件。在這種形式下，我們要提高我國(guó)農(nóng)業(yè)水平，就要實(shí)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化，但對(duì)于我國(guó)小規(guī)模經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)狀，實(shí)施大型播種機(jī)械難度很大。而我國(guó) 又 是主要的干早國(guó)家之一。 目前我國(guó)大中型播種機(jī)技術(shù)比較成熟，但受體積，轉(zhuǎn)彎半徑和配套動(dòng)力的制約，不適合小地塊作業(yè)。 關(guān)鍵詞 ： 施肥播種機(jī)；設(shè)計(jì)；開(kāi)溝器；排種器 Overall Design of A Smallsized Fertilization Seeder for Rice and Wheat Student majoring in Agricultural Mechanization and its Automation Liu Xiaoyong Tutor He Ruiyin Abstract： Wheat and rice are China39。而我國(guó) 目前 仍實(shí)行以農(nóng)戶(hù)家庭為單位的小規(guī)模經(jīng)營(yíng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械雖有一定程度的推廣和應(yīng)用，但人力、畜力以及傳統(tǒng)的耕作習(xí)慣和耕作方式仍占主導(dǎo)地位。我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展已進(jìn)入 “高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、安全 ”新階段，從而也引發(fā)了對(duì)提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的強(qiáng)烈要求。因此有著較高的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的推廣前景 [2~3]。開(kāi)溝器單體仿形，土壤擾動(dòng)小，堅(jiān)固耐用。它采用 了雙排梁結(jié)構(gòu)，使同一排梁上的開(kāi)溝器間距達(dá)到 40cm，采用了專(zhuān)利產(chǎn)品 “復(fù)合型開(kāi)溝器 ”實(shí)現(xiàn)現(xiàn)種肥垂直分施，種肥間距可達(dá)到 5cm 以上，但是體積大，不適合小地塊作業(yè)。設(shè)計(jì)時(shí)不僅要確定各部件的結(jié)構(gòu)還要確定最佳的工作參數(shù)，使其適合各種田地環(huán)境，工作效果最優(yōu)化。 播種機(jī)的性能要求和性能指標(biāo) 播種應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖魑镌耘嘀贫?，農(nóng)藝要求進(jìn)行作業(yè)。通常以播種機(jī)一定行距內(nèi)各行 排量的變異系數(shù)或相對(duì)誤差來(lái)表示。設(shè) t 為粒距樣本（不小于 250）的平均值，則 粒距 ≤；粒距 ≤，粒距 為漏播。根據(jù)東風(fēng) 15型小四輪拖拉機(jī)的輪距，小麥和水稻的行距一般取 15cm。 開(kāi)溝器的布置如圖 21所示。 7 圖 22 小型稻麥兩用施肥播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖 ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； 3. 播種機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及其參數(shù)的確定 本課題設(shè)計(jì)的稻麥兩用施肥播種機(jī)采用三點(diǎn)懸掛式，主要機(jī)構(gòu)包括：機(jī)架，排種器，開(kāi)溝器，輸種管，鎮(zhèn)壓輪，地輪及種肥箱 7 個(gè)部分。對(duì)排種器的要求是：播量穩(wěn)定可靠，排種均勻，不傷種子，通用性好，播量調(diào)整范圍大，調(diào)整方便可靠等。 由于外槽輪排種器排種性能穩(wěn)定，對(duì)種子適應(yīng)性廣，已是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，播種時(shí)采用外槽輪排種器，排肥采用外槽輪排種器 [10]。播 麥類(lèi)槽輪直徑一般在 40～ 51mm。 （ 3）齒槽數(shù) Z：為了能滿(mǎn)足精少量播種的要求，本機(jī)設(shè)計(jì)的齒槽數(shù) Z=16。本播種機(jī)轉(zhuǎn)速一定，通過(guò)改變槽輪的工作長(zhǎng)度，用以調(diào)節(jié)播量。此外， i 值的選擇還受槽輪圓周速度 katV 的限制，提高 katV 超過(guò)一定值會(huì)使種子流的均勻度變壞，因?yàn)椋? b katkmn v Di n v d?? （ 36） 則： kat mvvidD? (37) 11 式中： bn 和 kn ——排種器和傳動(dòng)輪軸的轉(zhuǎn)速； mV ——機(jī)組前進(jìn)速度； d ——槽輪直徑； 如果取 kat mv av? ，則從公式（ 37）得： aDi d? (38) 當(dāng)谷類(lèi)作物，播量 120 200Q??公斤 / 公頃時(shí)，可取 ??。要在播種時(shí)一次施入大量的肥料，以保證作物生長(zhǎng)期需要，因此必須種肥分施，以免燒種。 開(kāi)溝器的總體設(shè)計(jì) 目前，在小型播種機(jī)上使用的開(kāi)溝器主要功能單一，不能實(shí)現(xiàn)種肥分施。 12 圖 33 開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)示意圖 ； ； ； 板 開(kāi)溝器關(guān)鍵參數(shù) 的 選擇 入土隙角 入土隙角 ? 為開(kāi)溝器 底面與地面之間的夾角 [20]。 種子下落時(shí)的絕對(duì)初速度為： 22( s in ) ( c o s )m p pv v v v???? (? 為落種角） （ 310） 落種角取 44?? 176。 種子在脫離開(kāi)溝器散種板時(shí)為一斜拋運(yùn)動(dòng)如圖 34，其運(yùn)動(dòng)軌跡為： 222c os( 180 2 )1sin( 180 2 )2x v ty tv gt????? ? ???? ? ? ? ??? （ 313） 解上式得： 22222si n ( 180 2 ) 2 si n( 180 2 ) c os( 180 2 )si n ( 180 2 ) 2 si n( 180 2 )v gy vxvgv gy vtg? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ??? （ 314） 其中： y 為種子與散種板碰撞點(diǎn)到種溝的距離，測(cè)得 16y mm? 。 鎮(zhèn)壓輪的類(lèi)型 目前用于播種機(jī)上的鎮(zhèn)壓輪有多種，按形狀不同可分為圓柱型、凸鼓型、凹腰型等（如圖 35 所示） ；按材料不同可分為鑄鐵、鋼板沖壓和橡膠鎮(zhèn)壓輪等。凹腰型鎮(zhèn)壓輪從兩側(cè)將土壤和種子壓緊，但在種子上部的土層比較松，有利于種子發(fā)芽出苗生長(zhǎng)。它的腔壁上有一個(gè)孔，使膠胎內(nèi)空氣與大氣相通（故稱(chēng)之為零壓橡膠鎮(zhèn)壓輪），受壓變形后靠自身彈性恢復(fù)原來(lái)形狀。地輪直徑越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)越容易，從而打滑率越小，因此直徑越大播種越均勻。 1 10d mm? 。因此每個(gè)地輪上需要焊接的抓地板數(shù)要進(jìn)行優(yōu)化。 種肥箱容積的確定 （ 1） 因?yàn)樾←?的播量大于水稻的播量 ，故以播小麥來(lái)計(jì)算種箱容積。 本設(shè)計(jì)中 15a cm? ， 8kn? 。 播種機(jī)長(zhǎng)度 播種機(jī)的 縱向尺寸越大越不容易發(fā)生堵塞，但縱向尺寸越大，拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)的負(fù)荷越大，播種機(jī)田間作業(yè)效率越低，機(jī)動(dòng)性能和操向性能越差 [29]為了統(tǒng)籌考慮機(jī)器的作業(yè)效率、機(jī)動(dòng)性能和操向性能，播種機(jī)縱向尺寸控制在 1383mm 左右。 4 播種機(jī)受力分析 拖拉機(jī)的功率 和液壓提升能力 校核 （ 1） 本設(shè)計(jì)選用東方紅 —15 型小四輪拖拉機(jī)匹配，機(jī)組作業(yè)速度 。最大提升重量按系統(tǒng)最高壓力計(jì)算。根據(jù)開(kāi)溝器臂截面尺寸（如圖 43）求出： 20 圖 42 圖 43 32m a x/ 1 2/ 2 6zI bh bhW yh? ? ?