900 馬鈴薯播種機(jī)

900 馬鈴薯播種機(jī),馬鈴薯,土豆,播種機(jī) 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 1 -馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)1 前言1.1 課題背景和科學(xué)意義馬鈴薯是一種高蛋白農(nóng)作物，在我國(guó)得到廣泛地栽種。2007 年我國(guó)馬鈴薯種植面積約 8000 萬(wàn)畝，總產(chǎn)量超過(guò) 6800 萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的 22%左右（www.potatoweb.cn ，2007 年） 。單從總產(chǎn)量來(lái)說(shuō)我國(guó)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(guó)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(guó)家新西蘭每公頃 44248 公斤的三分之一（www.potatoweb.cn ，2007 年） 。我國(guó)馬鈴薯種植單產(chǎn)量很低這已是不爭(zhēng)的事實(shí)，因此，我國(guó)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。當(dāng)前，除少部分地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)馬鈴薯機(jī)械化或半機(jī)械化種植以外，我國(guó)大部分的馬鈴薯種植方式一直停留在傳統(tǒng)種植的水平上，傳統(tǒng)的種植方式主要依靠人力和畜力進(jìn)行生產(chǎn)，從開(kāi)溝到覆土鎮(zhèn)壓，整個(gè)過(guò)程勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，種植效果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于機(jī)械化種植水平；而且我國(guó)地域廣闊，擁有多種地型，因此需要的播種機(jī)的機(jī)型也相對(duì)不一，設(shè)計(jì)出具有較強(qiáng)適應(yīng)性的播種機(jī)將成為未來(lái)播種機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)；播種機(jī)的通用性也是一個(gè)不可忽略的重要因素，提高播種機(jī)的通用性有助于提高播種機(jī)的使用性能，使得播種機(jī)得到充分的利用。雖然從當(dāng)前的情況來(lái)看，我國(guó)在播種機(jī)這塊領(lǐng)域還不能一下子縮小同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，但是正在將這種差距正在不斷縮小。傳統(tǒng)的馬鈴薯種植方式也是一個(gè)制約馬鈴薯單產(chǎn)量提高的重要因素，主要體現(xiàn)在：（1）馬鈴薯種子的質(zhì)量不高，我國(guó)種植馬鈴薯的大部分地區(qū)，馬鈴薯種子一般是自留的，沒(méi)有經(jīng)過(guò)消毒，殺菌以及其它提高種植質(zhì)量的技術(shù)處理，因此種出來(lái)的馬鈴薯質(zhì)量和產(chǎn)量不高；（2）種薯的品種不全，不同的地區(qū)，不同的氣候往往需要不同的馬鈴薯種子，在這方面，我國(guó)所作的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其需求，因此，在今后更應(yīng)該加郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 2 -大對(duì)馬鈴薯品種的研制；（3）傳統(tǒng)的種植方式主要靠人力和畜力，工作量大而且工作效率低，對(duì)土壤的壓實(shí)比較嚴(yán)重，這對(duì)種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)極為不利。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)狀第二次世界大戰(zhàn)以后，歐美的許多發(fā)達(dá)國(guó)家先后完成了由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的過(guò)度和轉(zhuǎn)化，經(jīng)過(guò)幾十年不斷地發(fā)展，其農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平已經(jīng)相當(dāng)完善，現(xiàn)在正朝著大型化、智能化、精量化以及多功能聯(lián)合型方向發(fā)展（陶衛(wèi)民，2001） 。在歐美的發(fā)達(dá)國(guó)家中，馬鈴薯播種機(jī)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展和應(yīng)用，其技術(shù)水平應(yīng)經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)完善的程度，無(wú)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。這對(duì)減少播種過(guò)程中的漏種率、種子損傷率和提高單產(chǎn)量都有很大的促進(jìn)作用。現(xiàn)在一些發(fā)達(dá)國(guó)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(zhǎng)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(lái)更先進(jìn)的播種機(jī)研制的方向。1.2.2 我國(guó)馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著馬鈴薯在我國(guó)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(guó)機(jī)械研制和生產(chǎn)水平和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距，但是隨著我國(guó)科研人員的努力，這個(gè)差距正在不斷地縮小。各種先進(jìn)的馬鈴薯播種機(jī)不斷問(wèn)世，并在全國(guó)進(jìn)行大量地推廣應(yīng)用。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(duì)播種機(jī)的效率的提高有著很重要的作用，迄今為止，我國(guó)學(xué)者幾乎涉獵了世界上所有的排種器：如外槽輪式排種器、離心式排種器、各種圓盤式排種器等，而具有我國(guó)獨(dú)創(chuàng)特色的窩眼輪式排種器、紋盤式排種器、錐盤式精量排種器也獲得了廣泛的應(yīng)用，但是在馬鈴薯播種機(jī)上，先進(jìn)的排種器和排種方式依然是制約播種機(jī)效率的瓶頸。因此在已經(jīng)解決種子和播種方式的情況下研制相應(yīng)的播種機(jī)顯得是關(guān)重要。顯然，在排種器方面，我國(guó)應(yīng)該朝著氣流輸送式條播排種器、孔帶式精密排種器、氣力式精密排種器以及傾斜圓盤指夾式排種器的方向發(fā)展。新的排種原理包括氣力式排種原理和機(jī)械式排種原理也應(yīng)得到廣泛的采用（陳興田，1999） 。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 3 -2 技術(shù)任務(wù)書（JR）2.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（1）馬鈴薯播種機(jī)具的總體設(shè)計(jì)（2）馬鈴薯播種機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（3）馬鈴薯播種機(jī)開(kāi)溝裝置的設(shè)計(jì)（4）馬鈴薯播種機(jī)排種裝置的設(shè)計(jì)（5）馬鈴薯播種機(jī)輸種管、鎮(zhèn)壓裝置以及行走輪的設(shè)計(jì)2.2 總體方案設(shè)計(jì)2.2.1 設(shè)計(jì)原則總體方案擬將開(kāi)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(kāi)溝、施肥、播種、覆蓋、鎮(zhèn)壓等功能，懸掛機(jī)構(gòu)要有效的控制工作部件作業(yè)時(shí)的播深以及運(yùn)輸時(shí)的通過(guò)性，開(kāi)溝器除了能開(kāi)出平整的地溝外還具備自動(dòng)覆土的功能；排種裝置確保在播種過(guò)程中出現(xiàn)漏播、重播等現(xiàn)象的幾率不超過(guò) 3%。鎮(zhèn)壓輪要求鎮(zhèn)壓效果好，作業(yè)后的地面平整。2.2.2 基本結(jié)構(gòu)該馬鈴薯播種機(jī)由機(jī)架、開(kāi)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(kāi)溝器的梁，通過(guò) U 型螺栓將開(kāi)溝器的扁鋼鎖住，從而可以調(diào)節(jié)開(kāi)溝深度，開(kāi)溝器在橫梁上可根據(jù)需要進(jìn)行橫向移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)行距；機(jī)架的后梁用來(lái)連接鎮(zhèn)壓輪。 2.2.3 工作原理本機(jī)通過(guò)上、下懸掛與拖拉機(jī)相連，拖拉機(jī)前進(jìn)時(shí)輸出動(dòng)力帶動(dòng)播種機(jī)工作，作業(yè)速度為 1m/s。機(jī)具工作的動(dòng)力來(lái)源為：行走輪隨拖拉機(jī)前進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的動(dòng)力。地輪隨拖拉機(jī)前進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，由地輪傳遞動(dòng)力，在地輪軸的兩端各裝一個(gè)傳動(dòng)鏈輪, 通過(guò)鏈條將力矩傳給中間傳動(dòng)鏈輪，再由中間鏈輪將動(dòng)力傳給排種排肥裝置,通常情況下地輪郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 4 -直徑較大，工作時(shí)不易發(fā)生打滑等現(xiàn)象，并且傳動(dòng)可靠。播種機(jī)工作時(shí)，拖拉機(jī)通過(guò)動(dòng)力輸出軸將動(dòng)力傳遞給行走輪，行走輪上的主動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給中間軸，行走輪隨拖拉機(jī)前進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鏈條將動(dòng)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(kāi)溝器，先后進(jìn)入開(kāi)好的地溝中，為了避免燒壞種薯，化肥應(yīng)位于種子下方 5 cm 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3 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書（SS）3.1 升運(yùn)鏈?zhǔn)讲シN機(jī)主要技術(shù)參數(shù)（1） 外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：1450mm×1100mm×950mm（2） 配套動(dòng)力：12kw（3） 生產(chǎn)效率：10acre/h（4） 工作幅寬：1100mm（5） 播種方式；平播（6） 播種深度：60－150mm （7） 作業(yè)行數(shù)：2 行 （8） 作業(yè)行距：400mm（9） 地輪直徑：500mm （10）作業(yè)速度：1m/s（11）傳動(dòng)形式：鏈傳動(dòng)（12）土壤工作部件：鋤鏟式開(kāi)溝器（13）排種器：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：30L3.2 配套動(dòng)力的選用根據(jù)我國(guó)目前所擁有的拖拉機(jī)實(shí)際情況和對(duì)機(jī)組所消耗功率的初步估算，擬采用山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 5 -東風(fēng)-200 拖拉機(jī)或功率相近的相關(guān)拖拉機(jī)。東風(fēng)-200 拖拉機(jī)的主要參數(shù)如下：　外形尺寸(cm)　 2850x1350x1990功率（KW）　 14（16 馬力）額定轉(zhuǎn)速（r/min） 730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 帶理論前進(jìn)速度（Km/h）如表 3—1 所示：表 3—1 東風(fēng)-200 拖拉機(jī)理論前進(jìn)速度Table 3—1 the theoretical exercise speed of Dongfeng —200前進(jìn): 1.25; 1.67; 3.07; 5.38; 6.47; 8.65; 15.91; 27.86 理論速度，km/h 后退: 1.46; 7.594 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 傳動(dòng)路線的確定傳動(dòng)路線要保證總體傳動(dòng)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(lái)確定傳動(dòng)路線，使馬鈴薯在工作過(guò)程中能滿足開(kāi)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(dòng)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(dòng)，經(jīng)過(guò)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給中間軸；第二，中間軸將動(dòng)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(dòng)排種鏈輪和排肥槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)4.2 傳動(dòng)比的計(jì)算行走輪的行駛速度取 3.6km/h，換算出來(lái)為 1m/s。行走輪的直徑為 500mm，可以通過(guò)公式 4—1 計(jì)算得到行走輪軸的轉(zhuǎn)速 n1郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 6 -（4—1）?dvn1?式中：v—行走輪的行駛速度d—行走輪的直徑經(jīng)計(jì)算得 min/r381?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(dòng)比為 1，中間軸的轉(zhuǎn)速為 38r/min，排種器的主動(dòng)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(guò)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(guò) 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(dòng)比為 1.12。5 排種器的選型設(shè)計(jì)5.1 種箱結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)5.1.1 種箱尺寸的確定種箱必需有足夠的容量，從而減少加種次數(shù)，一般情況下要求播種到了地頭才加種。但是種箱容量也不能太大，那樣會(huì)增加機(jī)構(gòu)的重量，對(duì)播種機(jī)的的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響，還會(huì)影響機(jī)組的縱向移動(dòng)性；種箱必須保證箱壁的傾斜角大于種子的自然休止角，以保證種子能順利滑落排種器，一般情況下種薯塊的自然休止角 α=24°~34°，這里選擇 α=30°。除此以外，種箱還應(yīng)該堅(jiān)固耐用，重量輕巧，具有一定的剛性，并具備防水和防潮的能力；種箱要便于加種、卸種和清種，因此該機(jī)所選的種箱形狀為錐臺(tái)型（上口直徑大，下口直徑?。?，而且上端有防護(hù)蓋加以保護(hù)。5.1.2 種箱容積的計(jì)算種箱的容量由播種的行距、株距，播種量和播種距離共同確定。根據(jù)以往實(shí)驗(yàn)結(jié)論：播種機(jī)在工作時(shí)不宜播完種子箱內(nèi)的全部種薯，應(yīng)該保留至少 10%的種子余量，避免箱內(nèi)種子太少而影響播種的質(zhì)量。預(yù)先設(shè)定該地塊的長(zhǎng)度 D=1000m，播種機(jī)往返一次加一次種子。其種箱容積 V 可用公式 5—1 確定：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 7 -V=1.1 LBNmax/667γ （5—1）式中：L—裝滿一箱種子所能播種的最遠(yuǎn)距離。最少應(yīng)等于一個(gè)往返行程，即地塊長(zhǎng)度的兩倍(m)，取L=2000mB—工作幅寬(m)，此處取B=1100mmNmax—單位面積最大播種量 (kg／hm 2)，種薯的株距為120mm，則在100m內(nèi)需要播種略為833個(gè)，每個(gè)種子大約重50g，算出Nmax≈41.65kgγ—種子的單位容積質(zhì)量(kg/L)。1L=1000000cm 3。因此單位容積內(nèi)能容納尺寸規(guī)格為20mm×20mm×20mm的種薯125個(gè)，每個(gè)種薯平均重50g，算出來(lái)γ的值大約為7.25kg/L取L＝2000；B＝1.1；N max＝41.65； r＝7.25。代入公式（5－1）得：V =20.8433（L) 實(shí)際中種箱的容積往往要比設(shè)計(jì)數(shù)值稍微大一些，因此本次設(shè)計(jì)取種箱的容積為30 升。5.2 排種器的選型與計(jì)算對(duì)馬鈴薯播種機(jī)來(lái)說(shuō)，排種器是其最核心的部件，其性能的優(yōu)劣將直接影響播種機(jī)的播種質(zhì)量，因此，對(duì)排種器的要求是很高的。5.2.1 馬鈴薯播種機(jī)對(duì)排種器的性能要求（1）排種器應(yīng)該具備較大的排種均勻性和穩(wěn)定性，能均勻連續(xù)地排種，并且能在不同外界條件下作業(yè)，其播量要保持穩(wěn)定，排種要均勻；（2）具有較強(qiáng)的通用性和適應(yīng)性，播量調(diào)節(jié)范圍大；（3）對(duì)種子的損傷率較小，一般要求不超過(guò) 3%；（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，易于制造和維護(hù)，調(diào)整方便；（5）漏種率和重播率低，皆要求不超過(guò) 3%。5.2.2 現(xiàn)有排種器的類型和特點(diǎn)排種器種類很多，通常按播種方式分為撒播器、條播排種器和點(diǎn)播排種器三大類。郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 8 -條播是按要求的行距，播深與播量將種子播成條行，一般不計(jì)較種子的粒距，只注意一定長(zhǎng)度區(qū)段內(nèi)的粒數(shù)，在農(nóng)業(yè)上使用的條播排種器有外槽輪式、內(nèi)槽輪式、磨紋盤式、錐面型孔式、擺桿式、離心式、匙式及刷式等類型。其中應(yīng)用得最廣泛的是外槽輪式排種器，其由排種器盒、排種軸、外槽論、阻塞輪、花型擋環(huán)及清種舌等組成。排種器盒裝在種子箱下面，種子通過(guò)箱底開(kāi)口流入盒內(nèi)。排種軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外槽論及花型擋環(huán)可防止種子從槽輪兩側(cè)流出。雖然這種排種器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、使用方便、通用性好、適應(yīng)性能廣，而且國(guó)際上已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，但是它也存在不可忽略的局限性，對(duì)于馬鈴薯塊莖這樣的種子，外槽輪是排種器并不能降低其漏種率和對(duì)種子的損傷率，也不能夠提高播種的穩(wěn)定性，因此需要選擇一種結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，效率和播種質(zhì)量更好的排種器，經(jīng)過(guò)對(duì)所有可能的排種器（如夾持式，外槽輪是，帶輪式等）的比較，最終決定選取升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器，這種排種器的前身是70 年代后期美日等發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用的舀上杯鏈?zhǔn)脚欧N器。5.2.3 排種器的選型（1）升運(yùn)連式排種器的選型及結(jié)構(gòu)根據(jù)馬鈴薯種塊的特性，該馬鈴薯播種機(jī)決定選用單排式升運(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Figure 5—1 the labe—chain dispenser（2）工作原理：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 9 -行走輪隨著播種機(jī)的前進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，行走輪上的軸作為動(dòng)力傳遞軸并通過(guò)中間軸將動(dòng)力傳遞到排種器的小鏈輪上，小鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)升運(yùn)鏈以一定的速度上升，固定在升運(yùn)鏈上的取薯勺每次舀取一個(gè)種薯塊，并通過(guò)上鏈輪和護(hù)種管壁將種薯塊運(yùn)送到輸種管里，再經(jīng)開(kāi)溝器落到地溝，從而實(shí)現(xiàn)播種的過(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)馬鈴薯播種機(jī)的設(shè)計(jì)要求和參考有關(guān)文獻(xiàn)，主要有以下結(jié)構(gòu)參數(shù)：① 取薯勺速度 v：取薯勺線速度與作業(yè)速度成正比，試驗(yàn)表明，當(dāng)取薯勺速度不超過(guò) 0.5 m/s 時(shí)，播種質(zhì)量較好。當(dāng)鏈輪線速度為 0.55 m/s 時(shí)，作業(yè)質(zhì)量有所下降，即漏播稍有增加，但基本上能滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求。若取薯勺速度大于 0.55 m/s 時(shí)，作業(yè)質(zhì)量則顯著變壞，漏播嚴(yán)重。因此鏈輪線速度最高作業(yè)速度不超過(guò) 0.5 m/s。② 鏈輪轉(zhuǎn)速 n：鏈輪轉(zhuǎn)速過(guò)低，脈動(dòng)頻率低，排種均勻性差；轉(zhuǎn)速過(guò)高，又會(huì)使傷種率增加的同時(shí)加大漏種率。根據(jù)馬鈴薯種子的播種要求，此次設(shè)計(jì)選用最大轉(zhuǎn)速不超過(guò) 40r/min 的鏈輪。③ 鏈條的工作長(zhǎng)度 L：鏈條的長(zhǎng)度太大，將會(huì)增大兩鏈輪之間的中心距，從而增大輸種的距離；長(zhǎng)度太短又會(huì)造成輸種時(shí)種薯來(lái)不及緩沖而從取薯勺滑落，從而降低了排種的均勻性。因此鏈條的工作長(zhǎng)度應(yīng)該根據(jù)最合適的中心距來(lái)選取。一般鏈條長(zhǎng)度在 2m 左右，種子的升運(yùn)高度不超過(guò) 500mm ④ 取薯勺的形狀：對(duì)于單邊最大尺寸為 20mm 的馬鈴薯種塊，取薯勺需要保證種薯塊在升運(yùn)的過(guò)程中不要出現(xiàn)滑落的情況，而且背面要光滑，不能傷種；取薯勺要輕，因此取薯勺都是用厚度為 1.2mm 的鐵皮沖壓而成。5.2.4 升運(yùn)鏈相關(guān)系數(shù)的確定（1）最開(kāi)始設(shè)定的理論株距為 120mm，因此在行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后所需要播種的個(gè)數(shù) n 可以通過(guò)公式 5—2 計(jì)算得到：（5—2）120DLn??式中：L——行走輪的周長(zhǎng)；D——行走輪的直徑。通過(guò)已知數(shù)據(jù) D=0.5m。算得 n=13 個(gè)（2）取薯勺之間的間距即株距 B郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 10 -本次設(shè)計(jì)決定選用鏈條節(jié)距 p=25.4mm，長(zhǎng)度略為 2.24m 的 16A 型滾子鏈，鏈條的速度略為 0.27m/s，是最佳速度 v=0.5m/s 的 0.54 倍，因此可以通過(guò)縮小株距來(lái)滿足排種的需要，即將株距縮小到原來(lái)的 0.54 倍，再根據(jù)節(jié)距和鏈條長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)計(jì)算，整個(gè)鏈條共有 88 節(jié)，為了達(dá)到最佳的排種效果，需要 24 個(gè)取薯勺，因此其中16 個(gè)取薯勺由 4 個(gè)鏈結(jié)組成，另外 8 個(gè)由 3 個(gè)鏈結(jié)組成。因此每個(gè)取薯勺之間的平均距離也就是株距 B=88/24×25.4≈93mm，能保證有足夠的空間來(lái)克服充不上種的情況。（3）取薯勺尺寸的確定通過(guò)查閱相關(guān)取薯勺的資料，以及對(duì)馬鈴薯種塊在取薯勺內(nèi)的受力情況的分析，為了使種塊不至于從勺內(nèi)落下，多余的種子也不能穩(wěn)定在勺內(nèi)，要求取薯勺的寬度要大于種子長(zhǎng)度的 0.5 倍且小于種子厚度的 1.5 倍。因?yàn)榉N子的尺寸規(guī)格為20mm×20mm×20mm，這里取取薯勺的寬度應(yīng)為 20×1.25mm=25mm。同時(shí)為了取薯時(shí)有足夠的時(shí)間和空間，取薯勺的長(zhǎng)度尺寸也必須大于種塊長(zhǎng)度的 1.5 倍，因此長(zhǎng)度至少為 20×1.5=30mm，這里取 35mm。通過(guò)查閱《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （陳志，2007） ，可知種薯塊的自然休止角一般為 30°，因此取薯勺內(nèi)的角度應(yīng)小于或等于其自然休止角，這里也取 30°。6 排肥器的選型設(shè)計(jì)6.1 排肥器的性能要求（1）排肥量穩(wěn)定、均勻，不受肥箱內(nèi)肥料的多少、地形傾斜起伏及前進(jìn)速度等因素的影響。（2）通用性好，能施多種肥料。要求排肥器除了能排施流動(dòng)性好的顆粒狀化肥和復(fù)合顆粒化肥外，也能排施流動(dòng)性差的粉狀化肥。（3）排肥量調(diào)節(jié)靈敏、準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)范圍能適應(yīng)不同化肥品種與不同作物的施用要求。（4）工作阻力小，使用調(diào)節(jié)方便，便于作業(yè)后清理殘茬化肥。（5）排肥器所有與肥料接觸的機(jī)構(gòu)、零件最好采用防腐耐磨材料制造。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 11 -6.2 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：（1）外槽輪式排肥器 外槽輪排肥器工作時(shí)，外槽輪旋轉(zhuǎn)，顆?；士孔灾爻錆M槽輪的凹槽并被槽輪帶著一起旋轉(zhuǎn)，在槽輪外面的肥料在槽輪的拔動(dòng)和肥料顆粒之間的摩擦力作用下也被帶動(dòng)起來(lái)由槽輪強(qiáng)制帶出，從排肥舌上調(diào)入輸肥管，然后經(jīng)開(kāi)溝器導(dǎo)入種溝。該排肥器轉(zhuǎn)動(dòng)的槽輪和不轉(zhuǎn)動(dòng)的阻塞套可以在排種盒內(nèi)隨排種軸左右移動(dòng)，通過(guò)改變槽輪的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)排肥量。外槽輪排肥器的槽輪可以換成齒輪。槽輪的齒數(shù)相對(duì)排種器的來(lái)說(shuō)有所減少。（2）星輪式排肥器 工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)的星輪星齒間的化肥強(qiáng)制排出。常用兩個(gè)星輪對(duì)轉(zhuǎn)以消除肥料架空和錐齒輪的軸向力。該排肥器的肥箱底部裝有活頁(yè)式鉸鏈，箱底可以打開(kāi)，便于消除殘存的化肥；星輪的拆卸也很方便。排肥量的調(diào)節(jié)可以通過(guò)調(diào)節(jié)手柄改變排肥量活門的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。（3）螺旋式排肥器 其主要工作部件是排肥螺旋。工作是螺旋回轉(zhuǎn)，將肥料導(dǎo)入排肥管。在排肥量較小時(shí)，螺旋式排肥器的排肥均勻性很差（4）水平刮板式排肥器 水平刮板式排肥器是近年來(lái)我國(guó)為解決碳酸氫銨排肥問(wèn)題而研制的一種排肥器。它的基本特征是由在水平面旋轉(zhuǎn)的曲面刮板或彈擊刮板將化肥排出。（5）攪---撥輪式排肥器 這是一種通用型排肥器。其突出特點(diǎn)是能有效地消除肥料的“架空”可靠的排施含水量很大的碳酸氫銨。缺點(diǎn)是清肥不便。（6）振動(dòng)式排肥器 由于震動(dòng)關(guān)系，肥料排量受肥箱內(nèi)肥料多少、肥料密度、粘結(jié)力等的影響較大排肥量的穩(wěn)定性和均勻性差。在馬鈴薯的種植過(guò)程中，不同的化肥往往需要選用不同的排肥器，馬鈴薯播種的時(shí)候所用的一般是硫酸銨或磷酸二銨等顆?；剩浜识嫉陀?1%。通過(guò)對(duì)以上幾種排肥器的比較以及馬鈴薯施肥的要求，本次設(shè)計(jì)決定選用移動(dòng)式外槽輪排種器。這種排肥器的優(yōu)點(diǎn)在于其可以把它的槽輪換成齒輪，工作原理也與槽輪時(shí)相同。槽輪輪式排肥器一般用于排施流動(dòng)性教好的顆粒狀化肥，具有較好的排肥穩(wěn)定性和均勻性，但缺點(diǎn)是不能用于排施流動(dòng)性差的化肥。其結(jié)構(gòu)如圖 6—1 所示。郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 12 -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 排肥舌圖 6—1 移動(dòng)式外槽輪排肥器Figure 6—1 the fluted roller fertilizer apparatus6.3 排肥量的計(jì)算外槽輪排肥器的排肥量可以通過(guò)公式 6—1 計(jì)算。（6—1）??????????tdLrQfaq0式中：d—外槽輪的直徑，d 取 45mmL—外槽輪的有效長(zhǎng)度，L 取 126mmr—肥料的密度，施用的化肥為磷酸二銨，其密度為 789g/L。a0—槽內(nèi)肥料充滿系數(shù)，一般取 0.7fg—單個(gè)凹槽的截面積，通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算選取 fg=66.76mm2t—槽輪凹槽節(jié)距。通過(guò)計(jì)算得到 t=dπ/z=20.2mmλ—帶動(dòng)層特性系數(shù)。取 0.5經(jīng)計(jì)算得 Q≈5.5kg/acre，這里取 6kg/acre7 開(kāi)溝器的選型設(shè)計(jì)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 13 -7.1 開(kāi)溝器的性能要求開(kāi)溝器是播種機(jī)上重要的部件之一，其功用是開(kāi)溝、整理種床、自動(dòng)覆土和導(dǎo)種、肥入土，開(kāi)溝器工作性能的好壞將直接影響播種質(zhì)量和種子發(fā)芽生長(zhǎng)條件。因此，開(kāi)溝器應(yīng)滿足如下幾個(gè)條件：（1）開(kāi)溝直、深淺一致，幅寬合適，溝底平整，有一定的自動(dòng)覆土功能；（2）有良好的入土性能，不壅土、不纏草、不堵塞、阻力小、工作可靠；（3） 使種子全部落如溝底，行內(nèi)種子分布幅度、均勻度應(yīng)符合農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。7.2 現(xiàn)有開(kāi)溝器的種類和特點(diǎn)根據(jù)開(kāi)溝器的入土角不同可分為銳角和鈍角二種。 ⑴ 鋤鏟式開(kāi)溝器：屬于銳角型開(kāi)溝器，工作時(shí)開(kāi)溝器隨著播種機(jī)向前移動(dòng)，土壤在鏟前突起，兩側(cè)土壤受擠壓而分開(kāi)，開(kāi)溝器離開(kāi)后溝壁上的土壤自行下落覆蓋種子。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、入土能力強(qiáng)、工作阻力小，a=3~6cm，R=30~65N/個(gè)。缺點(diǎn)是易壅土和纏草，會(huì)使干濕土混雜，高速作業(yè)時(shí)播深不穩(wěn)。⑵ 雙圓盤開(kāi)溝器：鈍角型開(kāi)溝器，主要由一對(duì)平面圓盤、開(kāi)溝器體、圓盤軸和散種板組成。工作時(shí)，兩圓盤向前滾動(dòng)，利用兩圓盤在前下方一點(diǎn)（稱聚點(diǎn)）接觸所形成的夾角，將土壤向兩側(cè)擠壓，開(kāi)成中間代郵凸尖的溝（溝底呈 W 形） 。種子和肥料由種、肥輸入管通過(guò)開(kāi)溝器體上的種、肥輸送筒落入溝底。工作平穩(wěn)、溝形整齊、不亂土層、斷草能力強(qiáng)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大，工作阻力大。a=4~8cm，R=80~160N/個(gè)。 ⑶ 芯鏵式開(kāi)溝器：銳角型開(kāi)溝器，工作時(shí)先由芯鏵入土開(kāi)溝，兩個(gè)側(cè)板向兩側(cè)分土形成種溝。開(kāi)溝寬度大、入土性能好，但工作阻力大。a=6~12cm，R=200~800N/個(gè)。 ⑷ 滑刀式開(kāi)溝器：鈍角型開(kāi)溝器，工作時(shí)滑刀在豎直方向切入土壤，刀后側(cè)板向兩側(cè)擠壓土壤形成種溝。特點(diǎn)是靠重力入土，溝深穩(wěn)定、溝形整齊、不亂土層，斷草能力強(qiáng)、工作阻力大。a＝5~10cm，R=200~400N/個(gè)。7.3 開(kāi)溝器的選型馬鈴薯播種機(jī)通常在新耕地上進(jìn)行播種，新耕地的雜草和殘茬對(duì)開(kāi)溝器的影響不郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 14 -大，出現(xiàn)纏繞和堵塞的幾率不大，再考慮到開(kāi)溝的性能和經(jīng)濟(jì)因素，本次設(shè)計(jì)決定選用鋤鏟式開(kāi)溝器，鋤鏟式開(kāi)溝器由翼鏟、筒身和深淺調(diào)節(jié)扁鋼組成。其優(yōu)點(diǎn)是：（1)開(kāi)溝深度大，因?yàn)橐箝_(kāi)溝深度最大達(dá)到 180mm，上述幾種開(kāi)溝器只有鋤鏟式能達(dá)到要求；(2)開(kāi)出的地溝平整、開(kāi)闊，受地形的影響較小；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造與維護(hù)。7.4 開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定7.4.1 入土角 α 的確定入土角 α 選得過(guò)大，開(kāi)溝器工作時(shí)土壤上移大，土層也抬得高，并有相互混亂的趨勢(shì)，同時(shí)還會(huì)加大工作阻力；入土角也不能選得過(guò)小，過(guò)小的入土角將會(huì)造成刃部強(qiáng)度減弱。通常情況下入土角的取值范圍在 30°～ 50°之間，為了保證入土能力，因此入土角不應(yīng)該取得太小，這里取入土角為 45°。7.4.2 切土角 β 的確定切土角過(guò)大，土壤易被推向兩側(cè)，造成土壤外翻，影響覆土性能；同樣切土角也不能太小，太小的切土角將嚴(yán)重影響鏟面的高度。一般情況下 β 值一般在 20°～30°之間選取，特殊情況下可以取得小一點(diǎn)，這里取 β=20°。7.4.3 鏟翼張角 γ 的確定γ 過(guò)大，翼鏟就會(huì)增大，使得雜草不易沿刃口滑過(guò)，容易發(fā)生纏草、壅土、堵土等現(xiàn)象。γ 過(guò)小時(shí)，翼鏟切斷草根的能力就會(huì)減弱。為使雜草沿翼鏟刃緣向后滑切，γ 一般應(yīng)該取 75°～85° ，這里取 γ=80°7.4.4 開(kāi)溝器外形尺寸的確定深度調(diào)節(jié)扁鋼的尺寸為：40mm×20mm開(kāi)溝器體尺寸長(zhǎng)×寬×高：173mm×120mm×505mm8 輸種管的選型設(shè)計(jì)8.1 輸種管的性能要求輸種管的作用主要是將排種器排出的種子導(dǎo)入開(kāi)溝器，使種子能夠順利落入種溝山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 15 -內(nèi)，它對(duì)排種的均勻性有很大的影響。馬鈴薯播種機(jī)對(duì)輸種管的要求有： （1）對(duì)種子流的干擾小，能保證種子能自由流動(dòng)，不致降低排種的均勻性；（2）有足夠的伸縮性并能隨意擾曲，從而能夠適應(yīng)開(kāi)溝器的升降和調(diào)節(jié)。輸種管一般要求鉸接在排種器上，能在各個(gè)方向擺動(dòng)的同時(shí)不影響種子通過(guò)；（3）應(yīng)該具有一定的伸縮量、彈性和彎曲度，并能耐腐蝕。除此以外還有要一定的圓度，不能變癟；（4）結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，易于制造和維修。8.2 輸種管的選型在本次設(shè)計(jì)中，考慮到馬鈴薯種塊的形狀和對(duì)導(dǎo)種管的要求，設(shè)計(jì)選用螺旋骨架型塑料管。這種輸種管是用 1mm 厚的鋼絲或尼龍絲作骨架纏敷塑料薄膜并通過(guò)加熱制作而成，管內(nèi)壁光滑，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、彎曲靈活、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。如圖（8—1）所示。8.3 輸種管參數(shù)的確定8.3.1 輸種管的直徑輸種管的最小直徑應(yīng)根據(jù)作物的最大播量和種子的物理特性（如種塊形狀和尺寸，種塊與管壁的摩擦系數(shù)等）加以確定。輸種管的最小直徑應(yīng)與種子在輸種管內(nèi)自由降落時(shí)的擴(kuò)散范圍相適應(yīng)。根據(jù)以往實(shí)驗(yàn)：有三分之二的馬鈴薯單邊種子尺寸集中在20mm 范圍以內(nèi)，因此輸種管的最小直徑一般為 26mm，最大直徑 40mm。8.3.2 輸種管的傾斜度與長(zhǎng)度輸種管的傾斜度和長(zhǎng)度都應(yīng)該根據(jù)不同類型播種機(jī)的結(jié)構(gòu)需要、排種器的特點(diǎn)和對(duì)種子落到地溝底部的要求進(jìn)行確定。一般情況下，橡膠輸種管的傾斜角為 50°。其長(zhǎng)度通過(guò)下列公式進(jìn)行計(jì)算L=H/sinα （8—1）式中 H——種子從排種口下落到開(kāi)溝器體接種口的垂直距離Α——輸種管的傾斜角算得 L 的值為 225mm郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 16 -圖 8—1 輸種管Figure 8—1 the matering tube9 覆土器的選型設(shè)計(jì)9.1 覆土器的種類和特點(diǎn)播種機(jī)上常用的覆土器有鏈環(huán)式、彈齒式、爪盤式、圓盤式、刮板式等，其中鏈環(huán)式、彈齒式、爪板式為全幅覆蓋，常用于行距較窄的谷物條播機(jī)。圓盤式和刮板式覆土器，則用于行距較寬、所需覆土量大、要求覆土嚴(yán)密并有一定起壟作用的中耕作物播種機(jī)9.2 覆土器的選型考慮開(kāi)溝器以及本機(jī)結(jié)構(gòu)，決定選用拖環(huán)式覆土器。其結(jié)構(gòu)如圖 9—1 所示。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 17 -圖 9—1 拖環(huán)式覆土器Figure 9—1 the link covering device9.3 覆土器性能結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定拖環(huán)直徑 D=280mm 鏈環(huán)長(zhǎng)度 L=15mm 兩環(huán)間距離 L1=120mm 掛鉤有效直徑 D1=10mm整個(gè)部件有效工作高度 H=375mm（可調(diào)）10 鎮(zhèn)壓輪的選型與設(shè)計(jì)10.1 鎮(zhèn)壓輪的使用條件通過(guò)鎮(zhèn)壓輪的鎮(zhèn)壓作用，能使種子與濕土壤接觸更加緊密，有利于種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)，可減少水分的蒸發(fā)，有利于土壤保墑，還可以增強(qiáng)土壤毛細(xì)管的作用。鎮(zhèn)壓輪對(duì)土壤的壓強(qiáng)主要根據(jù)土壤性質(zhì)、水分、密度和作物的要求而定，一般為 30～50kPa。而鎮(zhèn)壓輪的壓力大小取決于其自身的重量和作用在它上面的附加重量。壓緊后土壤的容重一般為 8～1.2g/cm 2郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 18 -10.2 設(shè)計(jì)要求（1）轉(zhuǎn)動(dòng)靈活 （2）鎮(zhèn)壓力可調(diào)；（3）鎮(zhèn)壓后地表不產(chǎn)生鱗狀裂紋；（4）不壅土，不纏草。10.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)有的馬鈴薯播種機(jī)中的鎮(zhèn)壓輪, 一般采用常規(guī)鎮(zhèn)壓輪。其質(zhì)量輕 , 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 壓而不實(shí), 影響種植作業(yè)質(zhì)量。該設(shè)計(jì)選取了一種鎮(zhèn)壓效果好且有利于防寒保溫、抗旱保墑和能促進(jìn)種子早期出苗及幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育的圓錐式凹型鎮(zhèn)壓輪。要使鎮(zhèn)壓輪能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少工作中出現(xiàn)滑移與壅土的現(xiàn)象，則鎮(zhèn)壓輪的直徑應(yīng)滿足以下公式:Smax≥2WT/D （10—1）因?yàn)?Smax=Qf，則D≥2WT/（Qf ） （10—2）式中 Smax—土壤對(duì)鎮(zhèn)壓輪表面的最大附著力Q—鎮(zhèn)壓輪的負(fù)荷f—土壤對(duì)鎮(zhèn)壓輪的附著系數(shù)，通過(guò)查表可知 f 一般取 0.4WT—軸套產(chǎn)生的摩擦力矩D—鎮(zhèn)壓輪的直徑由上面式子可知，鎮(zhèn)壓輪要想正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須有足夠大的附著力。土壤對(duì)鎮(zhèn)壓輪的附著系數(shù) f 取決于輪緣的材料和土壤的條件，在一定情況下 f 是個(gè)常數(shù)。雖然增大鎮(zhèn)壓輪的負(fù)荷可以提高土壤對(duì)輪緣的附著力，但是增大鎮(zhèn)壓輪的負(fù)荷無(wú)疑會(huì)使輪子下陷程度增大，輪子行駛的阻力增加，同時(shí)還會(huì)加大對(duì)土壤的壓實(shí)程度，從而造成對(duì)種子發(fā)芽的不利后果。因此最好的途徑是減小軸套中產(chǎn)生的摩擦力矩，那就要求使用在軸套中產(chǎn)生摩擦力矩較小的滾動(dòng)軸承。同樣增大輪子的直徑也能有利于鎮(zhèn)壓輪的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 19 -通過(guò)分析和計(jì)算，鎮(zhèn)壓輪的直徑 D 的取值為 400mm，寬度為 120mm。鎮(zhèn)壓輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 10—1 所示：圖 10—1 鎮(zhèn)壓輪裝置Figure 10—1 the compacting wheel11 行走輪的選型設(shè)計(jì)11.1 行走輪的設(shè)計(jì)要求在該播種機(jī)中，行走輪不僅起限深作用，而且還是排種、排肥的主動(dòng)輪。因而在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面著手：（1）具有較大的強(qiáng)度、剛度等機(jī)械性能；（2）滑移系數(shù)較小，一般不要超過(guò) 10%，從而提高播種的均勻性；（3）對(duì)地表不平性具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，避免在地表高低不平的情況下，出現(xiàn)作為驅(qū)動(dòng)排種器、排肥器的行走輪輪被架空而不轉(zhuǎn)動(dòng)，造成不排種、肥的問(wèn)題。11.2 行走輪的結(jié)構(gòu)（1）通常情況下，行走輪直徑越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)越容易，從而打滑率越小，因此直徑越大播種越均勻。本次設(shè)計(jì)為了使行走輪的大小與機(jī)具空間相協(xié)調(diào)，特將其直徑設(shè)計(jì)為 500mm(行走輪圈外徑)，寬度為 80mm。（2）本次設(shè)計(jì)參照有關(guān)機(jī)具，綜合考慮為增加其入土性能及脫土性能，其結(jié)構(gòu)如圖（11—1）所示。郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 20 -11.3 行走輪的安裝地輪安裝在地輪軸上，兩端各緊挨著鏈輪，兩輪間的距離為 400mm。圖 11—1 行走輪Figure 11—1 the road wheel11.4 行走輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算按照設(shè)計(jì)要求和參考有關(guān)資料，該播種機(jī)生產(chǎn)率為 3.2~4.1hm2/h，幅寬 1100mm，因此，機(jī)器的行進(jìn)速度為：取平均速度為 v=1m/s，按照配套拖拉s/m21.~79.0365.10~.4bsv?????????機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸和常用播種機(jī)的地輪大小，取地輪直徑為 500mm，有 （11—1） rnwrv60??式中 ——地輪軸的轉(zhuǎn)速（m/s） ；——地輪軸的角轉(zhuǎn)速(rad/s)；n ——地輪的轉(zhuǎn)速(r/s)由公式（11—1）得 n≈38r/min——地輪的半徑(m) ；r12 使用說(shuō)明書（SM）本機(jī)通過(guò)上、下懸掛與拖拉機(jī)相連，拖拉機(jī)前進(jìn)時(shí)輸出動(dòng)力帶動(dòng)播種機(jī)工作，作山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 21 -業(yè)速度為 1m/s。該馬鈴薯播種機(jī)由機(jī)架、開(kāi)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(kāi)溝器的梁，通過(guò) U 型螺栓將開(kāi)溝器的扁鋼鎖住，從而可以調(diào)節(jié)開(kāi)溝深度，開(kāi)溝器在橫梁上可根據(jù)需要進(jìn)行橫向移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)行距；機(jī)架的后梁用來(lái)連接鎮(zhèn)壓輪。 播種機(jī)工作時(shí)，拖拉機(jī)通過(guò)動(dòng)力輸出軸將動(dòng)力傳遞給行走輪，行走輪上的主動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給中間軸，行走輪隨拖拉機(jī)前進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鏈條將動(dòng)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(kāi)溝器，先后進(jìn)入開(kāi)好的地溝中，為了避免燒壞種薯，化肥應(yīng)位于種子下方 5 cm 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，使之能一次性順利完成開(kāi)溝、施肥、播種、覆蓋、鎮(zhèn)壓等功能，懸掛機(jī)構(gòu)要有效的控制工作部件作業(yè)時(shí)的播深以及運(yùn)輸時(shí)的通過(guò)性，開(kāi)溝器除了能開(kāi)出平整的地溝外還具備自動(dòng)覆土的功能；排種裝置確保在播種過(guò)程中出現(xiàn)漏播、重播等現(xiàn)象的幾率不超過(guò) 3%。鎮(zhèn)壓輪要求鎮(zhèn)壓效果好，作業(yè)后的地面平整。13 標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告（BS）13.1 產(chǎn)品圖樣的審查馬鈴薯播種施肥裝置和傳動(dòng)設(shè)計(jì)已基本完成，現(xiàn)具備全套圖紙和一線基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查，結(jié)果如下：（1）產(chǎn)品圖樣完整、統(tǒng)一、表達(dá)準(zhǔn)確清楚、圖樣清楚．符合GB4460-84 、GB-83《機(jī)械制圖》的規(guī)定。（2）產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T1800 、3-1998 的規(guī)定。（3）產(chǎn)品圖樣的編號(hào)符合JB/T5054.5-2000《中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 》產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)的完整性。（4）圖紙標(biāo)題欄與明細(xì)欄符合GB/T10609．1-1989 GB/T10690．2-1989的規(guī)定。（5）產(chǎn)品圖樣粗糙度的標(biāo)注符合GB131-83《表面特征代號(hào)及注法 》的規(guī)定。郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 22 -（6）產(chǎn)品圖樣焊縫的代號(hào)符合GB324-80《焊縫代號(hào) 》的規(guī)定。13.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查（1）產(chǎn)品技術(shù)文件名詞、術(shù)語(yǔ)符合ZB/TJ01和0351-90《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件術(shù)語(yǔ)》及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。（2）量和單位符合GB3100—GB3102-93的規(guī)定。（3）技術(shù)文件所用的編碼符合JB/T 8823-1998《機(jī)械工業(yè)企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助管理信息分類編碼導(dǎo)則》的規(guī)定。（4）技術(shù)文件的完整性符合JB/T 5054.5-2000《產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件完整性》的規(guī)定及農(nóng)機(jī)部門有關(guān)具體要求。13.3 標(biāo)準(zhǔn)件的使用情況本設(shè)計(jì)所用的緊固件均采用標(biāo)準(zhǔn)的螺栓，材料及材料代號(hào)也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和部頒標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。13.4 審查結(jié)論經(jīng)過(guò)對(duì)播種施肥裝置和傳動(dòng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化審查，認(rèn)為該設(shè)計(jì)基本貫徹了國(guó)家最新頒發(fā)的各種標(biāo)準(zhǔn)，圖紙和設(shè)計(jì)文件完整齊全，符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 23 -結(jié)論與建議結(jié)論（1）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(wèn)題，并著重分析了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及排種器、開(kāi)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。（2）馬鈴薯播種機(jī)與拖拉機(jī)掛接使用，可一次性完成開(kāi)溝、播種、施肥、鎮(zhèn)壓、覆土等多項(xiàng)工作。（3）在拖拉機(jī)與馬鈴薯播種機(jī)的掛接使用中必須注意整個(gè)機(jī)組工作時(shí)的穩(wěn)定性，以達(dá)到機(jī)組設(shè)計(jì)的性能要求，因?yàn)橹辈C(jī)是中軸對(duì)稱的，所以在穩(wěn)定性的討論中，最重要的是縱向穩(wěn)定性的分析。（4）開(kāi)溝器部分的設(shè)計(jì)通過(guò)比較了解多種相關(guān)機(jī)型，在原有開(kāi)溝器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了鋤鏟式開(kāi)溝器，能實(shí)現(xiàn)種肥分施。（5）排種器采用升運(yùn)鏈?zhǔn)剑欧势鞑捎猛獠圯喪?。建議（1）在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于理論知識(shí)掌握得不夠，因此在設(shè)計(jì)一些裝置時(shí)往往需要很長(zhǎng)的時(shí)間和精力，而結(jié)果也不大理想（譬如對(duì)機(jī)組傳動(dòng)裝置的分析做得不夠） ，以后將進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的研究，以不斷完善馬鈴薯播種機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論。（2）由于條件有限，沒(méi)有實(shí)際的參照機(jī)械，因此只能通過(guò)書上的圖形再結(jié)合自己的想法進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此有的數(shù)據(jù)只能大體估算（如排種箱體的結(jié)構(gòu)尺寸） ，不能很準(zhǔn)確地確定機(jī)具的結(jié)構(gòu)形狀、受力情況以及性能指標(biāo)。郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 24 -（3）在對(duì)傳動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)仍采用的傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，雖然有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等軟件可以應(yīng)用，但是在今后希望能學(xué)到并能使用一些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使整機(jī)性能更穩(wěn)定。（4）設(shè)計(jì)時(shí)需要理論與實(shí)踐相結(jié)合，應(yīng)多參考一些有借鑒意義的實(shí)際機(jī)型。（5）做畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)盡快著手，要充分理解設(shè)計(jì)的目的與要求，合理安排時(shí)間，制定符合實(shí)際的進(jìn)度表。應(yīng)該多參閱文獻(xiàn)資料和實(shí)際相關(guān)機(jī)型，將設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題逐個(gè)擊破，盡力做到最好。（6）在本次設(shè)計(jì)中，沒(méi)有合理安排設(shè)計(jì)進(jìn)程，因此時(shí)間不夠的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)這次的經(jīng)歷，我一定能夠在以后的工作和生活中優(yōu)化自己的時(shí)間和計(jì)劃安排。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 25 -參 考 文 獻(xiàn)[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）.化學(xué)工業(yè)出版社.2002，3：13—100~13—126[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. 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) 2004，3：33[15]楊濤.手持式播種（施肥）.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)。2006 ：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. 2005，4：52~55[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).2001, 3:102~104郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 26 -[18]周桂霞，張國(guó)慶，張義峰等.2CM 一 2 型馬鈴薯播種機(jī)的研制.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào) 2004，3（16）：15~18 [19] H． Buitenwerf，W．B ．Hoogmoed，P．Lerink and J．Müller.Assessment of the Behavior of Potato in a Cup—belt Planter．Biosystems Eigineering.2006, 95: 35—41[20]Jarvis, R.H., D.S. Rogers-Lewis and W.E. Bray. Effect of irregular set spacing on maincrop potatoes. Experimental Husbandry 1976，30: 28–41.Development、Design and Prototypeconstruction．Journal of Agricultural EngineeringResearchr．1991,50: 9—10．[21] KACHMAN S D．Acternative Measures of Accuracy in Plant Spacing for Planters Using Single Seed Metering．Translation of the ASAE ，1995,38(2): 371—375[22] Koning de et al., 1994 C.T.J. Koning de, L. Speelman and H.C.P. Vries de, Size grading of potatoes: development of a new characteristic parameter, Journal of Agricultural Engineering Research 1994，57: 119–128[23] Tao et al., 1995 Y. Tao, C.T. Morrow, P.H. Heinemann and H.J.S. Ill, Fourier based separation technique for shape grading of potatoes using machine vision, Transactions of the ASAE 1995，38:949–957.r山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 27 -致 謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠得以順利完成，是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過(guò)我的老師，幫助過(guò)我的同學(xué)，一直支持著我的家人對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對(duì)他們表示深深的謝意！ 首先我要感謝的是我的導(dǎo)師左月明老師，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中， 遇到困難的時(shí)候，他給予了我很大的支持；其次我要感謝的是我的父母，是他們?yōu)槲姨峁┝松畹谋Ｕ虾蛯W(xué)習(xí)的動(dòng)力，使得我能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)；再次，我要感謝我的同學(xué)和朋友，在本次設(shè)計(jì)中他們?cè)诶Щ蟮臅r(shí)候總是不斷地鼓勵(lì)我，讓我知難而進(jìn)，迎難而上。郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 28 -山西農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 29 -目 錄1 前言 ....................................................................11.1 課題背景和科學(xué)意義 ....................................................11.2 國(guó)內(nèi)外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 ..........................................21.2.1 國(guó)外馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀...........................................21.2.2 我國(guó)馬鈴薯播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀...........................................22 技術(shù)任務(wù)書（JR） ........................................................32.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容.........................................................32.2 總體方案設(shè)計(jì)...........................................................32.2.1 設(shè)計(jì)原則 ............................................................32.2.2 基本結(jié)構(gòu) ............................................................32.2.3 工作原理 ............................................................33 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書（SS）.....................................................43.1 升運(yùn)鏈?zhǔn)讲シN機(jī)主要技術(shù)參數(shù) ............................................43.2 配套動(dòng)力的選用 ........................................................44 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................................54.1 傳動(dòng)路線的確定 ........................................................54.2 傳動(dòng)比的計(jì)算 ..........................................................55 排種器的選型設(shè)計(jì) ........................................................65.1 種箱結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì) ....................................................65.1.1 種箱尺寸的確定 ......................................................65.1.2 種箱容積的計(jì)算 ......................................................6郭小君 馬鈴薯播種機(jī)具設(shè)計(jì)- 30 -5.2 排種器的選型與計(jì)算 ....................................................75.2.1 馬鈴薯播種機(jī)對(duì)排種器的性能要求 ......................................75.2.2 現(xiàn)有排種器的類型和特點(diǎn) ..............................................75.2.3 排種器的選型 ........................................................85.2.4 升運(yùn)鏈相關(guān)系數(shù)的確定 ................................................96 排肥器的選型設(shè)計(jì) .......................................................106.1 排肥器的性能要求 .....................................................106.2 常用排肥器的種類和特點(diǎn) ...............................................106.3 排肥量的計(jì)算 .........................................................127 開(kāi)溝器的選型設(shè)計(jì) .......................................................127.1 開(kāi)溝器的性能要求 .....................................................137.2 現(xiàn)有開(kāi)溝器的種類和特點(diǎn) ...............................................137.3 開(kāi)溝器的選型 .........................................................137.4 開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 .................................................147.