【正文】 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 模具總裝圖的繪制 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致謝 .............................................................................................................................. 33 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 35 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 第一章 緒論 本課題的項(xiàng)目背景及研究意義 我國玉米主要種植地區(qū)在黑龍江、吉林、遼寧、北京、河北、山東、河南、內(nèi)蒙古、西北等地。播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和 苗壯，因而對(duì)產(chǎn)量的影響也很大。 農(nóng)業(yè)是人類 “ 母親產(chǎn)業(yè) ” ，遠(yuǎn)在茹毛飲血的遠(yuǎn)古時(shí)代，農(nóng)業(yè)就已經(jīng)是人類抵御自然威脅和賴以生存的根本，農(nóng)業(yè)養(yǎng)活并發(fā)展了人類，沒有農(nóng)業(yè)就沒有人類的一切，更不會(huì)有人類的現(xiàn)代文明?？梢?，農(nóng)業(yè)是當(dāng)之無愧的 “ 母親產(chǎn)業(yè) ” 。盡管播種機(jī)已有較長的發(fā)展歷史，并且在幾乎所有發(fā)達(dá)國家中早已實(shí)現(xiàn)了播種機(jī)械化，但迄今為止人們對(duì)播種機(jī)的改進(jìn)、提高和發(fā)展仍十分重視。隨著我國加入 WTO 以后承諾的各項(xiàng)有關(guān)農(nóng)業(yè)方面的條款的相繼落實(shí)，農(nóng)業(yè)將面臨前所未有的巨大挑戰(zhàn)和機(jī)遇。加入世貿(mào)組織將是我國農(nóng)業(yè)向國際化、機(jī)械化、自動(dòng)化邁進(jìn)的極為關(guān)鍵的一步，它有利于我國農(nóng)業(yè)更好地進(jìn)入世界市場，同時(shí) 也將給農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。雖然我國是一個(gè)傳統(tǒng)意義上的農(nóng)業(yè)大國，但是在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他發(fā)達(dá)國家。國外一些發(fā)達(dá)國家很早就開始了農(nóng)業(yè)機(jī)械方北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 面的研究，基本實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)自動(dòng)化，而我國多數(shù)地區(qū)還采用人工或者半機(jī)械化，因此我國在農(nóng)業(yè)機(jī)械方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家 [1]。國外發(fā)展的趨勢是向大型，高效，操作和 控制電子化方向發(fā)展。國內(nèi)，近幾年由于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)體制改革的需要，研制和生產(chǎn)的播種機(jī)多以小型為主，這些機(jī)具多以機(jī)械式為主。 由于年年播種，尤其是科研上就得考慮播種器這個(gè)實(shí)際的問題，所以播種器就在不斷地創(chuàng)新著與發(fā)展著，那么 現(xiàn)在 就總結(jié)一下玉米播種器的發(fā)展段 。缺點(diǎn)是密度上不去，聽說先鋒最大的密度都在 15公分以內(nèi)，那再小的鎬也得哭了，心有余而力不足??！再有揮舞一天大鎬的人就是生有銅肩鐵臂，一天下來也 會(huì)體力不支的 ！所以用鎬缺點(diǎn)多，效率低 ！ 第二階段：由于生產(chǎn)及育種思想的變化而導(dǎo)致增加玉米的播種密度的變化，所以產(chǎn)生了一些設(shè)計(jì)較新的播種器，主要是解決鎬所不能解決的密度的問題，這一時(shí)期的代表有現(xiàn)在生產(chǎn)出售的玉米點(diǎn)播器及專家們設(shè)計(jì)的具有類似的功能的點(diǎn)播器，這類工具都是利用一個(gè)暫貯種子的部位，一個(gè)通暢的 管道，一個(gè)能伸入土中的設(shè)計(jì)，在條件具備后種子落入土中。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的玉米種子出苗率得不到保障，為了保證玉米能出齊苗，農(nóng)民不得不采取每穴多粒的方式播種 ，但這種方式不僅浪費(fèi)種子而且也浪費(fèi)了農(nóng)民們寶貴的錢財(cái) 。單粒機(jī)播技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)一是簡化節(jié)本。據(jù)測算，單粒機(jī)播每畝可節(jié)省間苗和定苗用工費(fèi) 10 元左右。二是節(jié)省種子。傳統(tǒng)機(jī)械條播方式一般每畝用種量～ 3 公斤，改單粒機(jī)播后每畝用種量可降低到 公斤左右，每畝可節(jié)省用種 1～ 公斤，節(jié)省 40%～ 50%，進(jìn)而也降低了種子的成本投入。玉米單粒播種機(jī)可以按照留苗密度需要確定行距和株 距。加上用于單粒機(jī)播的種子經(jīng)過精選和分級(jí)，種子粒度整齊一致。由于單粒機(jī)播技術(shù)在諸多方面的優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)目前正在迅速被廣大農(nóng)民所接受，今后也必將成為我國玉米主產(chǎn)區(qū)的一項(xiàng)主導(dǎo)技術(shù)。 國內(nèi)外發(fā)展概況 國內(nèi)發(fā)展概況 我國的播種機(jī)仍以傳統(tǒng)的谷物條播為主，與小型拖拉機(jī)配套的播種 機(jī)及畜力播種機(jī)目前仍占主導(dǎo)地位。近幾年，我國的聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)發(fā)展也較快，其機(jī)具主要有播種 — 施肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)、耕作 — 播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)、松土 —施肥 — 覆膜 — 穴播聯(lián)合作業(yè)機(jī)和施水 — 播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)等，目前又發(fā)展了鋪膜播種聯(lián)合作業(yè)。 隨著黨中央大力發(fā)展農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)水平，增加農(nóng)民收入等 一系列相關(guān)政策的頒布和實(shí)施，國內(nèi)對(duì)于播種機(jī)和播種均勻性的研究也有了飛速發(fā)展。 吉林大學(xué)南嶺校區(qū)研究所開發(fā)的 2BDY6 型種子著地后產(chǎn)生的彈跳滾動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)，在告訴精播大豆的粒距分布均勻性的表現(xiàn)上效果明顯。系統(tǒng)從實(shí)時(shí)性要求出發(fā)，在運(yùn)用模式識(shí)別技術(shù)進(jìn)行檢測的實(shí)踐基礎(chǔ)上，闡述了檢測系統(tǒng)的構(gòu)建原理，從而為試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)檢測奠定了基礎(chǔ)。這些國家在農(nóng)業(yè)裝備和機(jī)械化水平等方面具有一定典型性。例如配備多種排種部件以適應(yīng)不同作物種子的要求；采用不同的開溝器和鎮(zhèn)壓輪以適應(yīng)不同的土壤條件，運(yùn)用變速裝置加大播量與施肥量的調(diào)節(jié)范圍；增加播種機(jī)的系列型號(hào)，以適應(yīng)與不同功率的拖拉機(jī)配套；通過提高作業(yè)速度或加大工作幅寬來提高工作效率；采用播種聯(lián)合作業(yè)和直接播種。 機(jī)械式排種是最原始也是最簡單的排種方式，是依據(jù)種 子形狀、顆粒大小對(duì)排種器進(jìn)行設(shè)計(jì)，排種時(shí)，利用排種器內(nèi)排種元件的容腔將種子從種箱中分離出來，其充種、清種和卸種等環(huán)節(jié)依靠種子自重或機(jī)械裝置來完成，這種排種原理簡單，比較容易實(shí)現(xiàn)，但存在排種不精確、且易傷種等方面的不足，美國文圖爾公司研制的齒盤式精密播種機(jī)即采用了機(jī)械式排種原理，我國現(xiàn)有的機(jī)械式精密播種機(jī)有水平圓盤式、垂直窩眼輪式和側(cè)充式播種機(jī)。 氣力式排種利用控制種子重量或流量的方式來控制排種量，因而對(duì)種子形狀尺寸要求不那么嚴(yán)格，與機(jī)械式排種器相比，對(duì)不同類型種子的適應(yīng)能力有了較大提高，而且排種時(shí)不傷種子，但氣力式排種器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，氣孔易被雜物堵塞，而且吸孔或吸嘴需根據(jù)種子粒型、大小不斷更換，如荷蘭 VISSER公司、美國 BLACKMORE公司研制的穴盤育苗用針式 (又稱吸嘴式 )精密播種機(jī)，其配套吸嘴多達(dá)九套。近幾年，美國在谷物聯(lián)合收割機(jī)、噴霧機(jī)、播種機(jī)等農(nóng)業(yè)裝備上開始采用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)監(jiān)控作 業(yè)等高新技術(shù)。美國、加拿大以及西歐各發(fā)達(dá)國家的播種機(jī)播種幅度比較大，且速度快，這在一定程度上解決了播種機(jī)滾筒在排鐘上的問題，并且通過對(duì)相關(guān)器件性能的改進(jìn)和提高，加上高新技術(shù)的使用，在農(nóng)業(yè)播種和其他機(jī)械方面，精確性都有了很大提高 。 完成單筒 滾動(dòng)式 播種機(jī)的結(jié)北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 構(gòu)設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)其播種精度監(jiān)控裝置 。 技術(shù)要求 (1）排種機(jī)構(gòu)單籽率 95%，單籽、雙籽可控，種子破碎率 1%。 (3）監(jiān)控裝置具有語音提示功能。 關(guān)于題目的具體要求 (1） 設(shè)計(jì)要有創(chuàng)新性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。 (3） 生成符合國標(biāo)的詳細(xì)的工程圖，包括裝配圖和各零件圖 (4） 使用 UG軟件完成全部零 件的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行裝配。 (2）播種監(jiān)控裝置 的設(shè)計(jì)。主要由控制器、種肥箱、排鐘肥系統(tǒng)、鴨嘴式開溝器等部件組成，適用于谷物穴播或追肥，可使傳統(tǒng)的人工播種操作變?yōu)榘霗C(jī)械化操作，將開溝、播種施肥、覆 土一次性完成。 其解決的主要技術(shù)方案是在Ｕ形支架的兩端頭上裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸與外殼—— 行走地輪相連，行走地輪上開有鴨嘴排種器，鴨嘴排種器根部開有能與接種漏斗相通的排種口，地輪內(nèi)側(cè)設(shè)有擋塊，旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)裝有鏈輪，鏈輪斜下方裝北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 有毛刷和排種輪，鏈輪與毛刷輪通過鏈條連接，排種輪與排種盤相連，排種輪上開有排種槽，排種輪斜下方裝有接種漏斗，兩旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)側(cè)則與 U形支架連接，不能旋轉(zhuǎn)，排種輪、毛刷輪和儲(chǔ)種箱均安置在固定結(jié)構(gòu)內(nèi)，Ｕ形支架 的末端連接著斜向推桿，推桿上端焊有橫向工作手柄。當(dāng)播種時(shí)想播雙籽時(shí)，可將排種 輪上一側(cè)的擋板打開。 設(shè)計(jì)方法和技術(shù)路線 設(shè)計(jì)方法：利用三維實(shí)體造型技術(shù)完成播種機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并通過 ADAMS軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，分析排種輪排種數(shù)量和種子破碎率，語音提示裝置的可靠性，最后利用有限元分析軟件對(duì)易損零件進(jìn)行受力分析。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 圖 14技術(shù)路線圖 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 第二章 播種機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本播種機(jī)由內(nèi)外兩大部分組成。為了零件尺寸的一致性，在設(shè)計(jì)過程中使用 UG 的由外向內(nèi)的裝配設(shè)計(jì)方法，先設(shè)計(jì)外部的整體外形，再通過 WAVE 連接器的功能將其分割復(fù)制到各個(gè)組件中，這樣既保證了零件尺寸的一致性，又實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化建模，便于修改。 轉(zhuǎn)動(dòng)部分 的設(shè)計(jì) 行走地輪的設(shè)計(jì) 根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，播種機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分半徑 不能過大， 高度應(yīng)控制在 400mm以內(nèi)，所以行走地輪外徑取值為 380mm，由于輪條要固定在行走地輪側(cè) 壁上，所以側(cè)壁要有一定寬度，所以地輪內(nèi)徑取值為 310mm；考慮到在播種機(jī)一側(cè)有鏈輪，應(yīng)給鏈輪留出一部分空間，所以有鏈輪一側(cè)寬度取值為 25mm，無鏈輪一側(cè)寬度取值為 15mm；整體寬度取值為 110mm。角，長度 10mm。 由于地輪外徑為 380mm，所以地輪周長為 380=，若安裝五個(gè)接種漏斗，則每個(gè)接種漏斗根部圓弧的長度為 ，若安裝六個(gè)接種漏斗，則每個(gè)漏 斗根部圓弧長度為 ，可根據(jù)株距自由選擇漏斗尺寸。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 26 圖 27 圖 28 圖 29 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 內(nèi)部固定部分的設(shè)計(jì) 固定部分外殼的設(shè)計(jì) 固定部分外殼設(shè)計(jì)為圓形，外徑應(yīng)該小于行走地輪上零件運(yùn)動(dòng)時(shí)的最小直徑，接種漏斗上圓弧處的直徑最小，為 308mm，所以固定部分外殼的外徑取值為300mm； 寬度應(yīng)小于行走地輪的寬度 110mm，取值為 80mm；厚度取值為為 2mm。 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 211 排種輪 的設(shè)計(jì) 技術(shù)要 求：排種均勻穩(wěn)定，排種均勻性不受外界條件變化產(chǎn)生嚴(yán)重影響，一臺(tái)播種機(jī)的排種量應(yīng)保持一致；不損傷種子；播種量范圍可調(diào)節(jié)， 單籽、雙籽可控 ；通用性好；工作可靠，不易堵塞。 排種盤上的孔型由種子形狀、尺寸和每穴要求粒數(shù)確定，并按一定間距排列。作業(yè)速度建議不大于 6km/h，否則排鐘質(zhì)量將惡化。 要求清種后的型孔內(nèi)只有一粒種子。 表 21 玉米種子抽樣測量統(tǒng)計(jì)表 農(nóng)大 108玉米種子 北華大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 長 10 10.4 寬 高 6 根據(jù)對(duì)玉米種子的抽樣測量，測量結(jié)果如表 31所示，最大尺寸為 ，則確定型孔的直徑為 11mm，深度可以適當(dāng)減少 2mm（刮種片與排種輪之間留 2mm間隙），即為 9mm，底部為球面，如圖 312 所示。 7=，=，即相臨孔之間間隔為 ，為了避免孔的邊緣卡籽，設(shè)計(jì)成 R2 的圓角，則間隔變?yōu)? 2=， 間隔大于種子最大尺寸很多，所以 間隔 足夠大 ， 能有效避