播种机运动仿真安丰文说明书正文

1、摘要针对长期以来精密播种机的研制存在生产周期长、成本高，而且当产品制出后，经常会 出现、零之间相互而无法装配等缺点，介绍了应用 UG进行精密播种机单 体虚拟制造和运动仿真的过程。首先对建立的精密播种机单体零件三维模型进行约束和连接 装配，形成精密播种机单体整机装配，然后进行运动仿真，展示在虚拟环境下的运动特性。 最 后对仿真结果进行处理，测试精密播种机单体的运动性能和检测情况，从而对错误进行修 改。 结果表明：该方法提高了精密播种机设计的准确性和效率，代替了物理样机的制造和试 验，大大降低了成本。：农业工程； 精密播种机单体； 虚拟制造； 运动仿真AbstractFacing the 1ong

2、-standing prob1ems existinghe deve1opment of the precip1anter suchas the pro1onged production period, the high production cost and the dificu1tyhe fina1 asemb1ybecause of theerference betwen theeracted parts, a proof the virtua1 manufacturing andmotion simu1ation of the precip1anter unit wasroduced

3、app1ying the ProIEngineersoftware.The fina1 asemb1y of the p1anter unit was formed by restricting and connecting its parts3-D mode1s. Its motion simu1ation was performed to demonstrate the movement characteristics inthe virtua1environment.The simu1ation resu1ts were proed to checkthe movementcharact

4、eristics of the p1anter andto corect theib1eerferen.The resu1ts showedt theproed proimproves the acuracy and eficiency of the precip1anter design and deduthedeve1opment cost by using the virtua1 space instead of the physica1 space.Keywords:Agricu1tura1engineering;Precip1anterunit;Virtua1manufacturin

5、g;Motionsimu1ation;目录摘要IAbstractII目录III前言V1 我国精密播种机发展现状11.1 精密播种机的发展前景11.2 新技术的应用不断普及32 运动仿真过程43 装配连接64 运动仿真预设置84.1 新建运动仿真方案84.2参数设置84.3创建连杆84.4创建运动副85 多功能播种机总体设计95.1 精播机系统方案设计确定95.2 农业机械的一般设计要求105.3 总体参数106 机架设计146.1 机架设计计算的准则146.2 机架设计的一般要求146.3 精播机机架结构设计方案157 播种系统设计167.1 排种器的选型及其材料的确定167.2 结构设计17

6、8 开沟器248.1 开沟器248.2 开沟器比较分析及本机开沟器设计249 覆土、装置269.1 覆土器269.2轮269.3 轴承校核2710 常见故障与排除28结论29参考文献30致谢31附录32前言精密播种机这类机械产品的设计通常采用二 维几何绘图,产品制造出来后经常会出现一些设 计,如零无法安装以及运行时发生等。 采用三维 CAD 设计产品,不是一个单纯绘图 的过程,而是一个虚拟制造的过程。 设计出来的 产品是与实物完全相同的数字产品,零之间 的间隙和一目了然,可以把错误消灭在设计 阶段。 对于运构的设计,无论是绘图设计还是二维 CAD 的计算机辅助设计,都没有办法 处理,简单的机构

7、还可以模拟,稍微复杂一点的运构就束于无策了。应用三维设计来处理 机构的运动,可以使的数字产品在计算机中 运动,模拟真实机械的理论运动过程。不但能测 试机构是否能运动,还可以检查机构运动时是否 会产生,计算出机构上某个点的运动轨迹,将 机构运动下来,产生动态的,从而实现机 械产品的虚拟制造和运动仿真。 在国外,虚拟 样机技术已在工业产品的研制上得到应用,取得 了显著的效果。 目前国内将三维 CAD 技术 应用在播种机械方和某一机构进行的三维参数化设计和运动仿真, 而面的研究大多是对零对于精密播种机单体整机进行虚拟制造和运动 仿真方面还未见。1 我国精密播种机发展现状我国从 80 年代末便开始研制

8、精密播种机械。由于质量、整地条件、机械制造水平及机器价格等制约，我国 80 年代主要是推广半精量播种。为适应农村生产责任制的要求，大量推广了小型单体播种机。90 年代以来，我国逐步推广精密播种机，有 10 多个企业生产了 20 多种型号的精密播种机。精密播种机以作物种类分为玉米及大豆精密播种机、谷物（小麦）精密播种机、甜菜精密播种机；以配套动力分为小型（5.813.2kw）、中型（16.236.8kw）和大型播种机（40.4kw 以上）精密播种机；以排种器形式分为机械式和气力式两大类精密播种机；机械式中又可分为垂直圆盘式、垂直窝眼式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、带夹式等形式精密播种机。1.1

9、精密播种机的发展前景1.1.1 单粒精密播种机迅速发展在国外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆类的播种都已大量采用精密播种，主要采用机械式和气力式两种精密播种机。由于气力式播种机对尺寸要求不严，不需精选分级，容易达到单粒精播，而且通用性较好，又能适合较高速播种，因此使用气力式播种机越来越多。为了达到单粒精播，提高株距均匀性，大多采用可精调的刮种器，将多余的清除掉；为了降低投种高度，减小下抛速度与前进速度之间的相对速差，而设置导种轮或导种管。但是，精密播种受高速作业的影响很大。现有的精密播种机试验结果表明，一般作业速度在 48 kmh 时，其株距达80以上；而作业速度提高到 1112 k

10、mh 时，株距下降到 60以下。可见高速精密播种机还有待进一步发展、完善。1.1.2 播种机的通用性和适应性不断提高大多数精密播种机都可以播多种作物，通过更换不同孔径的排种盘(轮)或排种滚筒，使排种器能适应多种作物的播种要求。改变型孔大小或增加成穴机构，使之能达到穴播的要求；改变排种器工作转速以达到不同株距的要求。所有这些均提高了播种机的通用性。为了适应不同地区、不同土壤、不同整地条件的要求，大多数播种机上配有多种类型的开沟器(双圆盘式、滑刀式等)和轮(橡胶轮、钢板冲压轮、铸铁轮、宽轮、窄轮等)，供选用。同一型号的精密播种机又成系列，有多种行距和行数的变型。如CYCLO 气压式播种机有牵引式和

11、悬挂式，有 4、6、8、12、16 行等共 16 种机型，可为多种功率的拖拉机配套。1.1.3 精密播种机向高速宽幅发展为了在最适宦的农业技术条件下、用最短的时间做到适时播种，以及随着拖拉机功率不断增大，为了充分利用其功率，因此要求提高播种机作业的生产率。影响提高播种机组生产率的很多。除了提高机组的工作可靠性、减少故障、简化操作以减少辅助作业时间、提高纯工作时间的利用率外，提高生产率的最主要途径是增大播种机的工作幅宽和提高作业速度。增大播种机工作幅宽虽能直接有效地提高生产率，但加大工作幅宽使机体庞大，消耗金属多，成本高。同时，庞大的机体将受到田块大小、地头转弯以及道路的限制，使用不方便。因此，

12、国外很重视提高作业速度的研究。70 年代，中耕作物播种机作业速度一般从 46kmh 提高到 810kmh。如西德 Aermoat气力式播种机、法国 Pasem 气吸式播种机和7000型指夹式播种机的作业速度为 810 kmh，作业质量仍能符合要求。但是，播种机高速作业带来一些问题，如排种性能下降，开沟深度变浅，在沟里弹跳、滚动加剧，以及驾驶条件等等。因此，目前作业速度不能太高。中耕作物播种机的工作幅宽，一般单机都由 34 m 增大到 56 m 有的工作幅宽更大，如CYCLO 气压式播种机系列中的 16 行播种机，其幅宽达 11.68m。加大幅宽使播种机结构庞大笨重，使悬挂式播种机组纵向稳定性变

13、坏，还受到地块大小、道路的限制。1.1.4 广泛采用联合作业播种同时进行联合作业的方式发展很快，形式也比较多，主要有两种：一是在大多数中耕作物精密播种机上都配置排肥器、施肥开沟器以及和除莠剂的装置。如西德、法国和的几种精密播种机都可以在播种同时施化肥、撒和除莠剂。二是播前整地和播种联合作业，如旋耕播种机、犁播机以及有的在开沟器前方加波形圆盘或锄铲进行灭茬播种或少耕法播种，以减少耕作次数，提高生产率，降低作业成本，还可以减少土壤风蚀和起到保墒的作用。1.2 新技术的应用不断普及为了提高播种机作业性能和工作可靠性，简化操作、减轻劳动强度、减少辅助作业时间、提高生产率，播种机上越来越多地采用新技术。

14、如用油缸来升降和调节开沟器、划行器、折叠机架；采用马达驱动风机或装肥搅龙；采用信号装置、电子监视装置或装置来及警故障的发生，显示播量或自控凋节排种量大小；开沟器装备一次润滑的滚动轴承；行走轮采用无内胎充气轮；快速挂接装置；宽幅播种机加装横向轮等。在工艺材料方面，播种机上采用或尼龙的零件了，如排种盘、排肥盘、轴套、输种管等；采用铝金压铸排种轮、排种器体壳，提高了零件精度，减轻了重量；播种机机架和各种杆件采用薄钢板冷压成异形断面以代替扁钢、角钢和槽钢，增加了刚度和强度，又减轻了重量。2 运动仿真过程精密播种机单体由仿形机构、机架、开沟器、 排种器、地轮及传动系统、覆土机构组成。 其工作过程是地轮转

15、动, 带动排种盘排 种,同时,开沟器在仿形机构控制下在田间地表开 出播种所需的深沟,落入沟内,由覆土机构完成覆土。 可以看出,精密播种机的工作是由仿形、 开沟、施肥、播种、覆土、等多种工作完成 的复杂动态过程,其田间作业指标要求高,设计难 度大,试制及试验的费用相当昂贵。对精密播种机单体进行虚拟制造和运动仿真的步骤包括零件三维设计、机构装配连接、运动仿 真、运动结果处理和分析等,其工作流程见图图 2-1 播种机单体简单结构图图 2-2 工作流程图零件设计是三维设计的基础,用的建 立零件 既快 捷又准 确, 通过 拉伸 （ Extrude)、 旋 转 （ Revo1ve)、 扫掠 （ S)、 混

16、 成（ B1end) 、抽壳（ She1) 等方法可生成零件实体,并 建立合适的约束条件和特征间父子关系,在设计 过程中可从不同角度观察零件,以便对错误进行 修改。如排种盘的三维设计过程为：旋转生成基本实体拉伸切除形成中心轴孔建立孔特征数组孔特征,完成设计。根据精密播种机单体零件的不同结构特点, 采用不同的设计方法依次对所有零件进行设计, 并建立精密播种机零件库。可通过模型树（ Mode1Tre) 了解 零件的设计过程, 灵活 地对 其 进 行 修 改。图为精密播种机单体部分零件的三维图图 2-3 部分零件三维图3 装配连接零件设计完成后,就可以利用 UG的模块进行装配连接,UG提供的 零件装

17、配方式有放置和连接两种类型,放置类型 包括匹配（ Mate)、对齐（ A1ign) 、（ Insert)、坐 标系（ Cord Sys)、相切（ Tangent)、线上的点（ Pnt on Line)、 曲面上的点 （ Pnton Srf)、 曲面边（EdgeonSrf)以及自动（Automatic)等约束类型。连接类 型 包 括固定 （ Rigid) 、 销钉 （ Pin) 、 滑块 （S1ide)、圆柱 （ Cy1inder)、 平面 （ P1anar) 等方 式。根据精密播种机单体各的实际装配关系和的运动功能选择相应的放置类型和连接类型, 能够使装配件实现运动功能,如开沟器柄与仿形机构后

18、支座之间、仿形机构后支座与机架之间、种 箱与机架之间、轴承座与机架之间、排种器壳与机 架之间采用匹配、对齐等约束类型进行放置装配,而仿形机构前后支座与连杆之间、轴与轴承之间、 覆土机构与机架之间等处采用连接装配,先用销钉连接,再用一个轴对齐和一个平面匹配来限制 连接元件沿轴线的平移,装配后连接元件可以绕着元件转动但不能相对于附着元件移动。图 3-1 装配图运动仿真过程为了减少运动副数量，将各个之间的运动关系表示清楚，提高机构运动分析的效率。在对花生播种机进行运动仿真之前，首先要根据运动副对花生播种机结构进行简化，建立运动仿真模型。本文运动仿真的目的在于根据运动仿真的结果来研究开沟器的运动轨迹、

19、分析仿形机构设计的合理性及影响仿形误差的，并以此为原则，去掉与运动仿真过程无关的，进行模型简化。将刚性连接在将悬挂装置简化为杆，去掉起垄装置、排种装置、施肥装置、喷药装置和覆膜装置，简化后的运动仿真模型中只包含拖拉机模型、仿形机构、播种机机架、施肥铲、双圆盘开沟器和限深轮等。由于在运动仿真过程中不考虑土壤阻力及土壤的松软性，所以为了提高机构运动仿真分析的效率，在运动仿真模型中将仿形机构上的压力弹簧去掉。4 运动仿真预设置4.1 新建运动仿真方案在 UG 的应用中，选择“开始运动仿真”命令，进入运动仿真分析模块。在运动仿真导航器中新建一个运动仿真模型，在环境框中接受默认的“动态”分析。4.2 参

20、数设置选择“首选项运动”命令，弹出运动仿真预设置框，选择重力常数为默认值，证角度为度。4.3 创建连杆本模型创建了 11 个连杆，标号为 L001 L011。其中，L001 是驱动连杆;L002 为拖拉机; L003 是悬挂架及仿形机构前拉杆; L004 是仿形机构上拉杆; L005 是仿形机构下拉杆; L006 包括仿形机构后拉杆、播种机机架、限深轮、施肥铲和双圆盘开沟器; L007 L009 为施肥铲位置上的辅助连杆; L010和 L011 为双圆开沟器位置上的辅助连杆。4.4 创建运动副选择“解算方案”命令，设定解算方案类型为“常规驱动”，分析类型为“运动学/动力学”，时间为 200s，

21、步数为 300 步。在“解算方案”框中，单击“确定”按钮进行解算。解算完成后，“动画控制”框自动弹出，单击“动画控制”框中的“”按钮，通过运动仿真动画来表现花生播种机的运动过程，观察仿形机构和开沟器在上下坡过程中的运动状态，如图 5 所示。运动仿真的结果以图表和电子表格的形式绘出，选择“生成图表”命令，生成运动副 J015 J017 和 J018 J020 的 Y 方向的位移曲线与位移曲线数据点电子表格5 多功能播种机总体设计5.1 精播机系统方案设计确定5.1.1 主要技术参数：1)配套动力：1220 马力四轮拖拉机机具质量：350kg（含作业行数：两行）4)行距：450550mm （可调）

22、5)穴距：260-330mm（可调）6)穴粒数：13 粒7)播深：4060mm8)铺膜宽度：6001000（mm）9)容积：300 升/只施肥箱容积：16 升/只作业速度：23km/h作业生产率：1.5-3 亩/小时播水量根据农艺要求自行控制5.1.2 机具构造该机构主要由机架,主轴总成,刮土板,施肥机构,植保机构,开沟器,穴灌水机构,机构,铺膜机构及间隔填土压膜机构等组成，其结构图如下所示5.1.3 主要经济指标1)破损率1%穴粒数和穴距漏播率95%地膜漏覆土程度90%与其他农业机械产品相同，精播机具有工作条件恶劣多变，使用分散，保管条件差，工作易磨损等特点。因此要求精播机做到坚固耐用，安全

23、可靠，使用方便。在满足农业技术要求的前提下，尽可能提高产品和零的标准化、系列化和通用化程度。农业机械的一般设计要求：总体参数工作速度 V播种和中耕的工作速度,主要取决作和行走装置对速度快慢的适应性,目前国内一般为 57km/h,可采用钢轮和常见的排种开沟。高速作业有 12km/h 以上的，这是必须采用胶轮，排种器必须适应高速作业对排种频率的要求。2)工作幅度 B两行轮接地点连线附近，以适应地变化，保证开沟深度一致。窄行距谷播种机的开沟器配置成前后两列。中耕铲的配置除了考虑不堵塞和有利仿行之外还应该考虑护苗带和量。整体式种、肥箱一般配置在开沟器上方的一定高度上，以便于加装肥料和减小种肥管的倾角。

24、单体式种箱一般直接安装在开沟器上方，以尽量降低投种高度。臂具有的额定力：在满足轮式拖拉机操作要求的“悬挂农具后，前轮对地面的压力不得小于拖拉机自重 20%”的前提下，下悬挂臂端所具有的额定力可按下式计算F图 5-1状态，实际需要的壁状态受力图2)机具处于力F6 机架设计在机器中支承容纳零、的零件称为机架。如支承贮罐的塔架、固定发的机架、容纳传动齿轮的器壳体、机床的床身等统称为机架。机架设计计算的准则工况要求任何机架的设计首先必须保证机器的特定工作要求。例如，保证机架上安装的零能顺利运转，机架的外形或结构不致与阻碍运动件通过的突起；设计执行某一工况所必须的；保证上下料的要求、人工操作的方便及安全

25、等。2)刚度要求在必须保证特定外形条件下，对机架的主要要求是刚度。例如机床的零中，床身的刚度则决定了机床的生产率和加工产品的精度；在齿轮器中，箱壳的刚度决定了齿轮的啮合性及运转性能。3)强度要求对于一般设备的机架，刚度达到要求同时也能满足强度的要求，但对于重载设备的强度要求必须引起足够的重视。其准则是在机器运转中可能发生的最大载荷情况下，机架上任何点的应力都不得大于允许应力，此外还要满足疲劳强度的要求，对某些机器的机架尚需满足或抗震的要求。例如，机械的机架、受冲击的机架等。4)稳定性要求对于细长的或薄壁的受压结构及受弯压结构存在失稳问题，某些板壳结也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳对结构会产生

26、很大的破坏，设计时必须校核。6)其他例如散热的要求、防腐蚀及特定环境的要求。对于精密机械、仪表等热变形小的要求。6.2 机架设计的一般要求在满足机架设计准则的前提下，必须根据机架的不同用途和所处环境考虑下列各项要求并有所偏重。1)机架的重量轻，材料选择合适，成本低。2)结构合理，便于制造。3)结构应使机架上的零安装、调整、修理和更换都方便。4)结构设计合理，工艺性好。还应使机架本身的内应力小，由温度变化引起的变形应力小。5)抗震性能好。6)耐腐蚀，使机架结构在服务期限内少修理。7)有导轨的机架要求导轨面受力合理，耐磨性好。6.3 精播机机架结构设计方案由于焊接机架与铸造机架相比具有强度高、刚度

27、好、重量轻、周期短及施工简便等优点，因此本次设计选用机架为封闭式矩形框架焊接结构，选用材料为 A3 钢。焊接机架设计时应该注意以下几点：1、摆脱铸件结构的，按焊接工艺特点设计焊接机架。2、尽量减轻焊缝的载荷。3、尽量避免焊缝密集，避免焊缝应力集中。4、大型机架可分段焊接组装.7 播种系统设计7.1 排种器的选型及其材料的确定7.1.1 选型排种器是播种机的主要工作。为提高播种机的通用性，要求排种器的播量调节方便，能适应多种作物的播种需要。排种器是由种箱中定量分离，直接或通过投种机构、输种管向种沟提供流的装置。要求排种器排种均匀、稳定，播量能适应多种作物的播种需要。排种器分和精密排种两大类。条播

28、排种器主要有外槽轮式、内槽轮式、钉轮式、离心式、磨纹式、弹性滚轮式和摆杆式等，穴播和单粒精播排种器有水平圆盘式、指夹式、气吹式、气吸式、气压是式和气力轮式、垂直圆盘式等。7.1.2 常见排种器及其结构特点：1)外槽轮式：外槽轮旋转，从种箱落入其凹槽内的及周围的部分被带到排种舌末端而排出。从排种盒下方排出的为下排式，改变槽轮旋转方向，使从上方排出的为上排式。其特点是槽轮每转播量稳定，主要靠改变槽轮工作长度调节播量，也可以改变速比以调节播量。结构简单，容易制造，性能指标主要决定于制造质量。结构参数已标准化。广泛应用于机，也可用作排肥器。外槽轮式排种器虽然具有结构简单, 工作比较可靠, 播量调整方便

29、等优点, 但这种排种器在排种过程中, 排量有脉动现象, 排种均匀性差。此外, 它的排种均匀性受机器振动的影响较大。2)水平圆盘式：工作时，落到旋转着的排种盘的槽（孔）中，由刮种器刮掉槽外多余的，当排种盘的孔正好和投种口对中时，靠重力或在击种器作用下排出。其特点是对每孔一粒的精播，孔形及尺寸要和相适应。每孔多粒时采用大孔，不能保证准确粒数。播种机上配有带不同孔形和孔数的多种排种器，使用时根据尺寸和播量进行更换。广泛应用于单粒点播和多粒穴播玉米、大豆等大粒。水平圆盘排种器的排种盘线速度的许用值较低, 从而对高速播种的适用性较差。实验表明, 当播种速度超过 6 7km / h 后, 空穴率增加,播种

30、质量明显下降。在单粒精密播种时, 对尺寸要求严格,必须按尺寸分级, 增加了播种作业工序。并且这种排种器要按照各种的不同尺寸级配备相应的排种盘, 增加了备用件制造、选配、使用及保管的复杂性。3)气吹式：密闭种箱，风机向清种嘴供气使种箱形成正压，水平轴排种轮周边有锥形通孔，在重力和气压作用下落入行孔。气嘴吹去多余，使每孔只留一粒，随锥孔转入护种区，正压，在推种器作用下投出。这种排种器投种的精度比气吸式高，常用气压为 315kp，排种轮直径为 200250mm。播玉米等大粒距作物，适用 10km/h 以上机速，播大豆等小粒距作物可在 6km/h 以内，用于玉米甜菜等播种机，地头起步时气压低，易产生重

31、播。4)垂直圆盘式：在排种器筒内滚动，筒内的舀勺舀种，舀勺转至 97 度舀种结束，活舌打开，开通舀勺内至种仓内通道，随后横向 U 形通槽筛除多余，继续向过度槽运行至完毕，开始向种箱运动，至 210 度全部运行至种仓，转至255 度活舌关闭，转至 340 度活阀靠配重自动打开排种至 360 度排种结束。该排种器结构简单，布局合理，和地轮相连一起工作，去除了传构，提高了精确度和准确度，适合精密播种的要求。经过比较分析和实地，本次设计认为采用垂直圆盘式排种器较适合，能够满足设计要求。7.2 结构设计7.2.1 垂直圆盘式排种器结构设计内侧充种垂直圆盘排种器的排种元件是复式型孔, 其结构融合了“六面体

32、容腔”和“勺”, 应用“填补空间”和“舀取”两种基本原理。工作时, 复式型孔在群中作周期性旋转运动, 靠容腔的容积控制排种量, 强制排种, 不存在带动层排种。该排种器已成功地用于中耕作物精播机,单粒精播玉米、大豆,定粒穴播玉米、大豆、棉花、花生。排种器工作过程：行走盘连同排种器一起逆时针转动，在排种器筒内滚动，筒内的舀勺舀种，其排种过程是：舀勺自圆周最底端 0起舀种，随着排种器的继续转动，舀勺转至 97舀种结束，活舌打开，开通舀勺内至种仓通道，继续转动舀勺过渡槽侧边的横向 U 型通槽筛除中的杂质及多余种子。舀勺中的继续向过渡槽运行。转至最上端 180位置时，全部运行至过渡槽，并开始向种仓运动，

33、转至 210过渡槽中的全部运行至种仓。转至 225活舌关闭，以保护种仓内的在排种筒中继续安全旋转。转至340，活阀靠配重自动打开排种，至 360排种结束。本次设计播种器材料为尼龙，排种口 6 个。其播种株距对照表如表 1。表 7- 地轮直径理论对应株距表地轮直径排种口排种口47024.612.348025.112.549025.612.850026.11351026.713.352027.213.653027.713.854028.214.155028.714.456029.314.657029.814.958030.315.11)技术要求垂直排种器应符合本标准的要求，并按经规定程序批准的图样

34、及技术文件制造。2)排种器零件和装配要求各零件表面应光洁，无缺肉、无结渣，不得有缩孔、裂纹等缺陷。排种器应无明显的溶合纹、缩痕等缺陷。排种舌弧面和长度应使用量具检查，排种舌弧面部分与量具局部间隙不大于 1.0 mm；长度与量具误差不超过1.0mm。排种舌在排种盒内应能上下调节，紧靠一侧后，另一侧与排种盒壁的间隙不大于 1.0 mm。排种舌端部边缘与排种轮外径棱边的间隙（在排种轮挡圈一侧处）：排种舌在最置时（播小粒）为 79 mm，排种舌在中间位置时（播中粒）为 1214 mm，排种舌在最下位置时（播大粒）为 1921 mm。阻塞套在排种盒内及排种轮在其挡圈内轴向移动应无卡阻，上凸棱与排种盒后壁

35、的间隙不大于 1.0 mm。排种轮挡圈在其盒壁凹台内应能用手灵活转动。阻塞套与排种盒壁，排种轮与挡圈的配合间隙，沿径向紧靠一边后，其余各处均不得大于 1.0 mm。金属排种盒铆合后应牢固，不得松动，将其与箱底配合面放在平板上检查，四角与平板局部间隙不得大于 0.5 mm；和铝合金压铸的排种盒，工作表面和配合表面应光洁，不得有裂纹，缺肉和凸起。将其与箱底配合面放在平板上检查，局部间隙不得大于 1.0 mm。排种器总装后，在卡箍夹紧靠实的情况下，排种轮与阻塞套相互接触的端面局部间隙不大于 0.5 mm。排种器组合应有足够的强度和刚度，将其与种箱底板的接合面放在平板上，其上部应能承受不低于 6 00

36、0 N 的垂直静压力，卸压后不得产生塑性变形。外槽轮排种器使用应不低于 500 h，金属排种器使用应不低于 800 h，排种器磨损程度经复检后应不低于表 1 规定的技术性能要求。3)垂直式排种器技术性能应符合表 7-2 要求。表 7-2 垂直式排种器技术性能项目排量稳定性变异系数%破损率%小麦1.80.5试验方法垂直式排种器性能试验性能试验在试验台架上进行，亦可安装在质量合格的播种机上进行，试验时排种轴应匀速转动。垂直式排种器排种盒组合强度试验应在万能试验机上进行，也可在能够满足试验要求的其它测试设备上进行。1)垂直式排种器排种性能指标计算公式平均排量转动圈数8 开沟器8.1 开沟器开沟器的作

37、用是开出种沟，引导和肥料入土并能覆盖和肥料，要求入土能力好，沟底平整，开沟深度能在 210cm 调节，覆盖良好，干湿土不混。8.2 开沟器比较分析及本机开沟器设计8.2.1 双圆盘式开沟器双圆盘式开沟器的圆盘通过球轴承安装在开沟器体上，两盘间有一定夹角，且在一点相聚，控制聚点高度及夹角可改变沟宽和沟形。多数在圆盘相聚，少数交错相聚，后者有更强的切削力。圆盘直径 D 已经标准化，常取 350mm，也有用 300mm 的。开沟宽度b=5。翼2=6070，保证残茬、土壤后滑，不挂草。中心脊线由圆弧连接而成，其下部为入土和减小翻土，曲率较小，为缩短长度上部曲率较大。其曲率半径 R 为 250350mm

38、.常用两片翼板焊接脊线而成，材料为 34mm 厚的钢板。铧尖和刃部要进行热处理，硬度为 37-42HRC。开沟器后部侧板由 2mm 钢板焊接到铧翼上。开沟器焊装后要进行抛光。9 覆土、装置9.1 覆土器是为播种后覆盖的。要求覆土均匀，先覆细湿土。精播时，不影响分布均匀性。谷物机上常用的覆土器有拖环式、拖杆式以及弹簧钢丝式和旋转轮爪式等。中耕作物播种机上常用的覆土器有板式和铲式，其主要参数见表 2，经过比较分析本次设计采用圆盘式覆土器，材料为 65Mn。9.2轮播种后可以保墒，防风蚀，并使与土壤紧密接触，有利于发芽。的压强要求为 0.30.5Kgf/cm2.播种机上轮重量不能太大，故常用辅助弹簧

39、增加轮压力。要求轮转动灵活，不粘土，不拥土，压后土壤不产生裂纹。以圆柱轮和圆锥复合轮用的较多。轮宽应稍大于宽，直径不可过小，否则转动不灵活，土壤容易产生裂纹。常取 300400mm。当用以驱动排种器时，可以适当加大直径。表 9-1板式铲式覆土器主要参数名称板式铲式选择依据覆土板长 L300380100120板宽 aa1=80100a2=（1/3-1/2） a150 度60 度6080按行距、苗幅宽和覆土量决定两板间夹角 与地面夹角 后开口宽 B60 度左右夹角小覆土能力小，过大易拥土堵塞过小覆土能力低65 度-75 度23.5 度左右1201806080按开沟宽、工作速度和整地条件决定要求通过

40、土块、根茬时不通过高度 H120180开式在粘重土壤常采用胶圈轮工作时，胶圈受压变形，加之活动环的冲撞，不容易粘土，质量好。本次设计采用凸面轮式9.3 轴承校核轮，材料为橡胶。前开沟器轴轴颈直径 d=17mm,轴承所受径向载荷 FR1=1000N，轴向载荷FR2=100N。1)初选轴承型号由题意选取轴承型号为 6203，查 GB/T276 得 6203 轴承的性能参数为，C=17000N，C0=11700N，n=30 转/分。10 常见故障与排除1)播种不均匀若因作业速度变化大，应使作业速度保持均匀；若因刮种舌严重磨损，应更换刮种舌；若困外槽轮卡箍松动，使工作长度变化，应调整外槽轮工作长度，固

41、定好卡箍。2)排种器不排种箱内时，应添加；传构不工作，应检修调整传构；驱动轮不转动，应排除驱动轮故障；排种轮卡箱、键销松脱时，应重新紧固排种轮；输种管或下种口堵塞，应及时排除堵塞物。，3)破碎率高作业速度快，使传动速度过高，易使破碎率高，应降低作业速度，保持匀速前进；护种装置损坏，应更换护种装置；刮种舌离排种轮太近时，应调整刮种舌与排种轮的间距。4)播种深度不够主要因开沟器拉杆变形，入土角度小，使开沟器弹簧压力所致。应矫直开沟器拉杆，增大入土角，并调紧弹簧，增加开沟器压力。5)开沟嚣堵塞播种机过猛，开沟器堵土时，应停机开沟器的堵土；作业时开沟器入土后。6)覆土不严紧弹簧。覆土板角度不当，应调整

42、覆土板角度；弹簧压力，应调结论本文利用 UG的运动仿真模块，在对播种机结构进行简化的基础上，建立运动仿真模型，对播种机机构进行运动仿真分析，研究施肥铲和双圆盘开沟器的运动情况。通过播种机的运动仿真动画，可以直观、生动地观察花生播种机在上坡和下坡过程中的运动规律，得到施肥铲和双圆盘开沟器运动轨迹曲线、施肥和播种深度曲线。对运动仿真曲线的研究有利于更好地调整仿形机构设计参数，从而减小仿形误差，保证仿形机构在实际应用中达到最佳仿形效果。参考文献1等.机械设计M.机械工业，19982.机械设计课程设计指导书M.高等教育, 19903,.机械原理M.高等教育, 20004.机械工程手册机械卷(一)M.机

43、械工业,19955.机械工程手册机械产品(一)P.机械工业,19826.机械设计师手册(上、下册)J.机械工业社,20027,.机械制图M.机械工业,20008.机械设计课程设计图册M. 高等教育,19879.机械零件设计手册P.机械工业,200410.机械设计手册(1-5 卷)J.机械工业,200211,何在册,.机械设计课程设计M.机械工业,199812陈隆德,.互换性与测量技术基础P. 大连理工大学, 199713.农业机械设计手册S. 中国工业，197014宋正德.农业机械P.人民，197815何天华.农业机械构造P.中国工业，196116.农业机械基础S.人民教育，197817.农业

44、机械学P. 中国农业机械，198018.机械设计R.高等教育， 198619Rajput R K. Elementsof MechanicalEngineeringJ. Katson Publ.House.198520Orlov P.Fundamentalsof Machine DesignR. Moscow: Mir Pub. 1987致谢本次设计的主要目的和主导是对播种机的结构进行仿真。在设计中进一步加深了对机械设计的实践能力，也对在大学四年里学到的其他相关课程进行了全面的复习和运用。尤其在综合分析和解决问题，独立工作能力方面得到了很大的锻炼。锻炼了的查阅资料的能力培养了的协同工作的能力，

45、但也了的不足比如基础不牢靠缺乏经济观念等。由于时间的关系和能力的限制，在设计中难免存在错误和。恳请老师的批评和指正。在本次的设计中，得到了机械系全体老师的大力帮助和指导让我受益匪浅。使我得以顺利的完成设计，再次表示衷心的感谢。附录Design of sawing anti-blocking mechanism forno-tillage planter and its cutting mechanismLiao Qingxi1,Huanwen2,Shu Caixia1Abstract: Based on blocking ies of no-tillage planter for dry-la

46、nd farming intwo-crop-a-year region in North of China andings of anti-blocking mechanismdeveloped, such as higher roion speed (above 1500 r/min) and biggererconsumption (widther consumption per unit up to 1641.74 kW/m, includingtractioner), a new sawing anti-blocking mechanism was developed and its

47、cuttingmechanism was investigatedhis pr. Meanwhile stress distribution of the saw-toothblade calculated by the ANSYS finity element software showedt the saw-tooth bladewould be feasible to corn straws. Experimental resultshe soil bin showedt:1)The sawing anti-blocking mechanism with two cutting mode

48、s of sustaining and no-sustaining c ould realize an egrated function of cutting and directly throwing by reverse ro ion, namely, it could throw straws directly to the rear of the opener by former angle of saw-tooth and thrower; 2)The cutting rate of straws would increase along with the rising of str

49、aw moisture and ro ion speed, and higher moisture of strawswould be of benefit to improving cutting quality; 3)The cutting rate of straws woulddecrease along with the rising of velocity of vehicle whileerval of the moved andfixed blade was determined. And the sawing anti-blocking mechanism had highe

50、r cuttingquality and lowower consumption without leaky cutting and tearing out with smallerval of the moved and fixed blade. Compared with other driving anti-blockingmechanisms, theoreticalysis and experimental results showedt the sawinganti-blocking mechanism had fine cut capability and lower roion

51、 speed (650 r/min)and lowower consumption (er consumption per unit width up to 2.95 kW/m) aswell as stronger suitability to different stubbles mulch. Additionally, a new way was found out to improve anti-blocking performance of no-tillage planter.Key words: no-tillage planter; sawing anti-blocking m

52、echanism; cutting mechanism;cutting rateroduction1Anti-blocking ie of no-tillage planter hade one of the key factors affectingproduction efficiency and seeding quality of two-crop-a-year region in North of China. It was because there was a great deal of crop stubbles and crop seeding was started sho

53、rtly after crop had been harvested, leaving no time for crop stubbles to decay. At present, there are two methods to solve anti-blocking i e of no-tillage: 1) Straws were chopped by the straw chopper before seeding, it would lead to adding working procedure andincrease costs of production as well as

54、 delaying seeding time; 2) Stubbles were clearedout by driving chopmechanism fixed on no-tillage planter, such as Strip WheatSpinning and Furrow Planter made in Hebei Nonghaha MachineryCorporation and2BMDF-Corn Strip Chopper made in China Agricultural University1and so on. Inpractice the driving cho

55、pmechanism had significant effect on antiblocking, but alsobigger vibration and noise as well as lower security because straws were chopped at high roion speed.It was reportedt the blade base linear velocity of several main straw chopmechanisms was betn 3756 m/s2, mostly chopmechanism combined with

56、ower consumption3, e.g.fine cutting effect for corncutting and striking had higher striking velocity and highthe blade base linear velocity up to 34 m/s could obtainstraws4, and 24 m/s on rice and wheat straws by supporting pole, respectively5. Evenif corn straws were cut by sliding cut with vertica

57、l blade, its velocity of cutting one straw, two straws and three straws must be up to 10.3 m/s, 13.6 m/s, 15.8 m/s6, respectively,and had highower consumption. In a word, because the driving chopmechanismdeveloped presently had high roion speed ( above 1500 r/min ) and highererconsumption (widther c

58、onsumption per unit up to 1641.74 kW/m, includingtractionpractice.er), to decrease roion speed ander consumption would be urgent inBased on practical problems, the objectivehis pr is to find a way to solve theingt it 64 is difficult for common smooth blade to seize straws and it mustrun at higher ro

59、ion speed, decreaseer consumption and improve cutting effewell as anti-blocking performance of no-tillage planter. Additionally some experiments were done by selecting saw-tooth as cutting blade of no-tillage planter and cuttingmechanism of the sawing anti-blocking mechanism was investigated.2Struct

60、ure and cutting rule of the sawing anti-blocking mechanism2.1Structure and characteristicsThe sawing anti-blocking mechanism was made up of saw-tooth blade, throwing bandevice, principal shaft, moved and fixed blade combination, covering s, opener andworking frame as well as transmissystem. Sketch o