1、中国农业大学硕士学位论文马铃薯播种机新型排种机构的研究姓名：何玉静申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：张东兴20060501摘要本文对并发磅裁熬一秘瑟型马铃薯撬静撬爨转瓿构送行了系统介绥。本辊擒是在瓣国痣辩各种马铃蘑排薯器优化组奄的基础上设计出的一种新型带式排种机构。本文重点是对排种系统进行设计研究。主要从两方面对马铃薯播种机排种机构进行分析研究：一是捧耱辊梭鑫喜工箨梳理二怒排静祝掏蠡奄傥健设计。本文对j静带、拾种带、缓i串带、驱动系统簿运动参数和机构参数进行了定性与定挺分折，总体研究了排种桃物各因素对冀工作性能的影响。其体研究路线为：开震必要调研活动，搜集并整理有关资料，借箍其它
2、机械产品及各种马铃薯援种规捧釉机构驰优点，将含理先进躲技术虚用到靼将麟剑的马铃藩捶瓣规毅秘规掬上；粳据本系统的传动装置方式确定配套动力输出方式；先确定整体结构，即确定机器的外形及蹩体尺寸，荐针对局部零件进行设计与改进；进行零部件和总装圈的绘制；样机试制与调试播种机性能试验与数据处理；性瞧试验分橱。本文设计的带式排种机构能够实现向地膜打孔器精确摊种，对促进我豳农业增产方式的转变和农业可持续发展具有璧耍意义。理论势捞和试验结栗表明，该橇具吴有是好靛捧荦争蛙懿，基本满避了农作物对裹飘其的要求。关键词：地膜覆盖排种器马铃薯3AbstractA new type of the potato seed s
3、owing device for potato planter was studied and developed-BasedOn the investigation of both domestic and overseas type of potato planter，the new type of seed sowingdevice was designed and developed。The test mostly analyse the potato precision seed sowing device for planter from two aspects：Oneis mec
4、hanism of the potato precision seed sowing device for hill planter，The other one is the excellentdesign of seed sowing deviceThe potato precision seed sowing device for hill planter is a kind of newpotato precision device。It is the improvement and the innovation that grows the machine foundation int
5、he original rOWConcrete research route is：open the investigationg activity of the exhibition necessity；collect andsort relevant data；draw lessons from the advantages that other potato sowing machine；assure thepower output method of the certain kit according lo the way of the separation system；make S
6、Ure thewhole slrucre firstly，then carry On the design and improvements to partial spare parts；carry On thespare parts and total assemble diagrams draw；the kind machine manufactures and on a trial basisadjusts to try；the sowing machine function experiments to handle with data；the analysis for thefunc
7、tion experimentsThere has the important meaning to promote the our COlintry agriculture boost pmductiong changeand ke印on the agriculture developmentThe theoretical analysis andexpefiments shows that this machine have many functions,for example，ithavethego。d functionofsowingseedItbasically sufficecro
8、pforfarmingmachineKey words：Plastic film mulching,Hilldrop planter，potato4独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在指导导师和合作导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：匀五稚 时间：，年11日 渺0 6关于论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文
9、的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不瞰媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名： 句玉芍 时间：。，年厂月日新魏；侈彳，疚 帆刎i年6月f H2中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论11马铃薯种植机械化现状第一章绪论马铃薯是一种世界性经济作物，这一古老的栽培植物，不仅作为粮食和蔬菜食用，而且是一种很好的化工原料。马铃薯营养丰富，含有大量淀粉和多种维生素、氨基酸，维生素C、A、B的含量高于稻麦、玉米，赖氨酸含量高于稻麦，号称“地
10、下苹果”。马铃薯是生产淀粉最廉价的原料，生产相同数量的淀粉，所需投资比水稻少25，比玉米少20110马铃薯淀粉又是生产医药和化工产品的原料。近百年来，马铃薯发展迅速，已成为继小麦、水稻和玉米之后的第四位重要粮食作物。现在世界上有140多个国家种植马铃薯，无论是发达国家、发展中国家、还是在非洲等贫困的地区，马铃薯都是十分重要的作物，并且随着人口的增加变得越来越重要。2002年全世界马铃薯种植面积为1930万hm2，我国为470万hm2,占世界的2521，是世界马铃薯第一生产大国，种植范围遍及全国，一年四季均有收获。据中国农业统计年鉴统计，我国2000年的马铃薯栽培面积为4702万公顷，单产每公顷
11、14吨，是世界马铃薯生产最大国，栽培面积和总产量居世界第一【3】。马铃薯在我国生产范围广，东北、西北、华北北部的一季作生产区，提供了主要的种薯和淀粉加工用原料；山东、河北南部和河南等中原二季作区，马铃薯作为早春蔬菜作物与棉花、玉米等作物间套作，提高了复种指数及产值，已成为农村致富的重要途径；华东的南部和华南大部，马铃薯作为冬季作物与水稻轮作，鲜薯出口获得了极大的经济效益；西南山区混作区，马铃薯作为主要粮食作物为解决农民的温饱问题发挥了关键作用，所以种植马铃薯，无论是在高寒贫困地区解决农民脱贫问题，还是在发达地区实现农民致富愿望。都具有非常重要的意义14】。总之，种植马铃薯能充分利用当地的自然优
12、势和资源优势，并能较快的把这些优势转化为产品优势、商品优势和经济优势闭。种植技术是农作物生产的第一步，是增产的基础。抓好作物种植环节是保证产量增加、品质提高的关键i6 J。机械化种植技术的发展使作物种植质量得到不断提高。因此，无论国外还是国内都更加重视作物种植技术的改革和机械化手段的进步。国外农业发达国家，如美国、加拿大、德国等早在半个世纪以前就已经实现了马铃薯种植机械化17J。随着市场对马铃薯需求的不断增加，马铃薯种植面积还在稳步增加。国外一些大公司纷纷在中国从事马铃薯生产与加工，国内一些生产企业也纷纷加入这一领域，这将进一步促进我国马铃薯生产。马铃薯种植、生产淀粉以及深加工均可获得显著经济
13、效益，马铃薯生产必将形成规模化、标准化基地生产。然而，我国马铃薯生产基本上还是采用传统的铁锨铲坑、人工点种、镐头刨薯的种植方式。人工播种造成株距和行距的不规范，播深不一，产量低n人工刨薯不仅效率低，而且损伤、丢失严重，劳动强度大，作业质量差，生产成本高，严重影响了马铃薯的生产规模，马铃薯生产远远满足不了市场的需要，尤其是对高品质马铃薯的需求。马铃薯为块茎类作物，与小麦、水稻、玉米等作物相比有很大不同，这就导致了马铃薯的生产工艺有别于其他作物。马铃薯种植分为切块播种和小直径整薯直播两种方式。由于马铃薯种植的这些特点，加之我国马铃薯种植区经济条件落后，种植地块分散，使得我国马铃薯生产机械化发展较慢
14、。目前仍处于手工或中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论简单机械化生产阶段，机械化程度有待于进一步提高。12国内外马铃薯播种机械研究现状近几年，国外在发展播种机械时所遵循的原则是：不断更新工作原理，尽量完善其结构，使其具备良好的工组性能，以提高播种质量，并注重提高播种机具的通用性和适应性HJ。马铃薯种植机械根据其农艺要求不断改进和发展，经历了由小到大、由半机械化到机械化的发展过程。到上世纪末，马铃薯的种植机械已经向自动化精密种植发展。马铃薯的人工种植会造成株距和行距的不规范，种植深度过深或过浅，直接影响产量。种植时间也对产量影响较大，美国的研究表明，种植时间每推迟10天，产量将减少I85thm2
15、f9】。机械化作业不仅能够实现种植，而且能够保证作业质量符合农艺要求Ilq。精密种植也使株距、行距和种植深度均匀一致。此外，新技术的应用也需要机械作保障如马铃薯的地膜覆盖种植技术，离开机械化种植就难以保质保量地实施。总之，马铃薯的机械化种植不仅可以争抢农时、节省用工、减轻劳动强度，而且可以按农艺要求保证种植质量，为作物的高产提供技术保障【1l】。马铃薯种植机种类较多，主要机械作业环节是开沟、排种和输薯入沟。121半机械化开沟覆土播种机械指机械开沟、人工点种、机械覆土的作业方式。作业行数可以为2行、4行。开沟同时可进行其他辅助作业，例如旋耕开沟、开沟施肥、开沟喷药(杀虫剂)等。人工点种后，再用机
16、械进行覆土作业。覆土的同时也可进行喷药(除草剂)、覆膜等作业。半机械化覆膜播种包括先覆膜后播种和先播种后覆膜，目前先播种后覆膜的作业模式在我国许多地区得以大量推广，但先覆膜后播种的作业方式还比较少。122大中型自动播种机械国外普遍使用的是4行自动播种机，分为牵引式和三点悬挂式。牵引式一般带施肥和施药系统。4行播种机作业效率很高，可一次完成开沟、施肥、点种、喷药、覆土等作业，每天可完成15hm2左右的播种任务，而且对垄沟的压实量较少，是值得研究推广的机型121。具有代表性的机型主要来自德国C_,rimme公司、美国DoubleL公司、荷兰Kevere|and公司等，各个厂家的产品虽各有特色，但基
17、本结构类似。主要工作部件包括：(1)种薯开沟器 采用滑刀式开沟器，开v型沟，能防止种薯左右滚动。(2)盘式施肥系统 不易产生拥堵，保障肥料的入土深度，并与种薯分施，可避免肥料烧种。(3)升运链式排薯杯 排种部件通过地轮驱动，升运链运动平稳，提高了种植质量。薯杯的质量轻，种薯破损少，配有大、中、小3种型号的勺式排薯杯可互换，能适应直径大于55ram、3555mm、小于35mm三种不同尺寸的种薯要求。每行有2列排薯杯，能保证高速作业时株距的准确性。2中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论(4)施药系统 有固体颗粒式和液态式施药系统可供选择。(5)覆土器 圆盘式覆士器通过改变弯轴的夹角大小和方向，即可
18、改变覆土性状；改变扭簧压力，即可改变覆土厚度。这种结构符合机具紧凑、实用、简单和可靠的设计要求。这种播种机种箱倾斜度由液压控制，在工作中随种薯量的减少，箱体会逐步倾斜，使种薯连续不断地喂入到排薯杯中去。勺式排薯器的舀薯性能可靠，每勺最多2个，配有机械式或电子式振动系统，在投薯过程中每勺只留下1粒种薯，故重播少，保证了单位面积株数。此外，因播种点低，落地跳动小，株距较均匀。总之，这类马铃薯自动种植机具有结构紧凑、调整保养方便、勺式排种器性能可靠、适合高速作业、作业质量好和生产率高等优点。是我国马铃薯播种机将来的发展方向。13马铃薯排薯器国内外研究现状近几年，国外在发展播种机械时所遵循的原则是：不
19、断更新工作原理，尽量完善其结构，使其具备良好的工作性能，以提高播种质量，并注重提高机具的通用性和适应性。马铃薯种植机种类繁多，但按其工作工艺过程特征可分为三种：(1)最原始最简单的机器开沟人工投薯种植型；(2)机器开沟、人工喂薯排薯器种植入沟型；(3)机器开沟、排薯器自动投薯、传递、投薯入沟型。世界发展到20世纪末叶，马铃薯种植机的最高技术成就已达到自动化精密种植阶段。排薯器是马铃薯种植机的核心工作部件，是种植机工作质量、效能和特征的主要载体和体现者。对排薯器的主要技术要求是113l：(1) 保证排薯过程的稳定性，旋转数周排薯的数量应一定。(2) 多行排薯器的排薯量应相等，各行排薯量应一致。(
20、3) 应有较强的适应性和通用性。不但能排播一般种薯，而且能排播春化种薯、特大和特小种薯。能适应不同分级种薯的要求。(4) 排薯频率应能调整，误差不应超过额定量的810。(5) 漏植率、重植率和伤薯率不应超过农艺要求。131链勺式排薯器图11链勺式排种器3中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论链勺式排薯器最初应用于德国马铃薯种植机上，是目前世界上较为流行的全自动种植机。链勺式排薯器的排薯工艺过程如下：排薯勺与升运链一起由下向上运动，经由圆锥形薯箱底孔进入薯箱的喂薯区，穿过薯层，舀取一颗或数颗种薯。被托勺舀取的种薯最初可能以长轴方向竖立于托勺内，以宽轴方向“侧卧”于托勺内，或以厚轴“平躺”于托勺内。
21、在升运工程中，由于链条的抖动、机器的振动，托勺内的多余种薯即被筛出托勺，重新返回薯箱。剩下的单颗种薯在重心力矩的作用下逐渐采取以厚轴平置的方式稳躺在托勺内。当托勺携薯块绕过被动链轮的顶端后，即改变方向朝下，薯块被抛向前行的托勺背上，并进入投薯管。随着链勺的继续下移，种薯沿着投薯管壁摩擦碰撞，采取运动阻力最小最稳定的薯块厚轴与地面平行的状态移到下端的投薯口。当托薯勺通过出口时，活门打开，种薯投落到开沟器开出的种植沟内，再由圆盘覆土，完成种植过程。链勺式排薯器工艺计算如下：主动链轮由地轮驱动，旋转一周链条移动距离S为图12链勺式排薯器式中d一链轮直径。同时，链轮1旋转一周通过投薯口的托勺数N为N：
22、盟(1-2)七式中k一固定在链条上的托勺间距。马铃薯种植机地轮旋转一周通过投薯口的托勺1为：堕I1七式中i一速比。与此同时，种植机的前进距离墨为墨=曲(1-3)(1-4)式中D一地轮赢径。如果每个托勺只舀一颗种薯，则理论薯距或株距L为L=S1粤丝 (1-5)。竺丝 刎七由上述排薯工艺过程可知，种薯的投放点高低或投放相位的迟早都将影响株距的大小即种植均匀性。链勺式排薯器结构紧凑，重量轻，调整保养方便，排薯性能可靠，无论从种植精度方面，还是从通用性方面，都是比较先进的技术方案。4中国农业大学碗士学位论文 第一常绪论132勺盘戏排薯器图1-3勺盘式排薯器、罄转鬟搬2、辐摄3、掩勺4、薯夹5、薯夹毒手
23、8、薯舞拐臀7、开嶷潢谨8、薯夹弹簧勺盘式排辫器主要应用于前苏联的CH-4A马铃薯种植机，它创制子19451946年。属于舷释类型的还褥荚国的叉夹式攘薯器，瘟用予MF-718马铃纂移植祝。当鼹铃薯静捷极避蟹终救时，回转臻|盘作颁时针旋转。当托勺进入藉箱底部豹啜薅媛时，薯夹杼黧张开裴态，适离托勺。当托勺舀薯并“浮出”籍群时，薯夹杼谯弹簧的作用下虚即闭合，夹住勺内种薯。当蒋勺托薯旋转到投磬区后，薯夹拐储在开夹滑道的作用下使薯必杆自动打开，投放薯块入开沟器开燃静静楦沟蠹。聂由覆嚣避符覆，完残秘疆过程。影响勺盘波摊薯器种植均匀度的主要因素有：薯块外形尺寸大小：喂薯麟薯块的多少，即薯群层厚度；授蓦穗使释
24、投薯点缀爨戆裹低；投薯速度及方向；投薯过程中可能遇到的障碍；种薯在种植淘内的翻转滚动：攥萋器攫蔷器等貔枣l逡穰度、安装灞攘耱痉静差冀。勺盘式排麓器属于摩擦型工作机理，它与链勺式不同。在排薯过程中，种薯质量绝大部分f妇托勺支持，姐薯夹维持着相对的稳定。但谯旋转输送过程中，种薯不断受到侧壁圆盘表面的摩擦，并由此可能产生力矩。日l超种薯翻转位嚣。另外，托勺的运动轨迹燕圆弧线形，程不慝熬鞠整，托勺豹残弧瑟不赣羧交虢态，由魏覆重力捧翊下霹麓g|发黧转力麓，获蔼接静薯攫揽薯夹的夹持而掉落，形成漏穴空穴。5中国农业大学硕士学位论文 第章绪论133针刺式排薯器瞳一4刺针式排薯器、幅挡2、辫针鬻3、剩针4、回僚
25、弹簧5、拐臂6、滑道7、投薯筒8、开沟器9、横器誊京l式撵壤爨主要翅子美国。它的主要懿点是对掰撵耱蔫的大小形状没有特定要求。锋裁式摊薯器主要自潮定在圆盘上的辐挡、蒯舒锵、刺针、蒯针倚回位弹簧、蒯钟臂拐臂、圈定在另一个静止圆擞上的滑道及投翦筒组成。工作时，刺针臂与幅挡并拢。刺针伸出幅挡之外，随旋转圆盘作顺时针方向旋转，进入喂磐区扎彀秘薯，继续自矗土方旋转。当蘩铮蘩麴携黉垫轮与黪业静潺道接簸瓣，臻赞鹫帮巍蓐撤转，偏离幅挡，刺针随即拔出薯块，而薯块则被幅挡推落，完成授薯过程。试验表明，薯块大小对刺针式排薯器的种植株距均匀度影响甚微，即与薯块大小无关。这是勺盘式排薯器和链勺式排薯器不可比拟的，也正是刺
26、针式摊薯器的特点。刺针式排薯嚣的严熬蘸熹是臻薯，它霹照；l起蘩毒感染。弱瓣霸锋本隽麓弱，容荔变形援臻，王终对荔技杂荤濠士缠绕而不能持久作业。6中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论134带式排耱器带式排蘩器是近年国，研制兹一弹薪型的捧静概梭。静鳍的薯种落在圆形撵种豢上，溅侧带帮孛闯蒂输送速度相反，辫在中闯带上的输种棱输送到静沟内。此种结构的排种器机构简单，机型体积小，对薯种外形体积的要求不商。目前在我豳还没有此种排种器。4磊翦竭铃薯播种方式存在的闷题地膜覆盏怒各种作物利用最广的保护性栽培技术，塑料薄膜在农业上的使用被人们称为“白色革命”。我潮出于大习众多、人均耪地占奢藩积少，采用铺膜静檀鲍方式可
27、以挺毒单产，健农瓮获得更好翡疑济效益辩l。舄铃薯堍膜覆盖栽培镌够有效域缓冲士壤永、气、热之阀的矛蓠，改善土壤的水热状况，可以减少士壤水分蒸发、提高土壤温度、使土壤保持疏松、有效抑此杂荜的生长，从而使马铃薯提前收获，从而躲决低温干旱引起的出苗难的问燃，加快马铃薯的生蠢进程口”，提警戒熬、提早上诳、提离产量帮经济效益，是警终农鼗区马铃蔫毫产裹效琢一条耨途径。马铃簿缝膜覆盖及绦仑处瑾能改善其经济性欹和产鬣健状，其有碉显地增产性款，因而具有很高地摊广价值。但就目前的情况而言，5制其推广的主鬻因素是播种机械化问题，我国现有的膜上马铃薯撬秘辊棱还没鸯实瑷完全撰糍豫。膜载马铃蓑在我国主要鸯嚣耱方式：一擎争建
28、先撬静再瑗貘；餐一种是先覆膜再播种，两种方式都存在一定的局限性。1，41先播种再覆膜这种方式静播种和无膜秘辘方式相同，袋翊机械开沟、掩肥、播种、穰等多项作业。覆7膜用覆膜机覆膜。此种方式在马铃薯茎块发苗后需要人工打孔把苗露出来，而且秧苗露出后要有一段时间的缓苗期，这样会影响作物的收获期。放苗需要完全人工作业，由于出苗期不一致，放苗必须及时，所以需要耗费大量人力。图13机械开沟 图14机械覆胰半机械化作业，先播种、后覆膜的作业模式，需要在作物刚出苗时及时人工破膜放苗，否则幼苗在膜下400高温烘烤下会被灼伤l。这一作业需占用相当的劳动日。解决方案是在幼苗图15未及时放苗烧苗现象 图16及时放苗和未
29、及时放苗对比出土前，在膜上培一层5m左右的土，幼苗见不到光就会自己破膜出土。但这会延迟生长期一周左右【】7J。142先覆膜再播种此种方式是先铺膜后打孔然后点播、覆土。采用机械覆膜，然后用膜上打孔器打孔。目前在我国还是用人工点种、人工覆土。此种方式不需要人工破膜放苗，避免了没有及时放苗而出现的烧苗现象。但此种方式还需要大量的人工作业，还不能实现完全的机械化。8中霉农蛙太学礤士学位论文 第一霉绪论图17机械打乳1。5研究目的与意义圉18人工_Ii；c种据预测在来米的20年中，世界人口每年平均增加1亿，其中95的增长在发展中国象，主要是豫潮和非洲，丽土她、水和其他资源已十分紧张。居前鸯近12亿农业入
30、嗣=每天生涯赞不足1美冤，90的努人生活在亚渊和非洲次撒哈拉地区，其中表村占70，而且材18亿5箩以下儿童嚣养不良戏生长发育受阻(约占总数的13)【l”。食物与髂养的缺乏将使人们对马铃薯的需求持续增魏，薅专家蓣灏，在未采的20年中，全穗：养对马铃薯的需求持续增长柏，而发展中国家对马铃慧的需求将比现在增加一倍。约占世界总产量的50【19】。目前垒世界马铃蘑平稳单产燕16thmz,蔚兰达到4鲥h藤f郭势蟪嚣这到100thmz)，嚣掇爨送嚣70thm2。我国兔14thm2左右，而单产低的国家只有6thm2，因此马铃薯产量的提高有很大的空间，在发展中医家剥用先进的生产栽培技术可l；大摆度提糍马铃墓产量
31、，在我国可以提高30以上，这在其他粮食佧物中是椎以想象的。因此，对于我闰一个13亿入口的阑家来说提高马铃蔫的产受对于提升我国的食品安全有十分重要的意义口o】。在蕊代表韭种植韭生产孛，种稳工艺不断更新，少耕、免耕、照簇覆盖帮秸籽还翻等措施正在推广。而地膜覆盖穴擗技术是实现早地农业，大幅度提高农作物产最的有效避径【2l】。当前我国灌溉拳巍降农在内戆农翟采爨羯低，灌溉工程不怒套，建戏承贽渡赞严重。鞫照，磷究适宜不同地区，不同作物的综合节水农业技术，并将这贱技术组装配套，高度集成，推广应用，结合农业枧械现代促生产褥硬剑出驰自够实瑗在地膜上作业鳇舄铃薯攒秘规，对键进我国农韭增产方式的转变和农业可持续发展
32、舆有重要的意义口。国内马铃薯生产多采用地膜覆盏栽培技术，该技术增产效聚显著，织现在的玛铃薯种穗极不具备膜上插释渤能。西诧，为了减轻农民静劳动强凌，提高势动生产率和土地产出率，迫切需要研究开发马铃薯膜上打孔种植机。所以研制新的玛铃薯种植机械，实现马铃藩种植覆膜与疆静戆瓤械铯，才糍挺毫覆糗质量靼工捧效攀。毽嚣静静马铃蔫撵静撬撵耪器哭i纛瘸子无膜种植，因此研究一种能够拄膜上实现机械化打孔作业的种植机械势在必行。实现该技术的关键是肉打it嚣莘擎确撑秘的封静规掏静设诗。9串孱农业丈学顿士学位论文 第一霉姥论+6研究内密(1)择种带静研究设计(2)拾种辩的研究设计；(3)缓冲带妁鞣究设谤；()驱凑系统魏设
33、诤诗辫；(5)辨秘带主动辘、献韵辘黪设诗诗簿；(6)排种机构总体酉己鬣方寨的确定；(7)主螫嚣部件爨的绘铷；8)簿静撬梅性能试验分耩。17拟解决的关键阍蘧(1) 排种带的选择和缡枣参数的确定；f2) 撵瓣帮嚣接释鬻鹱动稚设计诗冀；(3) 八字形滚子韵棱鬣安排和参数璇择；(4) 摊种带主动轴和捻神带主动轴的设计。其体研究路线为：开袋必袋调磷活动，搜集舞整瑗有关炎辩，诺婆麓窘辘城产品及器种马铃羹缮静糖羲静稳鞫戆饶蠡，褥台璇建逶翡技术瘦瑗爨鼯壤研裁豹马铃薯搭释税接耱辊掏妻；凝耀奉系统熬搀秘装置方式确娥髭簇动力输掇方式；巍确定黢体结构，帮确定鞔器的卦形及蒸俅尺寸，再针对周部零件谶行设计岛改进；进行零部
34、件和总装阑的绘制；样机试制与调试播种概性熊试验与数据楚理；靛能试验分辑。10中垦农业大学联士学位论文 第二牵总体方案第二寒总体方案2，1马铃薯播种的农艺要求马铃薯播种的农艺要求是：播种量一般撼本苗5000X 15株公顷，播种深魔控制在12cm嚣距一般为8090cm。要求援深一致。捧静均匀。22总体方案的确定为了满蹩马铃薯播静飘静农艺簧隶，臻诞播深枣l攘宽浚及捧释静均匀性，鞴对克撮潦有马铃薯播种机排种机构性能上的缺陷，在拟订总体方案时，主要考虑了以下几个问题：(1)采用带式撵耱系绫避牙捧静。萤式撵耱系统遗矮予镶媵耱撞方式，避免了瓠梅壤瓣，大大提高了排种效率a带式排种系统结构简单，不伤种子，对种予
35、的几何形状要求比较宽松，能够减少传统排种机构的漏种、复种鬻。冒34接种蒂暴慧飘种带上的马铃藉种薯的总粒数与排种带上马铃薯种薯总粒数相等，鄂MO48Kg。因设计的抬种带对称分布谯排种带的两侧，所以，每个拾种带上的马铃藩种薯的质量为024Kg。拾种带选胶帆布平带，强铃薯种薯与带闻的摩擦系数为045。蠹静禧落下静辣子落在捺耱带窝接释磐羔，落在撵静带上匏马锋薯静薯由掺静謦赣遴到输种滑道，种薯掰由输种滑道落入打孔器。因为抬种带的运动方向和排种带的运动方向相反衙以落到拾种带上的种薯将被拾种带带回排种带的初始端。堆积在拾种带初始端的种薯在八字彤滚予的作用下又被接推到排种带上，再由摊种繁输送至4输种滑邀。一、
36、拾释谨输送功率豹诗舞1、带的最大张力的计算带的最大张力最#*elFm(2-i9)I丑一一带与带轮间的摩擦系数，查表取O35；e一-e-271828；a一一带在带轮上的围包角； ，疋一一慧阻力d呻为了便于计算，将8”电。；j。膏2，根据机械设计手册由表取岛一3。00 女2一l。50总阻力。乃+矗+只1+E2+o (220)式中略一一主要阻力(N)R一一附加阻力(N)鬟1一一特静主要瓣力(N)只2一一特种附加阻力(N)19中国农业太学碗士学位论文 第三章排种机构的设计垮计算F。一一倾斜阻力(N)在本设诗中，=o；麓：=o；匕一。帮=稳+磊由公式懿+瓦=c靠=cLfg【氆+q2斗(2qo+q)cos
37、t】 (221)式中C一一系数，查表取45L-一两带轮中心鼹，取lmf一一模羧摩擦蓉数，查表取004g一一重力加速度一一输送带每米霾基(kgm)奄表取668kgm吼一一上托辊旋转部分每米质量(kgm)在本设诗中为0kgm鼋2一一下拿黾辊旋转部分镱米质量(kgm) 在本设计中为0kgmq一货躐每米重量(kgm)，在本设计中q=024kgm所以，一最+民 (2-22)=4510。049，81f2668+0。24)=240N)瑟蔽，乎带豹最丈张力露=k2 x瓦=1。524=36(N)2、带的最大张力只的功率计算拾种带的带速为V=0151ms，所以带张力E的功率昱；墨矿 犯-23)=36X0。151=
38、54zE)设计带上薯种024Kg，种葛与带间的摩擦系数为045，所以，摩擦力功率忍II耻嘲p (2-24)=疆45I)24X981e151-016(瓦)所以拾种带输送总功率为P=54“0。16*5，6(瓦)二、措柙帮常长L、带厚d、带冕b鲫计算，、弹翻传动L一2a+詈(d。+d：)+i蔓气手兰=：s，amm2、6炼f土。1)d、40 30提据瓤壤设计手掰选取标准氇6=48mm，胶枫帮器数为4。3、根据本设计的实际需要，由机械设计乎册取标准值b_160ram。所以，所选胶帆布平带型母；160X42314。三、露嫣焱辘上麴力E*200Aslni a1A一蒂的藏嚣积 蠢：IOOKAP 辫燃2磊K。K
39、4犯一25)(2-26)(2-27)(2-28)中国农业大学硕士学位论文 第三章摊种机构的设计与计算II其中：KA一工况系数，嚣一黢带肇链藏垂所能终遂豹基本颧定翡搴(KWcm2)Ko一包角修正系数j0一传动布鬣系数一带的预紧应力(M只)推荐o。取18M只查表褥嚣参数蓬豢A公式毒中葬褥：只：218800sinl800一。 2=2880四、 抬种带带轮的选撵撮据设诗露要，主、获劫耱选耀稳弱誊经豹带轮。带轮塞径摄据税褫设计手霆|选载辍推值dl=d 2=100mm。3，3八字形滚子设计331滚子的缩构参数选择滚子鸯嚣个，或，字型努毒，如圈3-5。滚篝靠与捻耱豢豹摩擦力转动。嘲35八字形滚乎工作团滚子
40、拾羊申带3。3，2滚予豹运动分耩图36漆予受力运动分析阐拾种带的带速为v，掊种带给滚子的摩擦力为F，力F对滚子产生转动力矩滚子将产生如上图36所豕方向的转速n。3。33骂铃蘩种薯的受力分祈马铃薯种糟在拾种带摩擦力的作用F随拾种带向排种带的始端方向运动，程运动到始端时，由于滚予戆阻挡，搀冬滚予之淹产擞力静痒臻。马铃蓦静薯在水平面上蚋受力分析如图3一所示。其中N是滚子对马铃薯种瓣在水平方向的推力，F是拾种带施加给马铃薯种薯的摩擦力。嚣个力魄含力产生的加遮度使马铃薯谯窳平瑟上产生运动。力的合成图如网38：固37种纂承平受力分耩黼f台豳3-8种薯水平受力台成图F、N两个力的合力产生的加速度为a，舄铃薯
41、的初速度为v，马铃薯种磬与滚子接触厥的运动鞔迹由l逮霾秘拐速度靛大，l、秘方囱凌定，马铃薯秘饕的运动鞔速翔。F霾3母：中国农业大学硕士学位论文 第兰章排种机构的设计向计算滚子 捡耱港 X卢、 I、jj以、广、渔鹌f 7j太、薯种运动轨迹、圈3-9种薯运动孰透因为两滚筒成八字形分布，所以由受力分析可以把拾种带上的种薯向中间的排种带挤压，使落在拾种带上的薯种落在排种带上。3。毒海绵滚子的设量海绵滚予安装在种薯脱离排种带的一端。种薯脱离排种带后经过排种带和海绵滚予的缝隙落入输种滑道。海绵滚子没有驱动，靠种薯的摩擦力转动。如果排种带的一端没有海绵滚予，种藩脱离排种辫后将傲斜抛逡动，无法落八输种滑道；在
42、海绱滚子的作粥下，种薯下落融攘对辊俸镞竖直遂韵，藩入下方静输静潜道，然籍进入遣轮封孔嚣。海绵滚予静工俸圈如图3一lo。暖3一te滚子王姆匿341无滚子条件下种薯的运动分析V、量皱p7111r7H、盯图311种薯受力分析 图3-12种薯逗动轨迹马铃薯种薯随排种带运动，在薯种运动到排种带的另一端即将脱离排种带的瞬间，如果忽略空气阻力，马铃薯种薯只受重力作用。由于马铃薯种薯的初速度与水平方向成a夹角，加速度为竖直向下的重力加速度，如图3-11，所以，马铃薯种薯脱离排种带后将做斜抛运动。种薯的运动轨迹如图3-12。种薯的运动方程：水平方向的运动方程：x=vtcos (2-29)竖直方向的运动方程 y3
43、一Vtsing+lgt2 (2-30)a一速度与水平方向的夹角种薯的运动轨迹为一抛物线。种薯将偏离输种滑道，无法进入打孔器。所以在此设计了海绵滚子。342有滚子条件下种薯运动分析当薯种脱离排种带后，由于海绵滚子的阻挡，种薯不再做斜抛运动。种薯水平方向上与海绵滚子碰撞，由于海绵的缓冲作用，种薯的水平速度相对机具减小为零，所以，如果忽略空气的阻力种薯将做竖直方向的落体运动，落入下方的滑种道内。种薯的运动方程：水平方向的运动：x=O r2-31)竖直方向的运动：1 2(2-32)Y229t此时种薯的运动轨迹如下图313。24中国农业大学硕士学位论文 第三章排种机构的设计与计算海绵滚子35输种滑道的设
44、计351输种滑道的结构设计闰313种薯运动轨迹输种滑道是种子由排种器输送到打孔器到的运输通道。其上端设计成漏斗形，下面做成倾斜的滑道。由排种带输送的薯种落入输种滑道，再由输种滑道进入地轮打孔器。输种滑道的下端与打孔器固定在一起，如图314。图315是输种滑道与地轮打孔器的装配图。为了不伤薯，输种滑道采用塑料材料。图314输种滑道2圈31 51、机轮，2、传送带、3链条，4导种管，5打孔器352输种滑道对播种均匀性的影响输种滑道是种子由排种器输送到打孔器到种床的运输通道。在A输送过程中，输种滑道直接影响播种机的播种均匀性能。试验表明，种子在输种滑道内存在几种运动状态，如滚动、滚动中滑动、滑动、滑动中翻转等。其运动状态视输种滑道倾斜角度、材料以及种子初始速度而变化。如图316，在种子从输种滑道出口排出的过程中，为减少种子落地时的弹跳与碰撞。降低破坏从排种器排出的均匀种子流的程度，提高排种均匀性，根据零速投种原理”，应尽量使种子在脱离输种滑道出口时具有与机组行进速度大小接近而方向相反的水平分速度。根据动能定理墨础曙一i1删K2=晖一孵式中：m一种子质量：圪一种子相对输种管出口的速度；“一种子刚进入输种管时的初速度；-圪一种子通过输种管过程中重力的做功；矸，一在种子下滑过程中摩擦力所作的功。种子抛出时相对出口速度为：(233)图316
