【正文】 利用土壤與鋼的摩擦角和拋物運動規(guī)律，確定了導流板的傾斜角和尺寸參數(shù)。 V 型推土片大直徑滾筒模型 軸 承土箱 播土裝置總裝圖利用CATIA，將所有的零件和部件用合理的連接方式連接在一起，就構(gòu)成了本文所設(shè)計的總裝模型。對于缽盤來說，鋼刷可以將盤緣上的土壤刷落到缽體之中；對于平盤來說，可以將盤中的土壤撫平整。因此，要使土壤能夠很通暢的通過導流板到達秧盤，則導流板與水平面的夾角 γ 應大于土壤與鋼的摩擦角，即 γ35186。v導流板毛刷滾筒秧盤 導流板示意圖導流板的最左端與滾筒的最右邊對齊，其它部分尺寸如圖 中所示，A點為土箱排土口位置。（mm3）：Q 39。根據(jù)工藝要求，設(shè)每次排土所需土壤體積與穴坑總體積之比為 λ，則 0λ1。 可知，土箱中土壤重力主要由滾筒和土箱的前后擋板承擔，如果排土口開口過大，土壤還是會從排土口處自由落下，因此排土口開口不宜過大。 由表 3—2 可知，松散的砂壤土與剛的摩擦角最小，摩擦角為 16186。180。E180。、A180。42176。圖 f 隨著土壤濕度增加而變化的情況。α 越小，土壤越容易滯留，最后造成土壤堵塞；減小推土片螺旋傾角，當 90186。圖 為推土片示意圖。該板結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)換方便，可滿足不同寬度規(guī)格的秧盤供種，本課題所使用秧盤型號及其播寬B秧 。—土壤與金屬之間的摩擦系數(shù)，且 181。根據(jù) MohrCouLomb 定律，床土產(chǎn)生剪切破壞時的最小剪切力為： F=τA1=（c+σtanρ）A1 （31）式中：F—刮板對土塊的剪切力（N）； A1—刮板厚度與凹槽部分寬度的乘積（mm2）τ—剪應力(N/mm2)σ—土箱中床土的正應力(N/mm2)ρ—床土的內(nèi)摩擦角(176。平帶式排土結(jié)構(gòu)中皮帶與土壤容易打滑，槽輪式容易堵塞和將土壤架空，波紋滾筒式由于波紋槽太密太窄容易堵塞，刮板式排土結(jié)構(gòu)對土壤的適應能力比較好，但是由于刮板窄而長，在長時間工作后，刮板會變的扭曲，會對排土帶了影響，另外，該結(jié)構(gòu)在低轉(zhuǎn)速的時候不能連續(xù)排土，有明顯的間歇排土的現(xiàn)象。而他們之間相互區(qū)別的地方就是排土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的不同，導致了不同的工作性能。目前在育秧生產(chǎn)過程中，秧苗不齊、空穴等現(xiàn)象非常嚴重，除了播種精度原因以外，主要原因在于現(xiàn)有的播土裝置播土厚度不均勻；缺少對播土量進行控制；不能適應不同生產(chǎn)率和不同土壤厚度的生產(chǎn)要求。但機構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復雜，成本比較高，由于給秧盤鋪的是泥漿，對生產(chǎn)設(shè)備的維護帶來困難，且不利于保持生產(chǎn)現(xiàn)場的衛(wèi)生。如日本久保田株式會社生產(chǎn)的 SR500A 型育秧播種機、韓國國際育秧播種機，它們播播土裝置均采用的是平皮帶式排土結(jié)構(gòu)，日本田中瑞樹等人研制的播種機的播播土裝置采用的是平皮帶和槽輪混合式排土結(jié)構(gòu)，土箱中的土壤通過槽輪定量排到平皮帶上，再通過平皮帶將土壤送入秧盤中，通過改變槽輪的轉(zhuǎn)速改變播播土量，另外還可以減小平皮帶所承受的土壤重力，避免了平皮帶過度拉長。1成秧數(shù)ρ株/穴（或取秧面積）3～62～31～2 所設(shè)計的播土裝置的目的與意義水稻工廠化育秧是水稻機械化生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，主要包括播床土、播種、覆表土、噴水和壓實等工藝過程，而播種作業(yè)一直被認為是育秧生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，多年以來，人們對播種作業(yè)進行了不斷地研究和完善，播種精度得到了不斷地提高。韓國起步較晚，但機械化發(fā)展迅速，已有趕超日本的趨勢，1996年機插面積達種植面積的97%，泰國也已基本實現(xiàn)插秧機械化。發(fā)展水稻生產(chǎn)機械化，改善農(nóng)民生產(chǎn)條件，提高農(nóng)民生活質(zhì)量，促進農(nóng)村勞動力向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，是加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程，促進城鄉(xiāng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展，推動水稻主產(chǎn)區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會主義新農(nóng)村建設(shè)的必然要求。 水稻是我國種植面積最大、單產(chǎn)量高、總產(chǎn)最多的糧食作物，水稻生產(chǎn)在我國糧食生產(chǎn)中占有極其重要的地位。本文的研究結(jié)論如下： 1）系統(tǒng)地介紹了我國現(xiàn)有播、覆土裝置的研究現(xiàn)狀，詳細的分析了它們的結(jié)構(gòu)特點和不足，在此基礎(chǔ)之上，研制出一種排土穩(wěn)定均勻的播土裝置，選取 V 形推土片大直徑滾筒作為排土部分的關(guān)鍵部件。 2）確定了 V 形推土片大直徑滾筒播土裝置的滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)、V 形推土片的結(jié)構(gòu)參數(shù)和分布情況。加快發(fā)展水稻生產(chǎn)的機械化，減輕水稻生產(chǎn)的勞動強度，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)量和收益，是提高水稻綜合生產(chǎn)能力，保障我國糧食安全的一項戰(zhàn)略措施，對推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會主義新農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。近年來，我國水稻生產(chǎn)機械化發(fā)展很快，到 2007 年水稻總體水平約為 %左右，總體趨勢是南方比北方低，農(nóng)村比農(nóng)墾低，黑龍江墾區(qū)水稻綜合機械化水平達 84%。 在種植模式上雖然國外經(jīng)濟發(fā)達國家均實現(xiàn)了單一的機械化模式，如美國、澳大利亞、意大利實現(xiàn)了直播機械化，日本、韓國選擇了以機械插秧為主的移栽機械化；而我國則由于稻作區(qū)域及其相應的種植制度差異，沒有統(tǒng)一種植模式，種植模式處于多樣化。但是，播床土和覆表土作業(yè)在育秧生產(chǎn)中也很重要，床土和表土的厚度會影響秧苗質(zhì)量。機架上有導向輪，秧盤放在導向輪上，導向輪轉(zhuǎn)動，帶動秧盤平穩(wěn)地向前移動。 隨著育秧技術(shù)的不斷推廣和發(fā)展，原有的播播土裝置已不能滿足生產(chǎn)的需要。而排土結(jié)構(gòu)是否合理直接關(guān)系到播土厚度是否均勻。所設(shè)計的播土裝置包括機架、鏈輪、側(cè)板、承土箱、排土滾筒結(jié)構(gòu)、開口度調(diào)節(jié)板、軸、導流板、擋土板。由于生產(chǎn)環(huán)境的限制，不宜采用泥漿播土。)c—床土的粘結(jié)力(N/mm2)刮板 刮板排土原理從（31）式可知，造成土壤剪切破壞的最小剪切力由土壤顆粒之間的粘結(jié)力和土粒沿著剪切面移動的摩擦力組成。=tanφ, φ 是土塊與金屬之間的摩擦角。 橡膠彈性板平面示意圖 秧盤型號與播寬B秧對照表名稱缽體盤缽體毯狀盤毯狀盤秧盤總穴數(shù)規(guī)格尺寸比播寬B秧 mm2515 2512600:350 600:300345 3002616 3616585:356 600:300352 2804016 3618 3020600:300280（2）．V 形推土片在滾筒表面上的分布 圖 所示為 V 形推土片在滾筒表面分布情況的平面展開圖及局部放大圖。 圖中的 OO180。αφ 時，土壤與推土片側(cè)面之間就會產(chǎn)生相對滑動，部分土壤向推土片前進方向的反方向移動，在 V 型推土片附近就不會有土壤被滯留。表32 土壤與鋼的摩擦系數(shù)與摩擦角的計算值土壤類型摩擦系數(shù)f摩擦角Φ砂土及砂壤土（松散的）16176。 土壤與鋼的摩擦系數(shù)f隨土壤濕度增加而變化的情況根據(jù) V 形推土片的排土原理，當滾筒轉(zhuǎn)動后，推土片所掃過區(qū)域內(nèi)的土壤將被排出土箱，圖 表示了三種推土片的作用區(qū)域示意圖，圖中 B2180。180。180。即最左側(cè)推土片作用區(qū)域最小，最右側(cè)推土片作用區(qū)域最大，而推土片作用區(qū)域?qū)挾扰c推土片幅寬相等。~20186。在此取排土口的最大開口為 5mm。播床土時，1/2≦λ≦2/3；播表土時，1/3λ1/2。39。假設(shè)土壤從土箱排土口排出后，就離開了滾筒表面做拋體運動，設(shè)在 A 點的速度為 v土，在水平方向和豎直方向的分速度分別為 vx和 vy。當 γ=40186。 圖 中的 B 點是導流板表面的延長線與秧盤上表面的交點，經(jīng)計算，B 點到導流板最下端的水平距離為 ，因此擋土板的位置應該在 B 點的后方，且 K，取 30mm。 3D 圖。并設(shè)計了擋土板，可以有效地防止了土壤落在導流板和秧盤中時四處飛濺。2）確定了排土滾筒的排土量和轉(zhuǎn)速與 V 形推土片寬度、生產(chǎn)率、播土厚度之間的數(shù)學模型。以下圖44444和45為播土裝置的關(guān)鍵部件。因此，設(shè)計了擋土板，并在擋土板的下方安裝鋼刷，如圖 所示。~35186。結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示。39。根據(jù)穴盤育秧要求，每個穴坑中床土體積占穴坑總體積的 1/2~2/3。在某一生產(chǎn)率條件，秧盤中的土壤厚度如不能達到生產(chǎn)要求，可以通過調(diào)節(jié)開口大小，增大排土滾筒的排土量。排土口的位置不能太低，否則土壤會自由落下。B180。180。E180。重型砂壤土及粘土22176。表 3—2 給出了土壤與鋼之間的摩擦系數(shù) f 與摩擦角 φ。αφ 時，與推土片側(cè)面接觸的土壤不能自由滑動，會在推土片附近形成滯留區(qū)，90186。在本文中，推土片厚度 M=3mm。設(shè)于箱體內(nèi)的橡膠彈性板的前部貼附在勺式外槽輪的左右兩側(cè)和后方，其前方開口(圖 )，寬度與秧盤播寬B秧 相等，控制著外槽輪的充種區(qū)域，同時與外槽輪接觸，使其隨外槽輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生振動，促進外槽輪充種。）； Fτ—土壤產(chǎn)生剪切破壞所需的最小剪切力（N）181。刮板刮土正是源于這一原理，刮板在播土箱的一側(cè)從底部向床土作用一推力 F（等于剪切力 τA）剪切床土，使底層床土從一側(cè)向另一側(cè)運動，實現(xiàn)床土從土箱排出。3 播土裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 排土結(jié)構(gòu)的設(shè)計1）排土滾筒結(jié)構(gòu)的確定按照排土結(jié)構(gòu)的不同，有平帶式、槽輪式、波紋滾筒式、刮板式，另外還有泥漿鋪土