-1--第1章緒論1.1課題背景和科學(xué)意義馬鈴薯，也就是我們常說(shuō)的土豆，不但是一種含有淀粉的作物，而且作為糧食和農(nóng)作物之一，是我國(guó)是非常重要的也是大面積栽培的對(duì)象。我國(guó)馬鈴薯種植面積在2005年達(dá)到了約7000萬(wàn)畝，超越6300萬(wàn)噸的總產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量支配的23%。對(duì)于馬鈴薯而言，我國(guó)已經(jīng)居于世界第一位的是它的總產(chǎn)量。然而單產(chǎn)量比力于歐美和澳洲，程度卻不盡人意。例如，中國(guó)的單產(chǎn)量在2003年達(dá)到了14842公斤，而世界的均勻度則比16448公斤每公頃還要低，并且不到新西蘭這個(gè)單產(chǎn)量最大國(guó)家的三分之一。事實(shí)也就是說(shuō)，我國(guó)土豆的單產(chǎn)量很低，因而我國(guó)目前最重要的工作也是首要工作，就是進(jìn)一步增強(qiáng)馬鈴薯的單產(chǎn)量。除了加強(qiáng)機(jī)械化生產(chǎn)程度能夠作為進(jìn)一步增強(qiáng)馬鈴薯單產(chǎn)量的方法以外，良馬鈴薯的種植模式也是一種有效地措施。提高機(jī)械化生產(chǎn)水平是對(duì)于提高馬鈴薯單產(chǎn)量的最有效而且最快捷的途徑。截止到目前來(lái)說(shuō)，在種植馬鈴薯方面，對(duì)于機(jī)器的機(jī)械化或者半機(jī)械化的種植方式在我國(guó)只有少數(shù)幾個(gè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了。而我國(guó)對(duì)于種植馬鈴薯的絕大部分區(qū)域，栽培的程度一直停留在傳統(tǒng)的方式下，主要依靠人類和動(dòng)物勞動(dòng)的傳統(tǒng)耕作方式。從開(kāi)挖溝渠到覆蓋土層，整個(gè)勞動(dòng)過(guò)程的勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率略低，種植成果肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如機(jī)械化種植水平。而且我們的國(guó)家土地面積大，面積廣闊，擁有不同的區(qū)域類型，因此對(duì)于馬鈴薯播種機(jī)來(lái)說(shuō)，我們所需的機(jī)器類型也是相對(duì)不一樣的，但將來(lái)的必然發(fā)展趨勢(shì)就是，機(jī)器設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)較廣泛的適應(yīng)性能來(lái)進(jìn)行播種。不能被忽視的兩個(gè)重要因素分別是播種機(jī)普遍性和播種機(jī)的通用性，這兩個(gè)重要因素可以幫助提高播種機(jī)的性能。這樣我們就可以對(duì)播種機(jī)進(jìn)行充分的利用。雖然在目前的情況下，中國(guó)在播種機(jī)領(lǐng)域我們沒(méi)有辦法立刻減小與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，但我國(guó)的科研人員正在努力不斷與之縮小。制約馬鈴薯單產(chǎn)量不斷增大的一個(gè)非常重要的因素，就是傳統(tǒng)的馬鈴薯種植方法，主要展現(xiàn)在以下方面：(1)馬鈴薯的質(zhì)量過(guò)低，大部分在中國(guó)馬鈴薯種植面積，薯種通常是私人擁有的，不是滅菌后，消毒和其他技術(shù)來(lái)提高播種質(zhì)量，所以常常會(huì)導(dǎo)致馬鈴薯的產(chǎn)品質(zhì)量以及優(yōu)良程度會(huì)偏低。(2)不同種類的馬鈴薯，因?yàn)槠涫懿煌L(zhǎng)地區(qū)或者不同氣候環(huán)境的影響，往往需要薯種的類型也是不一樣的。對(duì)于這方面而言，我們的研究方案也不能完全滿足他們的所需所求。因此，在將來(lái)我們應(yīng)該更側(cè)重對(duì)于馬鈴薯的品種的發(fā)展研究和開(kāi)發(fā)。(3)主要依靠人與動(dòng)物的傳統(tǒng)耕作方式，需要大量的工作時(shí)間和大量的勞動(dòng)力，導(dǎo)致工作效率以及馬鈴薯的產(chǎn)率偏低，土壤壓實(shí)情況尤其嚴(yán)重，對(duì)種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)是沒(méi)有一點(diǎn)好處的。1.2國(guó)內(nèi)外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀在經(jīng)歷了世界第二次大戰(zhàn)之后，歐洲及美國(guó)等很多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)完成了過(guò)渡的現(xiàn)象，而這種過(guò)渡指的是由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向當(dāng)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)換。通過(guò)幾十年不間斷的發(fā)展后，農(nóng)業(yè)機(jī)器的機(jī)械化發(fā)展程度是相當(dāng)完美的,也是相當(dāng)完善的?，F(xiàn)在目前的大規(guī)模形勢(shì)是向移動(dòng)靈敏、智能化、精確定量、簡(jiǎn)單便捷以及多功能聯(lián)合的方向開(kāi)發(fā)。在歐洲和美國(guó)等大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，經(jīng)過(guò)幾十年不間斷的發(fā)展，馬鈴薯種植機(jī)器在技術(shù)水平上的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)幾乎完美的程度。無(wú)論是從工作速度以及生產(chǎn)效率的方面，還是從工作性能及種子質(zhì)量的方面來(lái)看，通用性和適應(yīng)性在我國(guó)所生產(chǎn)出的播種機(jī)上都具有十分良好的體現(xiàn)。這對(duì)降低種子播種率及種子損失率都有較好的影響，當(dāng)然對(duì)提高單產(chǎn)率更有很大的影響。一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于目前機(jī)器的工作原理正在不斷的研發(fā)和更新，盡可能改善機(jī)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還要對(duì)機(jī)器的使用壽命進(jìn)行延長(zhǎng)，以及對(duì)機(jī)器的生產(chǎn)成本和維護(hù)成本進(jìn)行縮減。所以將機(jī)器的使用效率提高，以及增強(qiáng)機(jī)器的通用性和適應(yīng)性，這些都成為我們未來(lái)主要的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)。1.2.2我國(guó)馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀在我國(guó)，馬鈴薯種植機(jī)械仍然處于一個(gè)發(fā)展的初級(jí)階段，我國(guó)應(yīng)用較廣泛的馬鈴薯種植機(jī)器有如下種類：第一種是2CML-2型，這種馬鈴薯種植機(jī)器是一種全自動(dòng)機(jī)械化生產(chǎn)作業(yè)機(jī)具，是集開(kāi)挖溝渠、開(kāi)播薯種、以及覆蓋土壤功能為一體的農(nóng)作物播種機(jī)械。在與拖拉機(jī)配套作業(yè)時(shí)可以一次性完成以上所有的作業(yè)。并且該機(jī)器還具有節(jié)肥省土以及提高我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn)，但是本機(jī)器也具有不足的地方，就是在機(jī)器使用一段時(shí)間后，鏈輪有被鏈齒磨壞的現(xiàn)象，此外，該播種機(jī)的鏈勺與鏈條之間也有脫落現(xiàn)象產(chǎn)生。第二種為2BSMX-2型，這是一種排種器采用升運(yùn)薯杯型、排肥器采用外槽輪式的播種機(jī)械。此種播種機(jī)不但機(jī)身體積小而且本身材質(zhì)也很輕，并且在與小型拖拉機(jī)配套使用時(shí)可以一次性完成播種施肥以及鋪膜等作業(yè)。第三種是2CMF型，此機(jī)器可以一次性完成開(kāi)溝、播種、施肥、注水、覆土等一系列任務(wù)，并且其在播種過(guò)程中可以調(diào)節(jié)行距、株距、施肥量等，以便可以更好的完成播種機(jī)的工作，還能提高馬鈴薯的播種效率，從而在根本上解決馬鈴薯單產(chǎn)量低的問(wèn)題。隨著近些年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，馬鈴薯在我國(guó)大部分地區(qū)大量的種植及栽培，中國(guó)在研究和發(fā)展適應(yīng)性馬鈴薯相關(guān)機(jī)械上有了非常大的進(jìn)步，特別在馬鈴薯種植機(jī)方面尤其突出。雖然在我國(guó)馬鈴薯種植機(jī)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)相比歐洲和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家仍有很大的差距,但在我國(guó)研究人員的努力鉆研下，差距正在不斷的減小?，F(xiàn)如今我國(guó)也在不斷地應(yīng)用和推廣各種先進(jìn)的馬鈴薯種植機(jī)。播種機(jī)最主要也是最核心的部件仍然是排種裝置，優(yōu)良改進(jìn)排種裝置以及引進(jìn)國(guó)外最先進(jìn)的排種器，對(duì)提高機(jī)器的使用效率具有非常重要的作用也是最有效的途徑。我國(guó)到今天為止，槽輪式排種器、離心式排種器、各種各樣的圓盤(pán)式排種器等排種器是我國(guó)技術(shù)人員主要的研究對(duì)象。而且中國(guó)原始特色的排種器，比如說(shuō)窩眼輪式排種器、紋盤(pán)式排種器、錐盤(pán)式精量排種器已在很多國(guó)家得到大范圍的使用。我國(guó)目前應(yīng)用的馬鈴薯播種機(jī)器如下圖1.1所示：圖1.1馬鈴薯播種機(jī)1.2.3馬鈴薯播種機(jī)的研究?jī)?nèi)容對(duì)于馬鈴薯種植機(jī)而言，制約播種機(jī)效率的難點(diǎn)仍在先進(jìn)的排種器以及先進(jìn)的排種方式等多方面存在。所以，在種子質(zhì)量和播種方法已經(jīng)解決的情況下，我國(guó)的首要任務(wù)也是至關(guān)重要的任務(wù)就是研究并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的播種機(jī)器。可以通過(guò)研發(fā)以及優(yōu)化馬鈴薯種植機(jī)器的重要組成零部件或者可以在馬鈴薯播種機(jī)上安裝可以提高機(jī)器自動(dòng)化水平的裝置，也可以針對(duì)我國(guó)不同地域類型生產(chǎn)適合的馬鈴薯播種機(jī)，以上方法就是解決我國(guó)馬鈴薯種植機(jī)問(wèn)題的相關(guān)對(duì)策，以及提高馬鈴薯播種機(jī)作業(yè)效率的方法。很明顯的是，對(duì)于種子計(jì)量裝置也就是播種器裝置而言，我國(guó)應(yīng)該往空氣輸送播種計(jì)量裝置，孔帶式精密計(jì)量裝置，氣動(dòng)精密計(jì)量裝置和翻轉(zhuǎn)式閥瓣式以及指夾式計(jì)量裝置等方面研究和發(fā)展。新的排種計(jì)量原則并且應(yīng)該廣泛采用和應(yīng)用的裝置，包括氣動(dòng)原理和機(jī)械種子計(jì)量原理。第2章總體設(shè)計(jì)2.1內(nèi)容設(shè)計(jì)（1）該播種設(shè)備機(jī)具的總體設(shè)計(jì)（2）該播種設(shè)備傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（3）該播種設(shè)備開(kāi)溝裝置的設(shè)計(jì)（4）該播種設(shè)備排種裝置的設(shè)計(jì)（5）該播種設(shè)備輸種管、鎮(zhèn)壓裝置以及行走輪的設(shè)計(jì)2.2方案設(shè)計(jì)2.2.1設(shè)計(jì)原則該方案整體采用的是與拖拉機(jī)相連接的方法，將拖拉機(jī)與開(kāi)溝裝置、施肥裝置、排種裝置、覆蓋裝置和鎮(zhèn)壓裝置合并在一起。能夠使裝置將開(kāi)挖溝渠、施用肥料、播種薯塊、覆土蓋土等功能一次性全部完成。能有效地控制工作部件的提升機(jī)構(gòu)和懸掛機(jī)構(gòu)，也能有效地控制施工過(guò)程中的播種深度和運(yùn)輸過(guò)程的通過(guò)性。開(kāi)溝器除了可以開(kāi)挖種溝外，還應(yīng)具有自動(dòng)包覆土壤的功能。這種功能安排是為了確保在播種過(guò)程中，漏播和重播的機(jī)率減少到5%以下。最后，機(jī)器的鎮(zhèn)壓輪則需要顯著的鎮(zhèn)壓效果，操作后的地面要求呈水平狀的。2.2.2基本結(jié)構(gòu)馬鈴薯播種機(jī)的主要組成部分有機(jī)架、開(kāi)溝器、輸種管、覆土器、種箱、肥箱、排種器以及鎮(zhèn)壓輪。與拖拉機(jī)相連接的是機(jī)架前梁上的兩個(gè)懸掛架，而中間的框架的上部與肥料箱的側(cè)板固定框相連接。正前方是一個(gè)肥箱，后方是一個(gè)種箱，底部與肥料和安排設(shè)備是固定的。有一個(gè)安裝在肥料箱前的開(kāi)溝器的梁，用u型螺栓平鎖的螺栓將開(kāi)瓶器鎖住，它可以調(diào)整挖溝深度，橫梁上的開(kāi)溝器可以根據(jù)需要調(diào)整行間距橫向運(yùn)動(dòng)，該裝置用于連接鎮(zhèn)壓輪的框架。2.2.3工作原理本機(jī)與拖拉機(jī)的連接方式是通過(guò)上下懸掛的方式相連接的，拖拉機(jī)前進(jìn)所產(chǎn)生的輸出動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)播種機(jī)工作，它的平均運(yùn)行速度為1m/s。機(jī)床的動(dòng)力源是：拖拉機(jī)向前驅(qū)動(dòng)行走輪和輸出功率。拖拉機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，分別將動(dòng)力傳給傳動(dòng)鏈輪軸的兩端，中間鏈輪和鏈條的扭矩及功率從中間鏈輪一排排的傳給排肥裝置。通常情況下，為了不出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，并且擁有可靠的傳動(dòng)系統(tǒng)，我們會(huì)選擇直徑較大的地輪。播種機(jī)正常工作時(shí)，在拖拉機(jī)運(yùn)行后，行走輪動(dòng)力將由動(dòng)力輸出軸傳送。拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)中間軸齒輪傳動(dòng)軸動(dòng)力，動(dòng)力產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)輪由拖拉機(jī)向前帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。而施肥、播種機(jī)構(gòu)由鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，經(jīng)過(guò)輸肥管與輸種管將排出的化肥和種子一并帶入開(kāi)溝器，先后進(jìn)入開(kāi)好的地溝中。為了避免在這種操作下薯種被焚燒，應(yīng)該先施肥后播種。也就是說(shuō)，肥料應(yīng)該位于約5厘米的種子下面，然后再進(jìn)一步被覆土器的土壤覆蓋，而后鎮(zhèn)壓輪的圓錐滾筒立即均勻壓密種床。第3章設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)3.1馬鈴薯播種機(jī)主要技術(shù)參數(shù)（1）外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：1460mm×1200mm×940mm（2）配套動(dòng)力：10千瓦（3）生產(chǎn)效率：12acre/h（4）工作幅寬：1300mm（5）播種方式；平播（6）播種深度范圍：65~155mm（7）作業(yè)行數(shù)：雙行（8）作業(yè)時(shí)行距：500mm（9）行走輪最大直徑：500mm（10）作業(yè)速度：1m/s（11）傳動(dòng)形式：鏈傳動(dòng)（12）排種器選型：升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器（13）排肥器選型：外槽輪式排肥器（14）鎮(zhèn)壓輪選型：復(fù)合圓錐式鎮(zhèn)壓輪（15）覆土器形式：拖環(huán)式覆土器（16）土壤工作部件：鋤鏟式開(kāi)溝器（17）種箱最大容積：30L3.2配套動(dòng)力的選用根據(jù)我國(guó)目前對(duì)馬鈴薯播種機(jī)實(shí)際情況的掌握，以及對(duì)拖拉機(jī)模型和機(jī)組耗電量的初步結(jié)果的判斷，擬選擇使用東風(fēng)-200型拖拉機(jī)的拖拉機(jī)模型或與之動(dòng)力非常接近的拖拉機(jī)。拖拉機(jī)主要參數(shù)如下：外形尺寸(cm)2950×1250×1980功率(KW)13（16馬力）額定轉(zhuǎn)速(r/min)750驅(qū)動(dòng)型式前輪驅(qū)動(dòng)離合器形式干式、雙片制動(dòng)器環(huán)狀內(nèi)脹式發(fā)動(dòng)機(jī)與離合V帶理論上此款拖拉機(jī)前進(jìn)速度（km/h）如表3.1所示:表3.1前進(jìn)速度理論速度km/h前進(jìn):1.25;1.67;3.07;5.38;6.47;8.65;15.91;27.86后退：1.46;7.59第4章傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1傳動(dòng)路線的確定在不影響拖拉機(jī)正常工作的前提下，機(jī)器的傳動(dòng)路線需要還能保證對(duì)于總體傳動(dòng)的可靠性。整個(gè)機(jī)器的傳輸路線是根據(jù)整體機(jī)械的結(jié)構(gòu)以及拖拉機(jī)的一般位置來(lái)確定，使機(jī)器工作需要的開(kāi)溝、播種、施肥和鎮(zhèn)壓等作業(yè)步驟，可以一個(gè)接一個(gè)地在馬鈴薯種植機(jī)工作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。通過(guò)參照并研究有關(guān)機(jī)器的類型，把傳動(dòng)路線將它分成兩條不同的路線。第一種是，行走輪通過(guò)拖拉機(jī)前進(jìn)而帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力由中間軸通過(guò)鏈傳動(dòng)傳遞。第二種則是，中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)排種機(jī)構(gòu)和肥料機(jī)構(gòu)的軸的目的，并由中間軸驅(qū)動(dòng)，使得動(dòng)鏈輪和排肥槽輪在中間軸驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。4.2傳動(dòng)比的計(jì)算將行走輪行駛的平均速度取值為3.6km/h，也就等于是1m/s。已知行走輪的正常直徑是500mm，從而通過(guò)公式4—1，計(jì)算可以得到行走輪軸的勻速轉(zhuǎn)速（4-1）式中：v—行走輪在工作行駛過(guò)程中的平均速度d—行走輪的最大直徑經(jīng)計(jì)算得通過(guò)設(shè)計(jì)要求可知，中間軸的平均線速度應(yīng)該等于行走輪軸的轉(zhuǎn)速，所以兩個(gè)軸之間的傳動(dòng)比率是1，中間軸轉(zhuǎn)速38r/min，中間軸驅(qū)動(dòng)輪上安裝有排種器的主動(dòng)輪，所以速度也38r/min。排種裝置上的垂直的上下鏈輪，在工作的過(guò)程中，需要工作順利，所以他們沒(méi)有太大之間的速度差異，鏈勺速度要求不超過(guò)0.5m/s，所以得到最好的速度是0.5m/s。如果速度降低到0.25m/s左右，同樣也應(yīng)該使種植距離減少2倍才能使效率不受影響，然后與鏈輪的需求相結(jié)合，最終選擇了排種器裝置，兩種鏈輪的比例為1.12。第5章機(jī)器的選型設(shè)計(jì)5.1排種器的選型設(shè)計(jì)5.1.1種箱尺寸的確定需要一個(gè)足夠大容量的種箱來(lái)進(jìn)行播種，所以通常需要直接把種子種在地里，以減少加種的次數(shù)。但是，為了不會(huì)產(chǎn)生增加機(jī)構(gòu)的重量的后果，所選擇的種箱的容量和容積都不能太大。因?yàn)槿绻x擇種箱容積過(guò)大，不僅影響了播種機(jī)的穩(wěn)定性，而且影響了機(jī)組的縱向移動(dòng)。該種箱必須確保種子的自然靜息角小于箱壁的傾角，以確保種子能順利地從播種裝置中滑出。通常兩個(gè)薯種塊的自然休止角α大約在24°和34°之間,在這里我們選擇α應(yīng)為30°，也就是α=30°。除此之外，此外，這些盒子應(yīng)該耐用、輕便、堅(jiān)固，并且應(yīng)該防水和防潮。很容易添加種子，清除種子和種子，所以這臺(tái)機(jī)器選擇的盒子形狀是錐形的(小直徑的下顎，大直徑的上嘴)，并且上端有保護(hù)的保護(hù)罩。5.1.2種箱容積的計(jì)算行間距、株距、播種量和播種距離的值決定了種箱容量的大小。根據(jù)以前所做實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出：播種機(jī)在工作時(shí)不適合將種子箱內(nèi)的薯種全部播種，為了避免種箱內(nèi)因種子過(guò)少，而對(duì)播種的質(zhì)量產(chǎn)生影響，應(yīng)該將種子余量至少保留10%。需要先前設(shè)定1000m為該地塊的長(zhǎng)度D的值，播種機(jī)每加一次種子都會(huì)往返行走一次。它的種箱容積V可以用公式5—1來(lái)確定：（5-1）式中：L—種子所能裝滿一個(gè)種箱并且播種行走的最遠(yuǎn)距離。最小值等于一次往返的距離，它的長(zhǎng)度至少等于地塊長(zhǎng)度的兩倍，取L=2000mB—工作時(shí)所能播種最大值時(shí)所取的幅寬(m)，此處取B=1100m—在單位面積內(nèi)播種量的最大值，并且將120mm設(shè)置為薯種之間的株距，則在每100m內(nèi)都需要播大約為833個(gè)種子，每個(gè)種子的質(zhì)量大約為50g，所以可以算出r—種子在單位容積下的質(zhì)量（km/min)。單位容積為125個(gè)馬鈴薯品種，大小為20mm×20mm×20mm，每個(gè)土豆種子的平均重量為55g，數(shù)值約為7.50kg/L。取代入公式（5-1）得：V=20.8476（L）設(shè)計(jì)值通常比實(shí)際情況小一些，所以這個(gè)設(shè)計(jì)所選的體積是30升。5.1.3排種器的選型與計(jì)算對(duì)于馬鈴薯種植機(jī)來(lái)說(shuō)，最重要也是最核心的部件就是排種器裝置。因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)和播種機(jī)播種性能的缺點(diǎn)之間的關(guān)系是直接互相影響的。因此，對(duì)馬鈴薯播種器具有相當(dāng)高的要求。5.1.4馬鈴薯播種機(jī)對(duì)排種器的性能要求（1）對(duì)于排種器的排種均勻性和排種的穩(wěn)定性，應(yīng)該是更加優(yōu)化更加完善的，因?yàn)榕欧N器的排種均勻性和穩(wěn)定性能夠使機(jī)器均勻、連續(xù)作業(yè)，并且能夠在不同的外部環(huán)境下工作，還能保持均勻性排種，播種數(shù)量穩(wěn)定；（2）為了使種薯機(jī)的播量調(diào)節(jié)范圍大，應(yīng)具有較強(qiáng)的普遍性以及適應(yīng)性；（3）種子的損傷率不宜過(guò)大，一般3%是其最大值；（4）基本構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作便捷，任務(wù)牢靠，比較容易制造和后期保養(yǎng)，也易于調(diào)整；（5）種子的泄漏率和再播率要求不能大于3%。5.1.5現(xiàn)有排種器的類型和特點(diǎn)在農(nóng)業(yè)上有各種各樣的條播種子類型，大體上分為三種：撒播排種器、條播排種器和點(diǎn)播排種器。條播排種器是將種子按要求播到線即可，但是對(duì)于行距、播種深度和播量是根據(jù)需求而定的，一般對(duì)種子間距是沒(méi)有要求的，只需要注意種子的刻粒數(shù)以及某些長(zhǎng)度段的距離。而外槽輪式、內(nèi)槽輪式、磨紋盤(pán)式、錐面型孔式、擺桿式、離心式、匙式及刷式等播種器類型是我們?cè)诓シN農(nóng)業(yè)時(shí)使用的。其中，被最廣泛使用的排肥器是外槽輪式排肥器。它的組成部分有一個(gè)排種箱、一個(gè)排種軸、一個(gè)外槽輪、一個(gè)阻塞輪、一個(gè)花型擋板環(huán)和一個(gè)清種舌。種子箱下面放置著排種裝置，種子通過(guò)盒子底部流入盒內(nèi)。采用外槽輪和花型擋環(huán)來(lái)防止當(dāng)該排輪旋轉(zhuǎn)時(shí)種子從槽車的兩側(cè)伸出。雖然計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、易于使用，通用性能好和廣泛適應(yīng)性的性能，和世界一直是標(biāo)準(zhǔn)化的。但其局限性也存在，不容忽視，由于馬鈴薯塊莖，種子槽輪計(jì)量，不做類型的泄漏率和種子的破損率，也不能增加穩(wěn)定性的播種，所以你需要選擇一個(gè)設(shè)備，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、更有效率。在所有可能的比較中，如夾鉗式、外槽輪、車輪等，最終決定選擇了由發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家)開(kāi)發(fā)的升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器。5.1.6排種器的選型（1）升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器的選型及結(jié)構(gòu)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。其結(jié)構(gòu)如圖5.1所示：圖5.1升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器（2）工作原理：隨著播種機(jī)在外力的作用下前進(jìn)，從而帶動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，行走輪上的軸的小鏈輪用來(lái)傳遞力量，通過(guò)中間的軸功率，電梯鏈鏈輪從小型旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以一定的速度上升，并固定在電梯鏈帶動(dòng)取薯勺舀一塊馬鈴薯種塊，并通過(guò)鏈輪和輸種管以及輸肥管會(huì)被輸送到排種箱、排肥箱，然后進(jìn)入開(kāi)溝器，最后先后進(jìn)入開(kāi)好的地溝中，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)種植過(guò)程。（3）升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器工作性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)根據(jù)參考有關(guān)的文獻(xiàn)作品和馬鈴薯播種機(jī)的設(shè)計(jì)要求，主要有以下構(gòu)造參數(shù)：①取薯勺平均速度v：機(jī)器作業(yè)時(shí)的速度與取薯勺運(yùn)動(dòng)的線速度成正比。試驗(yàn)表明，若取薯勺速度大于0.5m/s時(shí)，作業(yè)質(zhì)量則顯著變差，播種的漏播率也會(huì)大幅度增加。因此鏈輪最高作業(yè)速度的線速度應(yīng)該小于0.5m/s。②鏈條的工作長(zhǎng)度L：鏈條的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)鏈輪之間的中心距離增加，也會(huì)增加傳動(dòng)的距離。而鏈條長(zhǎng)度太短，如果要給薯種塊做緩沖就會(huì)太遲了，因?yàn)楸灰ㄆ饋?lái)的薯種塊會(huì)從勺子里掉下來(lái)。從而使排種的均勻性大大降低。③取薯勺的形狀與大?。簩?duì)于馬鈴薯種塊來(lái)說(shuō)，單邊尺寸的大小應(yīng)為20mm，這也是為了薯種塊在升運(yùn)的過(guò)程中盡量不要出現(xiàn)滑落的情況。也就是說(shuō)，取薯勺需要背面光滑流暢，不能傷到薯種；還要求取薯勺質(zhì)量要輕巧，因此取薯勺都是用鐵皮沖壓而成，它的厚度大約為1.2mm。5.1.7升運(yùn)鏈相關(guān)系數(shù)的確定（1）最開(kāi)始將理論株距設(shè)定為120mm，因此所需要播種的個(gè)數(shù)n，也就是在行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后的個(gè)數(shù)n可以通過(guò)公式5—2計(jì)算得到：（5-2）式中：L——行走輪的周長(zhǎng)；D——行走輪的最大直徑。通過(guò)已經(jīng)得到的數(shù)據(jù)D=0.5m可知，算得n=13個(gè)（2）取薯勺之間的間距即株距此次設(shè)計(jì)選擇類型為16A的滾子鏈，其鏈條節(jié)距大小為P=26.8mm，長(zhǎng)度略微為2.54m，鏈條大約以0.28m/s的速度，也是最大速度0.5m/s的0.54倍。因此，為了滿足馬鈴薯種塊在播種過(guò)程中的需求，可以通過(guò)縮小種植距離來(lái)調(diào)整，應(yīng)該減少種植距離的0.54倍，再根據(jù)節(jié)距和鏈的長(zhǎng)度進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整。經(jīng)計(jì)算共有88節(jié)的整個(gè)鏈條，為了使效果達(dá)到最好，需要24個(gè)取薯勺，所以16個(gè)取薯勺由四個(gè)環(huán)節(jié)組成，其余8個(gè)由三個(gè)環(huán)節(jié)組成。因此，每個(gè)取薯勺之間的平均距離是B=88/24×25.4，即約等于93mm，此結(jié)果也就是所說(shuō)的株距，這可以保證有足夠的空間來(lái)克服種子不填充的情況。（3）取薯勺尺寸的確定通過(guò)馬鈴薯種塊在取薯勺內(nèi)的受力情況的分析，以及查閱相關(guān)取薯勺的資料，要求取薯勺的寬度要在種子長(zhǎng)度的0.5倍和種子厚度的1.5倍之間。因?yàn)榉N子的尺寸是20mm×20mm×20mm，所以取薯勺的寬度應(yīng)該是20×1.5mm=30mm。同時(shí)，為了給馬鈴薯種子留出足夠的時(shí)間和空間，取薯勺的長(zhǎng)度必須是塊長(zhǎng)度的2倍，所以長(zhǎng)度至少是20mm×2=40mm，距離是45mm。通過(guò)研究《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，已知的一種自然角度的靜止角一般為35°，因此自然休止角應(yīng)該略大于其取薯勺內(nèi)的角度，這里也取35°。5.2排肥器的選型設(shè)計(jì)5.2.1排肥器的性能要求馬鈴薯作為我國(guó)第四大糧食產(chǎn)業(yè)，它的產(chǎn)量與我國(guó)糧食安全有密切的聯(lián)系。不僅如此，對(duì)于農(nóng)作物本身來(lái)說(shuō)，適宜程度下的施肥量對(duì)馬鈴薯的單產(chǎn)量以及生態(tài)環(huán)境有非常大的影響。因此，要針對(duì)我國(guó)馬鈴薯種植機(jī)對(duì)于傳統(tǒng)意義上施肥裝置施肥不均勻、施肥量不充足、容易產(chǎn)生堵塞等情況，應(yīng)該注意以下要求：（1）機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中肥料的用量應(yīng)該均勻穩(wěn)定，不受肥料箱中肥料用量多少、地形坡度和前進(jìn)速度大小的影響。（2）具有良好的通用性和多種肥料。除了顆粒狀的化學(xué)肥料和復(fù)合顆粒肥料外，還可用于肥料的流動(dòng)性。（3）肥料的調(diào)節(jié)應(yīng)保證肥料的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，調(diào)整施肥范圍，以滿足不同肥料品種和不同作物的施用要求。（4）對(duì)于排肥器與所有肥料接觸的機(jī)構(gòu)和零件，材料制作最好采用防腐技術(shù)。5.2.2常用排肥器的種類和特點(diǎn)常用的化肥排肥器有以下幾種類型：外槽輪式排肥器可以在排種盒內(nèi)隨著排種軸而進(jìn)行左右移動(dòng)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(guò)改變溝槽的長(zhǎng)度來(lái)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(pán)的小得多?？ü?．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.排肥舌圖5.2移動(dòng)式外槽輪排肥器星輪式排肥器在工作中，這種肥料通過(guò)旋轉(zhuǎn)的星形齒輪的力量被擠出。為了消除肥料負(fù)荷和錐齒輪的軸向力。常用兩個(gè)星輪對(duì)轉(zhuǎn)的方法。而為了消除殘留下來(lái)的化肥，通常在該排肥器的肥箱底部裝有活頁(yè)式鉸鏈，可以通過(guò)調(diào)節(jié)手柄來(lái)改變排肥量活門的開(kāi)度，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)排肥量的調(diào)節(jié)。圖5.3星輪式排肥器螺旋式排肥器顧名思義，在螺旋式排肥器中排肥螺旋就是其最主要的工作部件。通過(guò)螺旋回轉(zhuǎn)，將肥料準(zhǔn)確無(wú)誤的導(dǎo)入排肥管就是它的主要工作。攪撥輪式排肥器這種排肥器被稱為是一種通用型排肥器。碳酸氫銨的高含水量可以有效地消除肥料的“負(fù)荷”，是一個(gè)突出的特點(diǎn)。而清肥不便則是它的缺點(diǎn)。圖5.4攪撥輪式排肥器振動(dòng)式排肥器由于震動(dòng)關(guān)系，排肥量的穩(wěn)定性和均勻性的好壞與肥料排量的多少是受外界因素不斷變化的，尤其是受肥箱內(nèi)肥料多少，肥料密度，粘結(jié)力等的影響較大。在馬鈴薯種植過(guò)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?；蛄姿徜@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(guò)對(duì)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(dòng)式外部槽輪排種器。這種排肥裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以用齒輪代替原來(lái)的槽輪，工作原理與槽輪相同。槽輪分布一般用于顆粒式肥料的排放，因?yàn)樗哂辛己玫牧鲃?dòng)性、較強(qiáng)的穩(wěn)定性和分布的均勻性，但也有缺點(diǎn)，是排非流動(dòng)性的化肥是不能使用它的。5.2.3排肥量的計(jì)算排肥器的排肥量是可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)外部調(diào)節(jié)手柄來(lái)控制的。改變施肥手柄，從而改變排肥槽內(nèi)槽輪的有效長(zhǎng)度，達(dá)到控制排肥量的目的。槽輪的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng)，排肥量越大；反之，槽輪的有效長(zhǎng)度越短，排肥量越小?？梢酝ㄟ^(guò)公式5-3計(jì)算外槽輪排肥器的排肥量。（5-3）式中：d—外槽輪的最大直徑，d取46mmL—外槽輪的有效最大長(zhǎng)度，L取134mmr—所施肥料的密度，磷酸二銨是其經(jīng)常施用的化肥，密度為793g/L—肥料自上而下完全充滿槽內(nèi)時(shí)的系數(shù)，一般取0.8—單個(gè)凹槽的截面積，通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算選取t—槽輪凹槽節(jié)距，通過(guò)計(jì)算得到—帶動(dòng)層特性系數(shù)，這里取0.55經(jīng)計(jì)算得，這里取7kg/acre。5.3開(kāi)溝器的選型設(shè)計(jì)5.3.1開(kāi)溝器的性能要求開(kāi)溝器作為馬鈴薯播種機(jī)上最重要的零部件之一，它具有開(kāi)挖溝渠、整理種床、自動(dòng)覆土和導(dǎo)入種子及肥料入土的功能。因?yàn)橛绊懖シN質(zhì)量和種子發(fā)芽生長(zhǎng)的主要條件，就是開(kāi)溝器工作性能的好壞。因此，開(kāi)溝器應(yīng)滿足如下條件：（1）開(kāi)溝要一直保持在同一水平線上，深度和淺度也要一致，而幅寬更要大小適中，溝底平坦整齊，并且具有一定的自動(dòng)覆土功能也是開(kāi)溝器需要滿足的；（2）具有較好的入土性能，可以達(dá)到無(wú)積土、無(wú)植被纏繞、無(wú)封堵機(jī)、低阻力、工作可靠的條件；（3）為了滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，并且要使種子全部落入開(kāi)好的地溝中，應(yīng)該掌握好行內(nèi)種子分布的范圍和均勻度。5.3.2現(xiàn)有開(kāi)溝器的種類和特點(diǎn)根據(jù)開(kāi)溝器的入土角值的大小的不同，把開(kāi)溝器的種類分為銳角型開(kāi)溝器和鈍角型開(kāi)溝器兩種，常見(jiàn)開(kāi)溝器有以下幾種：（1）鋤鏟式開(kāi)溝器：開(kāi)溝器類型屬于銳角型開(kāi)溝器，在機(jī)器正常工作時(shí)，開(kāi)溝器隨著播種機(jī)的前進(jìn)而前進(jìn)，開(kāi)溝器的鏟子在力的作用下使土壤膨脹，土壤受擠壓而在鏟子兩側(cè)分開(kāi)。開(kāi)溝器離開(kāi)后，溝壁上的土壤自行下落覆蓋住種子本身。而結(jié)構(gòu)便捷簡(jiǎn)單、擁有較強(qiáng)的入土掘進(jìn)能力以及工作阻力小就是此款開(kāi)溝器的優(yōu)點(diǎn)，其中取值為a=3~6厘米，R=30~65牛/個(gè)。但是此款開(kāi)溝器極易造成堆積泥土、纏繞植被、干濕土混雜、播深不穩(wěn)的現(xiàn)象。（2）雙圓盤(pán)開(kāi)溝器：開(kāi)溝器的類型是鈍角，他的主要部件是一對(duì)平面磁盤(pán)、溝渠、圓盤(pán)軸和分散的板。工作，兩個(gè)圓盤(pán)在力的作用下，向前滾動(dòng)，在前一點(diǎn)(稱為一個(gè)聚點(diǎn))的底部使用兩個(gè)圓盤(pán)(稱為聚點(diǎn))，由接觸角形成，擠壓你的土壤到側(cè)面，中間產(chǎn)生的凹凸尖槽，和溝的溝底呈形。種子和肥料被種子和肥料掉到溝底。他有平滑的工作，整齊的排，不受干擾的土壤，能折斷草的能力。但是此款開(kāi)溝器的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)本身復(fù)雜、外形尺寸大、工作阻力也大。其中取值為a=5~9厘米,R=70~150牛/個(gè)。（3）芯鏵式開(kāi)溝器：開(kāi)溝器類型屬于銳角型，此款開(kāi)溝器主要零件就是芯鏵，芯鏵的主要作用就是在工作時(shí)進(jìn)行入土開(kāi)溝。種溝是由兩個(gè)芯鏵側(cè)板向兩側(cè)分播土壤而形成的，其優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)溝寬度大、具有良好的入土性能，但缺點(diǎn)是工作阻力較大。其中a=6~12厘米，R=200~800牛/個(gè)。

5.3.3開(kāi)溝器的選型在新耕地上工作時(shí)，通常都會(huì)選用馬鈴薯播種機(jī)來(lái)進(jìn)行播種。對(duì)于開(kāi)溝器來(lái)說(shuō)，新耕地上的雜草和植物殘?jiān)](méi)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(huì)減小到3%以下。再考慮到開(kāi)溝器的性能和經(jīng)濟(jì)方面等因素，鋤鏟式開(kāi)溝器是本次設(shè)計(jì)優(yōu)先選取的，鋤鏟式開(kāi)溝器的組成部分有翼鏟、滾筒本身以及深淺調(diào)節(jié)扁鋼。其優(yōu)點(diǎn)是：（1）開(kāi)溝深度較大；（2）開(kāi)出的地溝不但平坦，而且開(kāi)闊；（3）機(jī)器結(jié)構(gòu)輕巧簡(jiǎn)單，易于維修與保養(yǎng)。5.4.4開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定（1）入土角的確定對(duì)于開(kāi)溝器來(lái)說(shuō)，選擇入土角時(shí)，值選的過(guò)大，開(kāi)溝器工作時(shí)就會(huì)導(dǎo)致土壤整體向上移動(dòng)，從而就會(huì)抬高土壤層的高度，并可能會(huì)使之混亂在一起，同時(shí)還會(huì)使工作阻力大大加強(qiáng)；如果在選擇入土角時(shí)值選取得過(guò)小，則過(guò)小的入土角將會(huì)減弱刃部強(qiáng)度。通常情況下，入土角的取值范圍應(yīng)該在大于20°而小于45°，也就是在20°到45°之間，為了使入土能力得到保證，因此入土角不應(yīng)該取得過(guò)小，這里將入土角取為35°。（2）切土角β的確定而對(duì)于切土角來(lái)說(shuō)，值過(guò)大，土壤易向兩側(cè)推開(kāi)，造成土壤外翻的情況，影響了覆土性能的好壞；同樣值也不能過(guò)小，太小的值將使鏟面的高度受到嚴(yán)重影響。在普遍的情況下β的值大約選取在20°到30°之間，特殊情況下可以取得小一點(diǎn)，這里β=30°。（3）鏟翼張角的確定張角值過(guò)大就會(huì)直接導(dǎo)致翼鏟增大，使得雜草沿刃口滑過(guò)變得很困難，容易發(fā)生纏繞草木、堆積泥土、泥土堵塞等現(xiàn)象。值過(guò)小也會(huì)導(dǎo)致翼鏟切斷草根的能力減弱，為使沿著翼鏟刃緣向后滑切雜草，張角值一般應(yīng)該取值在73°到87°之間，這里取γ=80°.5.4.5開(kāi)溝器外形尺寸的確定我國(guó)現(xiàn)有開(kāi)溝器如下圖5.5所示圖5.5開(kāi)溝器實(shí)物圖根據(jù)查找相關(guān)資料及對(duì)實(shí)物圖的觀察，數(shù)據(jù)取值如下：調(diào)節(jié)扁鋼尺寸為：50mm×30mm開(kāi)溝器體尺寸：長(zhǎng)×寬×高=175mm×125mm×535mm5.5輸種管的選型設(shè)計(jì)5.5.1輸種管的性能要求排種器排出的種子可以直接進(jìn)入到地溝中。種子可以很容易地落在溝槽中，這是輸種管的主要功能，對(duì)播種的平均性有非常大的影響。該植物的馬鈴薯種植機(jī)的要求是：（1）減小對(duì)種子流的干擾，能保證種子能自由流動(dòng)，不會(huì)使輸種管的排種均勻性大大降低；（2）具有良好的伸縮性并能隨意纏繞彎曲，并且能夠完全適應(yīng)開(kāi)溝器的升降和調(diào)節(jié)。輸種管一般要求在排種器上的鉸鏈能夠向各個(gè)方向擺動(dòng)的同時(shí)，也能夠不影響種子的通過(guò)率；（3）理應(yīng)具備相當(dāng)?shù)纳炜s常量、彈性要求以及彎曲度的要求，并且要有較強(qiáng)的耐腐蝕性。除此以外圓度也是需要具備的條件之一，因?yàn)椴荒茉谕饬Φ淖饔孟率怪儼T；（4）為了做到利于輸種管的制造和后期維修，需要它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于拆卸。5.5.2輸種管的選型在本次設(shè)計(jì)中，馬鈴薯薯種的形狀大小和對(duì)導(dǎo)種管的要求，是首先要考慮到的問(wèn)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(guò)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(lái)的輸種管不但內(nèi)壁光滑，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕巧、靈活彎曲、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。如下圖（5.6）所示。圖5.6輸種管5.5.3輸種管參數(shù)的確定（1）輸種管的直徑按照農(nóng)作物馬鈴薯的最大播種量和種子物理性能的的優(yōu)良，例如種塊的外形尺寸大小，種塊與輸種管壁的摩擦系數(shù)等，從而加以確定輸種管的最小直徑。種子在輸種管內(nèi)自由降落時(shí)的擴(kuò)散范圍應(yīng)與輸種管的最小直徑相適應(yīng)。根據(jù)以前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)：尺寸集中在20mm范圍以內(nèi)的有三分之二的馬鈴薯單邊種子，因此輸種管的最小直徑大約為26mm，最大直徑約為40mm。（2）輸種管的傾斜度與長(zhǎng)度輸種管傾斜度和長(zhǎng)度的最終取值需要根據(jù)不同類型播種機(jī)的結(jié)構(gòu)需要、排種器的特點(diǎn)以及對(duì)種子落到地溝底部的要求進(jìn)一步確定。一般情況下，橡膠輸種管的傾斜角取值為45°。則長(zhǎng)度可通過(guò)下列公式進(jìn)行計(jì)算（5-4）式中H——垂直距離（種子從排種口下落到開(kāi)溝器接種口的最大距離）——輸種管所受的最大傾斜角度數(shù)算得L的值為235mm5.6覆土器的選型設(shè)計(jì)5.6.1覆土器的種類和特點(diǎn)播種機(jī)上常用的覆土器的種類，分別有鏈環(huán)式、彈齒式、爪盤(pán)式、圓盤(pán)式、刮板式等，其中全幅覆蓋的有鏈環(huán)式、彈齒式、爪板式三種。行距較窄的谷物條播機(jī)是近些年來(lái)我國(guó)最常用的。而用于行距較寬、所需大量覆土、要求嚴(yán)密覆土，并有一定起壟作用的中耕作物播種機(jī)則適用于圓盤(pán)式和刮板式覆土器。5.6.2覆土器的選型考慮開(kāi)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(méi)有鎮(zhèn)壓的功能。5.6.3覆土器性能結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定拖環(huán)最大直徑D=280mm鏈環(huán)長(zhǎng)度L=15mm兩環(huán)間距離h=130mm掛鉤有效直徑d=20mm整個(gè)部件有效工作高度H=385mm（可調(diào)）其結(jié)構(gòu)如圖5.7所示。圖5.7拖環(huán)式覆土器我國(guó)現(xiàn)有播種機(jī)常用覆土器實(shí)物圖如下圖5.8所示：圖5.8覆土器5.7鎮(zhèn)壓輪的選型與設(shè)計(jì)5.7.1鎮(zhèn)壓輪的使用條件為了更加緊密并充分的能使種子與濕土壤接觸，將鎮(zhèn)壓輪采取鎮(zhèn)壓作用，這樣不但有利于種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)并能減少水分的蒸發(fā)，而且還有利于保持土壤的有一定的水分，利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，還可以增強(qiáng)土壤毛細(xì)管水的作用。根據(jù)土壤性質(zhì)、水分、密度和作物的要求，決定了鎮(zhèn)壓輪對(duì)土壤壓強(qiáng)的大小，一般大于30kPa而小于50kPa。而其自身的重量和作用在它上面的附加重量則決定了鎮(zhèn)壓輪的壓力大小。對(duì)于土壤的容積來(lái)說(shuō)，壓緊后的值一般為8～1.2g/cm。5.7.2設(shè)計(jì)要求（1）具有靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)能力（2）具有可調(diào)節(jié)的鎮(zhèn)壓能力；（3）鎮(zhèn)壓后土地表面不會(huì)產(chǎn)生鱗狀的裂紋；（4）不堆積泥土，不纏繞草木。5.7.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在如今現(xiàn)有的馬鈴薯播種機(jī)中，對(duì)于鎮(zhèn)壓輪一般采用常規(guī)式的鎮(zhèn)壓輪。因?yàn)槠渚哂匈|(zhì)量輕巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，壓而不實(shí)的優(yōu)點(diǎn)，能夠直接使種植作業(yè)的質(zhì)量受到影響。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(duì)幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育也有很大的促進(jìn)作用。為了使鎮(zhèn)壓輪在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，還要避免工作中出現(xiàn)滑行移動(dòng)與堆積泥土的現(xiàn)象，則要使鎮(zhèn)壓輪的直徑應(yīng)該滿足以下公式:（5-5）因?yàn)椋瑒t（5-6）式中：—附著力最大取值（這里為土壤對(duì)鎮(zhèn)壓輪表面的附著力）Q—鎮(zhèn)壓輪在力的作用下所受負(fù)荷大小f—附著系數(shù)（這里為土壤對(duì)鎮(zhèn)壓輪表面的附著系數(shù)）查表可知f一般取0.4到0.5之間—摩擦力矩D—鎮(zhèn)壓輪最大直徑以上面公式可以看出，必須要用足夠的力來(lái)帶動(dòng)鎮(zhèn)壓輪，并使之正常運(yùn)轉(zhuǎn)。車輪的材料和土壤的狀況決定了土壤對(duì)鎮(zhèn)壓輪的附著系數(shù)f，而在一般情況下f是一個(gè)常量。為了提高土壤對(duì)輪緣的粘附力，鎮(zhèn)壓輪載荷可能會(huì)增加，但增加的鎮(zhèn)壓輪載荷，將增加輪子的下陷程度使沉沒(méi)車輪，驅(qū)動(dòng)車輪的阻力增加。與此同時(shí)，還可使土壤壓實(shí)程度增加，導(dǎo)致對(duì)種子萌發(fā)產(chǎn)生不利的影響。因此，減少套筒中產(chǎn)生的摩擦扭矩是我們可以選擇的最佳方式，這就需要使用滾動(dòng)軸承，因?yàn)檩S套中產(chǎn)生的摩擦扭矩較小。還可以增加輪子的直徑，以方便鎮(zhèn)壓輪的正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)精密的分析和大量的計(jì)算后，鎮(zhèn)壓輪的直徑D以及鎮(zhèn)壓輪的寬度H分別取值為D=400mm，H=120mm。鎮(zhèn)壓輪的構(gòu)造簡(jiǎn)圖如上圖5.9所示圖5.9鎮(zhèn)壓輪裝置5.8行走輪的選型設(shè)計(jì)5.8.1行走輪的設(shè)計(jì)要求由于行走輪不僅是排種、排肥的主動(dòng)輪，而且還起限制深度的作用，因而在設(shè)計(jì)過(guò)程中，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(wèn)題。例如機(jī)器出現(xiàn)不排種子和化肥的問(wèn)題，換句話說(shuō)就是出現(xiàn)架空驅(qū)動(dòng)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(dòng)的情況。5.8.2行走輪的結(jié)構(gòu)（1）一般來(lái)說(shuō)，隨著行走輪的直徑變大，轉(zhuǎn)動(dòng)也就越容易?；票戎翟叫。睆皆酱?，排種越均勻。本次設(shè)計(jì)為了協(xié)調(diào)機(jī)具空間面積與行走輪的大小，特將其直徑，也就是其行走輪圈外徑設(shè)計(jì)為550mm，寬度為90mm。（2）這一綜合考慮，是為提高其入土壤性能和土壤去除性能。也就是入土性能及脫土性能，并設(shè)計(jì)參考相關(guān)的機(jī)具，其結(jié)構(gòu)如圖（5.10）所示。圖5.10行走輪5.8.3行走輪的安裝如上圖5.10所示，將行走輪分別安裝在行走輪軸上，而行走輪兩端分別緊挨著鏈輪，兩輪間的長(zhǎng)度應(yīng)為400mm。5.8.4行走輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算按照設(shè)計(jì)要求并且參照有關(guān)資料可以知道，該播種機(jī)的生產(chǎn)率大約為3.2~4.1hm2/h，幅寬1100mm，因而，機(jī)器向前移動(dòng)的平均速度V為：則取平均速度為v=1m/s，按照配套拖拉機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸和常用播種機(jī)的行走輪大小，取行走輪直徑為500mm，有（5-7）式中：v——行走輪軸的轉(zhuǎn)速（m/s）；——行走輪軸的角轉(zhuǎn)速(rad/s)；n——行走輪的轉(zhuǎn)速(r/s)由公式（5-7）得n≈38r/min r——行走輪的半徑(m)；結(jié)論隨著近些年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，馬鈴薯在我國(guó)大部分地區(qū)大量的種植及栽培，中國(guó)在研究和發(fā)展適應(yīng)性馬鈴薯相關(guān)機(jī)械上有了非常大的進(jìn)步，在馬鈴薯種植機(jī)方面尤其突出。雖然在我國(guó)馬鈴薯種植機(jī)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)相比歐洲和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家仍有很大差距，但在我國(guó)研究人員努力鉆研下，差距正在不斷減小。針對(duì)這一現(xiàn)象及存在的問(wèn)題并根據(jù)馬鈴薯種子是塊狀型特點(diǎn)，提出了相應(yīng)解決辦法。即本設(shè)計(jì)采用升運(yùn)鏈?zhǔn)今R鈴薯播種機(jī)并得出如下結(jié)論：(1)設(shè)計(jì)文檔全方位論述了馬鈴薯播種機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展歷程，提出了當(dāng)前情況下存在的問(wèn)題，并著重刨析了總體構(gòu)造設(shè)計(jì)和計(jì)量裝置也就是排種器以及鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì)思路，提出了馬鈴薯種植機(jī)總體設(shè)計(jì)計(jì)劃及研究方案。(2)馬鈴薯種植機(jī)與牽引車也就是與拖拉機(jī)相連，可用于開(kāi)溝、播種、施肥、粉碎、覆蓋土壤。(3)拖拉機(jī)和馬鈴薯播種機(jī)使用過(guò)程中必須注意整個(gè)機(jī)器的穩(wěn)定性，也是工作機(jī)器為了達(dá)到使用性能要求的設(shè)計(jì)。由于生活中我們常見(jiàn)機(jī)器一般都是軸對(duì)稱，所以在穩(wěn)定性討論中，最重要的是縱向穩(wěn)定性的分析和確定。(4)通過(guò)比較各種相關(guān)模型，設(shè)計(jì)了挖溝部分設(shè)計(jì)。在原有開(kāi)溝器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一種可實(shí)現(xiàn)一種肥料應(yīng)用的鋤鏟式開(kāi)溝器。(5)排種器安裝裝置采用升運(yùn)鏈?zhǔn)?，排肥裝置采用外槽輪式。建議(1)在這次試驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于我們沒(méi)有充足的掌握實(shí)際理論知識(shí)，所以在一些設(shè)計(jì)需要上往往浪費(fèi)了很長(zhǎng)的時(shí)間和精力，但是結(jié)果也并不是很理想(如單元驅(qū)動(dòng)的分析做得不夠)。所以要想進(jìn)一步提高馬鈴薯播種機(jī)的性能，我們需要加強(qiáng)研究和設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)。(2)由于在條件的限制下，并沒(méi)有實(shí)際參考的機(jī)器類型，所以只能通過(guò)平面設(shè)計(jì)結(jié)合自己的想法來(lái)進(jìn)行計(jì)算。因此有些數(shù)據(jù)只能大致估計(jì)(如計(jì)量箱的結(jié)構(gòu)體型),即機(jī)器的結(jié)構(gòu)形狀、應(yīng)力分布和性能指標(biāo)并不是能很準(zhǔn)確的確定下來(lái)。(3)在傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用了很多傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。其中除了有軟件可以使用外，還可以使用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等。但是希望能在未來(lái)的學(xué)習(xí)生活中，可以使用一些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì),使機(jī)器的性能更穩(wěn)定。(4)在做此次設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要將一些理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容充分相結(jié)合，參照一些具有參考價(jià)值的實(shí)用模型。(5)應(yīng)該盡自己所能努力完成自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，充分認(rèn)知設(shè)計(jì)的目的并且深度研究它的要求，合理并且優(yōu)化時(shí)間的安排，制訂確切并合理的時(shí)間表，按表執(zhí)行。我們還應(yīng)該參考各種文獻(xiàn)和實(shí)際相關(guān)的模型，分解并解決設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，爭(zhēng)取在自己能力范圍內(nèi)做到最好。(6)在此次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，沒(méi)有合理的安排設(shè)計(jì)流程以及論文布局的布置，所以出現(xiàn)了有時(shí)間不充裕的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)了這次的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，我一定會(huì)在以后的工作和生活中安排好每件事情的流程并且優(yōu)化自己的時(shí)間和工作進(jìn)度。參考文獻(xiàn)【1】劉權(quán)威，吳建民.馬鈴薯播種機(jī)研究現(xiàn)狀.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院.蘭州730070【2】程興田．播種機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展前景．農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械，1999，6【3】國(guó)委文．播種機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。農(nóng)業(yè)機(jī)械化與電氣化，2007年，5【4】李寶筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué).中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社2003，08：48~77【5】李亦清，韓建強(qiáng).2CM—2T型系列馬鈴薯種植機(jī).農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械．1998，2：24【6】劉天國(guó)，鄔文斌.亞地2CM馬鈴薯種植機(jī)系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與研究.農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化2000，2：21~22【7】馬建忠，高海明.馬鈴薯播種機(jī)的改進(jìn)和推廣應(yīng)用.新疆農(nóng)機(jī)化.2005，4：17~20【8】聶延軍，江濤.夾持式馬鈴薯播種機(jī)的探討.農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化．2007，2：41【9】濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）.高等教育出版社.2001.90~120【10】陶為民.國(guó)外農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展趨勢(shì).新農(nóng)村，2001，7：471~474【11】王廣勝，王玉忠，樊文憲.2BSM—1B型馬鈴薯施肥播種機(jī)的研究.農(nóng)機(jī)與食品機(jī)械.1999，3：15~17【12】王繼山.免耕播種機(jī)開(kāi)溝器的分析與研究.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2007，6（5）：7~10【13】王俊安,李翠芳.馬鈴薯機(jī)械化播種技術(shù)的試驗(yàn)研究中國(guó)農(nóng)機(jī)化。2006，6：98~99【14】閆建英賀桂香張存來(lái)等.馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù).山西農(nóng)機(jī)2014，3：23【15】楊濤.手持式播種（施肥）.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)。2016：300~302【16】趙滿全，戴欣平.2BSL_2型馬鈴薯起壟播種機(jī)的研制.中國(guó)農(nóng)機(jī)化.2015，4：52~55【17】趙滿全，竇衛(wèi)國(guó)，趙士杰等.2BSL_2型馬鈴薯起壟播種機(jī)的研制.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2016,3:102~104【18】周桂霞，張國(guó)慶，張義峰等