毕业答辩-小型种薯机的结构设计-双行马铃薯种植播种机

黑龙江工业学院答辩人：佟瑶指导教师：张明秋小型种薯机的结构设计第一部分第二部分第三部分第四部分绪论

总体设计传动机构的设计论文目录第五部分开沟装置及排种装置的设计输种管、镇压装置以及行走轮的设计

绪论研究背景及意义马铃薯是一种高蛋白农作物，也是主要的粮食之一，在我国得到广泛地栽种。2007年我国马铃薯种植面积约8000万亩，总产量超过6800万吨，占世界总产量的22%左右。单从总产量来说我国已经是世界第一，但是单产量却远远低于欧美和澳洲的水平。例如，2003年，我国马铃薯的单产量是每公顷14842公斤，低于世界平均水平每公顷16448公斤，还不到单产量最大的国家新西兰每公顷44248公斤的三分之一。研究背景研究意义我国马铃薯种植单产量很低这已是不争的事实，因此，我国应该把提高马铃薯的单产作为目前提高马铃薯产量的首要任务。提高马铃薯单产的措施除了提高机械化生产水平外，还应该改进马铃薯的种植方式。提高单产量，首要任务就是提高机械化生产水平。国内外马铃薯播种机的发展现状国外马铃薯播种机的发展现状

在欧美的发达国家中，马铃薯播种机经过几十年的发展和应用，其技术水平已经达到了相当完善的程度，无论是工作速度、生产效率、工作性能、播种质量以及播种机具的通用性和适应性上都做得比较好。现在一些发达国家正把不断更新播种机的工作原理、尽量完善其结构、延长机具使用寿命、降低制造价格和维护费用的同时提高其工作效率以及提高播种机的通用性和适应性作为未来更先进的播种机研制的方向。国内马铃薯播种机的发展现状

近年来，随着马铃薯在我国的大量种植，研发并推广与马铃薯生产相适应机械取得了很大的进展，尤其是马铃薯种植机械，尽管我国机械研制和生产水平和欧美发达国家还有一定的差距。但是随着我国科研人员的努力，这个差距正在不断地缩小。排种装置仍然是播种机最为关键的部件，先进的排种器和排种原理对播种机的效率的提高有着很重要的作用。确定研究方案动力来源传动装置播种机工作时，拖拉机通过动力输出轴将动力传递给行走轮，行走轮上的主动轴将动力传递给中间轴，行走轮随拖拉机前进而转动，通过链条将动力传给施肥、播种机构，排出的化肥和种子经输肥管与输种管进入开沟器，先后进入开好的地沟中开沟及排种装置开沟选用锄铲式开沟器。对马铃薯播种机来说，排种器是其最核心的部件，因此需要选择一种结构更简单，效率和播种质量更好的排种器，经过对所有可能的排种器（如夹持式，外槽轮式，带轮式等）的比较，最终决定选取升运链式排种器。播种机的动力由额定功率为13KW，转速为750r/min的东风-200拖拉机提供。拖拉机尺寸为2950x1250x1980。动力带动播种机工作，作业速度为1m/s。暂定行走轮的直径为500mm。设计参数

总体方案拟将开沟装置、施肥装置、排种装置、覆土装置及镇压装置与选用拖拉机融为一体，使之能一次性顺利完成开沟、施肥、播种、覆盖、镇压等功能，并将从播种机的总体设计，传动机构的设计，开沟装置的设计，排种装置的设计，输种管、镇压装置以及行走轮的设计这几方面进行设计。设计原则主要参数（1）外形尺寸（长×宽×高）：1460mm×1200mm×940mm（2）配套动力：10kw（3）生产效率：4公顷/小时（4）工作幅宽：1300mm（5）播种方式；平播（6）播种深度：65－155mm（7）作业行数：2行（8）作业行距：500mm（9）地轮直径：500mm（10）作业速度：1m/s（11）传动形式：链传动（12）土壤工作部件：锄铲式开沟器（13）排肥器：外槽轮式（14）覆土器形式：拖环式（15）镇压轮：复合圆锥式（16）种箱容积：30L传动装置设计计算传动路线的确定

传动路线要保证总体传动可靠，不影响拖拉机工作。根据整机的结构以及拖拉机的位置来确定传动路线，使马铃薯在工作过程中能满足开沟、播种、施肥和镇压等工作的需要。借鉴相关机型，将传动路线分为两条路线：第一，行走轮随拖拉机的前进而转动，经过链传动将动力传递给中间轴；第二，中间轴将动力分别传递给排种机构和排肥机构的转轴，驱动排种链轮和排肥槽轮转动

行走轮的行驶速度取3.6km/h，换算出来为1m/s。行走轮的直径为500mm，可以通过公式n=v/dπ，计算得到行走轮轴的转速n=38r/min。按照设计要求，中间轴的转速与行走轮轴的转速应该相等，因此两轴之间的传动比为1，中间轴的转速为38r/min，排种器的主动轮安装在中间轴上，因此转速也为38r/min。排种器的上、下链轮垂直安放，在工作过程中要求工作平稳，因此两者之间的转速相差不大，链勺的速度要求不超过0.5m/s，最佳的速度为0.5m/s，如果将速度降到0.25m/s左右，相应地应该将原本要求的株距缩小2倍才能不影响排种效率，再结合链轮的要求，最终选取排种器上、下两链轮之间的传动比为1.12。传动比的确定

机器的选型及设计标题机器选型及设计排肥器开沟器输种管排种器覆土器行走轮镇压轮排种器选型由于马铃薯薯种为块状的这一特点，所以马铃薯种植机排种器类型选择为单排式升运链式排种器。随着播种机在外力的作用下前进，从而带动行走轮转动，行走轮上的轴的小链轮用来传递力量，通过中间的轴功率，电梯链链轮从小型旋转驱动以一定的速度上升，并固定在电梯链带动取薯勺舀一块马铃薯种块，并通过链轮和输种管以及输肥管会被输送到排种箱、排肥箱，然后进入开沟器，最后先后进入开好的地沟中，从而实现整个种植过程。排种器选型排肥器选型排肥器选型在马铃薯种植过程中，不同的分布装置往往与不同种类的肥料配合在一起使用，化肥一般选用硫酸铵颗粒或磷酸铵肥，因为我们选择种植马铃薯的肥料含水率都不到1%。通过对上述的比较和马铃薯施肥的要求，本设计决定选择一个移动式外部槽轮排种器。可以在排种盒内随着排种轴而进行左右移动的有旋转槽轮和非旋转的阻塞套筒。所以他们可以通过改变沟槽的长度来调整肥料的用量。它可以被一个齿轮取代。槽轮的齿数要比浅盘的小得多。1．卡箍2．轴销3．排肥轮槽4．排肥轮挡圈5．阻塞套6．排肥轴7．排肥舌轴8.排肥盒9.排肥舌开沟器选型对于开沟器来说，新耕地上的杂草和植物残渣并没有太大的影响，而且出现缠绕机器和堵塞机器的几率都会减小到3%以下。再考虑到开沟器的性能和经济方面等因素，锄铲式开沟器是我们本次设计优先选取的，锄铲式开沟器的组成部分有翼铲、滚筒本身以及深浅调节扁钢。输种管选型在本次设计中，马铃薯薯种的形状大小和对导种管的要求，是我们首先要考虑到的问题。螺旋骨架型塑料管是本次设计选用到的。这种输种管的制作过程需要以下三个步骤。第一步，用厚度大约为1mm的钢丝或尼龙丝作出骨架的形状。第二步，缠绕外敷塑料薄膜。第三步，加热。这种制作出来的输种管不但内壁光滑，而且具有结构简单、重量轻巧、灵活弯曲、耐腐蚀等优点。覆土器选型考虑开沟器方面以及本机结构的设计，决定选用拖环式覆土器。此种覆土器是由几节铁链和一两个铁环串联而成，这种覆土器适用于覆土较浅的地面，但并没有镇压的功能。镇压装置选型此次设计选取圆锥式凹型镇压轮，此种镇压轮的优点是镇压效果好，有利于抗寒保暖并且防止水分流失，还能促进种子早期出苗而且对幼苗的生长发育也有很大的促进作用。行走轮选型由于行走轮不仅是排种、排肥的主动轮，而且还起限制深度的作用，因而在设计过程中，我们应该从以下几个方面着手：（1）具备了较高的刚度以及强度等机械性能；（2）要减小滑移系数从而提高播种的均匀性，一般值要小于10%；（3）较强的适应能力能够适应地表不平性，避免在遇到高低不平的地面的情况下，造成一些不必要的问题。例如机器出现不排种子和化肥的问题，换句话说就是出现架空驱动排种器以及排肥器的行走轮，导致出现行走轮不转动的情况。创新之处

该马铃薯播种机由机架、开沟器、输种管、输肥管、覆土器、种箱、肥箱、排种器以及镇压轮构成，在机架的前梁上有上、下悬挂架用于与拖拉机连接；种、肥箱侧板固定在机架中间横梁的上方，前边为肥箱，后边为种箱，下边固定排肥、排种装置；在肥箱前面有一根安装开沟器的梁，通过U型螺栓将开沟器的扁钢锁住，从而可以调节开沟深度，开沟器在横梁上可根据需要进行横向移动来调节行距；机架的后梁用来连接镇压轮。地轮随拖拉机前进而转动，由地轮传递动力，在地轮轴的两端各装一个传动链轮,通过链条将力矩传给中间传动链轮，再由中间链轮将动力传给排种排肥装置,通常情况下地轮直径较大，工作时不易发生打滑等现象，并且传动可靠。播种机工作时，拖拉机通过动力输出轴将动力传递给行走轮，行走轮上的主动轴将动力传递给中间轴，行走轮随拖拉机前进而转动，通过链条将动力传给施肥、播种机构，排出的化肥和种子经输肥管与输种管进入开沟器，先后进入开好的地沟中，为了避免烧坏种薯，化肥应位于种子下方5cm处，覆土器进一步覆盖种沟，镇压轮的圆锥滚筒随即以均匀适当的压力压密种床。

结论结论

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，并着重分析了总体结构设计及排种器、开沟器和镇压轮的设计思路，提出了马铃薯播种机的总体设计方案。

马铃薯播种机与拖拉机挂接使用，可一次性完成开沟、播种、施肥、镇压、覆土