【正文】 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 ！ 參考文獻(xiàn) ： [1] 高煥文，李問(wèn)盈，李洪文 .中國(guó)特色保護(hù)性耕作技術(shù) [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2021， 19(3):14. [2] 李俊，代玉梅，紀(jì)關(guān)正，何曙光 .水 稻機(jī)插深施肥技術(shù)應(yīng)用效果 [J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)， 1999(1):1011. [3] 劉蘊(yùn)賢 ， 倪道明 ， 李從華 ， 李道珍 .不同施肥方法對(duì)水稻生長(zhǎng)及稻田周圍水體污染的影響 [J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué) ， 2021， 13(1):3134. [4] 孫偉 .打穴式免耕播種機(jī)的研究 [D].甘肅：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)， 2021： 23. [5] MorrisonJE， AllenRR, WilkinsDE, et. al. Conservation Planter drill and airseeder selection guideline[J]. Applied Engineering in Agriculutre, 1988, 4(4):300309. [6] 宋建農(nóng) .農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備 [M].北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 2021： 106109. [7] 田野，呂忠實(shí) .小型拖拉機(jī)使用維修技術(shù)手冊(cè) [M].北京：北京出版社， 1987:1219. [8] 南京農(nóng)業(yè)大 學(xué) .農(nóng) 業(yè)機(jī)械學(xué) [M].中 國(guó)農(nóng)業(yè)出版社， 199。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 何 老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，在此謹(jǐn)向 何 老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 致謝 本研究及學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師 何瑞銀 教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成 的。 但本設(shè)計(jì)仍然存在著一些不足之處尚待進(jìn)一步研究和探討，開溝器的深度調(diào)節(jié)不方便，主要依賴于拖拉機(jī)的懸掛拉桿來(lái)調(diào)節(jié)開溝深度；其次是排種量，排肥量調(diào)節(jié)不方便，在播種機(jī)上沒(méi)有設(shè)置調(diào)節(jié)播量的機(jī)構(gòu)。對(duì)關(guān)鍵部件的參數(shù)進(jìn)行了 設(shè)計(jì)，開溝器采用前后布置，前后距離為 30mm；排種器和排肥器均采用外槽輪式；地輪采用鐵輪，地輪上均布有抓土板；鎮(zhèn)壓輪采用圓柱形鎮(zhèn)壓輪。該機(jī)具主要由懸掛機(jī)構(gòu)、地輪、開溝器、排種器、鎮(zhèn)壓輪等部件組成。 因此，地輪軸滿足強(qiáng)度要求。 經(jīng)分析，地輪越靠近中心線時(shí)，重力產(chǎn)生的彎矩越大，地輪軸受力簡(jiǎn)圖，如圖 45 所示。 播種機(jī)在閑置時(shí)，播種機(jī)的重量由開溝器、鎮(zhèn)壓輪等承擔(dān) ； 在工作時(shí)，開溝器也承擔(dān)一部分重量，所以在進(jìn)行校核時(shí)，只按播種機(jī)在裝滿種子及肥料時(shí)的總重當(dāng)作地輪所承受的載荷即可。 地輪軸的校核 材料為 45 號(hào)鋼，其結(jié)構(gòu)如 圖 46 所示 。計(jì)算得max? =[τ]。 由圖可得兩端面扭矩最大，且 T max= 2MA= 開溝器 梁的強(qiáng)度校核 開溝器梁選用熱軋槽鋼，為了校核梁的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，梁上裝有 4 個(gè)開溝器，梁的扭矩圖如圖 45。 由式（ 411）得： 16. 11 [ ]Mpa????。 []sS 由查表得到 [33]，碳素鋼 [ ] 5sS ? 。 [][]ssS?? ? （ 413） 式中 s? ——材料的屈服強(qiáng)度；螺栓有低碳鋼制成。 1 6c Hdd?? （ 412） 式中： 1d ——螺紋小徑； 1 mm? ； H——螺紋牙形的三角形高度，對(duì)于普通螺紋， ? ， 1d 和 p 都由查表得到 [34]；? 。 []c Fd?????? （ 411） 式中： 39。即單個(gè)螺栓受的拉力為 4 2 8 .7 5 / 2 2 1 4 .3 6 N? 。 圖 44 螺栓 ； 由式 46 得每個(gè)開 溝器的阻力約為 。 開溝器連接螺栓強(qiáng)度校核 本設(shè)計(jì)中每個(gè)開溝器臂都用兩個(gè) M6 的螺栓與機(jī)架相連接。 由彎曲的強(qiáng)度條件： maxmax MW? ? （ 410） 計(jì)算 得： m a x 205 [ ]M pa????。 開溝器臂的最大彎矩為： maxM FL? （ 49） 式中， F 為開溝器的阻力； L 為開溝器地面到梁的距離。根據(jù)開溝器臂截面尺寸（如圖 43）求出： 20 圖 42 圖 43 32m a x/ 1 2/ 2 6zI bh bhW yh? ? ? （ 47） 312z bhI ? （ 48） 計(jì)算得： 72W 10 m??? 。拖拉機(jī)的牽引力是 3430N，則分配到每個(gè)開溝器上的牽引力為： 8QP? （ 46） 式中， Q 為拖拉機(jī)的牽引力；經(jīng)計(jì)算可得： ? 。 計(jì)算得 1675( )xnG kgf? 液壓提升臂的額定提升力遠(yuǎn)大于使機(jī)具的重量，故東方紅 15 型拖拉機(jī)懸掛此種小型稻麥?zhǔn)┓什シN機(jī)提升能力完全可以得到保證。計(jì)算時(shí)需保證拖帶懸掛農(nóng)具行駛時(shí)前輪載荷不小于拖拉機(jī)總重量的 20%，此時(shí)懸掛軸處額定提升重量 xnG 按下式粗略計(jì)算 [31]。最大提升重量按系統(tǒng)最高壓力計(jì)算。 拖拉機(jī)額定牽引力為 3430N，所以拖拉機(jī)能滿足要求。 nP nP? （ 41） nT nP? ? （ 42） / nB nb Tb P??? （ 43） 由上式得： /nT BP b?? （ 44） 式中 ? ； 50Pn N? ； ?? ； mm? 。工作時(shí)拖拉機(jī)具有足夠的功率是播種機(jī)正常工作的必要條件。 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 。因此，在不發(fā)生堵種堵肥現(xiàn)象時(shí)，投種高度越低越好。投種高度越大，種子經(jīng)歷所受的干擾越多，就容易引起種子落點(diǎn)不準(zhǔn)確。種肥箱越高，輸種管輸肥管越舒展，種子、肥料越容易流動(dòng)，越不易發(fā)生堵種堵肥現(xiàn)象。 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。厚度為 ? ，由上式可算得最小孔徑為 ? 。 c——種子的平均厚度， mm 。 種子箱排種孔直徑 d 的確定 種子能夠通過(guò)的最小孔徑，一般用實(shí)驗(yàn)確定。 本設(shè)計(jì)中 15a cm? ， 8kn? 。 （ 3）條播機(jī)種子箱長(zhǎng)度 sL 的計(jì)算 sL 可用下式計(jì)算： ( 1)( )skL a n cm?? （ 318） 式中： a ——行距， cm 。播種機(jī)幅寬 B?行距 ?行數(shù) 8 ? ? ? ； 2m ax 180 /Q kg hm? ； ? 取最小值 3770 /kg m ；則，種子箱容積 45VL? 。取 。 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。 圖 37 抓地板塊數(shù)確定示意圖 17 種肥箱 種（肥）箱的設(shè)計(jì) 種（肥）箱為整體結(jié)構(gòu)，中間用隔板相隔，種（肥）箱通過(guò)支撐板固定在機(jī)架上方，其主要功用，是在播種作業(yè)時(shí)用來(lái)盛放種子和肥料，要求有一定容積，良好的鋼性，種子流動(dòng)阻力小，外形勻稱美觀，能防止損傷種子適當(dāng)增加種（肥）箱容積，可減少加種 加肥次數(shù)，縮短輔助時(shí)間 ，有利于提高生產(chǎn)率，但由于結(jié)構(gòu)空間的限制，容積不能過(guò)大，容積過(guò)大會(huì)使附加質(zhì)量增大，則阻力增加 。最下端兩相鄰的塊抓地板一定要位于 1A ， 2A 兩點(diǎn)內(nèi)側(cè)。 如圖 37 示 ，以地輪圈圓心為圓心，分別以 1R ， 2R 為半徑畫圓，分別交地表 1A ，2A 兩點(diǎn)和 1B ， 2B 兩點(diǎn)，其中 1R ， 2R 為： 122DRd?? （ 315） 22 22dDR ?? （ 316） 式中： D ——地輪直徑； 2d ——抓地板高度。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。但是同一時(shí)刻入土的抓地板數(shù)量越多，入土越困難。 由于抓地板在地輪圈上是均勻分布的，所以這里所謂布局就是每個(gè)地輪所需抓地板的片數(shù)。 4s mm? 。 1 10d mm? 。 16 圖 36 地輪抓地板 其具體尺寸如下： 1 80l mm? 。但是抓地板越高受土壤地質(zhì)的影響越大，完全入土的可能性就越小，從而導(dǎo)致播種均勻性越大，這勢(shì)必就要增加其厚度，而厚度的增加又會(huì)增大其入土難度。本次設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)具空間，將 其直徑設(shè)計(jì)為 450mm，寬度為 80mm。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。因此地輪應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度等機(jī)械性能；較小的打滑系數(shù)，以提高播種的均勻性；對(duì)地表不 平性有較強(qiáng)的適應(yīng)性，以免在地表高底不平的情況下，出現(xiàn)作為驅(qū)動(dòng)排種器、排肥器的地輪被架空不轉(zhuǎn)動(dòng)，造成不排種、肥的問(wèn)題。受空間限制，鎮(zhèn)壓輪直徑取 15cm 。 鎮(zhèn)壓輪的選擇 選擇圓柱鎮(zhèn)壓輪，可以保證有較好的鎮(zhèn)壓碎土效果，減小土壤中的孔隙，達(dá)到保墑作用和良好的后仿形性能。它的腔壁上有一個(gè)孔，使膠胎內(nèi)空氣與大氣相通（故稱之為零壓橡膠鎮(zhèn)壓輪），受壓變形后靠自身彈性恢復(fù)原來(lái)形狀。 （ 5） 橡膠鎮(zhèn)壓輪 橡膠鎮(zhèn)壓輪有實(shí)心和空心之分，近年來(lái)有一種被稱為零壓胎輪的空心橡膠輪發(fā)展比較快。 （ 4） 倒八字型鎮(zhèn)壓輪（ V 形雙輪式） 倒八字輪是國(guó)外播種機(jī)上常見的一種裝有橡膠輪圈的實(shí)心鎮(zhèn)壓輪，它的形狀及大小和運(yùn)動(dòng)員所用的鐵柄相似，并有一定的覆土作用。分離輪由左、右兩個(gè)錐面輪圈構(gòu)成，輪圈間留有 20mm 左右的間隙，鎮(zhèn)壓后地表中間凸起且疏松，兩側(cè)土壤被壓實(shí)，雨后不易積水而造成板結(jié)。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)。 （ 3） 凹腰型鎮(zhèn)壓輪 凹腰型鎮(zhèn)壓輪有整體的和分離的兩種。 （ 2） 凸鼓型鎮(zhèn)壓輪 凸鼓型鎮(zhèn)壓輪對(duì)種子上方土壤的壓密作用強(qiáng)，使種子與土壤密接，適于谷子、玉 米 15 等出土能力強(qiáng)的作物，也適用于干旱多風(fēng)的地區(qū)使用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鎮(zhèn)壓面較寬，壓力分布均勻，對(duì)土壤壓實(shí)性能較強(qiáng)，但金屬圓柱輪輪緣容易沾土而降低工作質(zhì)量。 鎮(zhèn)壓輪的類型 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。壓實(shí)土壤，促使土壤下層水分上升，同時(shí)還可以使種子和土壤進(jìn)一步密接，有利于早出苗，育壯苗。該開溝器取側(cè)壁長(zhǎng)度為 100mm 。 種子從與散種板碰撞至落入種溝過(guò)程中播種機(jī)前進(jìn)距離 s 為： ms vt? 1 13 19 63 19 .63m mm? ? ? ? 由此得側(cè)壁長(zhǎng)度為： s x k?? 式中 k 為側(cè)壁底邊前端距種子與散種板的水平距離。 種子在脫離開溝器散種板時(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