半自動缽盤精密播種機的虛擬設計-含仿真動畫【三維SW】【2張CAD圖紙+PDF圖】
喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ========================
黑龍江八一農(nóng)墾大學畢業(yè)論文(設計)
學士學位畢業(yè)論文（設計）
半自動缽盤精密播種機的虛擬設計
學生姓名：孫先君
學 號：20054024150
指導教師：劉天祥
所在學院：工程學院
專 業(yè)：機械設計制造及其自動化
中國·大慶
2009 年 6 月
IV
摘 要
為適合水稻播盤機械化育苗的要求,及單獨播種和實現(xiàn)工廠化育秧的要求，針對槽輪或窩眼輪等傳統(tǒng)的機械式播種機播種精度低,均勻性差,空穴率高等缺點,本文提出了一種推桿式播種裝置,能與現(xiàn)有的各種育秧盤配套,且能達到精量播種的要求。并利用SolidWorks三維機械設計軟件的功能強、操作簡單、有較強的開放性等特點，對推桿式水稻缽育精密播種機的非標準零、部件進行了三維特征造型設計，完成機器的總體裝配設計。與以往二維設計相比，縮短了產(chǎn)品的設計周期，減少了設計費用，大大提高了設計的精確性。
關(guān)鍵詞：水稻缽育；播種機；偏心機構(gòu)；推桿直徑；SolidWorks
Abstract
Suitable site for the mechanization of rice seedling broadcasting requirements, and individual seedlings planted and the achievement of the requirements of factory, or fossa for the round trough oculi traditional mechanical low precision seeder sowing, poor uniformity, high rate of hole shortcomings, this paper Pusher planting a device with a variety of existing seedlings supporting plate, and can achieve the requirements of precision planting. And the use of SolidWorks 3D mechanical design software, and simple, there are strong characteristics of openness, on the putter-type precision seeder sterile rice bowl of the non-standard zero, three-dimensional characteristics of parts design, the completion of the overall machine assembly design. Compared with the previous two-dimensional design to shorten product design cycles, reduce design costs, greatly improve the accuracy of the design.
Key words：Sterile rice bowl; planter; eccentric institutions; putting in diameter; SolidWorks
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
前 言 IV
1 精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1
1.1 我國精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2 精密播種機的發(fā)展前景 1
1.3 精密播種的優(yōu)點 3
1.4精密播種機的工作原理 4
2計算機輔助設計和SOLIDWORKS軟件的特點、應用 5
2.1計算機輔助設計 5
2.2 SolidWorks軟件的特點 5
2.3 Solidworks軟件的應用 6
3 水稻播種的整個過程 6
3.1 塑料秧盤育秧的發(fā)展 6
3.2 軟盤育秧的工藝流程 7
3.3 塑料秧盤旱育秧技術(shù)要點 8
3.3.1 播種前的準備 8
3.3.2 播種 8
4 設計本機的前景及目的 9
4.1 設計本機的前景 9
4.2 設計目的 10
5 播種機的總體設計 10
5.1 各零部件的設計 10
5.2 水稻缽育擺栽技術(shù)優(yōu)點及發(fā)展 16
5.2.1 缽育擺栽技術(shù)優(yōu)點 16
5.2.2 水稻缽育擺栽技術(shù)的發(fā)展 16
5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)設計的實驗及結(jié)果分析 17
5.3.1 實驗條件及種子處理程度 17
5.3.2 實驗裝置 17
結(jié) 論 18
參考文獻 19
致 謝 20
前 言
中國是播種機的發(fā)源地，創(chuàng)造了世界上第一臺播種機——耬車，創(chuàng)造了世界上第一個排種器——瓠種。這是二千至四千年前創(chuàng)造的歷史功績，為人類作出的重大貢獻.
新中國成立以后，扭轉(zhuǎn)了歷史車輪。播種機故鄉(xiāng)的臣民們迎頭趕上，奮起直追，在短短四十多年里已創(chuàng)下無愧于祖先的新業(yè)績。在這斷時間里，我國播種機的研究經(jīng)歷了三個階段：
1949——1957年主要是引進，仿制蘇式播種機的階段，伴隨著傳統(tǒng)農(nóng)具的使用和發(fā)展。谷物條播機主要是2CK—16，CK—24，采用標準I型外槽輪式排種器。在東北和廣大國營農(nóng)場地區(qū)主要推廣使用這些播種機具，初期的仿制也主要是這些機型，蘇式的外槽輪排種器，雙圓盤開溝器，水平圓盤排種器，滑力式開溝器等主要工作部件及其所反映的一套農(nóng)藝規(guī)范，對我國播種機械的研究發(fā)展產(chǎn)生了極為廣泛深遠的影響。
1958——1977年播種機研究由仿制邁向自由設計階段，伴隨著全國范圍的因地制宜的小型播種機械的蓬勃發(fā)展。這個時期的主要標志是：谷物聯(lián)合播種機系列設計。這個時期的特征是，整機系列設計偏多，工作部件研究偏少；結(jié)構(gòu)設計偏多，理論研究偏少；排種工作部件創(chuàng)新較少，沿襲舊制較多；蘇式風格影響較多，博采世界眾常較少。
1978年至今，是播種機研究的飛速發(fā)展階段。一時間，我國變成了20世紀80年代播種機、排種器的博物館、博覽會。新機具試制，部件研究，理論探討，發(fā)明創(chuàng)造成了這個時期播種機械發(fā)展的主要標志。播種機械園地迎來了兩千年后的第二次輝煌。1983年6月中國農(nóng)機學會種植機械分會與陜西省農(nóng)機學會聯(lián)手在古都西安——世界上第一臺播種機耬車的誕生地，召開了全國精密播種學術(shù)討論會。參加會議的專家討論了精密播種技術(shù)在我國的發(fā)展情況，農(nóng)作物精密播種的農(nóng)藝要求及經(jīng)濟效益，精密播種與種子工程，各種形式精密排種器的試驗研究，精密播種機檢測手段，檢控技術(shù)，試驗評價方法，精密播種的概念，范疇及發(fā)展道路等。這是我國播種機械發(fā)展史上的一次空前盛會，既是對過去播種機特別是精密播種機研究成果的檢閱和總結(jié)，又是對今后播種機研究的動員，大大推動了我國精密播種機的研究規(guī)模和深度。
1 精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
播種機是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，必須在較短的播種農(nóng)時內(nèi)，根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，將種子播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長條件。播種質(zhì)量的好壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和苗壯，因而對產(chǎn)量的影響很大。由于精密播種可以保證種子在田間最合理分布，播種量精確，株距均勻，播深一致，為種子的生長發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量節(jié)省種子，減少田間間苗用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對精密播種機械的要求越來越迫切。
1.1 我國精密播種機發(fā)展現(xiàn)狀
水稻種植歷來以移栽為主。水稻移栽作業(yè)彎腰曲背，面朝黃土背朝天，勞動強度非常大，廣大農(nóng)民無不夢寐以求實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，但直到今天，我國水稻種植機械化水平仍然很低，水稻機械化示范工程已被國家農(nóng)業(yè)部列為當前發(fā)展農(nóng)業(yè)的四大工程之一。目前，制約水稻生產(chǎn)機械化發(fā)展的因素有育秧，栽植，收獲三大薄弱環(huán)節(jié)，大力推廣水稻缽盤工廠化育秧與拋、插、擺栽技術(shù)是突破育秧，栽植薄弱環(huán)節(jié)的障礙，快速發(fā)展水稻機械化生產(chǎn)的主要措施之一。
水稻聯(lián)合播種機是工廠化育秧的重要組成部分，其工作性能的好壞直接影響播種均勻度，種子的出苗，機械拋秧的質(zhì)量等要求。目前，代表我國精量播種機研制水平的主導機型主要有兩種：一是槽輪式水稻播種機；二是氣吸盤式水稻播種機。兩類播種機作業(yè)工藝流程大致相同，都是完成塑料盤輸送---鋪底土---播種---覆土---刮土---澆水等工序。不同之處在于播種部件，前者采用槽輪排種種子散播或條播式落入秧盤中，隨機性大，入穴均勻性差，單穴入種量大，易傷種，但空穴率小，能實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，效率高；后者采用氣吸盤式播種，吸有種子的吸盤移至秧盤上方，切斷氣源，種子靠本身質(zhì)量落入對應的秧盤穴中，實現(xiàn)對穴播種。此種方法的特點是每穴中的粒數(shù)可控制，播種精度高，空穴率低，且無機械傷種現(xiàn)象,但是其要提供良好的空氣動力，這種動力只能用風機或吸塵器來提供，而這兩種動力能源消耗的資金較大不利于推廣，且造價較高，農(nóng)民購買不起，不利于機械化的實現(xiàn)。所以本課根據(jù)以上種種條件開發(fā)設計了半自動精密播種機。
1.2 精密播種機的發(fā)展前景
在國外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆類的播種都已大量采用精密播種，主要采用機械式和氣力式兩種精密播種機。由于氣力式播種機對種子尺寸要求不嚴，不需精選分級，容易達到單粒精播，而且通用性較好，又能適合較高速播種，因此使用氣力式播種機越來越多。
為了達到單粒精播，提高株距均勻性，大多采用可精調(diào)的刮種器，將多余的種子清除掉；為了降低投種高度，減小種子下拋速度與前進速度之間的相對速差，而設置導種輪或?qū)ХN管。
但是，精密播種受高速作業(yè)的影響很大?，F(xiàn)有的精密播種機試驗結(jié)果表明，一般作業(yè)速度在4～8 km／h時，其株距合格率達80％以上；而作業(yè)速度提高到11～12 km／h時，株距合格率下降到60％以下?？梢姼咚倬懿シN機還有待進一步發(fā)展、完善。
大多數(shù)精密播種機都可以播多種作物，通過更換不同孔徑的排種盤(輪)或排種滾筒，使排種器能適應多種作物種子的播種要求。改變型孔大小或增加成穴機構(gòu)，使之能達到穴播的要求；改變排種器工作轉(zhuǎn)速以達到不同株距的要求。所有這些均提高了播種機的通用性。
為了適應不同地區(qū)、不同土壤、不同整地條件的要求，大多數(shù)播種機上配有多種類型的開溝器(雙圓盤式、滑刀式等)和鎮(zhèn)壓輪(橡膠輪、鋼板沖壓輪、鑄鐵輪、寬輪、窄輪等)，供選用。同一型號的精密播種機又成系列，有多種行距和行數(shù)的變型。如美國CYCLO氣壓式播種機有牽引式和懸掛式，有4、6、8、12、16行等共16種機型，可為多種功率的拖拉機配套。
為了在最適宦的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下、用最短的時間做到適時播種，以及隨著拖拉機功率不斷增大，為了充分利用其功率，因此要求提高播種機作業(yè)的生產(chǎn)率。
影響提高播種機組生產(chǎn)率的因素很多。除了提高機組的工作可靠性、減少故障、簡化操作以減少輔助作業(yè)時間、提高純工作時間的利用率外，提高生產(chǎn)率的最主要途徑是增大播種機的工作幅寬和提高作業(yè)速度。增大播種機工作幅寬雖能直接有效地提高生產(chǎn)率，但加大工作幅寬使機體龐大，消耗金屬多，成本高。同時，龐大的機體將受到田塊大小、地頭轉(zhuǎn)彎以及道路運輸?shù)南拗?，使用不方便。因此，國外很重視提高作業(yè)速度的研究。
70年代，中耕作物播種機作業(yè)速度一般從4～6km／h提高到8～10km／h。如西德AermoatⅡ型氣力式播種機、法國Pneumasem氣吸式播種機和美國7000型指夾式播種機的作業(yè)速度為8～10 km／h，作業(yè)質(zhì)量仍能符合要求。
但是，播種機高速作業(yè)帶來一些問題，如排種性能下降，開溝深度變淺，種子在溝里彈跳、滾動加劇，以及駕駛條件惡化等等。因此，目前作業(yè)速度不能太高。
中耕作物播種機的工作幅寬，一般單機都由3～4 m增大到5～6 m有的工作幅寬更大，如美國CYCLO氣壓式播種機系列中的16行播種機，其幅寬達11.68 m。加大幅寬使播種機結(jié)構(gòu)龐大笨重，使懸掛式播種機組縱向穩(wěn)定性變壞，還受到地塊大小、道路運輸?shù)南拗啤?
播種同時進行聯(lián)合作業(yè)的方式發(fā)展很快，形式也比較多，主要有兩種：一是在大多數(shù)中耕作物精密播種機上都配置排肥器、施肥開溝器以及施撒農(nóng)藥和除莠劑的裝置。如西德、法國和美國的幾種精密播種機都可以在播種同時施化肥、撒農(nóng)藥和除莠劑。二是播前整地和播種聯(lián)合作業(yè)，如旋耕播種機、犁播機以及有的在開溝器前方加波形圓盤或鋤鏟進行滅茬播種或少耕法播種，以減少耕作次數(shù)，提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本，還可以減少土壤風蝕和起到保墑的作用。
為了提高播種機作業(yè)性能和工作可靠性，簡化操作、減輕勞動強度、減少輔助作業(yè)時間、提高生產(chǎn)率，播種機上越來越多地采用新技術(shù)。如用液壓油缸來升降和調(diào)節(jié)開溝器、劃行器、折疊機架；采用液壓馬達驅(qū)動風機或裝肥攪龍；采用信號裝置、電子監(jiān)視裝置或監(jiān)控裝置來及時報警故障的發(fā)生，顯示播量或自控凋節(jié)排種量大?。婚_溝器裝備一次潤滑的滾動軸承；行走輪采用無內(nèi)胎充氣輪；快速掛接裝置；寬幅播種機加裝橫向運輸輪等。
在工藝材料方面，播種機上采用塑料或尼龍的零件更多了，如排種盤、排肥盤、軸套、輸種管等；采用鋁金壓鑄排種輪、排種器體殼，提高了零件精度，減輕了重量；播種機機架和各種桿件采用薄鋼板冷壓成異形斷面以代替扁鋼、角鋼和槽鋼，增加了剛度和強度，又減輕了重量。
1.3 精密播種的優(yōu)點
隨著我國農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，及實現(xiàn)我省工廠化育秧的先河,節(jié)省資金,精密播種技術(shù)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化綜合技術(shù)之一。由于精密播種不僅能節(jié)省大量優(yōu)良種子和間苗勞力，而且還具有種子分布均勻，有利于作物生長，便于機械化等優(yōu)點，各地都在積極的推廣和應用，因此，迫切需要精密播種機械。
所謂精密播種，就是用播種機將種子播到土層中最理想的位置，以使作物生長發(fā)育良好一致，達到增產(chǎn)豐收，精密播種包括播下種子的精確數(shù)量，精密的株距和精密的深度。
近十幾年來，精密播種在國外發(fā)展很快。精密播種的優(yōu)越性已為實踐所證實，主要有以下幾點：
1.節(jié)省大量優(yōu)良種子，有利于機械化。如按精密播種棉籽每畝節(jié)省10斤種子計算，全國7000萬母棉田，可節(jié)省棉籽7億斤。如精密播種玉米，每畝節(jié)省5斤，全國3億畝，可節(jié)省億15億斤種子，是相當可觀的。
2.節(jié)省間苗，定苗用工。
3.由于精密播種用種量少，節(jié)省了輔助作業(yè)的勞動量以及種子的保管， 貯存，清選，運輸，拌藥等工作量，并減少了物資消耗。
4.幼苗分布均勻，通風透光性好。能充分利用土壤的營養(yǎng)和水分；苗期 發(fā)育好，達到齊，壯，勻。
5.精播行距準確，苗帶成線，偏差較?。挥欣谔镩g管理中耕除草的機械化。
精密排種器又是精密播種機的關(guān)鍵技術(shù)之一，國內(nèi)外精密播種具有向氣力排種的趨勢，但是造價較高，農(nóng)民購買不起，不利于機械化的實現(xiàn)。而半自動精密播種機和氣吸式播種機相比較，有很好的優(yōu)勢，如下表：
機型
需要人數(shù)
播量kg
動力來源
輔助原理
售價
推廣應用范圍
氣吸式
2
25
電
吸塵器
8千-4萬
室內(nèi)
推桿式
1
24
人
偏心輪
4-5千
田間，室內(nèi)
所以，推桿式播種機必然成為主流,因為其獨有的優(yōu)越性---無需電能、操作簡單、適應性廣、適應性強，通用性好等優(yōu)點，并可大大提高播種精度，在國內(nèi)會得到廣泛推廣及應用。而此種播種裝置尚數(shù)國內(nèi)首創(chuàng)。
1.4精密播種機的工作原理
根據(jù)水稻缽育播種的功能要求，綜合比較各種方式，確定設計方案；進行設計計算以及零部件的結(jié)構(gòu)、尺寸設計。本設計采用推桿作為播種構(gòu)件進行播種。水稻缽育播種的過程分為覆底土、壓實、播種、覆表土等工序。推桿式水稻缽育播種機就是為完成播種的工序而設計。其它工序不在這里論述。播種機的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。播種原理是通過手輪進行動力輸入，由主動軸帶動偏心輪總成通過銷連接到推種組合，從而帶動推種桿上下運動。播種前將種子裝入種箱內(nèi)，使種子充滿容種板的孔內(nèi)，推種桿在容種板的上方。當推種桿向下運動時將容種板孔內(nèi)的種子推入準備好的秧盤內(nèi)，秧盤的位置由限位桿來確定。這樣就完成一次播種過程。
圖1 播種機總體設計圖
1．手輪 2．主動軸 3．偏心輪總成 4．機架總成
5．導向桿 6．推種組合 7．推種桿 8．種箱
9．容種板 10．秧盤 11．限位桿
2計算機輔助設計和SolidWorks軟件的特點、應用
2.1計算機輔助設計
CAD（Computer Aided Design）指使用計算機系統(tǒng)進行設計的全過程，包括資料檢索、方按構(gòu)思、零件造型、工程分析、工程制圖和文檔編制等。在設計的各個階段計算機都能發(fā)揮它的輔助作用，因此CAD概念一產(chǎn)生，就成為了一門新興的學科，引起了工程界的關(guān)注和支持，迅速地得到了發(fā)展并日益完善起來。目前，CAD技術(shù)日益完善，許多發(fā)達國家相繼推出成熟的CAD/CAE/CAM軟件集成化的商品軟件。在設計理論、設計方法、設計環(huán)境、設計工具等各個方面出現(xiàn)了許多較為成熟的現(xiàn)代化現(xiàn)代化設計軟件。現(xiàn)代CAD技術(shù)一方面向標準化、集成化、智能化、并行化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，另一方面由二維工程圖形軟件向三維實體圖形軟件轉(zhuǎn)化。三維設計已成為今后機械設計的主流方向。
2.2 SolidWorks軟件的特點
SolidWorks是基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng)，是由美國SolidWorks公司總結(jié)和繼承了大型機械CAD軟件的基礎上，在Windows環(huán)境下實現(xiàn)的第一個機械三維CAD軟件，于1995年11月研制成功。SolidWorks是市場份額增長最快、技術(shù)發(fā)展最快、市場前景最好、性能價格比最優(yōu)的軟件。隨著SolidWorks版本的不斷提高、性能的不斷增強，SolidWorks已經(jīng)能滿足一般企業(yè)的一般需求了。
（1）全Windows界面，操作非常簡單方便
SolidWorks 是在Windows環(huán)境下開發(fā)的,簡易方便的工作界面
（2）清晰、直觀、整齊的"全動感"用戶界面
"全動感"的用戶界面使設計過程變的非常輕松：動態(tài)控標用不同的顏色及說明提醒設計者目前的操作，可以使設計者清楚現(xiàn)在做什么；標注可以使設計者在圖形區(qū)域就給定特征的有關(guān)參數(shù)；鼠標確認以及豐富的右鍵菜單使得設計零件非常容易；建立特征時，無論鼠標在什么位置，都可以快速確定特征建立
（3）靈活的草圖繪制和檢查功能
草圖繪制狀態(tài)和特征定義狀態(tài)有明顯的區(qū)分標志，設計者可以很容易清楚自己的操作狀態(tài)；草圖繪制更加容易，可以快速適應并掌握SolidWorks 靈活的繪圖方式：單擊-單擊式或單擊-拖動式；單擊-單擊式的繪制方式非常接近AutoCAD軟件
（4）強大的特征建立能力和零件與裝配的控制功能
強大的基于特征的實體建模功能。通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、高級抽殼、特征陣列以及打孔等操作來實現(xiàn)零件的設計
（5）工程圖
使用RapidDraft工程圖技術(shù)，可以將工程圖與三維模型單獨進行操作，以 加快工程圖的操作，但仍然保持與三維模型的相關(guān)性；可以為三維模型自動產(chǎn)生工程圖，包括視圖、尺寸和標注
2.3 Solidworks軟件的應用
Solidworks豐富的功能和特點使其在引領(lǐng)新時尚的工業(yè)設計中日益重要。常用的工業(yè)設計(lndustrial Design)中的步驟總要分為機械造型設計和機械工程設計兩步:造型設計采用Photoshop 3Dmax ,maya等軟件完成，然后用機械設計軟件如AutoCAD ,Pro/E ,UG等出零件圖或裝配圖，由于兩類軟件存在中間轉(zhuǎn)換的問題，設計思路過程被割裂為二，對于產(chǎn)品設計理念的體現(xiàn)存在極大地缺陷。而應用Solidworks軟件后，藝術(shù)造型設計和機械工程設計都可以在一個軟件中完成，有效地將設計思路合為一體。Solidworks軟件廣泛用于汽車、重工業(yè)、模具、離散制造、紡織機械等設計中。三維CAD教育己經(jīng)成為主流，Solidworks以其Windows界面、完全漢化、易學易用、開放性的功能特點將要成為教育領(lǐng)域中的首選CAD教學軟件。
3 水稻播種的整個過程
3.1 塑料秧盤育秧的發(fā)展
水稻育秧移栽，在我國約有多年歷史。多年來，水稻育秧都是在秧田上進行的。秧田育秧有一個難以克服的缺點，這就是受自然條件影響大，出苗率時高時低，整齊度差。而塑料秧盤育秧則把秧苗置于人工創(chuàng)造的了良好環(huán)境下生長，擺脫自然條件的干擾，再加以科學化管理，生產(chǎn)安全可靠，秧苗均勻整齊，成苗率高。在過去蒸氣育秧的基礎上，東北出現(xiàn)了溫室育秧，70年代，吉林農(nóng)科院水稻研究所從日本引進了塑料大棚育秧，深受農(nóng)民歡迎，但一次性投資較大。根據(jù)我國國情，為了降低育秧成本，在硬盤育秧的基礎上，研制成功襯套育秧法，即利用鈣質(zhì)塑料襯套在硬塑料盤內(nèi)，裝土播種加溫出苗后，便取出襯套，移置田間綠化，留下硬盤重復使用，這就只要購買少量硬盤，大大節(jié)省了費用，也可以培育出同樣規(guī)格的秧苗。后來，又研制了框架育秧，即整平床面以后，在隔層土上加一層營養(yǎng)土，并按秧盤規(guī)格把營養(yǎng)土分開，也能育出與秧盤同樣大小的秧塊，供插秧機使用。到八十年代中期，集中了襯套和框架的優(yōu)點，發(fā)展成塑料軟盤在塑料覆蓋的中低棚內(nèi)育秧，成為東北地區(qū)目前發(fā)展最快的先進育秧方法，它不僅是機械插秧的唯一育秧方式，而且絕大多數(shù)是用人工手插的，不論是利用塑料大棚，中棚，小棚或平鋪覆蓋，還是固定秧田集中育秧或田園田地上分散育秧，軟盤使用范圍日益擴大，其推廣速度之快，是以前任何一項育秧技術(shù)所無法比擬的。在東北和華北等地，也在重點試驗示范，南方稻區(qū)，如江西農(nóng)科院，在早稻上進行了實驗，對返青，出葉速度，葉面積，干物重等指標測定，軟盤育秧有名顯的生長優(yōu)勢，同大田移栽相比，增產(chǎn)8.9%左右。采用塑料軟盤旱育秧實行機械拋栽、插秧、擺栽，即將旱育秧技術(shù)與機械移植相配套技術(shù)，能更有效的保證旱育秧淺插和解決常規(guī)水育秧拋植分苗難，秧苗素質(zhì)差，增產(chǎn)不顯著的矛盾，兩項技術(shù)取長補短。塑料秧盤育秧的優(yōu)點：
1. 省功省力，爭取季節(jié)。
2. 省種、省秧田。
3. 產(chǎn)量高，效益好。
4 有利于工廠化育秧，商品化供秧。
3.2 軟盤育秧的工藝流程
軟盤育秧的全過程包括：播種前床土和種子的準備，播種，增溫出苗，綠化煉苗四個階段 。各階段又包含有幾個技術(shù)環(huán)節(jié)。育秧的作業(yè)程序大致如圖所示。
圖中的上半部分和下半部分，分別表示用松土和河泥或塘泥作床土的育秧作業(yè)程序。圖的中間部分，是種子準備的作業(yè)內(nèi)容，表明兩者完全相同，都包括曬種，選種，消毒，浸種和催芽等幾個技術(shù)環(huán)節(jié)。床土準備的作業(yè)內(nèi)容和程序，因床土類型不同有一定的差別。“松土”指的是從旱地，山地上采集的干土，或經(jīng)過凍疏的稻田表示。用松土作床土時，為了保證播種質(zhì)量和秧苗正常生長,同時也為了操作方便以及適應機械作業(yè)，播種之前，需將所采集的土壤風干或曬干，并經(jīng)粉碎、過篩，以后再進行酸化拌和農(nóng)藥、肥料等處理。播種前臨時裝盤，淋水，播種后再加土覆蓋，完成播種作業(yè)?！昂幽唷敝傅氖桥R近育秧時從河流，湖浜，池塘中采集的稀泥漿。在采土后，需先進入泥潭，待泥漿沉實后裝盤。裝盤之后，再靜置一，二天，讓多余的水分蒸散，達到干濕適宜時播種。另外，還要預先采集一定數(shù)量的松土，經(jīng)干燥，粉碎過篩，消毒后用于蓋種。完成播種作業(yè)后，進入育秧的第三階段——增溫出苗和第四階段——綠化煉苗。
3.3 塑料秧盤旱育秧技術(shù)要點
3.3.1 播種前的準備
（1）備足軟盤：目前生產(chǎn)應用的軟盤型號較多，而廣泛應用的規(guī)格為長*寬為61厘米*33厘米或60厘米*37厘米,厚為0.021—0.028厘米。采用具氯乙烯片材為原料，經(jīng)吸塑而成的帶孔穴的塑料缽型育苗盤。一般缽穴底部呈錐型的好，每孔穴可育出2—4株苗。考慮到當?shù)赜項l件，播種技術(shù)水平，孔穴率以及成苗率等因素，應適當多增加10%的秧盤。
（2）準備良種：一般拋秧對品種沒有特殊要求，常規(guī)稻，雜交稻都可采取拋秧種植。在品種上主要是根據(jù)不同的茬口選用抗病，抗倒，分蘗力較強，生育期適宜的品種。
（3）秧床準備 ：秧床好壞對培育壯秧影響很大，拋秧育苗場地應選用地勢較平坦，背風向陽，土壤肥沃，中性或偏酸性，水源排灌方便的地塊。秧床地應精細整地，使有機肥與土壤充分混合，秧床的寬度要根據(jù)秧盤的排放而定，一般1.3米左右，秧床間留30----40厘米的工作道（秧溝），床面應整細耙平，秧盤與床面能密切接觸。旱育秧的秧床應在擺盤前將底水澆足。
（4）配置營養(yǎng)土：營養(yǎng)土配制是軟盤旱育秧技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。秧盤的缽孔體積小，裝土量少，而秧苗要在盤內(nèi)生長一個月左右，同時，拋秧栽培技術(shù)要求盤根固牢，能帶土全根下田，因此，要求選擇肥沃，疏松，通透性良好，有機質(zhì)含量較高，雜草籽少，無鹽堿，無對秧苗有害的病菌，并要稍帶偏粘性的土壤。
3.3.2 播種
3.3.2.1 播種期與播種量
我國北方稻區(qū)的秧田播種期，主要根據(jù)氣溫條件，秧齡，葉齡來推算，防止“秧等田”現(xiàn)象的發(fā)生，否則，影響拋秧質(zhì)量。早稻保溫育秧，當氣溫穩(wěn)定超過8---9攝氏度，即可趁冷尾暖頭搶晴播種。
而播種量則要根據(jù)品種，氣候條件和基本苗要求來確定，由于缽孔小，只能培育2---5苗，一般雜交稻2苗，常規(guī)稻3----5苗。
3.3.2.2 播種方法
常見的秧盤播種方法大體上有播種器播種，混土播種，人工散播等幾種形式。其中，播種器播種可用苗盤播種機一次連續(xù)完成秧盤輸送，鋪撒床土，噴水消毒，播種，覆土等整個播種作業(yè)過程。它主要由機架，床土箱，噴水裝置，播種箱，覆土箱，電控箱等部分
組成。播種機的各種工作裝置，分別由三臺電動機驅(qū)動，一臺減速電動機驅(qū)動床土鋪土機構(gòu)，刷土輥和前機架輸送裝置工作。第二臺電機驅(qū)動覆土裝置，播種機及后機架秧盤輸送裝置工作，第三臺電機單獨驅(qū)動水泵進行噴水作業(yè)。播種機的工序為鋪床土 它的主要工作部件是播種機，播種機可用人來操作或用動力驅(qū)動，根據(jù)生產(chǎn)利率來定。推桿推出種子直接落到紙漿盤的缽穴中，搬動橫向限位桿使盤進行到下一道工序。
3.3.2.3 覆蓋
播種后均勻蓋土，有保持種子濕度，促進扎根的作用。蓋土厚度以蓋沒種子為宜。播后不蓋土的，種子暴露土表，易受外界條件影響。特別是在不蓋土條件下，可能由于缺乏必要的重力，種子根往往頂住土面而不能入土，出現(xiàn)翻種，倒芽現(xiàn)象。在此情況下，水分稍有不足，根芽生長都容易受到抑制，同時，又給以后冠根的出生，入土增加了障礙。蓋土過薄或蓋土不勻，同樣會發(fā)生以上現(xiàn)象。蓋土厚的，雖然無不利影響，但會增加蓋土用量，因而，也無此必要。
3.3.2.4 苗期管理
苗期管理的重點是：加強水，肥，溫度等的管理，防治病蟲害的發(fā)生，培育出健壯的秧苗。水分控制是塑料盤旱育秧管理的中心環(huán)節(jié)和成敗關(guān)鍵，因為塑盤播種孔小，裝土量少，根系下扎的少，因此水分管理上要注意保濕，及時補水。但每次澆水量要少，水滴要細，以免將孔穴內(nèi)的土壤沖動，影響出苗和生長。另外，塑料盤旱育秧秧齡宜小不宜大，以小苗為主，搭配中苗，注意及時移植。
4 設計本機的前景及目的
4.1 設計本機的前景
由于本機器不采用能源動力，且便攜方便，適于各種場所，無論是室內(nèi)還是田間，特別是在田間更能見其作用，這種機械設備要強于我院研制的氣吸式播機，因為氣吸式要動能源的配備，像八五零農(nóng)場用的氣吸式播種機的成本要1.3萬元，而且不易應用于田間，而本機只需手動即可播種且生產(chǎn)效率為500盤/人，其成本極低，制造出廠后售價大致在1.5-2.6千元，所以推廣很容易，也易于被用戶所接受。操作簡單，只需工人即可完成。大大節(jié)省了人工育秧的時間。又能保證盤的質(zhì)量。在工廠化育秧的條件下，便于組成生產(chǎn)線且投資少，收效大。
4.2 設計目的
目前生產(chǎn)上，水稻的移植前播種一般采用手工點播，這種手法一是播種效率低，二是勞動強度大，三是播種精度不高，四有時還匯延誤農(nóng)時。為了克服這些缺點，提高播種效率，節(jié)省資金，所以在我院研制的氣吸式播種機基礎上，開發(fā)設計了本機。我所設計本機的目的在于取代氣吸式播種機，應用在我院研制擺栽機的、缽體秧盤，其推廣容易，易于被農(nóng)民所接受，而且還可以做成生產(chǎn)線應用于日后的工廠化育秧。
5 播種機的總體設計
近年來我院所進行的研究 幾種盤除日本外幾乎都進行過應用，但現(xiàn)在主要使用的是406秧盤，這種盤排列分布較好，而且移栽時易于機械手抓苗擺栽，所以我選擇以406秧盤為主要設計秧盤精播機，而且我們現(xiàn)在研究的2ZD-6擺栽機所應用的秧苗就是406的這種盤的播種要求為每穴內(nèi)有4±1粒種子，因為這樣從農(nóng)藝角度來考慮主要是3-5粒的種穴最好。這種新型秧盤盛土充足，透氣性好，益于盤根，便于栽植，可育出帶蘗的缽塊壯秧。水稻栽植中，新型秧盤可保證秧苗根系完整，不緩苗。隨著水稻生長，秧盤緩慢將解，可為水稻提供生長所需營養(yǎng)。
5.1 各零部件的設計
1.缽育盤的設計：
秧盤長580mm，寬265mm，高23mm，29行14列，共406穴。缽苗的株、行間距均為20mm。
結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-1
圖5-1 水稻缽育秧盤
實體設計，如圖5-2
圖5-2 水稻植質(zhì)缽育秧盤
推種桿的設計
此零件的作用是推種桿上下運動將種子推入種箱，播種前將種子裝入種箱內(nèi)。
數(shù)量：406
材料：Q235
結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-3
圖5-3
實體設計，如圖5-4
圖5-4
偏心輪的設計
該零件的設計合理于否直接影響整個設計成果，是設計的重點。
此零件的作用是帶動推種桿上下運動。
材料：45鋼
結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-5
圖5-5
實體設計，如圖5-6
圖5-6
4.連接套的設計
此零件的作用是與偏心輪通過軸承相連接使偏心輪的動力傳到推種桿。
數(shù)量：2
材料：35鋼
結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-7
圖5-7
實體設計，如圖5-8
圖5-8
5. 限位桿的設計
此零件的作用限制秧盤的位置。
結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-9
圖5-9
實體設計，如圖5-10
圖5-10
6.種箱的設計
材料：Q235,δ=3
結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-11
圖5-11
實體設計，如圖5-11
圖5-11
7.軸的設計
通過我們所要給出人工工作時提給機械的力也就是F406=F/4*406我們可知主軸受的力，及人工作時作用在手輪上的最大扭矩，便可求出主軸最小直徑（這時軸所受人的m軸可取人做用時F=25kg力）。最終所確定軸的各項部分尺寸如附圖所示。
8. 軸承的選擇
首先應確定軸在播種機上的支點，即在播種機的上架梁上，由于這里幾乎沒有軸向力，所以我選用深溝球軸承，查〈〈機械零件手冊〉〉得型號104為GB276-64 d=20,B=12 D=42,所能承受的額定動負荷為C=735KG. C0=455KG, 重量為0.07kg.
5.2 水稻缽育擺栽技術(shù)優(yōu)點及發(fā)展
5.2.1 缽育擺栽技術(shù)優(yōu)點
1.有利于培育壯秧
由于這種技術(shù)中應用秧盤，所以播一般用于播勞動強度大且生產(chǎn)率不高，所以 我開發(fā)設計此播種機。 據(jù)調(diào)查所知，現(xiàn)今國內(nèi)應用這種秧盤播種的機器還沒有。而我院現(xiàn)有一種氣吸式播種機，并氣吸式播種機與本機的比較如下表
需要人數(shù)
播量kg
動力來源
輔助原理
售價
推廣應用
范圍
2
25
電
吸出器
室內(nèi)
1
24
人
無
田間
室內(nèi)
由上表可知；半自動錛精播機最大的優(yōu)越性是其在田間無電的情況下亦可采用。而且易于被農(nóng)民朋友所接受其推廣起來比較容易。
2. 目前，國內(nèi)所有的秧盤共有如下幾種形式的
a451
B352
C561
D461
e406
f
g 普通播秧機
5.2.2 水稻缽育擺栽技術(shù)的發(fā)展
用帶缽穴塑料秧盤育成根部帶營養(yǎng)錛秧苗，這種帶營養(yǎng)錛秧苗擺栽培水稻的方法簡稱錛育擺栽。錛育擺栽是我國寒地水稻繼旱育稀植和抽秧栽培技術(shù)之后，又一項高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù)。且在北海道和我省都曾從不同角度對這項技術(shù)作過深入研究。近年來，從推廣這項技術(shù)生產(chǎn)實踐進一步的證明，這項水稻栽培技術(shù)在寒地氣候生態(tài)條件下有良好的應用前景。
5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)設計的實驗及結(jié)果分析
5.3.1 實驗條件及種子處理程度
1.子在播種前進行浸泡，進入溫度調(diào)整（可用電暖風進行加熱），使種子破胸。然后進行晾曬，使種子表面無明水。這樣有利于播種時達到設計要求，同時也滿足水稻種植上的農(nóng)藝要求。
2.作一簡易實驗臺找出合理參數(shù)
提供條件：必備種子，推種器，測量器，406要量的秧盤，常溫下。
5.3.2 實驗裝置
5.3.2.1 實驗裝置的設計
由于最終本機設計采用偏15輪來改變推種桿的行程，進行播種。所以在實驗臺亦采用相間的機械原理來取代偏心輪機構(gòu)，用杠桿控制行程來使實驗臺工作。
5.3.2.2 實驗方法
在種子與箱內(nèi)加3/5的種子，將406型塑料盤放在縱向定位柵條上，調(diào)整好軸向定位桿。使塑料盤盤上的四個種穴與種子箱上的播種孔相對應，用彈簧稱掛住杠桿頭部從底板中線孔內(nèi)串過，開始拉彈簧稱，帶動杠桿向下運動，在未拉彈簧稱時，先標計好杠桿的初始位置H1，然后等將彈簧秤拉到使種子被推出后迅速讀出彈簧秤上的數(shù)值,及這時杠桿所到達的最終位置H2,然后使求得H=H2-H1。這樣重復進行十次播種，取出缽盤，做一項較為細致的工作，就是數(shù)出每次四個種穴內(nèi)的種子粒數(shù),作好記錄。
φ9、φ8、φ7、φ6、φ5、φ4、φ3等 推種桿同樣進行重復實驗，一樣標出各參數(shù)（Ｆ、Ｈ、Ｑ）的參值。 到本次實驗結(jié)束，實驗臺所完成的使命也將告一段落.
5.3.2.3 進行實驗的目的
找出孔與桿的尺寸為何值時及我們所采用桿的行程h=?時能夠保證下種量為4+-1。而且采用多大的力值才能夠使種子順利播種，因為這個力最終體現(xiàn)在操作者身上時不能大于25kg力。（50kg力是人在工作時不易疲勞的最大值 ）。
結(jié) 論
推桿式水稻缽育播種機的優(yōu)越性，主要有以下幾點：節(jié)省大量優(yōu)良種子，有利于機械化。由于精密播種用種量少，節(jié)省了輔助作業(yè)的勞動量以及種子的保管、貯存、清選、運輸和拌藥等工作量，并減少了物資消耗。幼苗分布均勻，通風透光性好。能充分利用土壤的營養(yǎng)和水分；苗期發(fā)育好，達到齊，壯，勻。精播行距準確，苗帶成線，偏差較小。SolidWorks是一種專門用于機械設計的三維特征造型軟件, 它功能強、操作簡單, 并且具有較強的開放性, 能縮短產(chǎn)品設計周期, 并減少新產(chǎn)品投放市場的風險, 為新產(chǎn)品快速占領(lǐng)市場提供保證, 因此,也越來越受到工程設計人員的歡迎。本文利用SolidWorks軟件進行推桿式水稻缽育播種機設計, 與以往二維設計相比, 縮短了設計周期, 減少了設計費用,大大提高設計的精確性。
參考文獻
[1] 《現(xiàn)代種植機械工程》張波屏 著 機械工業(yè)出版社 1997
[2] 《水稻旱育秧稀植及拋秧技術(shù)》鄭華等著 江西科技出版社 1999
[3] 《水稻育秧新技術(shù)》 農(nóng)業(yè)出版社 1986
[4] 《水稻工廠育秧及栽培技術(shù)》 上?？萍汲霭嫔?1986
[5] 《農(nóng)業(yè)機械學報》 30卷 第6期 1999
[6] 《機械設計》 濮良貴等著 高等教育出版社 1996
[7] Pro/ENGINEER Wildfire在企業(yè)的實施與應用，徐國斌編著，機械工業(yè)出版社，2004.1.
[8] Pro/ENGINEER中文野火版教程-通用模塊，詹友剛編著，清華大學出版社，2003.9.
[9] 林清安。PRO/ENGINEER零件設計[M]。北京：北京大學出版社，2001.
[10] 基于Solidworks 的雜質(zhì)分離機實體設計[J]. 沈嶸楓. 福建林學院學報.2004.
[11] 基于Solidworks的土豆去皮機的三維設計[J]. 陳芳、鄧春巖、劉長榮.農(nóng)機化研究.2006.
[12] 李建平，魏寶剛，楊晨東，趙勻．基于Pro/E的有序拋秧機三維參數(shù)化型設計．
[13] 天津大學主編.機械原理.湖北：人民教育出版社.1980
[14] 機械原理，李德錫主編，洪淳赫副主編，東北大學出版社，1993年6月第1版.
[15] 申永勝.機械原理教程[M].北京:清華大學出版社,1999.
[16] 徐錦康,周國民,劉極峰.機械設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,1997.
[17] 趙春章。PRO/ENGINEER中文機械零件設計教程[M]。北京：海洋出版社。2004.
[18] PRO/E Wildfire 3.0 機械設計典型實例 作者：郝安林，王偉平，王詠梅編著.
[19] 胡樹根，卓守蹈.計算機繪圖輔助設計輔助制造.成都:成都電子科技大學出版社.1993
[20] 天津大學主編.機械原理.湖北：人民教育出版社.1980
致 謝
本論文是在劉天祥老師的悉心指導下完成的。值此論文完稿之際，謹向給予我悉心指導和耐心幫助的導師表示深深的謝意。在此期間，劉老師給予我參與項目研究的機會，使我將所學付諸于實踐。在導師親自指導下，我在各方面能力上都有很大的提高。同時，導師的正直、寬厚以及開明的學術(shù)思想、務實嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和永不滿足的學習態(tài)度給我們留下了深刻的印象。從導師的身上我學到了許多，不僅是知識，更重要的是做人、做事的道理。導師是我人生的楷模，對我今后的人生產(chǎn)生了極其重要的影響。在論文工作期間，還得到師弟師妹及各位同學大量的幫助和支持，在此一并表示感謝。感謝理解、關(guān)心和支持我的父母、家人和朋友。
感謝在百忙之中翻閱本文的專家、學者及各位人士!
-20-
收藏