气吹式棉花精密穴播轮的设计大学论文

全套机械毕业设计含《装配图》《零件图》《开题报告》《论文》《PPT》联系Q：153893706PAGEPAGE21设计题目：气吹式棉花精量穴播轮的设计学生姓名指导教师职称所在学院专业年级设计起止时间摘要国内外精密排种器在理论上的研究已达到了较高水平，但在实际应用方面成功机型还较少，主要表现为现有产品的性能难以满足实际生产的需要，多数成果只是在传统播种机上的简单应用，结构上并不一定适用。对结构进行优化设计，提高制造工艺水平和降低产品价格，并结合农业生产条件优选适宜的排种器类型。新疆是中国最大的优质棉生产基地，本项目的实施不仅可以解决多种作物尤其针对新疆棉花膜上精密播种问题，该穴播排种器使用中配用风机，在大中型播种机上均可配套使用，且具有对种子形状要求不高、不伤种等特点，有利于新疆棉花精密种植技术的推广，这对巩固和发展新疆棉花产业有重要的意义。具体实验内容如下：1详细介绍了实验背景。2详细介绍了穴播器的工作原理。3排种器工作过程分析。关键词:气吹式，棉花，精密，穴播轮AbstractPrecisionmeteringdeviceathomeandabroadinthetheoreticalstudieshavereachedahighlevel,butinpracticealsolesssuccessfulmodels,mainlyfortheperformanceofexistingproductscannotmeettheactualneedsofproduction,mostoftheresultsonlyinthetraditionalplanteronasimpleapplication,thestructuredoesnotnecessarilyapply.Tooptimizethedesignofthestructure,improvemanufacturingprocessesandreducedproductprices,combinedwithoptimalconditionsforagriculturalproductionsuitablemeteringdevicetypes.XinjiangisChina'slargesthigh-qualitycottonproductionbase,implementationofthisprojectcannotonlysolveavarietyofcrops,especiallyforprecisionplantingofcottonmembraneproblem，TheuseBunchseederequippedwithfan,canbeusedonsupportingmedium-sizedplanter,andhastheshapeoftheseeddonotask,donothurtthespeciescharacteristics,soinbothlargeandsmallplanteronsupportingtheuseofasophisticatedgrowingtechniquesconducivetocottonpromotion,thisconsolidationanddevelopmentofXinjiang'scottonindustryhasgreatsignificance.Theexperimentsareasfollows:1Adetaileddescriptionoftheexperimentalbackground.2Detailsoftheholeseedingdeviceworks.3WorkingProcessofseed.Keywords:Airblowing，cotton，precision，Dibbleround目录TOC\o"1-3"\h\u27809第一章绪论 2227811.1课题研究的目的和意义 2234721.2棉花物料特性 2218811.3国内外研究现状 4268691.4精量排种器研究发展的方向 519761.5精量播种技术中需要解决的关键问题 694211.6棉花排种器的研究的可行性及市场调查 7309441.7主要研究目标、内容与方法 829793第二章气吹式棉花精密穴播轮的工作原理 9280692.1工作原理及总体结构 914572.1.1设计目标 972862.1.2工作原理 9153902.1.3总体结构确定 10284642.2穴播器核心部件主要参数的确定 1297352.2.1滚筒尺寸的确定 12160772.2.2成穴器的参数确定 13297712.2.3窝眼孔取种器的参数设定 15279802.2.4气嘴的设计 15110152.2.5排种装置的设计 1622543常见排种装置的结构设计 1615614排种装置的工作原理 1711785第三章排种器工作过程分析 1939853.1充种区段 19205883.1.1充种过程分析 1949173.1.2种子的充种过程的种子运动分析 19229693.1.3充种过程中种子的受力分析 20155533.2鸭嘴成穴原理分析 212611第四章设计总结 24318054.1设计心得 24286904.2设计结论 2418411第五章展望 2513747参考文献 26展望30第一章绪论1.1课题研究的目的和意义种植机械是农业机械最大的家族，完成着农业生产中最基本最重要的一环，性能的好坏直接关系到农作物的生长和产量，围绕高产、优质、高效农业的发展，开发节约型农业所需的技术与设备已是我国农业机械技术的主攻方向。如免耕、少耕机具、深施化肥、地膜覆盖机械，精量与半精量播种机械等。精密播种技术是现代农业生产中采用的一项综合性技术措施。精密播种有二方面的含义：一是指播种精密，即将作物的种子按精确的三维空间即精确的行距、粒距和播种深度，单粒准确地播入土壤中;二是指种子精密。毫无疑问，精密播种能够使种子及植株在田间和地表空间可以获得均衡的营养面积，有利于植株的生长、发育，使个体植株健壮，果实粒大，有利于提高亩产量。精量点播器具有显著的经济效益和社会效益，发展前景可观。新疆是中国最大的优质棉生产基地，面积、单产、总产、调出量连续14年位居全国首位。棉花种植面积由1990年的652.8万亩发展为2006年的l930万亩，增长了l.96倍：同期单产水平由72公斤／亩提高到113公斤／亩，增长了56.9%：总产量由46.9万吨增加到218万吨（上报统计产量），增长了3.65倍，在中国棉花产量中已三分天下有其一。近年来，随着育种、种子加工处理技术、农药、除草剂和水利灌溉技术的不断发展与完善，使种子的发芽率和保苗率有了大幅提高，从而使精量播种技术有了更可靠的保证。降低棉花种植过程中的成本，提高生产效益是解决新疆棉花所遇到的问题的重要途径。拿新疆棉花种植来说，精量播种的面积在逐年增长，2005年仅新疆兵团棉花精量播种面积就达到11.3万公顷。实施精密播种后，亩用种量由6千克左右减少到2千克以下，若按新疆棉种市场价6元/千克，若兵团全部实施精密播种，则兵团仅种子投入一项每年就可节约近3亿元。本设计研究的意义在于：1.本项目的实施不仅可以解决多种作物尤其针对新疆棉花膜上精密播种问题，故在大中小型播种机上均可配套使用，有利于新疆棉花精密种植技术的推广，这对巩固和发展新疆棉花产业有重要的意义；2.本项目研究的膜上棉花穴播排种器造价低，使用能耗低，符合农业可持续发展的要求；3.新疆棉花种植面积达110万公顷，采用精密播种技术，仅购买种子和定苗人工费就可减少不少投入，很大程度上减少棉花种植成本投入。4.目前新疆棉花精密种植所使用的穴播排种器受振动影响大，稳定性差，无法适应高速作业，工作速度小于2.5Km/h，而本项目研究受振动影响小，播种效果稳定性好，作业速度预期可达4.0Km/h以上，作业效率大幅提高，在春季旱情较重的情况下，有助于抢墒播种。5.播种机械作业环境差使用中必须经受各种恶劣作业条件的考验。本项目研究的机械式穴播排种器与气吸式穴播排种器相比机构简单、制造工艺要求低、保养维护少，故更适合在恶劣环境中作业。1.2棉花物料特性种子的物理特性(physicalproperty)包括两类：一类根据单粒种子进行测定，求其平均值，如子粒的大小，硬度和透明度等：另一类根据一个种子群体进行测定(取相当数量的种子作为样品)，如重量(一般用千粒重或百粒重表示)，比重(specificgravity)，容重(volumeweight)，密度(density)，孔隙度(porosity)及散落性(10wmovement)等．种子的物理特性和种子的形态特征及生理生化特性一样，主要决定于作物品种的遗传特性，但在一定程度上受环境条件的影响．1.种子的千粒重(绝对重)对衡量同一作物品种不同来源(如生产地区或季节不同等情况)的种子播种品质有一定参考价值。2.种子的散落性：作物种子就每一单粒而言，是小团干缩的凝胶，其形状固定，非遇强大外力，不易变化．但通常一大批种子是一个群体，各子粒相互间的排列位置，稍受外力，就可发生变动，同时又存在一定的摩擦力．因此，就种子群体而言，它具有一定程度的流动性．当种子从高处落下或向低处移动时，形成一股流水状，因而称它为种子流，种子所具有的这种特性就称为散落性．当种子从一定高度自然落在一个平面上，达到相当数量时，就会形成一个圆锥体．由于各种作物种子散落性的不一致，其形成的圆锥体亦因之而有差别．圆锥体的斜面与底部直径所成之角可作为衡量种子散落性好与差的指标，这个角度即称为种子的静止角(angleofrepose)或自然倾斜角。散落性较好，静止角比较小(如豌豆种子)，散落性较差，静止角比较大(如水稻种子)．种子停留在圆锥体的斜面上所以不继续向下滚动而呈静止状态，是由于种子的颗粒间存在着一定大小的摩擦力，摩擦力越大，则散落性越差，而静止角越大．种子在圆锥体的斜面上由于重力作用而产生一个与斜面平行的分力，其方向与摩擦力相反．一粒种子在圆锥体的斜面上保持静止状态或继续滚动，完全取决于这个分力与摩擦力的对比结果．如该分力等于或小于种子颗粒问的摩擦力，则种子停留在斜面上静止不动，如该分力大于摩擦力，则种子沿斜面继续向下滚动，直到两个力达到平衡为止。种子的水分含量越高，则颗粒问的摩擦力越太，其散落性也相应减小．若用静止角表明这一关系，则呈正相关的趋势，测定种子的静止角时，必须同时考虑种子水分：而同品种的种子，则大致可从静止角的大小估计其水分含量。棉种的外形尺寸即长度，宽度和厚度，对排种器的结构设计起至关重要的作用。同时，棉种在含水率为测定值下的休止角和自流角的测量数值对排种器的理论分析亦起很大作用。这几个基本物理特性在设计前必须进行测量。本小节对市场上北疆地区常用的三种棉种分别进行了基本物理特性的测试。它们分别是中棉42，早36和297—5。测试一，取30个样本，测量了它们的长度，宽度和厚度，由此基础上计算长、宽、厚的标准差和变异系数。测试二，测量了它们的休止角和在铁皮上的摩擦角a。测试三，测量千粒重。测试四，把测试用种子烘干，测量其含水率。北疆主要棉种品系棉种主要外形参数棉种子自流角棉种休止角棉种千粒重棉种含水率1.3国内外研究现状精密排种器按其排种原理可划分为机械式精密排种器和气力式精密排种器。我国精密排种器的开发和研究开始于20世纪70年代初，但没有得到快速发展。近几年来，随着国外不同类型精密播种机的相继引进，我国精密排种器的研制工作已取得了很大的进步，新式播种机和不同型式的排种器也不断出现。例如，吉林工业大学李成华研制成功的倾斜圆盘勺式排种器、江苏大学胡建平等发明的磁吸式精密播种机，都是较新型的精密排种器；北京农业工程大学研制的振动式排种器及双辊动静式排种器，其精播小麦机速高于4km/h，但作业性能差；黑龙江八一农垦大学新研制的XGJP多用型孔式精密排种器是高速精播大豆等小粒距作物的一种机械式排种器，其播种速度达11km/h，但需严格精选种子才能工作；被称为我国在机械式精密排种器研制方面的一次重大突破的内侧囊种垂直圆盘式排种器，排种频率为22.11次/s，株距合格率达90%；中国农机院研制的2BJ-16气力式精密排种器采用气吹原理，也具有较高的排种频率；吉林工业大学研制的气力轮式精密排种器可高速精播小粒距作物，作业速度较高，粒距合格率达91%，而且所需气源全压为4.1kPa，同其它高速精播排种器相比，具有结构简单、制造容易、操作方便等优点。目前，国外生产和使用的精密排种器主要分为两大类：一是机械式精密排种器，主要有窝眼轮式、垂直圆盘式、水平圆盘式、倾斜圆盘式、指夹式等；二是气力式精密排种器，主要有气吸式、气吹式、气压式3种。20世纪40年代，国外就已开始研究精密排种器，目前技术已相当完善。精密播种机上除了设有完善的整地、施肥、喷药、覆土及镇压装置外，液压技术及电子技术也广泛应用在播种机上。目前，在欧美等西方国家已广泛使用气力式精密播种机械，其中气流一阶分配式、集排式排种系统已大量应用在谷物条播机上。同时，新的排种理论也相继应用到播种机械中，如荷兰VISSER公司、美国BLACKMORE公司的针式（又称吸嘴式）精密播种机、美国文图尔公司的齿盘式精密播种机等。研究适应高速作业要求的精密排种器提高播种机作业效率是播种机发展的方向。为保证作业效率、降低油耗和机组配套的合理性，大面积播种要求播种机的作业速度不低于8km/h。20世纪80年代初，国外在精播玉米等大粒距作物的作业机速就已达到8-10km/h，而我国的播种机的作业速度仍维持在5-7km/h。以谷物播种机的作业速度为例，目前国外同类机型的作业速度可达到15km/h，有的甚至可达到20km/h，而国内仅为8-9km/h。当提高作业速度时，播种机的多种工作性能就会下降。同时，由于精密排种器的排种频率很高，排种质量用肉眼或一般的观测手段是难以检测的。引出排种器仿真研究方法的研究现状（现有技术，存在问题，发展趋势）为引出你独具一格和你认为合理的研究方案过渡为此，研究适应高速作业要求的精密排种器具有非常重要的意义。1.4精量排种器研究发展的方向1.研究适应高速作业要求的精密排种器提高播种机作业效率是播种机发展的方向。为保证作业效率、降低油耗和机组配套的合理性，大面积播种要求播种机的作业速度不低于8km/h。20世纪80年代初，国外在精播玉米等大粒距作物的作业机速就已达到8～10km/h，而我国的播种机的作业速度仍维持在5～7km/h。以谷物播种机的作业速度为例，目前国外同类机型的作业速度可达到15km/h，有的甚至可达到20km/h，而国内仅为8～9km/h。当提高作业速度时，播种机的多种工作性能就会下降。同时，由于精密排种器的排种频率很高，排种质量用肉眼或一般的观测手段是难以检测的。为此，研究适应高速作业要求的精密排种器具有非常重要的意义。2.应用现代新技术提高精密播种机的整体性能精密播种技术具有省种、高产的优点。随着农业现代化的发展和农业产业结构的调整，精密播种机越来越受到广大农民的欢迎。但是，目前国内使用的精播机绝大多数是机械式或气力式播种机，具有播种过程全封闭的特点，播种质量无法直接获知，需要人工进行检查。在播种作业时发生种箱排空、输种管杂物堵塞、排种器故障、开沟器被土块堵塞或排种传动失灵等工艺性故障现象，均会导致一行或数行排种管不能够正常播种，造成“断条”漏播现象。尤其是大型宽幅耕播机，其作业速度高、播幅宽，如发生上述现象则会造成大面积漏播，导致农业大幅减产。因此，应将电子技术和液压技术应用在精密播种机上，使精密播种机越来越智能化。如利用光敏传感器制造播种机的监控系统，能够进行播种机的故障判断和种子积累；用单片机来监控播种密度和播种速度，能够最大限度的避免漏种现象的发生。因此，应用性能稳定、价格便宜的新型传感器、单片机等新成果，将会大大提高精密播种机的整机性能。3.采用新原理新技术研究精密排种理论现有的精密排种器在工作时其排种机理和结构对某些种料并不合适，因此多数仅限于理论上和实验室内的研究，并没有在实际生产中得到推广应用。目前，国内的精密排种器理论主要体现在：一是用机械方式直接从种群中精确拾取种子来确定排种量，如指夹式排种器，它对种子的形状、尺寸要求是非常严格的，因此要求对种子进行精选，有些种子还必须进行丸粒化处理；二是通过控制种子体积来确定排种量，如各种孔式排种器、勺式排种器、窝眼轮式排种器，它们利用排种元件上的容腔从种子群中分别精确分离出单粒种子或定量种子，因此种子的形状和大小及型孔的形式对排种都有直接的影响；三是用控制种子质量的方式去控制种子的排种量，如磁力类和气力类排种器，该种排种器虽然对种子的形状、尺寸等要求不严，但对结构的密封性等要求较严；四是通过控制种子流量控制种子的排种量，如电磁振动式排种器，对种子的质量大小有一定要求，对质量轻、体积小的种子较难精确分离。综上所述，有待进一步加强精密排种理论的研究，学习国外先进的理论和技术。4.加大气力式精密排种器的研究和推广力度气力式精密排种器主要是利用气流的吸附力或压附力，将种子与种子群分离从而达到精密排种的目的。同机械式精密排种器相比，这种技术具有不伤种、适应性强等优点。国内外对气力式排种器的研究越来越重视，如由内蒙古农机研究所研制的气吸式精密排种器，能够对玉米、豆类、高粱、花生等进行精密播种，从而达到省工、省种的目的；吉林大学研制的利用辅助气流向窝眼轮的窝眼中充填种子的气吹式排种器作业速度在10km/h时，仍保持较高的播种精度；黑龙江省农业机械工程科学研究院研制的气吸式排种器利用燕尾槽辅助囊种，使气吸式排种器在播种大豆时作业速度能达到12km/h。但目前气力式排种器的研究是在一些假定前提下完成的（如不考虑动压和种子群的影响），使理论和实际仍存在一些偏差。因此，气力式精密排种器将是今后精密排种器发展的重点。5.优化和改进设计现有产品结构参数目前，国内外精密排种器在理论上的研究已达到了较高水平，但在实际应用方面成功机型还较少，主要表现为现有产品的性能难以满足实际生产的需要，多数成果只是在传统播种机上的简单应用，结构上并不一定适用。对结构进行优化设计，提高制造工艺水平和降低产品价格，并结合农业生产条件优选适宜的排种器类型，将是未来一段时期内要解决的问题。1.5精量播种技术中需要解决的关键问题1.农机与农艺相结合为了真正实现精量播种的经济效益，要求农机必须和农艺相结合。根据农艺要求，设计的播种机要一次完成平整苗床、铺管铺膜、打孔、点种、覆土、镇压等工序，保证作物的播种精准。既播量精确，播深一致，种子损伤率低，行距和株距符合要求，且覆土均匀一致，镇压可靠。此外施肥应施于种子的下方或侧下方。2.提高排种器的播种单粒率和降低空穴率精量播种技术的3个指标中．播种多粒率与空穴率是影响精量播种技术普遍应用推广的两个关键因素。目前疆内气夹持式棉花膜上精量穴播器单粒率可达到95%以上，空穴率小于3%，较好满足了棉花精量播种的技术要求，但其结构复杂，生产使用成本高，配套性差。机械式棉花膜上精量穴播器单粒率92%左右，空穴率5%左右，田间性能不稳定。所以，研究开发新型机械式棉花膜上精量穴播器，探讨其机理，优化结构，解决机械式棉花膜上精量穴播器播种多粒率低，空穴率高，田间性能不稳定的问题，达到棉花精量播种的技术要求，对新疆棉区意义重大。3.提高精量播种机的作业速度当前，我区精量播种机的作业速度普遍偏低，最佳作业速度大都不超过4km／h。提高精量播种机的作业速度，可以使精量播种具有高效、节能、提高单机利用率、保证不误农时的作用。从原理与结构上开发设计新型精量排种器和播种机,考虑实际生产作业需要，在满足精播要求的前提下降低成本，提高精播机作业速度，已迫在眉睫。1.6棉花排种器的研究的可行性及市场调查目前新疆棉花的种植模式是地膜覆盖精量点播，这要求在地膜覆盖的的地表状态下，采用成穴装置在能够穿透覆盖物的前提下在土壤形成穴孔，并将排种器投出的单粒棉种送入穴孔中并覆土盖埋，这要求排种器要进行两次投种过程，即取种元件—成穴器—穴孔，只有解决二次投种问题，才能够设计出合理高效的排种器。在市面上目前性能较好的棉花精量点播器主要有以下几种1.气吸式棉花精量点播器。由石河子农科院研制开发的2BMKQ-12气吸式膜上精播机目前在市面上占有率在80%左右，其稳定工作速度在3.5km/h左右，排种器工作时，排种器腔体内产生真空，种子在压差的作用下被吸附在吸孔上然后种子随着径向槽盘同步做匀速转动，在运动的过程中，依靠重力将多余的种子清除，只剩一粒种子，当种子运动到排种器下方时，吸孔被排种器下方的断气阀堵住，种子失去真空吸力，靠自重沿径向槽盘投入鸭嘴内腔，并随滚筒到达鸭嘴顶部，完成一次投种。当鸭嘴转到垂直地面15°插破地膜入土时，排种轮压迫蝶形弹簧打开动嘴，种子依靠重力、离心力的作用进入穴中，完成二次投种。鸭嘴出土时，借助弹簧作用，动嘴回复原位，鸭嘴关闭，鸭嘴根据棉花株距要求均匀分布在穴播滚轮上，可实现连续播种作业。2.内窝眼棉花精量点播器。也称窝眼式精量穴播器。这种精量穴播器2006年在市场上出现到现在已有三年。在2007年生产的厂家有六团精准地膜机制造有限公司、七团修造厂、16团修造厂、28团修造厂、阿克苏利农机械厂五家。尽管是两家专利技术,但结构、原理完全一致。目前在新疆市面上占有率在15%左右，其稳定工作速度在3.5km/h左右，但对种子尺寸要求非常严格，在理想状态，单粒率可达到98%以上，空穴率小于2%,是一种理想的机械式排种器。排种器工作时，在排种器下部，内窝眼轴拐臂在弹簧的作用下沿指定的路径往复抖动七次，橡胶刷在底部与内窝眼轮接触，靠压力将棉种压入内窝眼内，同时完成取种、清种过程。3．钳夹式棉花膜上精量穴播器利用钳子夹持物体的原理研制而成。钳子张开一定角度，形成一“V”型槽，物料进入“V"型槽之后，钳子闭合，将外力转化成钳子两工作面的正压力和摩擦力，实现夹持物料的目的。利用定、动钳的动作以及弹簧弹力的作用实现棉种的取种、清种和排种，研制了钳夹式棉花膜上精量穴播器。钳夹式棉花膜上精量穴播器由接种杯、取种装置、取种导轨、成穴器动嘴、加种管、定盘、动盘、成穴器定嘴等零部件组成。实现精量播种一穴一粒要求的装置为其取种装置。取种装置主要由动钳和定钳组件等零部件组成，其中动钳组件是主要运动部件，通过其相对定钳的张开、闭合来控制取种装置取种、清种及排种等工作过程。控制动钳运动的零件为导轨，导轨轨迹主要由排种曲线、保持曲线、取种曲线三部分组成。排种曲线主要使动钳能够迅速张开，排出夹持的种子;保持曲线是保证动钳和定钳之间的开度，使种子容易进人到取种穴孔;取种曲线主要是使动钳和定钳能够平稳地夹持住进入穴孔的种子。动钳组件中的滚轮体在导轨上运动，随着导轨的变化，带动动钳克服弹簧弹力运动，周期性地使动钳与定钳形成“V”型取种槽，实现取种装置的取种、清种和投种。目前主要存在的问题有目前使用的机械式排种器结构简单，造价低，但其对种子适应性差，种子尺寸要求严，作业质量不高，达不到精量播种的要求，目前无法适应高速作业;气力式排种器适应性强，通用性好，虽可实现精量播种，但气力式排种器结构复杂，气压对排种器性能影响较大，气压(或真空度)对风机及其动力传递结构要求较高，在高速作业状态下工作性能很不稳定。工作时需配风机，在一般小型播种机上实现精量播种较困难。在目前农户分散经营、经济势力不强的情况下，普遍推广气吸式精量播种技术难度很大。另外，其它类型的精量排种器如电磁式由于实施起来技术难度较大，至今未被广泛使用。分析现状可以得出以下结论:气吹式排种器造价虽然目前较机械式稍高，但其已成为是国际精密排种器起发展的大趋势。在国外精密播种机主要向大型、高效、操作和控制电子化发展，排种器主要采用气力式.虽然目前我国还存在农业机械化水平、农民的收入及技术均不高的状况，但我国农业必将向国外的播种方式发展，做到高速精密化的播种形势，而气力式精密排种器则是实现高速化播种的重要发展方向。所以本人认为，研制推广气吹式精密排种器符合我国农村发展的国情。1.7主要研究目标、内容与方法本毕业设计的研究目的是在国内外棉花播种机具研究的基础上，针对目前农业生产的急需和播种环节存在的问题，研制一种棉花膜上精密播种机具。研究设计中采用理论和试验相结合的方法，对以下内容进行研究:1.棉花精量排种机理研究，由于棉花种子物料学特性和新疆种植的特殊性(新疆棉花种植以膜上点播或膜下点播为主)，用目前使用的精密取种无法满足生产的需要，所以需要针对棉花种子的物理特性研究新的取种方法。由于课题组曾研制出的气吹式取种方式在棉花精量取种方面取得成功，而且种子破损率低、对种子形状要求不高、取种效率高、可高速作业（速度大于8km/h）的特点，现将该取种方式应用于棉花精量取种。为满足设计要求，需要研究的问题有:(1)取种部件(锥孔)的形状对取种的影响;(2)气室气压对取种及清种的影响;〔3)清种方式和清种力度的研究;〔4)气吹作业速度对取种精度的影响。研究目的:得出精量取种与以上各影响因素的关系。2.棉花精量排种装置的研制，在以上研究的基础土，研制出适合新疆棉花种植模式的排种器。新疆棉花种植主要以膜上点播为主，目前比较理想的膜上点播方式是点播滚筒，用点播滚筒点种可一次性完成排种、打一穴和投种工序。侨茄精量排种器也采用这种点播滚筒式排种装置。棉花点播轮的结构设计主要有点播轮的直径，气吹式取种装置的布置，锥孔打开、闭合机构的设计，清种装置的固定和打穴鸭嘴的设计等。3.结构设计中需要解决的问题有种子怎么从窝眼孔空中掉落到牙嘴中，窝眼孔的打开要有一定角度，滚筒转动灵活、转动阻力小，鸭嘴入土深度须满足农艺要求。这些问题主要由动力学和机加工工艺解决。第二章气吹式棉花精密穴播轮的工作原理2.1工作原理及总体结构2.1.1设计目标精量点播器的主要性能指标及要求如下:1)点播穴粒数1～2粒;2)空穴率小于3%;3)不合格率(含空穴)不超过6%;4)粒数合格率大于94%;5)种子破碎率不超过1.5%;6)作业速度2.5～3.4ｋｍ/ｈ;7)点播器转动灵活、无卡滞现象。依据国标GB6973-86和新疆棉花膜上精量穴播的实际需求，该穴播器的试验目标是:1.能够满足我区棉花精量播种的农艺技术要求和主栽模式。单粒率大于91％；空穴率小于3%；多粒率小于6%；种子破碎率小于1.0%。2.结构简单合理，性能稳定可靠，且能够与目前使用的气力式棉花播种机配套。3.作业速度3.5～4km/h4.维护使用方便。2.1.2工作原理整个点播器在外在动力的作用下，绕着轴转动，整个点播器主要由动盘、定盘和轴组成，其他部件都在其上，定盘是不动的，固定在轴上，轴不转动，只是起到力的传递作用，动盘绕着轴转动。定盘的作用是:(1)与动盘组成种子室;(2)控制充种角和清种角。动盘的作用:(1)与定盘组成种子室;(2)给取种窝眼孔提供动力。轴的作用:(1)联接定盘;(2)力的传递作用。该点播器工作时，滚筒在铺好的地膜上滚动，种子由种箱经滚筒定盘上的进种口进入种子室，依靠重力和惯性力进入两块半圆形锥孔组成的窝眼孔形式的充种室，在滚筒的转动下，窝眼孔表面的种子在重力的作用下滑落或脱落，完成第一次情种；在随着滚筒的转动，窝眼孔达到清种区，再由气嘴吹出的气流气压作用下，使种子从窝眼孔中吹出直至再窝眼孔底部只有一颗种子。随着滚筒的转动，窝眼孔中的种子随着窝眼孔一起进入护种区，由于离心力作用和护种板的作用下随滚筒转动到达投种区。当运动到投种区是，窝眼孔的特制开关与偏心轮的挤压作用下，逐渐被打开，种子调离窝眼孔；窝眼孔中的种子在重力和离心力双重作用下的影响下，护送到成穴器底部。当滚筒远动到底部时，成穴器固定嘴也接触地膜，成穴器开始破膜入土开穴，达到活动嘴的尾部压板与地面接触并滚过，克服弹簧张力使活动嘴打一开，种子在重力、离心力共同作用下落入穴底，完成一次点播。点种的全过程包括充种、取种清种、护种接种和投种四个阶段.其工作原理如图2.1所示。图2.1气吹式棉花穴播轮原理图2.1.3总体结构确定1.排种器类型及特点1.气吸式排种器:(1)工作原理，种子箱内种子流入排种器存种室，排种盘将吸室与存种室隔开，吸室通过软管与风机相连，当风机工作时，使吸种室产生一定的真空度，排种盘吸孔处形成吸力，将存种室内种子吸住。种子随排种盘旋转到刮种部位时，刮种器将多余的种子刮掉，只留一粒种子继续随排种盘旋转到开沟器上方无吸力处。(2)特点与适用范围，排种盘吸孔直径根据作物种子尺寸确定。可以单粒点播、穴播和条播。气室吸力可通过风机转速或进出口风门大小来调节。该排种器的优点是能适应不同作物种子，对种子尺寸要求不严损伤率小，能适应较高速的播种作业但须配置风机，消耗功率多，而且制造的使用要求较高。。2.弹性夹持式排种器:(1)工作原理，工作时，穴播器在苗床上逆时针滚动，安装在排种器滚筒上的取种器随之做回转运动穴播器种子室中的种子主要集中在种子室右下部做环流运动。当取种器由定盘护种带出来，经过种子群时，取种器夹子在驱动力和凸轮反作用力的作用下，与固定板之间有一定夹角，形成一V型充种区，种子在重力、离心力和种子群力的作用下进入V型充种区。随着取种器的上升，夹子在驱动力和凸轮反作用力的作用下,张口慢慢变小，进入V型区中的一粒种子被夹持住。当取种器离开种子群运动到穴播器的上部，没被夹持住的多余种子在重力等作用下从取种器上自行落下，实现清种。当取种装置运动到穴播器的另一侧进入护种带后，夹子在驱动力和凸轮反作用力的，张口慢慢变大,即夹子张开，被夹持的种子在重力等作用下投入梯形接种杯与护种带共同组成的封闭接种区，确保种子进入梯形接种杯，防止因振动等原因造成的种子漏接，降低投种引起的空穴。随着点播轮的滚动，接种杯中的种子进入成穴器，成穴器在苗床上掘穴并打开，种子在重力、离心力的共同作用下落入穴底，完成一次点种。(2)特点与适用范围，穴播器工作全过程包括充种、取种清种、护种投种和点种四个阶段。种子被夹子强制夹住，工作可靠。该排种器大部分零件是薄钢板冲压件和塑料件，重量较轻，拆装较方便但结构复杂，排种底座及指甲磨损后排种性能下降，需定期更换。在作业速度4公里以内时排种性能良好。3.水平圆盘式排种器:(1)工作原理，排种盘有两种:周边带槽孔的圆盘和带圆孔的圆盘，其工作原理相同。排种器工作时，种子箱内的种子靠自重填充到旋转着的排种盘槽孔或圆孔，并随排种盘转到刮种器部位时，被刮种器刮掉多余的种子，保留在孔内的种子转到排出口时，种子在自重和推种器作用下落入种沟内。(2)特点与适用范围，排种盘上的孔型由种子形状、尺寸和每穴要求粒数确定，并按一定的间距排列。排种的株距与排种盘转速和孔数有关。播种机上都配有多种槽孔尺寸的排种盘。可根据所播作物、种子尺寸、播量和株距来选用。该排种器精密播种玉米、高粱、大豆等种子的播种机上。作业速度一般不大。4.气吹式排种器：气吹式排种器以窝眼轮式排种器为基础，改进清种装置，以气流为清种手段的气吹式排种器，很好的提高了取种盘排种质量。种子在取种区时，受到重力和取种盘两侧压差的二个外力的作用，使取种盘型孔顺利吸附种子。在种子随取种盘转动到清种区时，取种盘型孔上多余的种子在高压气流嘴的作用下被吹掉，取种盘型孔内只留一粒种子被压附，种子继续随取种盘转动到气压消失的护种区，种子在进入卸种区后，在自身重力及推种片的作用下将种子排出并投入种沟。此气吹式排种器主要用于经济作物且种子较大的玉米和大豆或者经过丸粒化的甜菜种子等的播种作业，该排种器在国内外大中型播种机上得到广泛的应用。优点：不同外形几何尺寸的种子均有良好的充种性能；种子均在气流下完成充种、携种、剔种，伤种率很低，并且可在较高的作业速度(8km/h)下完成排种作业。缺点：该排种器多在较高压气流的作用下完成排种工作，高压气流多为拖拉机输出动力或者独立动力输出带动风机旋转形成，动力消耗大；另外，播不同作物种子时需调节气流压力，若气流压力不足，多余的作物种子不能完全剔除，造成重播；反之气流压力过高，型孔内的所有种子会被吹走，造成空穴，因此要求机具具有较精准的气流压力控制装置；且该种取种盘的加工制造相对窝眼轮较为复杂。研究发现气吹式排种器在各项指标对比中占有一定的优势，它对种子外形比型孔式适应性要好，且具有不伤种等特点，经综合考虑之后，决定采用第四种方案。根据农业技术要求和点播器作业工艺过程，通过对研制开发的指夹式、嵌夹式和自锁夹持式、气吸式、气吹式精量穴播器结构原理充分研究分析的基础上，提出了这种棉花精量穴播器的总体结构方案。该穴播器由排种器滚筒,取种窝眼孔,成穴器,进种口,气嘴,弹簧,翼板,动盘,定盘,排种器轴等零部件组成（如图2-2所示）。其中成穴器、取种器均匀的固装在排种器滚筒上，与动盘同步旋转。凸轮与定盘组接在一体，护种带将密闭投种区与种子室有效隔开。图2.2气吹式棉花精量点播器的结构组成示意图1.开启压板2.窝眼孔3.扇形开启装置4.蝶形弹簧5.滚筒6.护种板7.气嘴8.摇臂开关9.扭矩弹簧10.动挡圈11.定盘12.定挡圈13.轴14.进种管2.2穴播器核心部件主要参数的确定2.2.1滚筒尺寸的确定滚筒的半径R是一个重要的参数，其大小与滚筒转速有直接的的关系。滚筒转速过高充种、取种清种不利，所以要使穴播器有较高的理想工作转速，R应该取大值。但R过大，滚筒结构尺寸过大，增加整机的重量，对整机悬挂极为不利。R的取值范围一般在150—200mm之间。具体尺寸还应考虑到播种作物的株距。播种作物的株距t （1）式中H为膜下播深，Z为成穴器数目根据新疆垦区棉花密植播种播深H＝25mm，株距t=90mm的农艺要求，依据实践经验初取滚筒的半径R=200mm，代入（1）式得：Z＝2×3.14(200+25)÷90＝15.7圆整得Z=15（个），即成穴器数目应选择15个。然后将Z反代回（1）式得：，圆整得R＝190mm由于在半径这个范围内的排种轮上分布15个打穴器，相对分布密度较大，根据实践经验，排种器在田间产生的滑移很小，几乎可忽略不记由上可见，又株距和播深决定了打穴器数目，且和有着密切的关系，设计中应综合考虑。穴播轮的另一个重要参数是滚轮的轮体宽度B。有关数据资料表明，具有垂直侧壁的播种轮轮缘越宽，即取种口离轮体侧壁越远，种子的囊入性能越差。反之，其轮缘越窄，取种口离轮体侧壁越近，种子的囊入性能越好。因此，兼顾轮体上成穴器、窝眼孔等部件的配置，轮体宽度B取为80mm.2.2.2成穴器的参数确定根据结构的不同，目前已有的穴播器可分为滚轮式和直插式两种。根据成穴部件，滚轮式穴播器又可分为鸭嘴式、活塞式和铲式。近几年,农机工作者为了解决机械化覆膜种植中普遍存在的种穴与膜孔错位、成穴器撕膜、挑膜等问题，进行了多种插播成穴器的理论探讨与应用研究,从理论上又提出了多种直插式成穴器:凸轮导板式（如图2—1）、双凸轮式（如图2—2）、凸轮—曲柄式（如图2—3）、分置双凸轮式（如图2—4）等。1.穴杆2.凸轮3.导板4.推杆图2—1凸轮导板式成穴器示意图1.竖直方向凸轮2.水平方向凸轮3.水平方向推杆4.竖直方向推杆5.成穴杆图2—2双凸轮式成穴器示意图1.凸轮2.推杆3.成穴杆4.连杆5.曲柄图2—3凸轮—曲柄连杆式成穴器示意图1.水平方向凸轮2.垂直方向凸轮3.水平方向推杆4.成穴杆图2—4分置双凸轮式成穴器示意图柱塞式、鸭嘴式穴播器的成穴部件径向分布在滚轮上（如图2—5、2—6），并在滚轮的带动下，在播种方向的平面内做摆线运动。在成穴器运动到最低点时，柱塞内腔顶杆或鸭嘴上配置的压板将活门打开，完成投种。较柱塞式穴播器，不论从结构还是从原理上来说，鸭嘴式穴播器（如图2—6）要好一些。但它只要陷入松软或潮湿的土壤内，开启机构就会失灵；在较硬的土壤上工作，成穴器入土、开启困难。所以要适应免耕地，必须对传统的鸭嘴式穴播轮结构加以改进和优化。1.滚轮2.轮盘盖3.轮轴4.凸轮5.成穴器总成图2—5柱塞式穴器示意图1.回位弹簧2.活动嘴3.固定嘴图2—6鸭嘴式成穴器示意图分析比较各个成穴器的优劣，决定本次本设计采用在新疆范围内使用最多的矩形鸭嘴式打穴器，这样可以有效的降低排种轮加工成本以及提高零配件的互换性。矩形鸭嘴式打穴器的结构参数决定着穴孔的形状、膜孔的尺寸以及播种的深度。鸭嘴滚筒的成穴效果及及落种位置主要取决于固定鸭嘴的设计，通过查阅大量的资料和相关实验，将固定鸭嘴滚筒设计成如图2—7所示的结构形式，固定鸭嘴的成穴边线与过前端的半径成α角，且α在38°~43°时，具有较强的入土成穴性能，且不易挂膜，效果较好。鸭嘴高度H根据最大播深hmax确定，如图2—8所示。根据农艺要求，棉花的播深在20—30mm之间，本次设计确定播深hmax=25mm。根据公式：H=k1hmax/sinc，其中k1=1.5—2鉴于地表杂物及不平整等问题，取k1=1.7、c=65°，得H=56mm。试验表明，鸭嘴高度高于50mm时，具有较好的铺膜入土成穴能力，但鸭嘴高度超过80mm时，较容易挂膜，影响铺膜质量，且种子滑道较长，落种时间增加，难以实现高速作业，本设计鸭嘴高度H=56mm。鸭嘴的宽度L应能在保证种子在下落过程中不与鸭嘴内壁发生碰撞的基础上尽量要小，避免种子在播行内左右位置差异，影响精播质量，在综合考虑棉花尺寸及最小行距的基础上，确定鸭嘴的内径宽度L=20mm（不含材料厚度)图2—7鸭嘴滚筒图2—8鸭嘴结构参数2.2.3窝眼孔取种器的参数设定对于锥孔来说，若锥孔顶角大，则充种好，易于清除多余的种子，但不利于投种；若顶角小，则进入孔底的气体量和速度都减小，有利于压附种子，但不利于清除多余种子。窝眼孔的锥角θ越大，充种越好，易于清除多余种子，但是不利于投种，一般θ=45°~52.5°。相对来说，底孔直径大，漏气量大，有利于保留一粒种子，但不利于清除多余的种子。一般说，种子大时，底孔直径应大些。根据相关资料，播棉花时，底孔直径在3～4mm范围内较合适。种子的流动性好，型孔表面光滑可取较小值。底孔直径d过大，吹气清种时，泄气量大，多余种子不利于被吹走。D过小，窝眼孔内压差小，对种子的压附力不足，种子易被吹走，造成空穴。根据相关研究当d为3.6mm时，充种效果最好，所以本次设计取θ=50°，d=3.6mm，D=18mm。如图2-9所示图2-9窝眼孔结构简图2.2.4气嘴的设计比较敞口式出风口、三段式出风口和栅栏式出风口对风速的影响。通过试验资料表明，栅栏式出风口的轴向风速分布较均匀，清种效果好，所以本次选用栅栏式气嘴。进气口为24mm的圆管，进来的气流经过80°倾斜角的扇形圆弧板挡住，通过内径为15mm、外径为24mm、有6个小方口的半圆形出口吹出。气流速度和压力各处较均匀。气嘴由铝合金制成。气嘴的尺寸跟种子的大小有关，和窝眼孔的的尺寸有关，所以根据本次设计的参数确定D=16mm,d=3.6mm。风嘴吹气清种范围为5°。简图如下所示：2.2.5排种装置的设计常见排种装置的结构设计目前常见的点播排种器所采用的基本原理主要有以下两种：（1）根据种子的粒型，用型孔将种子从种箱中分离出来，并将其排列整齐后播入种穴中；（2）利用气力将种子从种子箱中分离出来，按粒吸附并排列在排种器上，然后播入种穴。其中气力式排种器对种子尺寸、形状的要求不严格，具有较好的通用性，且播种速度较高。但结构较复杂，种子不容易破损，风机的能耗也较大。因此，相比较而言，前一类排种器更适于滚轮式穴播机。其中常见的形式主要有：1.窝眼轮式排种器：如图2-10所示，窝眼轮式排种器的主要工作部件是一个垂直安装在种箱底部的，绕水平轴旋转的窝眼轮。根据种子的大小，在窝眼轮的外缘开有一排整齐的圆形型孔—窝眼。窝眼轮转动时，种子在重力的作用下进入窝眼内，刮种板将多余的种子刮去后，窝眼内的种子随窝眼沿护种板转至下方，最后又依靠重力的作用落入种穴或由推种器投入种穴。2.勺匙式排种器勺匙式排种器主要有直立勺盘式（如图2-11）和倾斜勺盘式两种。勺盘是一个由金属制成的圆盘，盘面上同一圆周内均匀地分布着许多冲压出的“勺”。勺盘开始转动后，“勺”就不断地从种箱下部舀上种子并将其带至上方的排种口处将其排入种穴。3.内环型孔式排种器如图2-12所示，内环型孔式排种器的圆环转动时，种子在圆环侧壁与排种器壳体构成的充种室内进入圆环内侧的型孔。由于型孔在种子进入处的开口较大，入内较小。所以型孔转到上方后，多余的种子靠重力自由落下，返回充种室以备继续使用。进入型孔内的种子则沿护种板转至下方排出。这种排种器结构简单，但通用性较差。综合上述及其他类型排种器的结构和性能不难发现，这些排种器均与该机的成穴器很难配合。针对这种情况，该机设计了一种结构精巧，制造使用简便的排种模块(如图2-13)。图2-13排种模块排种装置的工作原理该排种装置的种子室部分主要由穴播轮体壳构成，排种模块安装在其内（如图2-13）。工作时，排种模块随穴播轮一起转动，由于锥孔（即入种口）与摇杆开关连接，在充种区内，锥孔在扭矩弹簧的作用下处于闭合状态，种子进入锥孔中。随着转动的继续进行，多余的种子在重力的作用下落回种箱以备继续使用完成第一次充种；进入清种区后，在气嘴气压的作用下，最后只留下一颗种子在锥孔底部；然后进入有护种板的护种区。当载有种子的锥孔随着穴播轮转至某一较低点时，在摇臂开关被偏心轨道的挤压作用下，锥孔被打开，锥孔内的种子就会从锥孔底部进入鸭嘴式成穴器，最后完成投种。其结构（如图2-14）所示。1.种子2.合页3.锥孔4.护种板5.摇臂开关6.扇形尼龙7.销轴8.滚筒9.地面a.摇杆运动方向b.扇形开关运动方向图2—14排种的工作过程第三章排种器工作过程分析3.1充种区段3.1.1充种过程分析充种是排种器正常工作的前提。在排种轮内腔运动的种子群，存在着种子环流层，此环流层从横剖面上看可以分为：上升区域、塌落区域、回流区域、相对静止区域。整个环流层中的种子有三种充种途径：填补空间方式充种，相向运动方式充种和相同运动方式充种。以填补空间方式充种发生在环流层的开始端，即取种器充种的开始段。当取种器离开护种带尾端进入种子环流层时，由于取种器V型充种腔前端、侧面均有取种空间，种子在重力、离心力、种子间推挤力的联合作用下，迅速塌落填补空间，并随穴播器转动引起的种子流动，使种子充入取种器V型充种腔。如果由于种种原因，取种夹V型充种腔仍未充满种子，那么，在接下来的一段里，从回流区域回流的种子，迎面涌来，和V型充种腔呈现相向运动，涌来的种子在重力和惯性力的联合作用下，以相向运动方式实现二次充种。当取种器随着滚筒旋转而继续上升，回流的种子（速度为v1）开始接触取种器，其速度由v1变为瞬间接触零速度，而后迅速改变方向，成为随穴播器运动的加速运动，整个运动过程（v1→0→ω1）变化很快。在此区段中同向速度差为：，式中：R为穴播器滚筒半径；ω为穴播器滚筒的角速度；c为种子厚度尺寸；ω1为种子的角速度；在穴播器内摩擦力和种子间摩擦力的共同作用下，每层种子呈不同角速度随穴播器同向和反向旋转，以相同运动方式实现充种。综上，在充种区，种子经过上述三阶段不同充种方式，确保取种器V型充种腔100%充满种子。3.1.2种子的充种过程的种子运动分析呈环流状态的种子处于回头和随轮带动起步的阶段,沿轮转动方向上种子的角速度ω1≈0(ω1变值0→ω),此时,离心力P=mRω12≈0,重力mg、下落种子的冲击力Fi、种子间的摩擦力Ff及环流中种子的动能联合作用以填补空间原理给V型充种腔充种。种子入腔速度为:式中：h1——种子在环流中被拖带的高度;Ff——种间摩擦力;S——种子在种堆上的滑移长度;Fi——下落种的冲力;ti——冲力Fi的作用时间;t——种子入孔时间;g——重力加速度;m——种子质量。进入到取种器前端空间中的种子在重力、壳体摩擦阻力和离心力作用下进入V型充种腔。此段,腔内随动种子的角速度ω1逐渐增大,所受离心力P增大,P和mgcosθ及种间推挤力联合作用,使后续种子补充入腔,确保充种率100%。3.1.3充种过程中种子的受力分析设穴播器以角速度ω旋转,种子与取种器窝眼孔间摩擦系数f,种子质量m,种子绝对运动角速度ω1，取种器窝眼孔与种子带间的夹角a,建立极坐标系rθ，单粒种子在充种腔内的受力如图3-1所示。重力:W=mg；离心力:F2=mrω12；窝眼孔支持力:N；窝眼孔底部支持力：N1，摩擦力:F1。其中,m—种子质量;g—重力加速度;r—种子带内缘半径;ω1—种子绝对运动角速度。由于空气阻力较小,将其忽略。设种子的位置角是θ时，且不受切向惯性力,建立种子平衡方程：(1)(2)充种过程中，假设N1≈0，R≈r；又因棉种近似回转体，其在取种器夹子其它面上的移动，可假设为纯滚动，其摩擦系数f≈0；代入上式可得：(3)(4)由(3)、(4)可得：(5)当a=45°时，（6）从（6）式我们可以看出转速ω1和充种角的关系，转速ω1越高，充种角会随之增加。图3-1充种腔内种子的受力图3-1充种腔内种子的受力3.2鸭嘴成穴原理分析1.穴孔形成过程分析穴孔是由鸭嘴对土壤的剪切和挤压作用形成的。如图3-2所示，成穴器工作时，先由顶端接触地表，破茬入土，以余摆线轨迹形成穴空的下半段轮廓段;同时，固定嘴挤压土壤形成穴孔的段;穴播轮转过一定角度后，活动嘴开始打开，并挤压土壤，形成了穴空的段。形成各段曲线点的轨迹方程分别如下：段为鸭嘴尖点A的轨迹:段由鸭嘴活动嘴出土过程中形成，方程为:段由固定嘴在入土过程中形成，方程为:图3-2穴孔形成过程2.穴孔大小的分析穴播器打出的穴孔大小是评价机具性能优劣的指标之一，为了探索减小穴孔尺寸的途径，首先建立穴孔模型。为了便于建模，现作如下假设;①机速的变化和成穴轮的下陷只对滚动半径有影响;②穴孔宽度不变化。穴孔的大小可用面积来度量，即式中—穴孔纵长;—穴孔宽度。因的变化不计，故穴孔面积由穴孔纵长所决定。由图3-3可知，穴孔纵长为式中，,可分别由(3-60),(3-61)计算式中、分别为鸭嘴前面和后面在土壤中形成穴孔曲线包络线时，鸭嘴中线的最大转角。图3-3穴孔纵长、关系图将其代入式中，可计算得，结果见图，从图可以看出，当,,,增大时，凡将增大。当一定时，随增加，增大，但增加较少。也就是说，穴播轮半径对影响较小，所以其值可根据等其它因素(如质量、配置)来确定。第四章设计总结4.1设计心得通过两个多月的资料收集、整理和设计，我所设计的气吹式棉花精密穴播轮已经完成，在这两个多月的过程中，我通过对资料的收集、检索以及查找，找到了很多对设计有用的资料，从而保证了设计顺利地完成。可以说这次设计是对我以前所学到的知识、收集资料的能力和设计方法等能力的一次综合的锻炼。在这个过程中，我先到新疆石河子149团了解了穴播轮主要结构及工作原理，然后熟悉整个设计流程。通过对图书馆借阅的各种手册、说明书等资料的整理，根据设计要求，拿出自己的设计方案。在整个设计过程中，使我的综合能力得到很大的提高，所学知识与以后的工作能够得到更好的衔接。我国是一个农业大国，虽然耕地面积广阔，但是农业生产的效率跟一些发达国家相比有着很大的差距。我所设计的气吹式棉花精密穴播轮提高农业生产效率，对实现农业生产自动化有重要的作用。由于棉花播种机的结构特点，是它具有操作简单适用范围广等特点。采用专用的排种器大大降低了种子的破种率，提高了农作物的成活率。该机固有广泛的社会效益与经济效益。通过本次的设计过程，锻炼了我的动手能力，同时也知道了自己以后应该在哪些方面在努力学习，使以后的学习有了更好的针对性。此次设计对我来说是非常重要的一个学习过程，学到了设计的整体思路和方法，是参加工作前的一次很好的锻炼。4.2设计结论1.研制了一种新型的精播棉花的气吹式精密穴播轮，研究中，在借鉴了国内外现有精密排种器的基础上，经过认真分析，设计了新型的气吹式棉花精密穴播轮。2.建立了该精密排种器的三维模型，为今后优化设计奠定了基础通过对工作过程的理论分析，包括排种器的充种，清种，护种，排种过程。实验证实了理论分析的过程的正确性。第五章展望与不足这次设计虽然勉强完成了各个主要部件的设计与分析完成了，但是由于设计经验和知识储备上的不足，存在不足在所难免，如：各个机构的安装位置仍需优化，首先是投种种装置，由于投种装置置于机构内部，导致其调整与维修比较不方便等。棉花种植的应用是关系到民生的大事，对棉花的播种机械化，农民增收，以及棉花这种农作物的出口创汇有着重大关联。设计出能使广大农民应用的机器对农业发展也是至关重要的。相信在以后的学习过程中，随着社会科学技术的发展，通过学习各方面的经验以及通过各种实验，实地操作应用，一定会做出更加优良的改进，使得此穴播轮在工作过程中更加人性化，各结构之间的配合达到最佳状态。效率更高，人力得到更大的解放。从而促使我国棉花种植业乃至整个农业加快发展，使其在激烈的世界经济竞争中获得一席之地。对于本穴播轮设计可能的不足之处，在将来做出以下的优化步骤：1.进一步优化本排种器的结构。试验过程中发现了本排种器的不足之处：2.将定盘用友有机玻璃支座可以使种子运动和取种过程透明化。3.由于整机基本由通用机床和手工制作，加工工艺和装配工艺水平较低对试验有影响。4.将棉种种子进行包衣处理或丸粒化，进一步试验，可能更有利于排种器性能的发挥。5.条件具备时，对这种新型的精密排种器进行田间试验。若发现不足，做进一步的研究，以期早日用于实际生产作业。参考文献[1]农业机械设计手册[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007.11.[2]廖庆喜，杨波等.内充气吹式油菜精密排种器气室流场仿真[J].农机机械学报,2012,(04).[3]胡树荣，马成林等.气吹式排种器锥孔的结构参数对排种质量影响的研究[J].农业机械学报,1981,(9).[4]汤楚宇，向卫兵等.气吹式杂交水稻精播排种器型孔型式的实验研究:[J].农业工程学报,1999，(6).[5]刘中锋.气吹式排种器的创新研究（学术交流），2012.8.[6]冯占荣.基于CAD-DEM-CFD耦合的气吹式排种器数字化设计方法研究,博士论文,2010(12):52-53.[7]胡斌,罗昕,王维新.新型指夹式膜上精量点播器的研究[J].石河子大学学报,/kns50/detailref.aspx?filename=NYJX903.006&dbname=CJFD1999&filetitle=%e6%89%93%e7%a9%b4%e6%92%ad%e7%a7%8d%e6%9c%ba%e7%bb%93%e6%9e%84%e5%8f%82%e6%95%b0%e5%92%8c%e5%b7%a5%e4%bd%9c%e5%8f%82%e6%95%b0%e7%9a%84%e4%bc%98%e5%8c%96%e8倾斜圆盘勺式精密排种器分种勺持种空间分析[J].沈阳农业大学学报.[10]刘佳，崔涛，张东兴等.气吹式精密排种器工作压力实验研究[J].农业工程学报，2011（12）.[11]林静,宫元娟.浅谈精量播种机的发展优势与前景,农业机械,2004(4):43-44.[12]刘俊峰，王廷双，冯哓静等．内充种垂直轮式新型小麦精量排种器的研究[J]．农业工程学报，1997，13(4)：86~89．[13]李国林,宋炜等.国内外几种主要排种器的特点[J].农业科技与装备2011（08）.[14]刘汉涛./kns50/detailref.aspx?filename=NJYJ200203015&dbname=CJFD2002&filetitle=%e6%8e%92%e7%a7%8d%e5%99%a8%e7%9a%84%e6%9c%ba%e7%90%86%e5%8f%8a%e5%bd%b1%e5%93%8d%e5%9b%a0%e7%b4%a0%e7%9a%84%e7%a0%94%e7%a9%b6"排种器的机理及影响因素的研究[J]农机化研究,2002,(03).[20]宋庆文.推广精量播种技术的实践与体会,新疆农机化,2003.5:25.[21]孙裕晶,马成林,于建群./kns50/detail.aspx?dbname=CJFD2005&filename=NJYJ200506013&filetitle=%e6%a3%89%e8%8a%b1%e6%8e%92%e7%a7%8d%e5%99%a8%e7%9a%84%e7%8e%b0%e7%8a%b6%e5%92%8c%e5%8f%91%e5%b1%95%e8%b6%8b%e5%8a%bf"\o"棉花排种器的现状和发展趋势"棉花排种器的现状和发展趋势[J].农机化研究,2005,(06).[25]王吉奎,坎杂等.HYPERLINK"/kns50/detail.aspx?dbname=CJFD2006&filen