转盘式马铃薯播种机设计答辩ppt课件

1、组 长：孙佳远 组 员：何学海 邱进栋 王永超 专 业： 农业机械化及其自动化 指导老师： 设计时间：2012.4.12012.6.20,转盘式马铃薯排种器的设计,目 录,1.前言,2.适用于我国的穴播机精确排种机构,3.技术任务,4.排种器的选型设计,5. 排种盘的设计,6.传动装置的设计计算,7.排种立轴的设计,1.1课题背景和科学意义 马铃薯是一种世界性的经济作物，其产量仅排在小麦、玉米和水稻之后，占第四位。中国已成为全世界栽培面积最大（2010年底）、总产量最多的国家。马铃薯作为粮菜兼用作物，具有生长期短、适应性强、营养丰富、高产稳产、产业链长、开发利用前景广阔等特点，普遍受到人们的重

2、视。因此，大力发展马铃薯生产，对推动农村经济发展，农民增收脱贫，供应城镇居民食用，发展加工工业都具有非常重要的意义。 1.2国内外马铃薯播种机的发展现状,1.前言,1.3排种器研究现状 链勺式排种器最初应用于德国Gramer马铃薯种植机上，是目前世界上较为流行的全自动化种植机。图1-1所示是链勺式排种器,图1-1 链勺式排种器,2.适用于我国的穴播机精确排种机构,2.1我国目前铺膜种植的主要方式,1.先播种再覆膜,如图2-1所示为及时放苗与未及时放苗的对比,覆膜用覆膜机覆膜，此种方式在马铃薯薯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。再者，由于

3、发苗期不同，如果不能及时的让秧苗露出，将使秧苗由于膜下温度过高而灼伤，放苗需要完全仍工作业，由于出苗期不一致，放苗必须及时，所以需要耗费大量人力,2.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。如下图2-2所示是机械覆膜过程，图2-3所示为膜上打孔器打孔过程，图2-4所示为打孔后人工点种覆土的过程,图2-2 机械覆膜,图2-3 膜上打孔器打孔,图2-4覆膜打孔后人工点种、覆土,3.1设计的主要内容 （1）种箱的设计 （2）排种器的总体设计 （3）排种盘的的设计 （4）传动装置的设计计算 3.2总体方案设计 3.2.1 设计原则 总体方案是设计一种圆盘

4、式的马铃薯排种机构，与种箱侧面连接，整个排种机构固定在马铃薯播种机机架上，排种盘要求能够实现单粒精量播种，不重播、不漏播。传动装置采用锥齿轮传动，由地轮驱动。 3.2.2 基本结构,3.技术任务,4.1排种器的选型,4.排种器的选型设计,图4-1 转盘式排种器结构图,1-种薯筒；2-转盘； 3-下种口；4-底座； 5-排种立轴；6-地轮轴； 7-大锥齿轮；8-小锥齿轮； 9-种薯筒盖；10-种箱,图4-2 推种刮种器,1-刮种舌； 2-刮种弹簧；3-调节螺钉；4-刮种器壳体；5-推种弹簧；6-推种轮； 7-排种器底座,工作原理 当排种盘由地轮和锥齿轮传动而旋转时，种箱里的种薯靠自重和工作时机构

5、的抖动填充到排种圆盘边缘的型孔内，并随排种盘转到刮种器部位，被刮种舌刮掉多余种薯。保留在型孔被的种子转到排出口时，型孔内的种薯在自重和推种器的作用下，离开型孔落入种沟内，完成排种过程,4.2种箱结构参数的设计,1.种箱尺寸的确定 种箱必须有足够的容量，从而减少加种次数，一般情况下，播种到了地头才加种。但是种箱容量也不能太大，哪样会增加机构的重量，对播种机的稳定性产生不利的影响，还会影响机组的纵向移动性；种箱必须保证箱壁的倾斜角大于种子的自然休止角，以保证种子能顺利滑落到排种器，一般情况下种薯块的自然休止角=2434，这里选择休止角=30。除此之外，种箱还应该坚固耐用，重量轻巧，具有一定的刚性，

6、并具备防水和防潮能力；种箱要便于加种、卸种和清种，因此选择种箱性状为锥台型 2.种箱容积的计算 种箱的容量由播种的行距、株距、播种量和播种距离共同确定。根据以往试验结论：播种机在工作时不宜播完种子箱内的全部种薯，应该保留至少10%的种子余量，避免箱内种子太少而影响播种质量。预先设定该地块的长度D=1000m，播种机往返一次加一次种子,5. 排种盘的设计,5.1排种盘相关尺寸的确定 排种装置是马铃薯播种机的核心部件,其性能直接影响播种作业质量和效率,播种机的关键技术也体现在排种装置的设计上。型孔盘的排种质量取决于型孔的充种效果。为了获得高的充种率，种子必须精选分级并按尺寸分级，形状不规的种薯进一

7、步加工，以保证种薯大小均匀。 （1）转盘的结构 1）由于马铃薯种薯尺寸较一般种子大，在排种盘设计过程中种盘厚度较厚，这样会增加排种盘的重量，同时会增加整个机构的重量，要减小排种盘重量，一、可以通过减小排种盘直径；二、在满足设计要求的前提下将排种盘制成半空心，从而减轻重量,2）本次设计参照有关机具，综合考虑为改进其充种效果，见图5-1,图5-1 排种盘,本次设计中取排种盘直径228mm,内孔直径为140mm,马铃薯株距S=120mm,则排种盘型孔数目为6。为减轻排种盘重量，排种盘底面采取半空，因内孔半径较小，增加肋板会增加加工难度和加工成本，故该排种盘不增加肋板。.具体设计参数如图5-2所示,图

8、5-2 排种盘,5.2排种盘型孔尺寸确定 在确定型孔尺寸时，要使种薯在填充几率较大的情况下按一定的排列方式就位。型孔盘的线速度 大小对种子充填性能及投种准确性有直接影响，线速度过高，型孔通过充种区时间短，种薯有可能来不及进入型孔，造成漏种,1.种薯特性 作为马铃薯种植机的主要工作对象，马铃薯薯块的下述几种特征参数是十分重要的，它们是：种薯的形状，几何尺寸和重量，摩擦角及自然休止角，弹性和塑性，种薯皮强度，抗挤压强度，种薯的翻转角及沿斜面移动速度等。 (1)种薯形状和尺寸 对于自动化马铃薯精密种植机，种薯形状和尺寸不仅与种植质量直接相关，而且是种植机设计的依据。马铃薯块茎不仅因品种和生长条件的不

9、同而形态各异，而且在很大程度上与产量有关。产量愈高，薯块尺寸也愈大。当温度和灌水规范急剧变化时，薯块也会变的畸形而疙里疙瘩，外形极不规则。 产量相等，品种不同，薯块的重量分布也会差异悬殊（表5-1） 表5-1 薯块品种与重量之间的差异,2）种薯的摩擦角 （3）种薯的翻转角,2.种薯切块大小对生物经济性状的关系,表5-2 种薯切块大小与生育期的关系,表5-3 种薯切块大小对马铃薯产量的影响,从表5-3可以看出，2008、2009年结果基本一致，各年度和2年平均单株产量及折合产量都与种薯切块大小呈正相关。种薯块10g产量除与20g处理差异不显著外，与其他处理均达显著水平。而25100g处理间差异不

10、显著，且增幅呈下降趋势。对2年产量变量分析，结果表明，100、75、45和25g处理间产量差异不显著，而25、45两个处理均与10、20g处理产量差异达显著水平5,表5-4 种薯切块大小与植株经济性状的关系,从表5-4可以看出，单株结薯个数、块茎重、生长前期日增重都与种薯大小呈正相关。说明种薯愈大，出苗早，前期茎叶生长速度快，在短期内形成较大的光和群体，中后期生长基本定形后植株物质运转快，积累多而赢得高产；种薯小，前期生长慢，但中后期地上部也形成较大的群体，薯块膨大速度也大大提高5,表5-5种薯切块大小与植株生物学性状的关系,从表5-5可以看出，各时期的株高和茎粗随种薯大小的增加而增高增粗，苗

11、期表现极为明显，随地上部的生长发育，到盛花期后这种差异逐渐缩小。地下匍匐茎的膨大即形成 薯块，匍匐茎的个数在一定程度上直接影响产量。匍匐茎的个数随种薯增大而增多，与单株结薯数、块茎增重对产量的影响一致5,从以上试验数据可以看出，种薯块的大小对产量的影响显著，因此，本设计中最终确定种薯大小为25mm25mm25mm，型孔大小为32mm32mm32mm。为了使种薯顺利排出型孔，型孔底部应比上部稍大，如图5-6所示。通常L 值比L值大12毫米，则L =34mm,B 值比B值大0.5毫米。为了使型孔内多余种薯易被刮去，避免刮伤种薯，型孔后倒角取15，E为9毫米,图5-6 型孔形状,1. 传动路线的确定

12、 传动路线要保证总体传动可靠，不影响其它部件的正常工作。借鉴相关的马铃薯播种机械，将传动路线分为两条线。第一，行走轮随拖拉机的前进而转动，经过轮轴带动主动锥齿轮转动；第二，主动轮将动力通过从动锥齿轮将动力传递给排种机构，驱动排种圆盘转动。 2 传动比的计算. 3 齿轮传动设计. 1） 齿轮材料的选择原则 2） 齿轮的设计计算,6.传动装置的设计计算,1.轴的技术要求 轴是机器中最常见的一类零件。它主要起支撑传动件和传递转矩的作用。轴是旋转体零件，主要由内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键、及横向孔组成。轴类零件根据其结构的不同可分为光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、十字轴、偏心轴、曲轴及凸轮轴

13、等对轴设计时应考虑是否有足够的强度、刚度。其次,还要结构简单安装方便组件装配时也要有良好的装配工艺性。轴的尺寸精度、位置精度以及形状精度应满足轴的回转精度要求。除此之外，对于有相对运动的表面还应具有良好的耐磨性。另外轴的材料及结构也应有良好的加工工艺性等。 轴的主要技术参数 1）尺寸精度和几何形状洁精度。 2）位置精度。 3）表面粗糙度。 2.轴的材料、毛坯及热处理 1）轴的材料。 2）轴的毛坯。 3）轴的热处理。 4）轴的预加工,7.排种立轴的设计,3.排种立轴的材料及尺寸的确定,本次设计考虑到有相互摩擦作用，材料选用40Cr,调质处理，硬度241HB286HB，平均取260HB。具体尺寸及

14、材料处理如下图7-1所示,图7-1 排种立轴工作图,转盘式排种器的排种圆盘周边可以根据种薯外形制成不同的型孔，圆盘在地轮驱动下旋转，将充入型孔内的种薯带之排种口排出，通过导种管播入土中。在排种圆盘上方装有刮种器和推种器，前者将型孔上的多余种薯刮去，后者将型孔内的种子推出落入排种口，完成排种过程。其优点是结构简单、工作可靠、均匀性好。但由于圆盘线速度的许用值较低，因而对高速播种的适应性较差，特别是在单粒精密播种时，对种薯尺寸要求很严，种薯必须严格按尺寸分级,8.此排种器的特点,总结： （1）本设计书较全面的阐述了马铃薯播种机的概况和发展历程，提出了现时存在的问题，并着重分析了排种器的设计思路，提出了转盘式马铃薯排种器