黑龍江工業(yè)學(xué)院答辯人：佟瑤指導(dǎo)教師：張明秋小型種薯機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一部分第二部分第三部分第四部分緒論

總體設(shè)計(jì)傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)論文目錄第五部分開溝裝置及排種裝置的設(shè)計(jì)輸種管、鎮(zhèn)壓裝置以及行走輪的設(shè)計(jì)

緒論研究背景及意義馬鈴薯是一種高蛋白農(nóng)作物，也是主要的糧食之一，在我國得到廣泛地栽種。2007年我國馬鈴薯種植面積約8000萬畝，總產(chǎn)量超過6800萬噸，占世界總產(chǎn)量的22%左右。單從總產(chǎn)量來說我國已經(jīng)是世界第一，但是單產(chǎn)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美和澳洲的水平。例如，2003年，我國馬鈴薯的單產(chǎn)量是每公頃14842公斤，低于世界平均水平每公頃16448公斤，還不到單產(chǎn)量最大的國家新西蘭每公頃44248公斤的三分之一。研究背景研究意義我國馬鈴薯種植單產(chǎn)量很低這已是不爭的事實(shí)，因此，我國應(yīng)該把提高馬鈴薯的單產(chǎn)作為目前提高馬鈴薯產(chǎn)量的首要任務(wù)。提高馬鈴薯單產(chǎn)的措施除了提高機(jī)械化生產(chǎn)水平外，還應(yīng)該改進(jìn)馬鈴薯的種植方式。提高單產(chǎn)量，首要任務(wù)就是提高機(jī)械化生產(chǎn)水平。國內(nèi)外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀國外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

在歐美的發(fā)達(dá)國家中，馬鈴薯播種機(jī)經(jīng)過幾十年的發(fā)展和應(yīng)用，其技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)完善的程度，無論是工作速度、生產(chǎn)效率、工作性能、播種質(zhì)量以及播種機(jī)具的通用性和適應(yīng)性上都做得比較好?，F(xiàn)在一些發(fā)達(dá)國家正把不斷更新播種機(jī)的工作原理、盡量完善其結(jié)構(gòu)、延長機(jī)具使用壽命、降低制造價(jià)格和維護(hù)費(fèi)用的同時(shí)提高其工作效率以及提高播種機(jī)的通用性和適應(yīng)性作為未來更先進(jìn)的播種機(jī)研制的方向。國內(nèi)馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著馬鈴薯在我國的大量種植，研發(fā)并推廣與馬鈴薯生產(chǎn)相適應(yīng)機(jī)械取得了很大的進(jìn)展，尤其是馬鈴薯種植機(jī)械，盡管我國機(jī)械研制和生產(chǎn)水平和歐美發(fā)達(dá)國家還有一定的差距。但是隨著我國科研人員的努力，這個(gè)差距正在不斷地縮小。排種裝置仍然是播種機(jī)最為關(guān)鍵的部件，先進(jìn)的排種器和排種原理對播種機(jī)的效率的提高有著很重要的作用。確定研究方案動力來源傳動裝置播種機(jī)工作時(shí)，拖拉機(jī)通過動力輸出軸將動力傳遞給行走輪，行走輪上的主動軸將動力傳遞給中間軸，行走輪隨拖拉機(jī)前進(jìn)而轉(zhuǎn)動，通過鏈條將動力傳給施肥、播種機(jī)構(gòu)，排出的化肥和種子經(jīng)輸肥管與輸種管進(jìn)入開溝器，先后進(jìn)入開好的地溝中開溝及排種裝置開溝選用鋤鏟式開溝器。對馬鈴薯播種機(jī)來說，排種器是其最核心的部件，因此需要選擇一種結(jié)構(gòu)更簡單，效率和播種質(zhì)量更好的排種器，經(jīng)過對所有可能的排種器（如夾持式，外槽輪式，帶輪式等）的比較，最終決定選取升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器。播種機(jī)的動力由額定功率為13KW，轉(zhuǎn)速為750r/min的東風(fēng)-200拖拉機(jī)提供。拖拉機(jī)尺寸為2950x1250x1980。動力帶動播種機(jī)工作，作業(yè)速度為1m/s。暫定行走輪的直徑為500mm。設(shè)計(jì)參數(shù)

總體方案擬將開溝裝置、施肥裝置、排種裝置、覆土裝置及鎮(zhèn)壓裝置與選用拖拉機(jī)融為一體，使之能一次性順利完成開溝、施肥、播種、覆蓋、鎮(zhèn)壓等功能，并將從播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)，傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，開溝裝置的設(shè)計(jì)，排種裝置的設(shè)計(jì)，輸種管、鎮(zhèn)壓裝置以及行走輪的設(shè)計(jì)這幾方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)原則主要參數(shù)（1）外形尺寸（長×寬×高）：1460mm×1200mm×940mm（2）配套動力：10kw（3）生產(chǎn)效率：4公頃/小時(shí)（4）工作幅寬：1300mm（5）播種方式；平播（6）播種深度：65－155mm（7）作業(yè)行數(shù)：2行（8）作業(yè)行距：500mm（9）地輪直徑：500mm（10）作業(yè)速度：1m/s（11）傳動形式：鏈傳動（12）土壤工作部件：鋤鏟式開溝器（13）排肥器：外槽輪式（14）覆土器形式：拖環(huán)式（15）鎮(zhèn)壓輪：復(fù)合圓錐式（16）種箱容積：30L傳動裝置設(shè)計(jì)計(jì)算傳動路線的確定

傳動路線要保證總體傳動可靠，不影響拖拉機(jī)工作。根據(jù)整機(jī)的結(jié)構(gòu)以及拖拉機(jī)的位置來確定傳動路線，使馬鈴薯在工作過程中能滿足開溝、播種、施肥和鎮(zhèn)壓等工作的需要。借鑒相關(guān)機(jī)型，將傳動路線分為兩條路線：第一，行走輪隨拖拉機(jī)的前進(jìn)而轉(zhuǎn)動，經(jīng)過鏈傳動將動力傳遞給中間軸；第二，中間軸將動力分別傳遞給排種機(jī)構(gòu)和排肥機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動排種鏈輪和排肥槽輪轉(zhuǎn)動

行走輪的行駛速度取3.6km/h，換算出來為1m/s。行走輪的直徑為500mm，可以通過公式n=v/dπ，計(jì)算得到行走輪軸的轉(zhuǎn)速n=38r/min。按照設(shè)計(jì)要求，中間軸的轉(zhuǎn)速與行走輪軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)該相等，因此兩軸之間的傳動比為1，中間軸的轉(zhuǎn)速為38r/min，排種器的主動輪安裝在中間軸上，因此轉(zhuǎn)速也為38r/min。排種器的上、下鏈輪垂直安放，在工作過程中要求工作平穩(wěn)，因此兩者之間的轉(zhuǎn)速相差不大，鏈勺的速度要求不超過0.5m/s，最佳的速度為0.5m/s，如果將速度降到0.25m/s左右，相應(yīng)地應(yīng)該將原本要求的株距縮小2倍才能不影響排種效率，再結(jié)合鏈輪的要求，最終選取排種器上、下兩鏈輪之間的傳動比為1.12。傳動比的確定

機(jī)器的選型及設(shè)計(jì)標(biāo)題機(jī)器選型及設(shè)計(jì)排肥器開溝器輸種管排種器覆土器行走輪鎮(zhèn)壓輪排種器選型由于馬鈴薯薯種為塊狀的這一特點(diǎn)，所以馬鈴薯種植機(jī)排種器類型選擇為單排式升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器。隨著播種機(jī)在外力的作用下前進(jìn)，從而帶動行走輪轉(zhuǎn)動，行走輪上的軸的小鏈輪用來傳遞力量，通過中間的軸功率，電梯鏈鏈輪從小型旋轉(zhuǎn)驅(qū)動以一定的速度上升，并固定在電梯鏈帶動取薯勺舀一塊馬鈴薯種塊，并通過鏈輪和輸種管以及輸肥管會被輸送到排種箱、排肥箱，然后進(jìn)入開溝器，最后先后進(jìn)入開好的地溝中，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)種植過程。排種器選型排肥器選型排肥器選型在馬鈴薯種植過程中，不同的分布裝置往往與不同種類的肥料配合在一起使用，化肥一般選用硫酸銨顆粒或磷酸銨肥，因?yàn)槲覀冞x擇種植馬鈴薯的肥料含水率都不到1%。通過對上述的比較和馬鈴薯施肥的要求，本設(shè)計(jì)決定選擇一個(gè)移動式外部槽輪排種器?？梢栽谂欧N盒內(nèi)隨著排種軸而進(jìn)行左右移動的有旋轉(zhuǎn)槽輪和非旋轉(zhuǎn)的阻塞套筒。所以他們可以通過改變溝槽的長度來調(diào)整肥料的用量。它可以被一個(gè)齒輪取代。槽輪的齒數(shù)要比淺盤的小得多。1．卡箍2．軸銷3．排肥輪槽4．排肥輪擋圈5．阻塞套6．排肥軸7．排肥舌軸8.排肥盒9.排肥舌開溝器選型對于開溝器來說，新耕地上的雜草和植物殘?jiān)]有太大的影響，而且出現(xiàn)纏繞機(jī)器和堵塞機(jī)器的幾率都會減小到3%以下。再考慮到開溝器的性能和經(jīng)濟(jì)方面等因素，鋤鏟式開溝器是我們本次設(shè)計(jì)優(yōu)先選取的，鋤鏟式開溝器的組成部分有翼鏟、滾筒本身以及深淺調(diào)節(jié)扁鋼。輸種管選型在本次設(shè)計(jì)中，馬鈴薯薯種的形狀大小和對導(dǎo)種管的要求，是我們首先要考慮到的問題。螺旋骨架型塑料管是本次設(shè)計(jì)選用到的。這種輸種管的制作過程需要以下三個(gè)步驟。第一步，用厚度大約為1mm的鋼絲或尼龍絲作出骨架的形狀。第二步，纏繞外敷塑料薄膜。第三步，加熱。這種制作出來的輸種管不但內(nèi)壁光滑，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕巧、靈活彎曲、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。覆土器選型考慮開溝器方面以及本機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，決定選用拖環(huán)式覆土器。此種覆土器是由幾節(jié)鐵鏈和一兩個(gè)鐵環(huán)串聯(lián)而成，這種覆土器適用于覆土較淺的地面，但并沒有鎮(zhèn)壓的功能。鎮(zhèn)壓裝置選型此次設(shè)計(jì)選取圓錐式凹型鎮(zhèn)壓輪，此種鎮(zhèn)壓輪的優(yōu)點(diǎn)是鎮(zhèn)壓效果好，有利于抗寒保暖并且防止水分流失，還能促進(jìn)種子早期出苗而且對幼苗的生長發(fā)育也有很大的促進(jìn)作用。行走輪選型由于行走輪不僅是排種、排肥的主動輪，而且還起限制深度的作用，因而在設(shè)計(jì)過程中，我們應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手：（1）具備了較高的剛度以及強(qiáng)度等機(jī)械性能；（2）要減小滑移系數(shù)從而提高播種的均勻性，一般值要小于10%；（3）較強(qiáng)的適應(yīng)能力能夠適應(yīng)地表不平性，避免在遇到高低不平的地面的情況下，造成一些不必要的問題。例如機(jī)器出現(xiàn)不排種子和化肥的問題，換句話說就是出現(xiàn)架空驅(qū)動排種器以及排肥器的行走輪，導(dǎo)致出現(xiàn)行走輪不轉(zhuǎn)動的情況。創(chuàng)新之處

該馬鈴薯播種機(jī)由機(jī)架、開溝器、輸種管、輸肥管、覆土器、種箱、肥箱、排種器以及鎮(zhèn)壓輪構(gòu)成，在機(jī)架的前梁上有上、下懸掛架用于與拖拉機(jī)連接；種、肥箱側(cè)板固定在機(jī)架中間橫梁的上方，前邊為肥箱，后邊為種箱，下邊固定排肥、排種裝置；在肥箱前面有一根安裝開溝器的梁，通過U型螺栓將開溝器的扁鋼鎖住，從而可以調(diào)節(jié)開溝深度，開溝器在橫梁上可根據(jù)需要進(jìn)行橫向移動來調(diào)節(jié)行距；機(jī)架的后梁用來連接鎮(zhèn)壓輪。地輪隨拖拉機(jī)前進(jìn)而轉(zhuǎn)動，由地輪傳遞動力，在地輪軸的兩端各裝一個(gè)傳動鏈輪,通過鏈條將力矩傳給中間傳動鏈輪，再由中間鏈輪將動力傳給排種排肥裝置,通常情況下地輪直徑較大，工作時(shí)不易發(fā)生打滑等現(xiàn)象，并且傳動可靠。播種機(jī)工作時(shí)，拖拉機(jī)通過動力輸出軸將動力傳遞給行走輪，行走輪上的主動軸將動力傳遞給中間軸，行走輪隨拖拉機(jī)前進(jìn)而轉(zhuǎn)動，通過鏈條將動力傳給施肥、播種機(jī)構(gòu)，排出的化肥和種子經(jīng)輸肥管與輸種管進(jìn)入開溝器，先后進(jìn)入開好的地溝中，為了避免燒壞種薯，化肥應(yīng)位于種子下方5cm處，覆土器進(jìn)一步覆蓋種溝，鎮(zhèn)壓輪的圓錐滾筒隨即以均勻適當(dāng)?shù)膲毫好芊N床。

結(jié)論結(jié)論

本設(shè)計(jì)書較全面的闡述了馬鈴薯播種機(jī)的概況和發(fā)展歷程，提出了現(xiàn)時(shí)存在的問題，并著重分析了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及排種器、開溝器和鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì)思路，提出了馬鈴薯播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。

馬鈴薯播種機(jī)與拖拉機(jī)掛接使用，可一次性完成開溝、播種、施肥、鎮(zhèn)壓、覆土