高效精密大豆播種機設計

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畢業(yè)設計開題報告 設 計 題 目: 高效精密大豆播種機設計 院 系 名 稱: 機電工程學院 專 業(yè) 班 級: 機械08-1班 學 生 姓 名: 米金起 導 師 姓 名: 苗志濱 開 題 時 間: 2012年3月5日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 7 1課題研究的目的和意義 1.1 設計目的 為了提高播種機作業(yè)性能和工作可靠性，簡化操作、減少輔助作業(yè)時間、提高生產(chǎn)率，播種機上越來越多地采用新技術。 播種機的功用是以一定的播量或株穴距，將其均勻地播入一定深度的種溝，覆以適量的細濕土，同時也可施種肥并適當鎮(zhèn)壓，有時還噴灑農(nóng)藥和除草劑，為種子發(fā)芽提供良好條件，以達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提高播種作業(yè)的勞動生產(chǎn)率，減輕使用者的勞動強度。 1.2設計意義 “精密播種”目前正是各國的研究熱點和難點，深化對此方面的研究不僅可以為廣大的農(nóng)民節(jié)約大量資金，而且對解決中國“地少人多”的問題有很大的戰(zhàn)略意義，特別是對廣大的農(nóng)場有明顯的經(jīng)濟效益。選擇本題目的研究播種機在滿足精密播種要求的條件下盡量提高其工作速度，實現(xiàn)快速精密播種的要求，提高精密播種機的作業(yè)速度和工作效率。精密播種具有高效節(jié)能，提高單機利用率，保證不誤農(nóng)時的作用。 精密大豆播種機的實現(xiàn)對于提高糧食作物的產(chǎn)量，減小勞動強度起到了重要作用，同時精密播種的發(fā)展對解決世界糧食問題 也具有重大意義。 2文獻綜述 2.1 我國播種機發(fā)展歷程 我國從80年代末便開始研制精密播種機械。由于種子質(zhì)量，整地條件，機械制造水平及機器價格等因素制約，我國80年代主要是推廣半精量播種。為適應農(nóng)村生產(chǎn)責任制的要求。大量推廣了小型單體播種機。90年代以來，我國逐步推廣精密播種機，有10多個企業(yè)生產(chǎn)了20多種型號的精密播種機。精密播種機以作物種類分為玉米及大豆精密播種機、谷物（小麥）精密播種機、甜菜精密播種機；以配套動力分為小型（5.8～13.2kw）、中型（16.2～36.8kw）和大型播種機（40.4kw以上）精密播種機；以排種器形式分為機械式和氣力式兩大類精密播種機；機械式中又可分為垂直圓盤式、垂直窩眼式、錐盤式、紋盤式、水平圓盤式、帶夾式等形式精密播種機。 2.2 精密播種機的發(fā)展前景 1.單粒精密播種機迅速發(fā)展 在國外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆類的播種都已大量采用精密播種，主要采用機械式和氣力式兩種精密播種機。由于氣力式播種機對種子尺寸要求不嚴，不需精選分級，容易達到單粒精播，而且通用性較好，又能適合較高速播種，因此使用氣力式播種機越來越多。 為了達到單粒精播，提高株距均勻性，大多采用可精調(diào)的刮種器，將多余的種子清除掉；為了降低投種高度，減小種子下拋速度與前進速度之間的相對速差，而設置導種輪或導種管。 但是，精密播種受高速作業(yè)的影響很大。現(xiàn)有的精密播種機試驗結果表明，一般作業(yè)速度在4～8 km／h時，其株距合格率達80％以上；而作業(yè)速度提高到11～12 km／h時，株距合格率下降到60％以下。可見高速精密播種機還有待進一步發(fā)展、完善。 2.播種機的通用性和適應性不斷提高 大多數(shù)精密播種機都可以播多種作物，通過更換不同孔徑的排種盤(輪)或排種滾筒，使排種器能適應多種作物種子的播種要求。改變型孔大小或增加成穴機構，使之能達到穴播的要求；改變排種器工作轉速以達到不同株距的要求。所有這些均提高了播種機的通用性。 為了適應不同地區(qū)、不同土壤、不同整地條件的要求，大多數(shù)播種機上配有多種類型的開溝器(雙圓盤式、滑刀式等)和鎮(zhèn)壓輪(橡膠輪、鋼板沖壓輪、鑄鐵輪、寬輪、窄輪等)，供選用。同一型號的精密播種機又成系列，有多種行距和行數(shù)的變型。如美國CYCLO氣壓式播種機有牽引式和懸掛式，有4、6、8、12、16行等共16種機型，可為多種功率的拖拉機配套。 3.精密播種機向高速寬幅發(fā)展 為了在最適宦的農(nóng)業(yè)技術條件下、用最短的時間做到適時播種，以及隨著拖拉機功率不斷增大，為了充分利用其功率，因此要求提高播種機作業(yè)的生產(chǎn)率。 影響提高播種機組生產(chǎn)率的因素很多。除了提高機組的工作可靠性、減少故障、簡化操作以減少輔助作業(yè)時間、提高純工作時間的利用率外，提高生產(chǎn)率的最主要途徑是增大播種機的工作幅寬和提高作業(yè)速度。增大播種機工作幅寬雖能直接有效地提高生產(chǎn)率，但加大工作幅寬使機體龐大，消耗金屬多，成本高。同時，龐大的機體將受到田塊大小、地頭轉彎以及道路運輸?shù)南拗?，使用不方便。因此，國外很重視提高作業(yè)速度的研究。 70年代，中耕作物播種機作業(yè)速度一般從4～6km／h提高到8～10km／h。如西德AermoatⅡ型氣力式播種機、法國Pneumasem氣吸式播種機和美國7000型指夾式播種機的作業(yè)速度為8～10 km／h，作業(yè)質(zhì)量仍能符合 要求。 但是，播種機高速作業(yè)帶來一些問題，如排種性能下降，開溝深度變淺，種子在溝里彈跳、滾動加劇，以及駕駛條件惡化等等。因此，目前作業(yè)速度不能太高。 中耕作物播種機的工作幅寬，一般單機都由3～4 m增大到5～6 m有的工作幅寬更大，如美國CYCLO氣壓式播種機系列中的16行播種機，其幅寬達11.68 m。加大幅寬使播種機結構龐大笨重，使懸掛式播種機組縱向穩(wěn)定性變壞，還受到地塊大小、道路運輸?shù)南拗啤? 4.廣泛采用聯(lián)合作業(yè) 播種同時進行聯(lián)合作業(yè)的方式發(fā)展很快，形式也比較多，主要有兩種：一是在大多數(shù)中耕作物精密播種機上都配置排肥器、施肥開溝器以及施撒農(nóng)藥和除莠劑的裝置。如西德、法國和美國的幾種精密播種機都可以在播種同時施化肥、撒農(nóng)藥和除莠劑。二是播前整地和播種聯(lián)合作業(yè)，如旋耕播種機、犁播機以及有的在開溝器前方加波形圓盤或鋤鏟進行滅茬播種或少耕法播種，以減少耕作次數(shù)，提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本，還可以減少土壤風蝕和起到保墑的作用。 5.新技術的應用不斷普及 為了提高播種機作業(yè)性能和工作可靠性，簡化操作、減輕勞動強度、減少輔助作業(yè)時間、提高生產(chǎn)率，播種機上越來越多地采用新技術。如利用電液控制對傳統(tǒng)播種仿形機構進行了革新，采用單獨仿形且對地表的起伏及土質(zhì)軟硬的仿形敏感度亦可獨立設定及調(diào)教，在仿形運動中能夠提高仿形的精度，保持動力機穩(wěn)定負荷的同時，克服了整體仿形或若干前后部件組合仿形時動作提前或滯后所造成的仿形失真問題。該仿形機構可以取代傳統(tǒng)的阻力感應方式的機構裝置，更加靈敏的感應地面起伏的變化，大大提高種植深度的控制精度。 在工藝材料方面，播種機上采用塑料或尼龍的零件更多了，如排種盤、排肥盤、軸套、輸種管等；采用鋁金壓鑄排種輪、排種器體殼，提高了零件精度，減輕了重量；播種機機架和各種桿件采用薄鋼板冷壓成異形斷面以代替扁鋼、角鋼和槽鋼，增加了剛度和強度，又減輕了重量 3基本內(nèi)容 目前國內(nèi)外播種玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的播種機多數(shù)采用精密播種，即單粒點播和穴播。一般中耕作物精密播種機的結構如圖2-1。其組成分為以下幾部分： 圖2-1 播種中耕通用機 1—種箱 2—后支臂 3—仿形機構 4—主梁 5—肥箱 6—下懸掛點 7—仿形輪 8—前支臂 9—施肥鏟 10—開溝器 11—劃溝刀 12—排種器 13—鎮(zhèn)壓彈簧 14—覆土板 15—鎮(zhèn)壓輪 (1)機架 多數(shù)為單梁式。各工作部件都安裝其上，并支承整機。 (2)排種部件 種子相和能達到精密播種的機械式或氣力式排種器，包括可調(diào)節(jié)的刮種器和推種器。 (3)排肥部件 包括排肥箱、排肥器、輸肥管和施肥開溝器。 (4)土壤工作部件及其仿形機構 包括開溝器、覆土器、仿形輪、鎮(zhèn)壓輪、壓種輪及其連桿機構等。 有的精密播種機還配備施撒農(nóng)藥和除草劑的裝置。 4技術路線或研究方法 本課題在現(xiàn)有大豆播種機的基礎上，設計出一種更加高效精密的大豆播種機。 技術路線如下： (1)了解學習并選擇播種的各種方法，查閱播種、施肥技術并選擇適合本 課題的技術，確定高效精密方法。 （2）實現(xiàn)播種、施肥兩項技術的連續(xù)化工作并設計出傳動機構。 （3）依照自己的設計做出總體布局設計。 （4）用CAD軟件畫出零件圖、裝配圖等，編寫畢業(yè)論文。 5．進度安排 2012年2月27日-2012年3月4日 準備工作。主要了解設備的工作原理， 結構特點，收集相關資料。 2012年3月7日-2012年3月11日 進行實樣分解，了解各主要組成部分 的結構原理，初步確定設計過程。 2012年3月14日-2012年3月19日 初步繪制零件草圖。 2012年3月20日-2012年3月24日 準備開題報告，開題答辯。 2012年3月25日-2012年3月28日 強度計算，標注尺寸數(shù)值和協(xié)調(diào)，確 定公差、配合及粗糙度。 2012年3月28日-2012年4月1日 根據(jù)樣機的有關資料提出零件及組件 的其他技術要求。 2012年4月4日-2012年4月8日 確定零件材料的名稱、種類及處理方 法等。 2012年4月11日-2012年4月15日 編制標準見，外協(xié)件明細表。 2012年4月18日-2012年4月22日 根據(jù)零件圖草圖初步繪制裝配圖草圖， 對發(fā)現(xiàn)的問題研究，提出解決方案。 2012年4月25日-2012年5月20日 根據(jù)裝配圖和零件圖草圖繪制零件的 工作圖和裝配圖。 2012年5月23日-2012年6月15日 對所有圖紙審查，寫出說明書，準備 答辯。 6主要參考文獻 ［1］鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機械學院，農(nóng)業(yè)機械學，中國農(nóng)業(yè)機械出版社，1980 ［2］中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院，農(nóng)業(yè)機械設計手冊，機械工業(yè)出版社，1988 ［3］龔光容主編，機械制造技術基礎，上海交通大學出版社，2004 ［4］李益民主編，機械制造工藝設計簡明手冊，機械工業(yè)出版社，2004 ［5］魯建慧 郭濱主編，機械工程基礎，黑龍江人民出版社，2000 [6] 馮淑斌 安文同.播種機械的研究[J].機械工程學報，2008 [7] 濮良貴 紀名剛主編，機械設計，高等教育出版社，2001 [9] 成大先主編,機械設計手冊,化學工業(yè)出版社,2004. 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