【正文】 還要感謝在一起進(jìn)行研究和給了我極大幫助的同學(xué)，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成都給了我非常大的幫助。以后若有機(jī)會(huì)繼續(xù)以上研究，希望得到一個(gè)圓滿的結(jié)論。能一次完成施肥、播種、鎮(zhèn)壓等多道工序。 2ADGFF?? 2CDGFF?? 所以： m a x 122 2 2G l lM ??? ? ????? （ 415） m a x m a xm a x 32 / 3 2MMWd? ??? （ 416） 計(jì)算得 ? =31Mpa[σ]。 圖 46 地輪軸的受力圖和彎矩圖 圖 46 中 l1=75mm； l2=25mm； l3=1080mm； d1=20mm； d2=30mm； d3=34mm。m，所以最大剪應(yīng)力也在這端面上，由開(kāi)口薄壁桿件的自由扭轉(zhuǎn) [32]最大剪應(yīng)力為： 22 maxmaxtTI?? ? （ 414） max 3mm? ? ， tI 經(jīng)查表[35]得 。 因此螺栓能滿足要求。 240s Mpa? ? 。F 為螺栓受的力。每個(gè)開(kāi)溝器上裝有 2 個(gè)螺栓，認(rèn)為各螺栓均勻受載 [33]。 所以開(kāi)溝器臂能夠滿足強(qiáng)度要求。 式中， W 為抗彎截面系數(shù)， h 為矩形截面的高， b 為矩形截面的寬。 開(kāi)溝器臂彎矩的校核 把開(kāi)溝器的受力簡(jiǎn)化為懸臂梁，作用點(diǎn)在開(kāi)溝器的鏟尖，受力如圖 42 所示開(kāi)溝器選用的材料為 45 號(hào)鋼，由機(jī)械零件手冊(cè)可得 [32]： 598b Mpa? ? ， [ ] b??? ，[ ] b??? 。 后輪驅(qū)動(dòng)或拖拉機(jī)的額定提升重量可按照不失去操縱性要求計(jì)算。 計(jì)算得： 500TN? 。播種機(jī)由拖拉機(jī)牽引工作，播種機(jī)上裝有 8 個(gè)開(kāi)溝器。投種高度越大，種子著地后動(dòng)能越大，著地后沿地表移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，溝底隨機(jī)因素的影響愈大 [30]。 播種機(jī)高度 播種機(jī)的高度影響著種子箱、肥料箱的高度，種肥箱的高度影響著輸種輸肥的流暢性和 投種質(zhì)量，進(jìn)而影響播種質(zhì)量。 如麥類種子的平均寬度為 4mm? 。 ? ?1skL a n??135cm? 。 （ 2）肥箱容積： max10000LBQv n?? （ 317） ? ； 2m ax 300 /Q kg hm? ； ? 取最小值 3600 /kg m ；則，肥箱的容積 90VL? 。 種子箱容積 V 取決于播種機(jī)的工作幅寬 [27]： max10000LBQv n?? （ 3m ） （ 317） 式中： V ——每個(gè)種子箱的容積（ 3m ）； L——種子箱每裝滿一次能播種的距離（ m ），要求最少能播一個(gè)往返行程； B——播種機(jī)幅寬（ m ）； maxQ ——最大播種量（ 2/kg hm ）； ?——種子容重（ /kgL ）； n——種肥箱的充滿系數(shù)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化及圓整后，最終確定抓地板的塊數(shù)為 10 塊。 優(yōu)化原則 [26]：入土抓地板處于垂直狀態(tài)時(shí)僅有一塊處于土中；當(dāng)兩抓地板交替臨界狀態(tài)時(shí)，為降低打滑率，兩抓地板入土 深度最好要超過(guò)抓地板高度的一半。相對(duì)來(lái)講，在同一個(gè)地輪上焊接的抓地板越多，地輪在每時(shí)刻入土的抓地板數(shù)量越多，從而地輪打滑系數(shù)越小。 2 20d mm? 。 本次設(shè)計(jì)參照有關(guān)機(jī)具，綜合考慮為增加其入土性能及脫土性能，將其設(shè)計(jì)為圖 36形狀。 地輪直徑 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。 地輪 地輪在施肥播種機(jī)中不僅起限深作用，而且是排種、排肥的主動(dòng)輪。橡膠鎮(zhèn)壓輪具有彈性好、粘土少、易脫土、滑移少，壓后地表不易產(chǎn)生鱗片狀裂縫等特 點(diǎn)，是一種比較好的鎮(zhèn)壓輪。倒八字輪與窄幅開(kāi)溝器（如雙圓盤(pán)開(kāi)溝器）相配合使用。凹腰型鎮(zhèn)壓輪適用于棉花、豆類及出土較困難的雙子葉作物，也適用于潮濕地區(qū)土壤使用。鎮(zhèn)壓后種子緊靠濕土，防止透風(fēng)，利于保墑。 A B C D E F 圖 35 鎮(zhèn)壓輪的類型 ； ； c， ； ； （ 1）圓柱型鎮(zhèn)壓輪 圓柱型鎮(zhèn)壓輪用于寬幅開(kāi)溝器（如芯鏵式開(kāi)溝器）之后的鎮(zhèn)壓。 14 圖 34 排種器中種子下落曲線 鎮(zhèn)壓輪 鎮(zhèn)壓輪的作用 鎮(zhèn)壓輪是播種機(jī)的一個(gè)重要部件。將初始值代入上 式得： mm? ， ? 。 =37? 176。 有較好的播種效果 [22]。 根據(jù)有關(guān)資料，取 /m km h? ； 25%?? ； 6z? ； 40D mm? ； 1q? 。入土隙角的存在有利于開(kāi)溝器迅速破茬入土， ? 過(guò)小入土性能變差，且底邊易于磨損。開(kāi)溝器的結(jié)構(gòu)如圖 33 所示。 小型 播種機(jī)一般采用兩個(gè)開(kāi)溝器前后布置，分別開(kāi)出肥溝和種溝， 工作時(shí) 先將肥料施入肥溝，然后把種子播到種溝內(nèi)；這樣將導(dǎo)致播種機(jī)體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，土壤擾動(dòng)大，不適合于小型播種機(jī) [1819]。開(kāi)溝器的布局是非常重要的。根據(jù)播種時(shí)土壤情況不同，施肥量也不同，在供水充分、肥沃的土壤上為了取得高產(chǎn)，往往用大施肥量；而干旱貧瘠土壤上產(chǎn)量不高，相對(duì)施肥也少 。 開(kāi)溝器的 結(jié)構(gòu)及布局合理與否不僅會(huì)影響開(kāi)溝情況，而且還會(huì)影響種肥的流暢性、進(jìn)而影響播種質(zhì)量 和 種子發(fā)芽率。本設(shè)計(jì)中2m a x 1 8 0 /Q kg hm? 。 計(jì)算得 0 ? 3/cm rad 。 驅(qū)動(dòng)輪（無(wú)打滑）轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)播種機(jī)播下的種子量（ /grad ）等于 [12]： 310M DQB??? （ 31） 式中 :Q——播種量， 2/kg hm ； D ——地輪直徑； B n a?? ——播種機(jī)幅寬； 10 n ——開(kāi)溝器數(shù)； 這時(shí)每個(gè)排種器播下的種子容積（ 3/cm rad ）為： 310 DQaU ???? （ 32） 式中 ? ——種子的容重， 3/gcm ； a ——行距， cm 。 地輪 軸至排種器軸的傳動(dòng)比 外槽輪排種器的播量，取決于槽輪的有效工作長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速。 （ 4）齒槽斷面形狀：弓形凹槽斷面便于充填和排出種子。播麥類谷物時(shí)，可取 L=3042mm。目前應(yīng)用最多的小槽輪排種器槽輪直徑為40mm，這樣對(duì)水稻種子可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，增加脈沖頻率，減小脈沖振幅，因而排種均勻性略好于大直徑。 9 圖 32 外槽輪排種器的結(jié)構(gòu)圖 ； ； ； ； ； 結(jié)構(gòu)參數(shù) 外槽輪排種器的主要參數(shù)有槽輪直徑，工作長(zhǎng)度，齒槽數(shù)，齒槽斷面形狀，槽輪轉(zhuǎn)速，槽輪與排種盒的相對(duì)位置等。為了能滿足精少量播種的要求，將排種輪改為小槽輪（由原來(lái) 10 槽改為 16 槽）并提高轉(zhuǎn)速，從而減少了播種量，提高了均勻性。 （ 3）氣吸式排種器對(duì)種子的尺寸和形狀要求不嚴(yán)、傷種率小、作業(yè)速度較高、可用于水稻精密播種。 類型的選擇 排種器的種類很多，應(yīng)用于谷物條播機(jī)的主要有外槽輪式，內(nèi)槽輪式撥輪式，磨盤(pán)式、紋盤(pán)式、釘輪式，離心式和氣力式等多種。機(jī)架由 8 熱軋等邊角鋼焊接而成，角鋼的截面尺寸如圖 31 所示。 主要技術(shù)參數(shù)： 外形尺寸（長(zhǎng) 寬 高 mm） 13831100702 機(jī)具質(zhì)量（ kg） 350 作業(yè)行數(shù) 8 行 行距（ mm） 150 種子箱容積（ L） 45 化肥箱容積（ L） 90 播深（ cm） 3~5 化肥深度（ cm） 8~10 漏播率（ %） 3 生產(chǎn)率（畝 /小時(shí)） 地輪直徑 (cm) 45 排種器形式 外槽輪式 排肥器形式 外槽輪式 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形式 鏈條 鎮(zhèn)壓輪形式 圓柱型 機(jī)架 機(jī)架是播種機(jī)安裝全部工作機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。工作時(shí)，開(kāi)溝器 6 先在地面上開(kāi)出種溝，地輪 2 轉(zhuǎn)動(dòng)，由鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)排種排肥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使肥料及種子經(jīng)由輸種輸肥管到播種溝內(nèi)，每個(gè)開(kāi)溝器后設(shè)置一鎮(zhèn)壓輪，播種后進(jìn)行鎮(zhèn)壓。 圖 21 開(kāi)溝器布置示意圖 播種機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理 小型稻麥?zhǔn)┓什シN機(jī)由機(jī)架、種肥 箱、外槽輪排種器、外槽輪排肥器、開(kāi)溝器、輸種管、輸肥管、鎮(zhèn)壓輪、地輪等部分組成。為了不使相鄰兩開(kāi)溝器的前丘連片，它們之間必須要有足夠的間距。因此作業(yè)行數(shù)為 8 行，工作幅寬為 。前輪距為 900mm，后輪距為 960mm。合格粒距數(shù)占取樣總粒距數(shù)的百分比為粒距合格 率 [6]。1cm 為合格。 （ 3）排種均勻性：指從排種器排種口排出種子的均勻程度。田間可用不同行程或不同地段的整機(jī)總排量的變異系數(shù)或相對(duì)誤差來(lái)表示。播種時(shí)要求播種量滿足農(nóng)藝要求且可調(diào)；種子在田間分布均勻合理，保證播深、株距、行距一致且可調(diào)；種 子播在濕土層中且用濕土覆蓋；施肥時(shí)要求肥料施于 側(cè)下方 ，種子損傷率低。 本課題技術(shù)路線 2. 稻麥兩用施肥播種機(jī)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 農(nóng)藝要求 （ 1）能按質(zhì)量完成播種作業(yè)，適時(shí)播種，適量播種，保證合理的播種深度； （ 2） 能 適應(yīng)小地塊作業(yè)； （ 3）能同時(shí)播種小麥和水稻； （ 4）能改善土壤狀況，上下層土壤不翻轉(zhuǎn)，土壤側(cè)向位移小，保墑蓄水，提高地表積了解國(guó)內(nèi)外播種機(jī)的研究現(xiàn)狀狀 總體方案的確定 關(guān)鍵參數(shù)的確定及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 問(wèn)題 的提出 通過(guò)圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)資源訪問(wèn)電子期刊 整理數(shù)據(jù)完善設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)建實(shí)體模型 對(duì)相關(guān)部件做強(qiáng)度校核 合格 不合格 學(xué)校實(shí)驗(yàn)室觀看播種機(jī) 5 溫； （ 5）可以一次完成播種，施肥 ， 鎮(zhèn)壓等工序。 本課題研究的內(nèi)容 該課題主要完成對(duì)小型稻麥兩用施肥播種機(jī)的總體構(gòu)造的設(shè)計(jì)。同時(shí)，在我國(guó)拖拉機(jī)功率有限，播行不能太多，否則播種機(jī)工作阻力太大，而拖拉機(jī)動(dòng)力不足，這就要求我們必須在現(xiàn)有的條件下，選擇或設(shè)計(jì)合適的小型稻麥兩用施肥播種機(jī)。 圖 12 2BMF9 型小麥免耕覆蓋播種機(jī) 圖 13 LZFB200（ 14）系列聯(lián)合整地施肥播種機(jī) 如圖 13 所示， LZFB200（ 14）系列聯(lián)合整地施肥播種機(jī)是由旋耕機(jī)部分和播種、施肥部分組合而成的農(nóng)業(yè)機(jī)械，一次完成旋耕碎土、施肥、播種和震壓等多種農(nóng)藝，適用 于種子直徑不小于 2mm 麥類、玉米、豆類、花生等農(nóng)作物的旋耕、播種作業(yè)，也可單獨(dú)完成旋耕、整地作業(yè)。但目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)施肥播種機(jī)的專業(yè)廠產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力很弱，現(xiàn)有的施肥播種機(jī)在產(chǎn)品數(shù)量質(zhì)量 和 上都不能滿足生產(chǎn)需要。圓盤(pán)切刀直徑為 ，刃鋒角度為 20o，標(biāo)準(zhǔn)配置為單圓盤(pán)開(kāi)溝器，行距 可調(diào)，如擰松前方固定螺栓則可使行距加大到 mm。然而， 由于種植方式、土地條件以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多種因素，國(guó)外的播種機(jī)從其結(jié)構(gòu)和工作性能方面均不能適應(yīng)在我國(guó)土地條件下使用。 國(guó)內(nèi)外播種機(jī)的研究現(xiàn)狀 國(guó)外機(jī)具研究現(xiàn)狀 目 前國(guó)外對(duì)播種機(jī)具的研究已取得了較大的成就。小型稻麥兩用施肥播種機(jī)同時(shí)考慮到了農(nóng)戶經(jīng)營(yíng)面積少 ， 作業(yè)地塊小等特點(diǎn) ， 且功能較多，可一次性完成化肥深施、小麥（水稻）播種、鎮(zhèn)壓保墑等多道工序，與傳統(tǒng)的耕作方式相比，具有減少作業(yè)程序，省工省力，節(jié)本增效，提高化肥利用率，保護(hù)環(huán)境，抑制沙 塵暴，增產(chǎn)糧食等優(yōu)點(diǎn)。 農(nóng)作物種植是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的 重要環(huán)節(jié)。 本課題研究的背景、目的和意義 糧食是維持人類社會(huì)生存和發(fā)展的最基本的 生活資料是最具基礎(chǔ)性戰(zhàn)略性的物資提高糧食產(chǎn)量、保障糧食安全是保持國(guó)家社會(huì)穩(wěn)定、保證國(guó)民健康、保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提，也是農(nóng)業(yè)科技工作的首要任務(wù)。據(jù)國(guó)際年鑒統(tǒng)計(jì)，我國(guó)平均每個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)人口占有耕地面積 公頃，占世界平均水平 的 %，占美國(guó)平均水平的 %；每千人化肥施用量 噸，略高于亞洲平均水平，但僅占世界平均水平的 %，占美國(guó)平均水平的 %。在中國(guó)這樣一個(gè)人多地少