穴播播种机的研究毕业论文

1、毕业论文毕业论文(设计设计)任务书任务书 论文论文(设计设计) 题目题目 穴播播种机的研究 下发任下发任 务日期务日期 2011.1 学生姓名学生姓名 指导教师指导教师 论文（设计）主要内容论文（设计）主要内容 了解国内外穴播播种机械的发展状况，设计牵引式的穴播播种机，进行试验，然 后对设计方案进行改进和完善。内容主要包括： （1）穴播播种机械在国内外的发展状况； （2）用 solidworks 进行零部件建模、装配； （3）手推式穴播播种机田间试验； （4）穴播器的分析及各个零部件的说明； （5）输出零件图、装配图及其他图纸。 一一. .论文（设计）的基本要求论文（设计）的基本要求 （1）有

2、关资料的收集： （2）资料的整理与分析： （3）查阅相关文献： （4）掌握穴播、播种机械的工作原理。 （5）solidworks 的功能及应用。 （6）绘制总装配图，部装图，零件图。 （7）认真撰写论文，不少于 10000 字 三三.论文（设计）工作进度安排论文（设计）工作进度安排 阶段阶段论文（设计）各阶段名称论文（设计）各阶段名称日期日期 1查阅国内、外文献11 年 2 月3 月 2撰写开题报告、文献综述及外文翻译11 年 3 月 3 各零部件建模及装配并绘制工程图； 试验数据分析 11 年 4 月 11 日16 日 4做实地的播种实验11 年 4 月 5分析整理实验数据11 年 5 月

3、6撰写论文，准备答辩 ppt，准备答辩11 年 6 月 备注：备注： 应收集的资料及主要参考文献（指导教师指定） 农业机械学报 2000-2011 农业工程学报 2000-2011 农业机械学教材 主要参考文献： 1 北京农业工程大学.农业机械学（上、下）.北京：中国农业出版社，1996 2 南京农业大学.农业机械学（上、下）.北京：中国农业出版社，1996 3 高连兴.农业机械概论.北京：中国农业出版社，2000 4 张祖立.机械设计.北京：中国农业出版社，2004. 5 汪懋华.“精细农业”发展与工程科技创新.农业工程学报，1999,15（1） 6 戚昌滋.现代广义设计方法学.北京：中国建

4、筑工业出版社，1987 7 余有泰.农业机械化工程.北京：中国展望出版社，1987 沈阳农业大学毕业论文（设计）选题审批表沈阳农业大学毕业论文（设计）选题审批表 选题名称穴播播种机的研究题目来源教师指定 学号11254024姓名汪成成专业机械设计制造及其自动化 指导教师王瑞丽职称副教授 研 究 内 容 1.国内外穴播播种机械的研究现状、研究方法及其阶段性成果； 2.穴播播种机械的结构和工作过程； 3.穴播机的各部件工作原理；确定各机构的设计尺寸；对零部件进行设计与 说明； 4.绘制装配图与零件图。 研 究 计 划 查阅国内、外文献： 11 年 2 月 撰写开题报告、文献综述及外文翻译： 11

5、年 2 月 各零部件建模及装配并绘制工程图： 11 年 3 月 田间试验： 11 年 4 月 根据实验数据改进并完善设计方案： 11 年 4 月 撰写论文，准备答辩 ppt，准备答辩： 11 年 6 月 特 色 1.穴播播种机的在覆膜的垄间进行打孔穴播，覆土和镇压。 2.采用虚拟样机技术对深穴播机各部件进行建模、虚拟装配和仿真。 指 导 教 师 意 见 教 研 室 意 见 学 院 意 见 毕业设计指导记录毕业设计指导记录 学生姓名汪成成专业机械设计制造及其自动化 指导教师姓名王瑞丽职称副教授本年度指导毕业生人数9 论文（设计）题目穴播播种机的研究 时间地点指导内容 指 导 过 程 2011.1

6、.12 2011.3.1 2011.3.15 2011.4.18 2011.4.29 2011.5.2 2011.5.13 2011.5.31 2011.6.2 2011.6.7 2011.6.15 2011.6.16 农业机械教研室 农业机械教研室 农机试验室 301 农机试验室 301 农机试验室外菜地 农工楼 301 农机试验室 301 农机试验室 301 农机试验室 301 农机试验室 301 农机试验室电教室 农机试验室电教室 选题、指定应收集的资料 确定论文最终题目 设计内容讨论、推荐参考资料 文献综述和外文翻译检查 设计组播种机试验 中期检查 论文提纲 初稿检查 中文摘要，英文摘

7、要及结论 审查论文并指导幻灯片制作 毕业论文预答辩 毕业论文答辩 学生签字： 汪成成 2011 年 6 月 16 日 指导教师签字： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 目录 摘 要.1 abstract.2 前言.3 1. 国内外穴播播种机的发展现状.3 2.穴播播种机.4 2.1 手推式的穴播播种机.4 2.2 悬挂式的穴播播种机.6 3.田间实验研究内容与方法.6 3.1 实验数据的测定.8 3.2 实验数据分析与讨论.9 4.各零件的功能设计与说明.10 4.1 三角牵引悬挂装置的设计说明.10 4.2 连接装置.11 4.3 手扶式支架.11 4.4 穴播器.12 4.4.1

8、外壳.13 4.4.2 底座.13 4.4.3 夹片.13 4.4.4 种轴.14 4.4.5 摇手.14 4.4.6 种轴盖.15 4.4.7 中轴.15 4.4.8 包轴片.16 4.4.9 调种插销.16 4.4.10 调种插片.16 4.4.11 双面口皮.17 4.4.12 种仓.17 4.4.13 弹簧座.18 4.4.14 种锥.18 4.4.15 鸭片式开孔片.18 4.4.16 开口轴.18 4.5 其他一些零件的功能设计与说明.19 4.5.1 后压轮.19 4.5.2 后压轮架.19 5 总体优缺点分析.19 5.1 功能特点.19 5.2 缺点分析.20 6 创新设计说

9、明.20 7 使用注意事项.20 8 结论.21 参考文献.22 致 谢.23 摘摘 要要 在现代农业种植业生产中，地面覆膜措施正在推广，对农业种植机械的适应性提出了新的要求。 本文对市场上现有的一款可以在覆膜的垄台上打孔播种的穴播机进行了研究。利用 solidworks 对 手推式穴播播种机进行了三维建模和改进设计。在农机试验室东边的菜地进行了田间播种试验，试 验过程包括整地、起垄、覆膜、打孔播种和测量分析。试验结果表明穴播机播种行距、播深和每穴 粒数稳定，符合玉米播种的农艺要求。设计了悬挂装置，将手推式穴播播种机改进为可以同时播种 两垄的拖拉机悬挂式穴播播种机。改进后的穴播机具有如下创新点

10、： （1）可调式产品结构，可根据种粒大小调节种孔大小，还可调节每个孔中的种粒数量。 （2）利用连接装置一机两用，人力推动和拖拉机牵引均可。 （3）拆解容易，便于清理，维修。 关键词关键词：穴播机；播种；打孔；覆膜 abstract in the modern agricultural planting production, the technology of mulching ground with plastic film is promoting. thus, new request was put forward for agricultural machine. in this pa

11、per, a kind of hill seeder in present market which can drill maize seeds in plastic mulched ridges was studied. three dimensional modeling and improvement designing of the hill planter was made. field experiment was conducted in the vegetable field located in the east of agricultural machinery lab,

12、including ground preparation, ridging, plastic mulching, punch sowing and measurement analysis. the test results showed that the sowing row space, sowing depth and grain number per opening were stable, and the parameters were adapted for corn agricultural demands. a new suspension device was develop

13、ed to change the manual machine to a tractor mounted one. the improved hill seeder has following innovative points： (1)the structure of products can adjust; the seed hole and the grain number per hole can adjust according to the size of seeds. (2) the hill seeder has two functions：manual operating a

14、nd tractor mounted operating. (3) it is easy to disassemble, clean and maintain. key words: hill seeder; sowing; punching; plastic mulching 前言前言 机械化精密穴播适用于我国大部分的地区，我国许多地方的播种方式还有许多差 别，在经济地区发展比较快的周边地区，实现现代农业机械化程度高，可以用上联合 播种机，其功能很强大，可同时播种，施肥，覆土等等，而且效率高，省时省力，但 是其价格昂贵，可是其让我们看到机械化精密穴播的长远意义，和对农业生产的重大 影响。 可

15、是但就我国现在的大部分农民来讲，购买大型的联合播种机是需要大量金钱， 而且就算可以买到手，但由于知识面的薄弱，对于这些大型联合播种机的操作和维修 保养方面的问题，还需要一些专业人员来处理，无形中又带来了巨大的经济负担。 基于我国的国情，发展小型穴播机的意义重大，而且中国市场需要那些简单便宜 的播种机，价格上大多农民可以接受，而且更加容易上手，操作不是特别复杂，功能 还比较全的，维修起来也方便的。市场大大的需要这种小型播种机，这种播种机的优 势在于价格和易操作性，所以进年来我国的大力发展小型播种机农业机械化，这是改 善农民生产生活条件、增加农民收入、缩小城乡差别、促进农业和农村经济发展的重 要途

16、径。在建设现代农业和社会主义新农村进程中，国家重视农机化的发展。2004 年 农业机械化促进法颁布实施，标志着中国农机化事业进入了依法促进的阶段。中 央从 2004 年以来连续四个 1 号文件都对发展农业机械化提出了明确的要求，目前加快 发展农业机械化的政策环境、经济条件、技术支撑和社会氛围都非常有利 精密穴播农业机械化是十分适合的方法，增加产量，减少生产作业工序 2-4 道， 节约人畜用工 50%-60%。提高经济效益，收入增加 20%-30%.其生产效率、经济效益、 生态效益都比较好。 机械化精密播种技术是一项实现农业可持续发展的综合的农业工程技术，机械化 播种技术应用与推广的关键是精密穴

17、播播种机的开发与研制。 1. 国内外穴播播种机的发展现状国内外穴播播种机的发展现状 随着全球的经济的发展，科技的进步，工业的迅速的发展，越来越多的工业模式实 现了自动化，很显然农业自动化也成为了未来的发展趋势，农业机械化从过去到现在 一直在农业现代化中担当主角，社会的发展对机械化农业生产又提出了更高的要求， 即实现农业机械自动化。农业机械自动化能提高生产效率，节约资源，降低农业生产 成本，提高产品的品质，强化农产品的国际竞争力，必将在未来的机械化生产系统中 起核心作用。近年来，国外农业自动化飞速发展，农业机械设计向高速、宽幅、大功 率、舒适的方向发展。自动化控制技术在农业机械上的应用已相当普及

18、，农业机械自 动化会从农业机械的部分自动化向无人操纵自动化和农业机器人发展，农业将会成为 高度技术密集型产业。 国内农业自动化发展历程，由于历史、观念和技术等方面的原因，我国传统农业机 械与发达国家相比有很大差距，已远远不能适应农业的科技进步，对农业机械自动化 研究工作开展比较晚，国民经济发展水平决定了我国的农机化水平。很显然让我国一 次性的赶超国外的先进的农业自动化模式还需要我们好几代人为之努力和奋斗。 穴播机械化技术可分为开沟穴播和打孔穴播两类开沟穴播首先利用开沟器在土壤 中开出一定截面形状的种沟，接着穴播排种装置将种子定点投入沟中，最后由覆土、 镇压装置完成覆土和镇压工序。对于这类穴播机

19、的研制，国外始于 20 世纪 60 年代。 如前苏联生产的 ckhk 型播种机用来进行方形穴播和点播精选分级玉米，其特点是排 种器采用单体传动，成穴机构靠阀门装置强制投种，增加附件后，还可播种向日葵、 大豆、菜豆等。ctx 型播种机有两种型号，一种是采用精密排种器定量播种分级脱绒 棉籽、玉米和高粱;另一种是采用拨籽轮式排种器播种带绒棉籽。西德的一家公司生产 的“曼诺参特”精密播种机用于播种玉米、菜豆、大豆、豌豆等，其工作原理是由型 孔轮旋转将种子带动到排种器下部，再由排种器将种子推入开沟器开出的种沟内，然 后由覆土器覆土，表层土由 v 形镇压轮压实，仿形机构调节耕深。西德贝克公司生产 的“埃罗

20、马特”播种机可播玉米、菜豆、豌豆和甜菜，其排种器为气压式。西德汉斯 公司生产的“莫尔齐塞木”播种机采用的排种器为气吸式与机械式组合原理，用来 播种玉米、大豆、甜菜和蔬菜等作物。此外，较典型的机型还有英国生产的“斯坦翰” 播种机、美国生产的“赛克洛500”播种机等。我国开沟穴播机的研究始于 20 世纪 70 年代，进入 80 年代日臻完善。较典型机型有 ztb2 型精量播种机，采用立式圆盘 排种器，用于播大豆、玉米、高粱。bzjg6a型精密联合耕播机，排种器为垂直圆 盘式，用于播玉米、大豆。zbq3 型气吸式精密播种机采用气吸式排种器，用于播玉 米、大豆和高粱。 目前已有的打穴播种机，一般采用带

21、有成穴部件(鸭嘴、柱塞、铲斗等)的滚轮作 为成穴器。根据种子进入土壤穴孔与成穴器在土壤上成穴是否同时进行，打穴播种机 分为同步播种机和异步播种机两类。在同步播种机上，当成穴部件处于土壤最深处(播 种深度)附近时，通过控制机构使处于成穴部件内腔的种子在重力的作用下落入穴孔中。 在异步播种机上，成穴器首先在土壤上形成穴孔，在成穴部件离开土壤之后，再由排 种机构将种子投入到已形成的穴孔中。对于同步播种机，成穴部件开启机构的开启和 闭合是保证种子落入土壤穴孔中并进而保证播种质量的关键。而对于异步播种机，投 种的准确性是影响播种质量的关键。 2.穴播播种机穴播播种机 穴播播种机按照动力来源可分为两大类：

22、手推式穴播播种机，牵引式穴播播种机。 下面为大家来具体介绍这两种穴播播种机。 2.12.1 手推式的穴播播种机手推式的穴播播种机 手推式穴播播种机的主要动力来源是人力推动，其主要由扶手支架，后压轮和穴播 器组成。扶手主要支架用于传递推力，它与穴播器连接，并且在穴播器的两边各有一 个挡片，其上面安装有滚珠。所以其不仅传递给了穴播器动力，而且还限制穴播器上 的摇手和开口轴的自由度和运动轨迹。后压轮的主要作用在于在打孔播种后的镇压。 图图 1 1 手推式的穴播播种机手推式的穴播播种机 图图2 2穴播器穴播器 穴播器是穴播播种机的核心部件，它的设计参数直接影响到播种的孔深，孔距和 每个孔中的播种量。后

23、面我们将重点说明其的设计原理和设计参数的选择 手推式穴播播种机工作原理的简要分析，从图1中可以看出我们当我们用手握住扶 手时，支架传递了推力，由于其与地面存在一定的角度，则推力分解给穴播器一个向 前的力和向下的力，分解给后压轮一个向前和向下的力。穴播器在这两个分力力的作 用下，向前运动且种锥可以插入到泥土中，便于开孔。而向前运动的穴播器上连接着 种轴的摇手与支架上的滚轴a产生相对运动，弹簧被拉伸，摇手运动，由于摇手直接与 种轴连接，则种轴跟着摇手转动，种轴转动，则种轴上的种孔随着种轴转动从种仓中 储存种子，并且由于转动将种子送至种锥中。在种轴转动的过程中，开口轴会与滚轴b 相对运动，开口轴与鸭

24、片式开孔片连接，这样开口轴带动鸭片式开口片运动，打开孔 口，让种子从种锥中落入孔中，完成播种。 2.22.2 悬挂式的穴播播种机悬挂式的穴播播种机 图图3 3牵引式的穴播播种机牵引式的穴播播种机 如图3所示悬挂式穴播播种机是由两个手推式穴播播种机组装而成。它们之间的靠 三角牵引悬挂装置连接。 其手推式的穴播播种机就是我们上面提到的那种穴播播种机，在这里我们就不多 多的讨论和研究 这种三角牵引悬挂装置是我自己设计完成的，其主要尺寸设计参数是根据手推式 穴播播种机设计的。其主要功能是让播种机可以悬挂在拖拉机上，使之运动的动力来 源改变成拖拉机牵引。 设计的过程中要考虑到手推式穴播播种机的扶手支架是

25、方形管材，厚度很薄，不 利于焊接，所以我又设计了一个连接套，连接套可以连接手推式穴播播种机和三角牵 引悬挂机构。这样的设计避免了焊接的困难。而且有利于装配，拆卸简单。当不用拖 拉机提供动力来源的时候，拆解完成后播种机又可以转为手推式。可以达到一机两用 的效果。后面我将在零件的设计部分重点说明设计的参数。 3.3.田间实验研究内容与方法田间实验研究内容与方法 在指导教师的带领下，我们在沈阳农业大学农机楼的后身找到了一块比较理想的 实验田。由于刚刚下过雨的缘故，这块实验田的土壤的湿度适中，非常有利于种子的 发芽，同时也利于我们的翻土。由于是我们人力提供动力来给实验田播种，所以我们 也要选择其土质比

26、较软一些的土地。这块实验天正好非常符合我们的要求，所以我们 选择了它来做下面的播种实验。 选择了这块实验田之后我们还要对其进行翻土，排垄，和覆膜。翻土过程中我们 将土层翻得更加稀松一些，把土中的大的土块扔出，保证土层松软就可。接着我们排 垄，由于我们是小规模的测定实验所以我们只选择了排两个垄：垄a和垄b。它们垄长 是2.5米，垄宽是0.6米，垄间距是0.8米。 接下来我们对垄a和垄b覆膜，我们用的是黑色地膜，平整的覆在两个垄上，用泥 土压好边角地方，保证覆膜均匀平整。 然后我们选择实验的种子，经过讨论我们用玉米种子来做实验，种子呈扁的小方 形，选择理由是这类种子是方形而不是圆形和椭圆形，圆形的

27、种子更加利于入土，而 方形则不然，所以播种实验更有代表性。种子还应该干燥，这样种子不易粘连，产生 播种困难。玉米种子的平均尺寸：长5mm ，宽4mm，厚3mm，种粒大小不均匀度为10%。 牵引动力为人力，认为的推动其进行播种，实验过程中我们劲量保持匀速前进， 最佳的播种速度为0.5m/s。既一秒中我们只迈出一步。 实验的方法很简单，就是先对垄a进行播种，然后对垄b播种。记录每垄中孔深， 孔距和播种量。 图图4 4实验的过程实验的过程 3.13.1 实验数据的测定实验数据的测定 表表1 1垄垄a a的实验测定数据（孔距的实验测定数据（孔距1 1没有数据因为第一个孔为起始孔）没有数据因为第一个孔为

28、起始孔） 12345678910111213141516 孔距（mm） 192019.520201821202018.52019202019 种深（mm） 76.567788.57778.579777 播种量（粒*穴- 1） 0102030123324322 0 5 10 15 20 25 12345678910111213141516 孔距（mm） 种深（mm） 播种量（/粒*穴-1） 图图5 5垄垄a a的实验测定折线图（孔距的实验测定折线图（孔距1 1没有数据因为第一个孔为起始孔）没有数据因为第一个孔为起始孔） 如图4所示，我们可以看出在前8个孔中有好几个孔的播种量是零，这是由于首次 播

29、种过程中，种仓和种轴中都是起始状态，它们中还未来得及储存一定量的种子便于 播种。 表表2 2垄垄b b的实验测定数据（孔距的实验测定数据（孔距1 1没有数据因为第一个孔为起始孔）没有数据因为第一个孔为起始孔） 12345678910111213141516 孔距（mm） 201818.5192020222020182020192019 种深（mm） 6677778.57777.579777 播种量（粒*穴- 1） 2235234322224322 0 5 10 15 20 25 12345678910 1112 13 1415 16 孔距（mm） 种深（mm） 播种量（/粒*穴-1） 图图6

30、6垄垄b b的实验测定折线图（孔距的实验测定折线图（孔距1 1没有数据因为第一个孔为起始孔）没有数据因为第一个孔为起始孔） 如图5所示，与垄a的前8个孔比较，垄b的前8个孔中的播种量明显趋于平稳，这是 由于播种机已经播种过一轮，穴播器已经旋转了一周，这样种仓和种轴中都有一定的 种子供于播种，所以我们在使用此穴播播种机的时候应该先预先使穴播器旋转一周， 让种轴和种仓中中储存一些种子，这样就会避免如垄a中的前8孔播种量少的情况。 表表3 3手推式穴播播种机的实验结果手推式穴播播种机的实验结果 测试项目测试项目 test item 平均值平均值 /cm average 标准差标准差/cm stand

31、ard deviation 变变异异系系数数 /% coefficient of variation 稳稳定定性性系系数数 /% coefficient of stability 种距种距 l spacing19.880.613.0596.95 播种深度播种深度 h depth of seeding67.536.519.6490.36 每穴粒数每穴粒数 n numbers per opening2.430.8535.0764.93 由error!error! referencereference sourcesource notnot found.found.可见，种距、播深和每穴粒数平均值都

32、 符合农艺要求，变异系数较小，稳定性系数较大。这说明设计的穴播机播种效果较好， 机具设计满足膜上打孔播种的技术要求。 3.23.2 实验数据分析与讨论实验数据分析与讨论 在对垄a和垄b的对照中，我们发现了其中垄a的前8孔的播种量比较少，这是由于 首次播种过程中，穴播器的种仓和种轴都是起始状态，它们中还未来得及储存一定量 的种子便于播种。所以我们在使用此穴播播种机的时候应该先预先使穴播器旋转一周， 让种轴和种仓中中储存一些种子，这样就会避免如垄a中的前8孔播种量少的情况。 分析这些数据，我们将所有的孔距整理算出，平均孔距为20mm，但是为什么还会 有些孔距不是这是平均值。分析得知土壤不是完全的平

33、整，所以当穴播器前进时由于 其不平整而打孔的间距受到了影响。还有测量过程中存在一些误差。但是此数据的变 动值范围很小，对整体的播种株距影响不大。 分析所用的孔深，我们同样算出其种深的平均值，其平均值是7mm，这个种深的测 量其实就是种子的入土深度，因为我们是直接剖开孔的横断面，观察种子的入土深度， 及其入土后的覆盖土层情况，土层可以盖住种子。孔深的多少决定种子的入土深度， 而孔深是由孔锥的设计尺寸决定的。所以我们可以针对不同的种子的入土深度的不同 来调整种锥的大小，选择不同的种锥以适应种子的入土深度。从数据中我们可以看出 此种深的变动值范围很小，对整体的播种深度影响不大趋于平稳。 下面我们观察

34、实验的核心部分，对播种量的研究，可以看出这台播种机的播种效 果的好坏，也是评定这台穴播播种机的重要指标。研究垄a的后8孔的播种量和垄b中所 有的孔的播种量，算出他们的平均值为2，也就是说平均每个孔中的种粒数为2.，平均 方差是0.65。我们由此可以看出其每个孔的播种量趋于一个平稳值。每个孔的播种量 和穴播器有什么关系呢？我们分析得出穴播器中的种轴是决定每个孔播种量多少的重 要因素，种轴上共有9个窝眼，分为3排，而且每一排有3个窝眼，每一排的窝眼的直径 相同。它们的直径分别为：8mm，10mm，12mm。这三种窝眼的选择取决于种子的大小， 玉米种子的大小尺寸为：长5mm，宽4mm，厚3mm，则我

35、们可以选择8mm的那种窝眼最为 合适。除此之外还有一个调种插片也决定了每个孔的播种量，它的作用在于挡住窝眼， 使原本为一排3个的窝眼变为2个或者1个。这样便可以使排种的窝眼减少，从而减少每 个孔的播种量。所以从各个因素综合分析和讨论得出这样的结论，每个孔的播种量的 影响因素有许多，穴播器种轴的窝眼选择，调种插片的选择。所以为了使每个孔的播 种量达到一个稳定平稳的值，我们在实验前应选择调试好这些参数，使播种效果达到 最佳。 4.4.各零件的功能设计与说明各零件的功能设计与说明 通过我们前面对两种动力来源的不同的穴播播种机的简单研究，我们大体的了解 了这种穴播播种机的基本结构。而下面研究的重点主要

36、放在零部件上，所以我们选择 对牵引式的穴播播种机做整体的分解研究和设计说明。 我们可以发现牵引式的穴播播种机的主要组成部件：三角牵引悬挂装置，连接装 置， 手扶式支架，穴播器。 4.14.1 三角牵引悬挂装置的设计说明三角牵引悬挂装置的设计说明 图图7 7三角牵引悬挂装置和局部视图三角牵引悬挂装置和局部视图 为了提高动力机械的通用率和利用率，田间作业机械一般与拖拉机配套使用。拖 拉机与农机的连接机构通称为挂接方式，其连接方式可分为：悬挂式、半悬挂式和牵 引式。挂接装置不仅起到传递牵引力的作用，而且还有生姜农具、控制工作深度的作 用。 悬挂式机具与牵引式机具相比，有以下优点： 机动性好：由于机组

37、在地头转 弯或者道路运输时，可方便地将作业机具升起，因此，拖拉机不会因挂接农具而影响 它的机具性能。故悬挂机组具有转向方便灵活、回转半径小、空行时间短、道路行驶 速度高、通过性能好等优点。 结构简单、重量轻：悬挂机具可直接与拖拉机挂接，机 具本身不需要设置行走、牵引、升降等机构，因此悬挂机具具有结构紧凑、金属用量 少、重量轻、制造成本低等优点、 可改善拖拉机的牵引性能：由于悬挂机具与拖拉机 结合成为一体，因此作业机具的重量和工作阻力的铅垂分力，都可能转移到拖拉的驱 动轮上，增加驱动轮的的载荷，从而提高拖拉机的牵引性能。 机具整体尺寸和工作幅 度不能过大。：受拖拉机提升能力和行驶稳定性的限制，悬

38、挂机具的整机重量、尺寸 和工作幅度不能过大。否则会对机组的不安全性产生不利的影响。 液力悬挂装置从二十世纪三十年代后期开始使用，至今已经发展成为现代标准化 三点悬挂装置。现代拖拉机通常采用两种形式悬挂：三点汇聚式和平行四连杆式。平 行四连杆式悬挂装置一般用于前悬挂式的中耕机上。后悬挂装置则都是采用三点悬挂 式。 综上以上优点和使用工作环境，该播种机的悬挂装置采用三点式的。 如图7所示，图中两组连接杆相距80厘米的，而每组连接杆的距离是226mm。两组 的连接杆的设计尺寸是根据前面实验的垄a垄b的间距来定的。这样当拖拉机牵引时， 可同时播种两垄，提高播种效率。如果尺寸需要，我们同时可以设计成三组

39、的连接杆 以便于多垄同时播种。 局部视图中连接杆上有两个小孔，它用螺栓固定，这种孔的设计作用是用来固定 连接在扶手支架上的。 4.24.2 连接装置连接装置 图图8 8连接装置的装配图和其连接简图连接装置的装配图和其连接简图 如图8所示连接装置是由连接套b和连接套c组成，它们上面的空心部分和支架配 合，而带一个方孔的装置则和三角悬挂牵引装置相配合，那些小孔是放置螺栓来起到 固定作用的，这样不用焊接支架和牵引装置，而且便于拆卸，可以做到一机两用。 同时这个装置也是我自己设计创新的，在后面的的创新设计部分我将重点说明。 4.34.3 手扶式支架手扶式支架 手扶支架的材料选择上我们劲量选择经济实用性

40、的，所以手扶支架主要采用了 20*20mm的方形钢制造，其厚度为2mm。由于我们是小型的播种机所以采用这种材料的 强度足够。 手扶支架的主要的作用是传递动力给穴播器和后压轮，使之完成开孔，播种，覆 土，镇压。在手扶支架的末端有两个短臂，在支架与穴播器装配后。两短臂分别与穴 播器上的摇手和开口轴配合，断臂上装配有滚轴a和滚轴b。 它们的设计尺寸根据穴播器上的摇手转动角度，和开口轴的转动角度而定。如图9 所示，与摇手配合的短臂与支架成160度角，与开口轴配合的短臂与支架成120度角。 通过这两个短臂的配合，摇手和开口轴的运动是异步的，摇手先运动将种子贮存在窝 眼中，接着开口轴运动将种子入土。这种配

41、合必须异步，先后的时间一定要分清，才 可以让种子完成播种。 图图9 9手扶支架手扶支架 手扶支架看似简单，却短臂的设计要求还是比较严格的，因为其短臂的设计参数 的失误有可能导致播种不均匀或者无法播种 4.44.4 穴播器穴播器 穴播器是学播种机的主要部件，其设计参数的变化将直接影响到播种实验的播种 数据。所以我们的研究重点必然在穴播器上。 图图1010穴播器的总体装配图和装配单体穴播器的总体装配图和装配单体 如图10所示穴播器是由8个装配单体按照圆周阵列的方式组装而成，因此我们对穴 播器的研究可以采用逐步分解的方法来进行研究，采用这种方法我们将免去重复的设 计说明，同时穴播器的这种设计也有利于

42、其拆卸和检修，同时还有助于观察调节种轴 的窝眼大小。还有一个就是这种设计简单，并且节省材料。 下面我们将对装配单体进行细致的研究和分析，了解其每个零件的作用，且对那 些直接影响播种实验数据的零件做重点的说明。 穴播器的装配单体零件组成：外壳，底座，夹片，种轴，摇手，种轴盖，中轴， 包轴片，调种插销，调种插片，双面口皮，种仓，弹簧座，种锥，鸭片式开孔片，开 口轴。 4.4.14.4.1 外壳外壳 图图1111外壳的两个视图外壳的两个视图 如图11所示这是装配单体的外壳，其主要的作用是将种轴和种锥装配在同一个单 体上，并且使他们有间接的配合。外壳的内部还有一个小小的插座，那是调解插座。 外壁上的许

43、多孔也是用于固定和配合零件的，外壁上凹进去的一部分是起到连接作用 的，8个单体的连接是靠它环环相扣而完成的。设计的巧妙和独特，环环相扣的设计和 调种插座的设计是一大亮点。 4.4.24.4.2 底座底座 图图1212底座的两个视图底座的两个视图 如图12所示底座中间有一个孔，那是用来放中轴的。底座底部的凹孔也是放置中 轴的，起到一个固定作用，底部的凸出的小圆柱就是与外壳臂上的小孔相配合，采用3 个小圆柱这样底座就固定在外壳的内壁上。而底座的最大作用就是放置种轴了。种轴 是通过中轴套在底座上的。 4.4.34.4.3 夹片夹片 如图 13 所示，夹片是安装在底座上的，它的位置在底座 与种轴之间，

44、所以叫夹片。它的主要功能就是防止底座与种轴 的直接接触，由于种轴时常旋转，容易磨损，故加一个夹片， 夹片表面趋于光滑，这样就可以减小摩擦系数。 图图 1313 夹片夹片 4.4.44.4.4 种轴种轴 图图 1414 种轴的三个视图种轴的三个视图 如图所示种轴上共有 9 个窝眼，分成 3 排，每一排的窝眼的直径不同。分别为 8mm，10mm，12mm 三种直径大小，窝眼的深度相同都是 5.5mm。这些窝眼的设计作用在 于可以针对不同种粒大小调节使用不同类型的窝眼，例如有一类型种子，要求一个孔 中需要播种 3 到 5 粒种子，种子成椭圆形，平均尺寸为：长 5mm，宽 4mm，厚 3mm。对 于这

45、种类型的种子我们最好选用直径为 8mm 的窝眼。 图 14 中最右面的那张视图，它是种轴的底部，底部与夹片相配合，它中间的孔与 中轴相配合，保证种轴在底座上且与中轴连接。最左面的图的那个面则直接与摇手相 配合，它和摇手是咬合的，所以其转动的角度取决于摇手的转动角度。当摇手转动 60 度时，种轴跟其转动 60 度。 种轴转动过程中，种子进入窝眼，并且被窝眼带到了种锥中，完成播种，以此看 来种轴是穴播播种的枢纽。它引导和决定每次播种的数量，直接影响每个孔的播种量， 所以它的设计参数非常重要，所以该播种机设计了多种不同窝眼的种轴，窝眼的直径 和厚度尺寸可根据需要来单独设计，这样窝眼直径的多样性选择使

46、此类穴播播种机的 播种种子种类的范围增加，体现了其可调性的优势和功用，对于一机多用起到了很好 的推动作用。 4.4.54.4.5 摇手摇手 图图 1515 摇手的两个视图摇手的两个视图 如图 15 所示摇手的底部是凹凸相间的，恰好与种轴的上部的凹凸面咬合，固定住 种轴。摇手的中间有一个孔，这个孔与中轴相配合，则摇手也固定在了中轴上。在摇 手的手臂上有一个凸出的小臂，这个小臂是与外壳上的挡片相配合，挡片阻挡摇臂的 继续运动，防止摇臂旋转角度过大。 在实际装配时，摇臂还于弹簧相配合，一起连接在弹簧座上。当摇臂滚轴接触， 在滚轴的阻力下，摇臂克服弹簧的拉力，将弹簧拉伸，并且旋转一定的角度（上面有 讲

47、过摇手的运动将带动种轴旋转，帮助播种，这里不详细介绍，可参考 4.4.4 种轴部 分） 。而当摇手离开滚轴的约束时，在弹簧的作用下，摇手被拉回到原先的位置。然后 下一个摇手重复上一个摇手的动作。 摇手的旋转角度是由滚轴的位置而定的，当滚轴的和摇臂位置离的较近则摇手的 旋转角度就大，滚轴与摇臂的位置离的比较远，则旋转的角度比较小。但是不可以离 得太远和太近。太近的话摇手转过角度过大，穴播器行走困难，且种轴转过角度过大， 对播种时种子的传递影响不大，等于在做无用功，所以不易过大。太远的话，摇手转 过的角度过小，不能达到种轴的最小旋转角度，种子无法传递播种。要求种轴最少旋 转的角度为 61.29 度

48、，所以将滚轴放置的位置要适中，建模时我将摇手的旋转角度控 制在 90 度左右。根据不同的要求也可加大和减小这个角度，但都必须大于最低旋转角 度 61.29 度。 4.4.64.4.6 种轴盖种轴盖 图图 1616 种轴盖的两个视图种轴盖的两个视图 种轴盖的作用的是固定摇手，并且在开口部分限制了摇手的旋转角度。他的中心 的也有一个孔，它与中轴配合。它安装固定在外壳上。 4.4.74.4.7 中轴中轴 图图 1717 中轴中轴 如图 17 所示中轴的设计尺寸：总长 136.5mm，前端粗 4.5mm。中轴的连接了装配 底座，夹片，种轴，摇手，种轴盖。使这几个零件装配在一起且同轴心。 4.4.84.

49、4.8 包轴片包轴片 图图 1818 包轴片的两个视图包轴片的两个视图 如图 18 所示包轴片是装配在外壳内壁上的，上面的两个圆柱正好插入外壳的内壁 孔中。整体的设计功能是包住种轴，但不是全部包住，而是包住中轴上的两排窝眼， 只使其中一排窝眼工作。 4.4.94.4.9 调种插销调种插销 如图 19 所示，调种插销的底 部是插销。调种插销的外围是一个 不规则的半椭圆形，它是与调种插 片相配合的。设计过程中，要保证 它们的配合尺寸，避免配合过紧或 者过松的情况 图图 1919 调种插销的两个视调种插销的两个视 如图 20 所示，蓝色的部分是调种插销，灰 色部分为外壳，图中展示了调种插销与外壳上

50、内壁的插座想配合连接部分。同样在设计过程 中，要保证其配合公差， ，避免郭松或者过紧。 图图 2020 调种插销的装配调种插销的装配 4.4.104.4.10 调种插片调种插片 图图 2121 调种插片调种插片 如图 21 所示，调种插片的 solidworks 建模图样，它是一个简单单一的零件，却 有调节孔的播种量的作用，这是由于它于插销配合时，正好形成了挡片的作用，它可 以挡住了种轴上窝眼的如图 22 所示 图图 2222 调种插片装配的局部视图调种插片装配的局部视图 由于调种插片的这种调节作用，所以我们可以设计 3 类调节尺寸，分别可以挡住 一个窝眼，两个窝眼，和三个窝眼这三种类型的调种

51、插片。而设计的时候只需加长或 者减小调种插片的长度即可完成。 调种插片的优点在于，可配合窝眼调节孔的播种量，这样的调节方式增加了穴播 器播种量的可控性和可调性。 4.4.114.4.11 双面口皮双面口皮 双面口皮的材料选择了比较柔软的塑料，它 装配在种仓与外壳的连接处，其作用是用于其 垫片的作用，防止种仓与外壳的直接接触。而 主要作用是起一个刮板的作用，他将多余的种 子从窝眼中刮出。所以其选择比较柔软的塑料， 以免伤害种子。 图图 2323 双面口皮双面口皮 4.4.124.4.12 种仓种仓 如图 24 所示，种仓中的凹槽部分，就是储存种子 的部分。当穴播器旋转时，种子由于重力的作用会进入

52、 种仓，但是需要注意的是穴播器中的种子不应该过少， 其中的种子至少在最下面的种仓之上。 图图 2424 种仓种仓 4.4.134.4.13 弹簧座弹簧座 弹簧座是安装在外壳上的，它的作用是连接弹簧，并 且固定弹簧的一端，使之连接弹簧的另一端的摇手可以在 弹簧的作用下运动，而不至于整体的活动。 图图 2525 弹簧座弹簧座 4.4.144.4.14 种锥种锥 如图 26 所示种锥的底部有三个孔，它是固定 在外壳上的。它的主要作用是在覆膜的垄台上打孔， 一个完整的穴播器有 8 个种锥。 它的设计参数主要是深度，因为它的深度直 接 影响到开孔的深度，种子在种锥中，这样直接播种 图图 2626 种锥种

53、锥 到土中，对于不同的种子要求不同的种子深度，我们就要设计不同深度的种锥，以完 成播种要求。 4.4.154.4.15 鸭片式开孔片鸭片式开孔片 与传统的开沟穴播机和打孔穴播机相比 ,鸭嘴式旱 作多功能精密穴播轮融种子箱、取种护种器、成穴投种 器、覆土器等结构于一体, 集容种充种清种护种 冲穴投种覆土功能于一身。它主要由双面鼓形空 心轮体、船形容积式取种护种器、t 形翼板式覆土器、 鸭嘴式成穴投种器、鸭嘴活门等组成。 图图 2727 鸭片式开孔片鸭片式开孔片 如图 27 所示鸭片式孔片是装配在种锥上的。在开口轴的作用下完成开口 4.4.164.4.16 开口轴开口轴 图图 2828 开口轴开口

54、轴 开口轴是连接鸭片式开孔片和种锥的，它上面还有连接弹簧，在滚轴 b 的作用下 克服弹簧的拉力，使弹簧拉伸，由于它的运动会导致鸭片式开孔片拨开泥土，进而完 成打孔。 如图 29 所示为上面三种零件的装配体， 装配体中我们看出他们的配合。开口轴在滚 轴的作用下，可以按照图中细线运动，它的 运动将使开孔片打开孔，种子顺着种锥入土。 图图 2929 种锥开口轴和鸭片式开孔片的装配体种锥开口轴和鸭片式开孔片的装配体 4.54.5 其他一些零件的功能设计与说明其他一些零件的功能设计与说明 除了上面的一些零件外，由于穴播播种机还有后压轮和后压轮架，下面我们对这 个来进行说明。 4.5.14.5.1 后压轮

55、后压轮 后压轮就是一个圆形的滚轮，它安装 在扶手支架上。在覆膜的的垄台上，它的 主要作用是镇压。 图图 3030 后压轮后压轮 4.5.24.5.2 后压轮架后压轮架 如图 31 所示，后压轮架与后压轮相 配合。其主要作用是固定后压轮，使其在 中间的轨道上运动。使后压轮完成镇压。 图图 3131 后压轮架和起装配体后压轮架和起装配体 5 5 总体优缺点分析总体优缺点分析 5.15.1 功能特点功能特点 (1)适应性强，种锥尖利，更使用于多种地形。 (2) 轴承滚动式轮体，使用更方便，更轻松，更省时，更省力，更快捷，更耐用。 (3) 直观透明式箱体，使箱体内情况一目了然，更便于装种。 (4) 设

56、计科学，可调式产品结构，可根据种粒大小调节种孔大小，还可调节每个孔 中的种粒数量。 (5) 一机两用，人力和拖拉机牵引均可。 5.25.2 缺点分析缺点分析 (1) 人力使用过程中，需要推出的劲量是直线。 (2) 使用过程中容易由于用力的不均匀，容易造成每个孔中的种粒数量不均匀。 (3) 开始使用前需要预先转一圈，使种子进入种孔中。 6 6 创新设计说明创新设计说明 对于一开始的人力推动穴播播种机的弊端，我做了些创新设计，使其可以与拖拉 机牵引装置结合，实现拖拉机牵引，这样可以避免人力推进的时候的用力不均的问题， 但是从一开始的人力推动可以看出由于支架杆是方管，不可以直接的焊接。 所以我做了一

57、个小小的零件可以让这个支架与三角牵引装置相配合，这种零件除 了把与支架联系在一起，还需要和三角悬挂机构相配合，而且需要可以拆装简易，固 定住且能够传递一定的动力，并且用拖拉机传递的动力最好和人力推动有一定的相似 度。我做的零件如下 图图 32 连接装置连接装置 如图所示，上面的空心部分和支架配合，而带一个方孔的装置则和三角悬挂牵引 装置相配合，那些小孔是放置螺栓来起到固定作用的，这样不用焊接支架和牵引装置， 而且便于拆卸，可以做到一机两用，人力和拖拉机牵引均可用。 7 7 使用注意事项使用注意事项 (1)作业前，为避免不必要的事故发生，要对播种机进行全面检查、保养和调整，经过 试运转，各部机械

58、运转正常后，方可投入作业，同时应根据谷物颗粒直径的大小不 同，更换适当大小的窝眼种轴。 (2)拌种衣剂必须晒干（发涩的种子拌 0.5%的化石粉） 。 (3)作业时，在确认播种地块，选用品种符合农艺要求后，调整准确播种量，包括总量 和各行播种量定好播种深度。在作业中，要随时注意检查排种量准确度，发现问 题及时解决。 (4)使用时必须将扶手和机体垂直入地，不然有种锥夹土现象。 (5)拖拉机要直线行驶，匀速作业，时速度最高不得超过精播机性能指标规定。作业中， 尽量避免停车，以防种子堆集，确保播量准，粒距匀。非停车不可，重新起步时， 应衔接好再进行播种，以免出现漏播。添加种子应在地头停车进行，不要等种子播 完再加。 (6)使用时严禁奔跑，倒拉，倒推，最佳状态每 6 分钟 250 米，每天限播 10-15 亩地。 (7)换作物品种时，要彻底将种子箱、排种器等部位遗留种子清理干净，防止品种混杂。 (8)装种量不宜太满（3-3.5 公斤）也不易太少，箱体内种子不低于 2 两。 (9)每个作业班次，要进行检查保养。将精播机各处泥土清理干净，特别注意清除传动 机构、开沟器等部位的泥土和杂草；检查各连接坚固情况发现松动部件，要及时 坚固，丢失的要配齐；向各润滑点注油。 8 结论结论 该类穴播器是由 8 个相同的装配单体按照圆周阵列的形式拼