1、毕 业 设 计学生姓名： 马云鹏 学 号： 130501617 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 精量播种机设计 指导教师： 张戌社（教授） 评阅教师： 陈继荣（副教授） 2017 年 6 月本 科 毕 业 设 计 第 1 页 共 40 页1毕 业 设 计 中 文 摘 要精量播种机有着省种高产等优点，逐渐受到广大农民群众的欢迎，播种机进行种植的对象是农作物的种子或者是制造成丸粒形状的包衣种子。该类播种机按照播种的方式可以分为：真空种子播种机撒播机、穴播机和条播机 3 类。拟设计的精量播种机是根据国内外播种机的发展趋势,与小型拖拉机配套的农用机械。该机能够一次性
2、实现播种施肥覆土工作，并且同时可以进行覆土撒水操作。根据用户要求的不同，该机通过更改犁铧开沟器和变速箱的档位可以轻松实现行距种深以及种距。本机设置有 6 档变速调节可以实现大部分播种工作要求。这次设计着重了排种和覆土方面的设计，开沟器，以及镇压轮的选择。关键词 精量播种机 播种机 播种 施肥 覆土 撒水本 科 毕 业 设 计 第 2 页 共 40 页2毕 业 设 计 外 文 摘 要Title Design of Precision Seeder AbstractPrecision seeding machine has the advantages of high yield and othe
3、r provinces，Gradually welcomed by the masses of farmers，The planter is planted as a seed for a crop or as a coated seed made of pellets. The seeding machine according to the way of planting can be divided into: vacuum seed sowing machine sowing machine, hole sowing machine and sowing machine 3 categ
4、ories. The proposed precision sowing machine is based on the development trend of domestic and foreign planter, with small tractors supporting agricultural machinery. The machine can achieve a one-time planting and fertilization casing work, and at the same time can carry out soil spraying operation
5、. According to the different requirements of the user, the aircraft by changing the plow opener and gearbox stalls can easily achieve the line spacing and pitch.The machine is equipped with 6-speed variable speed adjustment can achieve most of the planting requirements. This design focuses on the de
6、sign of the rows and casing, the opener and the choice of the wheel.Key Words Precision planter planter sowing fertilization casing sprinkler本 科 毕 业 设 计 第 3 页 共 40 页3目录第一章 引言 51.1 我国精量播种机发展背景 .51.2 精量播种机研究意义 51.3 精量播种机的发展前景 .6第二章 精量播种机的概述 82.1 播种机的类型 .82.2 播种机主要机构以及功能 .8第三章 精量播种机的排种器 113.1 精量排种器的发展前
7、景 113.2 排种器的技术要求 .113.3 排种器的选择 .123.4 勺轮式排种器的设计 .123.5 勺轮式排种器驱动的选择 .143.6 滚子链的计算 .14第四章 开沟器的设计 184.1 开沟器的技术要求 .184.2 开沟器不同的类型分析和分析 .184.3 开沟器的使用行距和前后距离 .204.4 芯铧式开沟器设计 .204.5 开沟器转轴的设计 .224.6 播种行距的调节和计算 .224.6.1 行距的调整 224.6.2 播种量的调整和实验 22第五章 配套部件的设计 245.1 输种管 .245.2 镇压轮的设计 .245.2.1 镇压轮直径的确定 .265.2.2
8、镇压弹簧的参数设计 .265.3 种箱以及肥箱 .275.3.1 肥箱 .275.3.2 种 箱 .275.4 覆土器 .295.5 变速箱的选用 .29第六章 排肥器 316.1 排肥器的不同类型 .326.2 排肥器的选择 .32第七章 剩余部件的设计 337.1 洒水系统 .337.2 覆膜 .33本 科 毕 业 设 计 第 4 页 共 40 页47.3 悬挂系统 .34第八章 经济性分析 37结论 38致谢 39参考文献 40本 科 毕 业 设 计 第 5 页 共 40 页5第一章 引言1.1 我国精量播种机发展背景中国是一个古国,根据文物推断,我们的祖先在几千年前就已经造出了播种工具
9、瓤种，瓤种是目前世界上已知最早的播种器具。但是我国的劳动人民由于长期受到封建地主阶级的剥削压迫,我国人民在发明和使用播种机这方面进展非常缓慢。明代中叶,我国出现了播种施肥联合作业的农具,即在漏斗的后面附加一个施肥机构,使用蚕屎作为肥料,与种子同时入土 1。20 世纪末，机械化程度提高，于是各方面包括农业开始注重如何使用机械快速的实现自己的预期目标，现在农村年轻人大都不在村庄干活，出去去城市或者外地打工挣钱，大量老人和小孩没有办法承担那么重的农活，于是机械开始进入农村农业发展。待九四年建国后,我国有关农业机械的先驱们使用按照其他国家已有产品修改借鉴完成独创的新农业机械的方法研制农业机械。目前,联
10、合式的农业播种机逐渐出现在我国土地上并且渐渐发展起来,还有能在不同的的地状地貌还有土质的土地上工作的系列播种机,我们现在的农业播种机械正在努力追赶国外现状并取得比较好的成就。精量播种是指用精量播种机依据农艺要求的播种密度，按照一致的行距、均匀的粒距和精确的深度将玉米种子播入土壤中并准确定位的过程，可节省种子、减少间苗作业，同时达到苗齐、苗全、苗壮的效果，既节约成本又提高产量 2。我们国家从九十年代逐渐开始研究精量式播种机械，以前的八十年代以前，我们国家研究的主要是半精量的播种机械，种子的大小不是很均匀，土地的整理也不是很好，机械式精量作业还没有比较突破的发展，这些一系列的原因制约了我国精量播种
11、业的发展。精量播种机可以按照排种原理进行一定的分类：机械式和气力式。机械式的精量播种机又可以分为垂直圆盘式、窝眼式，纹盘式、圆盘式（水平，倾斜） 、锥盘式、以及带夹式等等类型。气力式的精量播种机又可以分成气吸、气压、气吹三种样式的气式精量播种机。当前我们的农业播种机械（气式、机械）在使用反馈反面稳定性精确性有待提高。1.2 精量播种机研究意义现在整个地球上的人口越来越多，要吃的食物和农作物也随之增大。仅仅用原来的老路子不足以解决所有人的温饱问题。我们中国的人口又是世界比较多的，在有限本 科 毕 业 设 计 第 6 页 共 40 页6的土地面积上如何培育出足够多的质量好的事物，实现更加高的产量是
12、一个不小的复杂性难点。精量播种机的出现能够有效解决这一问题，通过精准的行距种距以及严格控制的播种深度，给予农作物种子优良的发芽成长条件。有利于安排农作物之间的水分，阳光，肥料等农作物必需营养的配给。增大了优质苗的出土率，成活率。减少了种子的消耗。节省了农民以及国家大量资金，并且变相增加粮食产量。让更多的粮食进行使用。仅仅使用必要的优质粮食进行播种作业。1.3 精量播种机的发展前景目前世界的精量播种机走向正在向着复式作业这个方面进一步发展。复式作业,指用一台机器,可以在一次行程内同时完成两种或多种作业项目 3。比如说联合式播种机械可以一次性的实现土壤的一系列操作（土壤的旋耕、播种、施肥、镇压或者
13、喷洒农药等作业项目） 。这样会大大避免农用机械频繁进入农地，有效的避免了机械对土地的碾压。这样联合作业节约时间并且有效的节省能源。为了保护并且改善现在的环境，能够实现最有效的使用、节约我们的农业资源，实现农业的长久发展，精量播种机逐渐得到了更大的注意与使用。精量播种机械技术在西方较发达国家经过了近几十年的发展已经逐渐成熟，它涵盖的领域也慢慢地变大。从一开始的仅仅关注播种的粒距这一方面以及注重研发精密的排种技术，逐渐发展到现在的关注播种深度的一致性，然后再到了根据土地的条件情况实现变量播种这一特殊的适应化播种。这些都体现出了我国科技人员在精量播种这一领域的研究工作始终是以节约生产的成本以及发掘出
14、产量的潜力为目标，也就是说把农民的收益这一方面的增加作为了第一目标。科学技术的研究这一方面始终是建立在农民主体高效生产上的。我们的国家在精量播种技术的这一领域的技术研究相对的滞后一些，播种技术的智能化也刚刚起步，这里边受到多种条件的制约，一些新技术在精量播种这个领域不能实现我国的精量播种技术也就得到了制约阻碍。伴随着规模化的生产速度加快好友农业种植者对经济的追求目标，这一技术将会得到更加广泛的应用。目前精量播种技术在我国应符合国情发展，将目标定在实际的生产需求上。在根据不一样的地质，种子，区域和规模研究不一样的精量播种技术。农作物得到高产最主要的农艺措施就是高密度以及高速度的精量式播种。高速高
15、效的规模化生产应该得到追求。 ，因此，高速高密度的精量播种将是我国精量播种技术的研究重点，同时带 GPS 定位、播种质量监本 科 毕 业 设 计 第 7 页 共 40 页7控、自动导航、变量播种等的智能型精量播种机也将会是我国精量播种技术的发展方向 4。本 科 毕 业 设 计 第 8 页 共 40 页8第二章 精量播种机的概述精量播种机就是指按照一定的要求，比如规定的行距还有种子间的距离，播撒一定数量的农作物种子到种子落穴处。这期间的过程中农作物种子的播种深度通过开沟器这一结构实现调整，农作物种子会掉落在种沟，然后通过开沟器后边的覆土器在农作物种子上覆盖上一层厚度合适的湿润土壤。现在基本情况下
16、全部的精量播种机都会添加有肥箱给农作物施加底肥，这样的装置减轻了农作物工作者的劳动力。当然，现在也可以添加镇压轮这个组件来对播种结束后的土地进行一次比较全面的镇压操作，提高农作物种子的出苗率。部分精量播种机（比如本次设计）还装配有水箱对覆土后的土地表面或者在种旁进行一定的加湿处理，保证土地水分，提高种子成活的质量。然后在播种机机架后方加装有铺膜装置，有效的实现了水分的保留，也就是锁水。对于部分地区或者部分农作物，铺膜操作提供的保持温度以及保持水分湿润度操作是必须的。部分系列由于农作物种植者的不同需求有些农种需要经常在播种操作结束后喷洒一定的农业药剂例如农药除草剂，这些对种子的发芽和茁壮成长非常
17、有利，能够达到农民祈求的增加产量和稳定产量的要求。2.1 播种机的类型播种机的种类很多, 有多种分类方法。按播种方法分为撒播机、条播机、穴播机、点播机；按播种的作物种类分为谷物播种机(主要适用于小麦类作物)、中耕作物播种机(主要适用于玉米和豆类等作物)、马铃薯播种机、棉花播种机、牧草播种机、蔬菜播种机等；按作业组合分为施肥播种机、旋耕播种机、铺膜播种机、播种中耕通用机；按牵引动力分为畜力播种机、机引播种机、悬挂播种机、半悬挂播种机；按应用条件分为普通播种机、免耕播种机(也称硬茬播种机或贴茬播种机)、沟播机等 5。大部分的播种机呢又都采用了排种器不同的原理用来区分播种机的不同类型分成了离心式以及
18、气力式两种类型的播种机。2.2 播种机主要机构以及功能播种机首先要弄清楚他的结构组成，现在国内包括国外的播种类型机械都会添加上去很多辅助用工具，以便于播种机帮助人们更好的进行播种作业。伴随着近年来世界各地机械化程度的加深，对于播种机的改进这一方面也发生了地覆天翻的变化。播种机的发展开始向着精量高效多功能发展。下面说明播种机主要的机构组成。本 科 毕 业 设 计 第 9 页 共 40 页9（1）机架：机架支撑整个精量播种机，起到连接各个播种机组件的作用。机架与拖拉机相连，带动整具机械体前进，支撑起整个机械结构和推动播种机的前进。机架大部分是单梁式的；（2）排肥类型部件：排肥部件主要是提供给播种的
19、种子一定肥力有利于播种后种子的发芽及成长。排肥系列主要包括开沟器、肥箱、排肥器还有排肥管道；（3）排种类部件：排种部件结构大体和排肥部件类似，主要是将种子输送到种穴。这类部件包括种箱，输种管（必要时） ，开沟器，排种器。（4）覆土类组件：主要是在播种后的种沟覆盖一层湿润的细腻土壤层。保证种子出土需要的湿度，温度以及压力等等条件。含有开沟器，覆土器，镇压弹簧，镇压轮等等机构现在国内以及国外（发达国家国基本普及）各种作物的精密播种，本次设计就是精量播种机适应国内发展需求。既是指点播以及穴播。一般的精密播种机结构见图 1，能够大致体现其组成部分图 1 精量播种机通用机型1- 种箱 2-后支臂 3-仿
20、形机构 4-主梁 5-肥箱 6-下悬挂点 7-仿形轮 8-前支臂 9-施肥铲 10-开沟器 11-划沟刀 12-排种器 13- 镇压弹簧 14-覆土板 15-镇压轮本 科 毕 业 设 计 第 10 页 共 40 页10图 2 精量播种机工作原理程序图拖拉机牵引轮子驱动排种器转动排种落种导种入土排肥器转动排肥镇压落肥导肥本 科 毕 业 设 计 第 11 页 共 40 页11第三章 精量播种机的排种器3.1 精量排种器的发展前景随着现在播种技术的发展，越来越多的精量播种即出现在市场我们国家也出现了很多类型的排种器与播种机相互配对使用。排种器是精量播种机里最主要的部件，本次设计的排种器由变速器带动，
21、能够按照要求规定的植物柱间距将单粒的农作物种子播撒到土中，并且结合开沟器实现定深播种。工作过程对不同的排种器来说大致相同，就是将种子由投种区转移到导种区，然后经过递种区，清种区最后进入排种的过程，也就是说这是一个填种、分种、护种、排种的过程。精量播种机它的排种器的质量直接影响了播种后农作物的成长质量，质量不错的排种器与开沟器相互配合能够给与播撒下的种子充分的成长条件：间距和深度等等。所以说，精量播种机上选择一个合适的排种器是非常重要的。图 3 工作过程图3.2 排种器的技术要求排种器的技术要求主要体现在排种的精确度上，大致有以下几个内容：（1）由排种器排出的种子能够实现颗粒均匀性和稳定性，排种
22、器不会因为外界条件产生比较严重的影响，同一辆播种机上的排种量应该保持一致性；（2）排种器对种子的损伤应该做到最低，不低于 2%，尽量的不对种子做出损害；本 科 毕 业 设 计 第 12 页 共 40 页12（3）精量播种机它所带有的配套排种器应该具有一定量的调节范围，具有通用性能；（4）排种器的排种孔应该设计的不容易被异物堵塞，工作的性能要好3.3 排种器的选择经过与各类型的排种器比较，本次设计排种器选用勺轮式排种器。（1）根据市场调查，播种精密建议选用勺轮式，勺轮式是现在市场最普遍的排种器。勺轮式排种器在众多排种是寿命最长的。（2）勺轮式精量播种机结构简单，使用方便它的消耗小、播种后的植物间
23、距也比较准确，能够实现单粒播种。排种器播种精度高，粒数合格率达到 80%以上。（3）勺轮式采用法向充种，该排种器可以高速作业，当播种的株距不小于 20 厘米的时候精量播种机作业速度可达到 8 公里/小时。（4）虽然勺轮式排种器在面对极大或极小种子的时候需要更换勺轮，但是由于勺轮的稳定性和结构简单便于拆卸，因此选用勺轮式排种器。3.4 勺轮式排种器的设计勺轮式排种器是玉米精密播种机的核心部件，其结构参数直接影响着玉米精密播种的质量。勺轮排种器由排种器壳体、排种轮、护种板、勺轮、轴、轴承、透明盖等零部件组成 6。播种质量时通过排种轮，勺轮和护种板这三者的相互配合而决定的。勺轮会拾取种箱落入排种器的
24、种子，然后运送到排种的轮窝孔，排种口最后将种子排出。勺轮拾取种子后。多余的种子会通过重力作用以及离心的效果处在不稳定的状态，就会脱离出种勺。这样就达到了清理多余种子的目的。结合种勺大小实现单粒精量播种。（1） 排种器要求的转速精量播种机对于播种农作物的植物间距有着一定的要求，排种器的旋转动作配合着播种机的向前运动两者组合实现植物株间距的调整。实现植物株间距的计算转速公式为 =60播种机机组的整体前行速度 vm为 4-6km/h，农作物株距的要求是 260330mm，排种轮的型孔数目 Z=18，经过计算得出 n=1426r/min。本 科 毕 业 设 计 第 13 页 共 40 页13图 4 排
25、种器爆炸结构图（2） 勺轮式排种盘直径的确定勺轮式排种器上的排种盘垂直放置，这个盘的直径大小需要适量选择，如果这个直径选的过小，排孔的分布就会显得非常的密集，加工方面是一个问题，排孔的分布过密也会影响种子的排种精度问题。但是同样的这个直径选的过大的话，排种机构会相应的变大，排种室也就变大了。相应的也就增加了小号的转动的功率。排除种种不同的限制条件，最后确定的盘直径大小在 140mm-260mm 之间，这次设计该盘直径定为250mm。（3） 勺轮式排种器排种孔数量的确定漏种造成空穴和啃伤是主要的对精量排种机性能造成重大影响的原因，为了避免这两项需要对勺做出一定的修正、优化。本次设计排种器勺孔采用
26、了一种内球面样式的结构对种子进行保护。他的窝轮孔是通过有圆角的圆柱面和棱台面组合的。本次设计所用的排种器会通过机架和开沟器进行一定的连接。通过镇压轮传动至变速箱再带动排种器转动。经过实际市场调查结合本机数据选用 18 勺的勺轮排种器。（4） 勺轮式排种器壳体本次设计的勺轮式排种器的外壳是铸铁经过浇铸铸成的，它起到一个主要的支撑作用，需要直接与机架连接并且承载变速箱，所以本次设计的勺轮式排种器外壳需要本 科 毕 业 设 计 第 14 页 共 40 页14满足每个零件的安装固定需要。3.5 勺轮式排种器驱动的选择（1）通过地轮：地轮通过一系列的装置与变速箱进而和排种器相连接。这样排种器的转速直接受
27、控于地轮。这种驱动方式结构简单，稳定。播种结果均匀，制作以及操作方面都比较简单。虽然整个机组相对阻力增大，设计不当易打滑，但是仍然是大众的传动方式。（2）单独驱动排种器：单片机控制电机的转速，勺轮排种器由电动机带着转动。图 5 展示了这个驱动的过程。随着科技的发展，软件的普及，通过这种方式可以精确的控制排种器的转速，方便快捷，并且播种的间距即排种器转速不会因为地轮的打滑而出现误差。这种方式会大大减少机组之间的阻力。只是伴随着科技力的加入，这种驱动方式的成本大大增加，也拥有着相对复杂的结构。图 5 电机驱动的过程这次我设计的精量播种机，由于大面积播种的需要，需要播种组件稳定，地貌变化人为操作播种
28、机的导致的速度改变不会影响播种机排种的效果。所以这次的排种器驱动选择第一种通过地轮驱动整个排种器组件进行工作的方式。地轮与排种器通过链轮和链条以及轴相互连接。中间有变速箱接在排种器上实现精量播种机的变速操作以用于改变株距。链传动示意图见图 6。齿轮 A、B 分别和地轮排种器相连。地轮的转动直接影响到齿轮 A 上。通过链条的传动带动齿轮 B 实现了排种器的转动。机组的前进直接影响并且体现在了排种上。这样方便的调节播种速度保证了播种的均匀性。3.6 滚子链的计算（1）选择链轮的齿数进行计算项目 计算的内容 计算得出的结果选择链轮齿数 自定 z 1=18传动比 i=1单片机 驱动器 电动机 排种器本
29、 科 毕 业 设 计 第 15 页 共 40 页15大链轮的齿数 z 2=18 z2=18图 6 链轮传动示意图（2）确定本次计算的功率由机械设计一书得工况系数 KA=1.0，由机械设计书图 9-13 得主动链轮系数KZ=1.45，单排链。本次设计配合小型拖拉机牵引，选功率 2.2kw，则计算功率就是=1.01.452.2=3.19（3）选择链条型号和节距根据 Pca=3.19kw,拖拉机行进速度大约为 5000 米每小时，经计算得出地轮的转速n1=105r/min 和 PcaP c，根据机械设计书得出选择型号 12B-1.链条节距 P=19.05mm。（4）计算链节数和中心距初步选择中心距
30、a0=（3050）P=（3050）*19.05=571-952mm。选用 a0=952mm。根据相应的公式得出相应的链条节数为0=20+1+22 +(212)20=117.9取链长节数为 118。链传动最大中心距为 =12(1+2)本 科 毕 业 设 计 第 16 页 共 40 页16这个表达式中，f 1是中心距计算系数，本次设计特殊，两个链轮齿数相等，链传动最大中心距应该选用=2 计算得出最大中心距是 952mm。（5）计算链速 v，确定润滑方式= 11601000=0.6由链速 0.6 和链号 12B-1，根据机械设计可知采用滴油润滑的方式。（6）计算压轴力 FP有效圆周力为： =1000
31、=3667链轮水平布置的压轴力系数 KFp=1.15,于是算出压轴力 FPK FpFe=4217N（7）有关链轮的计算以下进行有关链轮的分度圆直径 d，齿顶圆直径 da和齿根圆直径 df的计算分度圆直径 = sin180109.00齿顶圆直径 =(0.54+cot1801)=118齿根圆直径 =1=97.00齿侧凸缘直径 cot180 1.0420.76=90.2=90轮毂厚度 =+6+0.01=10.3轮毂长度 =3.3=34轮毂直径 =+2=37.6齿宽 1=0.951=11（8）多排链的承载能力与排数成正比 7。但由于精度的影响，各排链承受的载荷不均匀，故排数不宜过多 7。本 科 毕 业
32、 设 计 第 17 页 共 40 页17图 7 整体式钢制小链轮主要结构尺寸第四章 开沟器的设计本 科 毕 业 设 计 第 18 页 共 40 页18开沟器作为不可缺少的部件，在精量播种机上有着极其重要的作用。精量播种机进行施肥以及播种操作都需要将肥料和种子排放在经过开沟器开沟的沟槽内。并用覆土器进行一定的覆土操作，使刚落入沟内的肥料和种子覆盖有一层湿土。如果开沟器或者说精量播种机进行播种的是土壤的湿度比较大的土地，比如下雨过后或者浇灌不久的土地。这样开沟器本身就会沾上很多的湿土泥块逐渐粘接，增大了精量播种机在土地行进的阻力，更会造成开出的沟形形状不一致，导致播种不均匀，这些都会影响到播种的质
33、量。通过查资料得知大量的实验论证探讨粘接土块的开沟器会降低 18%的出苗率。最严重的情况这些土块会直接导致播种工作的停止。4.1 开沟器的技术要求为了实现肥料和种子能够准确地落入沟槽，并且使播种作业简单的进行，总结了以下几点要求：（1）作为精量播种机的需求，开沟器需要对深度进行一定程度上的方便式调整。能够方便快捷的随时调为播种者需要的深度。（2）不同的开沟器，相同功能的两者之间开出的深度需要保持一致性。沟的底部要平，形状要直。（3）土层的情况不应该因为开沟器的经过而改变，干湿保持一致，保证种子接触的是湿润的土壤。（4）开沟过后，进行播种作业，种子以及肥料的表面需要覆盖湿土，也就是说回土功能。保
34、证肥料的化开种子的培育（5）开沟器能够方便的进行杂物的清理，不过易得粘接各种异物。（6）开沟器所具有的功能齐全的同时应该简化其自己的结构，进行优化减少行进阻力。4.2 开沟器不同的类型分析和分析经过时间的发展，不同的需求出现以及播种器具的更新，开沟器也发展出了不同的样式。每种样式的开沟器具有自己的优点缺点。而根据不一样的状况选用不同的开沟器也能达到更加优化的选择。下面是主要的开沟器类型和分类。表 1 开沟器按照入土角分类本 科 毕 业 设 计 第 19 页 共 40 页19开沟器名称 介绍 包含种类锐角开沟器 锐角开沟器开沟出的工作面和地平面的夹角小于 90 度角馈铲式、霓铲式、船形铲式和芯铧
35、式等多种钝角开沟器 锐角开沟器开沟出的工作面和地平面的夹角大于 100 度角靴鞋式、滑刀式、单圆盘式和双圆盘式等多种表 2 开沟器常用类型开沟器名称 简单介绍 优缺点锄铲式这种开沟器工作时铲前圆弧面推奎土壤,土壤在铲前形成突起,两侧的土壤受到挤压而分开。开沟器离开原位后,两侧土壤落入沟中而覆盖种子。它的入土性能好,但会将下层土壤上翻与土层土壤混合,造成土壤水分损失,并影响种子发芽。靴鞋式 种开沟器的入土角为钝角,在重量作用下土壤被下压并将表面土壤分向两侧。由于铲前突起且较小,使侧边土壤堆积,沟痕没有其他的深而且窄。只适用于在整地细碎土壤上,对播种前整地质量要求较高,自身覆土作用差。芯铧式芯锌式
36、开沟器的前棱和两侧对称曲面使土壤沿曲面上升,并将残茬、表层的干土块、杂草推向两侧且倒翻。入土性能好、但入土深度不易控制。翼板上部内倾,可增加夜土量,并在垄上播种时,有利于保持垄形。划刀式 这种开沟器的开沟部分都是以钝角 靠挤压入土开沟的,不翻乱土续表 2开沟器名称 简单介绍 优缺点本 科 毕 业 设 计 第 20 页 共 40 页20划刀式双圆盘入土,利用后部的两侧板使土壤向两侧推移而形成种沟。由两个旋转的平面圆盘组成,交点聚在前方,入土角为钝角层,沟型整洁,沟宽较小,使种子的横向分布限制在很小的范围内,有利于机械化中耕.但是沟底被压实,不利于作物根系的生长。两圆盘与土壤呈线性接触,故有较大的
37、压应力,较易入土。它适用于整地条件较差,田间有土块、残茬等情况下工作。但此种开沟器结构复杂及重量大。4.3 开沟器的使用行距和前后距离开沟器工作时，将部分土壤升起、抛翻、推挤或挤压等，使开沟器前方形成前丘和播种后地表形成沟痕 8。前丘的存在导致在播种土地杂质较多情况下，播种机会遇到更加巨大的阻力，前丘会因为土块杂草塑料等变大，为了防止前丘的堆积相连，两个相邻开沟器之间必须相距存在一些距离。如果遇到特殊情况，比如需要的农作物行间距小于前丘的理论最小距离，这时候就要将其进行一定的调整，使两个开沟器形成一个在前一个在后的错落形式，用这样的方式阻止两个相邻的开沟器前丘距离过近的问题。这样布置的开沟器后
38、边的沟痕会受到前边开沟器的影响，所以开沟器的设计前者不应该影响后者，后者沟痕有一定的质量保证，在稳定的环境下工作。4.4 芯铧式开沟器设计桦式种床开沟器方案是可行的,解决了小型玉米免耕播种机对地表适应性差的问题，完全可以替换松土铲式种床开沟器.提高其对地表的适应性 9。经过一系列对比选择，本次设计精量播种机选用的开沟器为芯铧式开沟器。芯铧式开沟器主要由芯铧、铧柄、翼板、输种管、护种罩等部件组成。芯铧一般用 34 mm 厚的 65 锰钢板制成，铧尖及刃部进行热处理，硬度为 HRC3742，以增加其耐磨性 8。表 3 各种类型开沟器的适用行距以及前后列距离要求本 科 毕 业 设 计 第 21 页
39、共 40 页21开沟器类型 锄铲式 靴鞋式双圆盘式（圆盘夹角为10 到 15 度间）双圆盘式（圆盘夹角为23 到 25 度间）单圆盘式最小相邻距离 cm适用行距 cm2013-151510-1225-261530153013-15前后列距离 cm30 35 15 40 15列数 2 2 2 2 2图 8 芯铧式开沟器的结构1- 铧柄 2-铧芯 3-翼板 4-输种管 5-护种罩（1）入土角 入土角直接影响开沟器的入土能力。增大入土角会增大开沟器的阻力，降低相应的性能。而且增大入土角会削弱开沟器的强度因为这会使芯铧式开沟器的芯铧尖而长。若想取到比较好的入土性能芯铧式开沟器入土角应该是 15 到 2
40、5 。（2）隙角 芯铧式开沟器的隙角处在芯铧开沟器的底部。用 表示，这个角度决 定了开沟器入土性能， 时最有利开沟器入土。当这个角度过小的时候不容易入土5过大的时候沟底就会不再光滑平整。本 科 毕 业 设 计 第 22 页 共 40 页22（3）斜切角 开沟器的斜切角可以使土地中的杂物比如秸秆石块等自动划开，这个角度选择不能太大，合理的选择开沟的斜切角不会轻易的造成拥堵现象。6075（4）铧高 H 铧高不能影响种子的正常下落播种，因此不能太高，而且铧高太高的话开沟器的拥土现象会加重，阻力也会相应的增大。（5）脊线曲率半径 脊线曲率半径一般选择为 250 到 350 毫米、4.5 开沟器转轴的设
41、计 开沟器设计时要尽量的避免开沟器粘接黏土，草屑，塑料薄摸等农业土地等常见的垃圾异物，这些东西常常会粘接在精量播种机的开沟器上或者其他部位。开沟器的缠绕粘接情况最为严重。因此本次设计的开沟器安装有防缠绕转轴，通过旋转可以轻易地处理一部分土块等粘接物，有效的减轻开沟器工作难度。并且还能增加开沟器的使用寿命。4.6 播种行距的调节和计算4.6.1 行距的调整播种的行距就是指两个开沟器相互之间的距离。精量播种机播种时要固定行距，使开沟器固定在机架的位置。开沟器应该对称的安装在机架上，保证精量播种机整体的稳定性。使精量播种机和开沟器的受力均匀，有利于播种的精确性，减少机具之间的磨损消耗。4.6.2 播
42、种量的调整和实验精量播种机因为用户需求的不同在每一次新的使用并且播种作业前需要重新进行播种数量的调试。这样才能满足不同地区不同人群的需求，有以下步骤：（1）将种子放入种箱，启动机器进行行走实验或者将整个机构抬起做播种实验。本 科 毕 业 设 计 第 23 页 共 40 页23图 9 开沟器防缠绕转轴（2）行走轮需要有一定的处理以便于记录轮子转过的圈数，实播调整不需要。（3）转动行走轮使种子盛满在机具里。（4）确定每分钟的行走轮转动圈数并再次转动实验。（5）计算种子消耗的数量计算偏差并进行及时的调整。本 科 毕 业 设 计 第 24 页 共 40 页24第五章 配套部件的设计5.1 输种管输种管
43、的作用是将种箱与排种器进行连接，将种箱中的种子顺利的导入排种器中。由于排种器直接与开沟器相连（相距较近）且排种器转速较低，种子可以顺利与开沟器相连落入开好的沟痕所以不需要单独设置输种管。输种管应该满足以下的条件：（1）保证空间的充裕，内壁的光滑对种子的下落不应该造成影响。种子可以顺利的由种箱落入排种器，不堵塞，自由流下。（2）输种管不能选用过硬的材料，要方便种箱口和排种器种子落扣得连接并具有一定的柔韧度。有一定的伸缩量，保证不是一次性用品，可以维护。（3）输种管应该制成圆管，他的左右转动不应该有所阻碍便于调节。（4）输种管的结构尽量的简单，生产容易，成本低，可靠耐用。输种管的选型工作：本次设计
44、选用的输种管为橡胶折皱管。橡胶折皱管长度可以自由调节市场反馈好，重量小，具有高弹性，是本次管子需求的首选。表 4 输种管类型输种管材质 包含类型金属管 卷片管、卷丝管、套简管、斗管和蛇皮管等橡胶管 硬橡胶管和橡胶折皱管塑料管 分有波形和直形5.2 镇压轮的设计本次设计精量播种机镇压轮即为提供排种排肥动力的地行轮。镇压轮的主要作用是将开沟器翻开的土地进行覆土后的地面进行重量压紧，减少土壤间隙。播种后种子的发芽需要一定的水分，温度，压力，如果不进行镇压操作，疏松的土壤就会造成水分的严重流失，种子无法在干燥的土壤里发芽造成缺苗断垄。镇压轮会给种子的萌发提供合理的种床条件。本 科 毕 业 设 计 第
45、25 页 共 40 页25（a）圆柱形镇压轮 (b) 凹面镇压轮 (c)圆锥组合镇压轮图 10 不同类型的镇压轮表 5 镇压轮的类型比较镇压轮类型 简介 适用范围圆柱形 由薄钢板制成。有光面圆柱形和网面圆柱形两种，其镇压轮面较宽，压分布均匀。适用蔬菜播种和宽苗幅垄播的播种机。凹凸面 整体形空心柱铁轮，靠本身重量或在空腔内灌入沙土产生镇压力。凹面轮对种子上层土壤不如两侧的压得紧实，有利于种子幼芽出土。适于棉花、豆类及其它双子叶作物的播种镇压。圆锥复合 由两个钢板冲制成的锥形轮组合成。可根据需要来改变两锥形轮间距，起镇压力可由附加弹簧调节。适用广泛胶圈 在镇压轮与土壤压紧压时，胶圈变形；无外力时，
46、胶圈复原。因此，镇压轮胶圈在滚动过程中变形与复原交替作用，使湿土难以粘结在胶圈表面上，由于湿土于胶圈的附着力较小，稍有振动，粘土很容易脱该镇压轮结构较复杂，镇压效果较好，大多用于垄作播种机上。本 科 毕 业 设 计 第 26 页 共 40 页26落。5.2.1 镇压轮直径的确定保证镇压轮正常工作的条件是这个表达式中 土壤作用在镇压轮的摩擦系数轴的摩擦力距（N ） R镇压轮的半径（m）Q镇压轮自重及镇压弹簧的载荷（N）本次设计中镇压轮为主动轮，还应该满足（m）=+本次设计选用的镇压轮直径为 250mm。宽度为 40mm。5.2.2 镇压弹簧的参数设计镇压弹簧也称调压弹簧，是给镇压轮提供额外压力的
47、组件，保证镇压轮能够拥有足够的压力对土壤进行镇压，并且增大镇压轮与土壤的接触力减少打滑现象的发生。镇压弹簧要求 0.30.5/2轮子和地面的接触距离初步确定为 。镇压弹簧=402500.1=31412用到的压力 N=（0.03-0.05）*3141=94-157N，受力图概念图 11 受力图:弹 簧作用力： 镇压轮 与地面的力本 科 毕 业 设 计 第 27 页 共 40 页27： 弹 簧受力与支点距离： 镇压轮 的 轴 与支点的距离本次设计中，镇压弹簧本身提供力不直接与镇压轮与土地压力形成平衡，调压弹簧所提供的压力在实际操作可调，下表弹簧即可满足要求表 6 弹簧的主要参数材料 材料直径 工作
48、极限载荷 Pi65Mn 3mm 495(N)圈数 弹簧中径 Pt 作用下单圈刚度变量 （Pi）12.5 30 1.585节距 单圈刚度 最大心轴直径7.69 289.3（N/mm） 15mm5.3 种箱以及肥箱种箱肥箱分别称装有种子和肥料，安装在机架上，固定方式有所不同。种箱和肥箱他们的内壁要足够光滑，有一定的角度，方便箱体内的种子和肥料自然落下，不会造成大面积的堆积层叠。此外要尽量保持均匀性。种箱由于体积小，单个与排种器配对使用，此方面要求可以放宽。5.3.1 肥箱肥箱与种箱不同，肥箱盛装的肥料具有一定的腐蚀性，肥料打开袋口不进行密封操作就会吸收空气中的水分化开，表面粘接，对金属的氧化造成一定的影响。所以肥箱内壁必须涂有漆层做出一定的保护。肥箱的容积需
