-小型種薯機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 論文題目：小型種薯機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)：2015級(jí)3班 學(xué)生姓名：蘭鵬飛 學(xué) 號(hào)：03991503015 指導(dǎo)教師：李建國(guó) 答辯日期：2019年5月25日 黑龍江工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系 作性能要求，本文初步計(jì)劃設(shè)計(jì)的種薯機(jī)外形尺寸（長(zhǎng)X寬X高）尺寸為 1450mmx 1100mmx950mm。 第2草總體設(shè)計(jì) 2. 1總體方案設(shè)計(jì) 2. 1. 1設(shè)計(jì)原則 為了能夠?qū)崿F(xiàn)一次性開(kāi)溝、運(yùn)肥、播種、覆蓋、鎮(zhèn)壓等步驟，總體設(shè)計(jì)方案中, 開(kāi)溝裝置、施肥裝置、排種裝置、覆土裝置及鎮(zhèn)壓裝置，將會(huì)和選用拖拉機(jī)融為一體, 工

2、部件作業(yè)的播種深度通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，開(kāi)出平整的地溝以及自動(dòng)覆土則是要 通過(guò)開(kāi)溝器來(lái)實(shí)現(xiàn)；排種裝置需要在播種過(guò)程中，確保出現(xiàn)漏播、重播的幾率不超 過(guò)3%。鎮(zhèn)壓輪則需要鎮(zhèn)壓效果好，使地面上受到的壓力合理，鎮(zhèn)壓輪工作完的地面 要平整。 2. 1.2基本結(jié)構(gòu) 本文所設(shè)計(jì)的種薯機(jī)基本可以分為九個(gè)部分，分別是機(jī)架、開(kāi)溝器、輸種管、 輸肥管、覆土器、種箱、肥箱、排種器和鎮(zhèn)壓輪。機(jī)架前梁上設(shè)有有上、下懸掛架, 用來(lái)連接拖拉機(jī)；機(jī)架中間橫梁的上方固定著種箱和肥料箱。種箱用來(lái)裝種子，肥 箱用來(lái)裝肥料；為了方便調(diào)節(jié)開(kāi)溝深度，在肥料箱前面安裝一根梁，再通過(guò)U型螺 栓鎖住開(kāi)溝器的扁鋼，從而通過(guò)橫梁來(lái)

3、調(diào)節(jié)所需要的行距；鎮(zhèn)壓輪連接在機(jī)架的后 梁上。 2.1.3工作原理 本機(jī)工作的動(dòng)力來(lái)源于拖拉機(jī)，依靠拖拉機(jī)前行時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)力，來(lái)帶動(dòng)種薯機(jī) 工作，本機(jī)工作速度lm/so行走輪隨著拖拉機(jī)前行時(shí)輸出動(dòng)力，為本機(jī)的機(jī)具工作 提供了動(dòng)力來(lái)源。當(dāng)拖拉機(jī)前進(jìn)的時(shí)候，拖拉機(jī)所產(chǎn)生的動(dòng)力就會(huì)帶動(dòng)地輪隨之轉(zhuǎn) 動(dòng)，于地輪軸的兩側(cè)安裝兩個(gè)傳動(dòng)鏈輪，然后地輪將動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)鏈條傳遞到中間 鏈輪上，然后將動(dòng)力傳到排種裝置上開(kāi)始工作。一般情況下，地輪直徑是比較大的, 工作中傳動(dòng)可靠，也不會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象。 本機(jī)在工作的時(shí)候，首先，拖拉機(jī)前進(jìn)產(chǎn)生動(dòng)力，然后動(dòng)力經(jīng)由動(dòng)力輸出軸傳遞給行走輪，行走輪跟隨著拖拉機(jī)的前

4、行而轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)地輪兩側(cè)的鏈條把動(dòng)力傳遞 給施肥機(jī)構(gòu)和播種機(jī)構(gòu)，在動(dòng)力傳遞的過(guò)程中，馬鈴薯種子和化肥隨著動(dòng)力進(jìn)入到 開(kāi)溝器中，然后進(jìn)入地溝，覆土器開(kāi)始工作，覆完土，鎮(zhèn)壓輪進(jìn)行鎮(zhèn)壓，完成播種 工作。 2.2配套動(dòng)力的選用 根據(jù)對(duì)目前我國(guó)各種拖拉機(jī)的研究情況，將會(huì)采用東風(fēng)-200拖拉機(jī)。 表2.1東風(fēng)-200拖拉機(jī)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2.2

5、所示: 表2.2東風(fēng)-200拖拉機(jī)理論前進(jìn)速度 理論速度， 前進(jìn)：1.25; 1.67; 3. 07; 5. 38; 6. 47; 8.65; 15.91; 27. 86 km/h 后退：1.46; 7.59 2. 3本章小結(jié) 本次設(shè)計(jì)的種薯機(jī)基本結(jié)構(gòu)為機(jī)架、開(kāi)溝器、輸種管、輸肥管、覆土器、種箱、肥 箱、排種器和鎮(zhèn)壓輪九個(gè)部分。工作原理是依靠拖拉機(jī)前進(jìn)產(chǎn)生動(dòng)力，然后通過(guò)動(dòng) 力輸出軸將動(dòng)力傳遞到行走輪，行走輪將動(dòng)力由鏈輪傳遞到播種和施肥機(jī)構(gòu)上進(jìn)行 工作。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，最終選用的拖拉機(jī)外形尺寸（cm）為2850x1350x1990,功率（KW） 為14或者16馬力，額定轉(zhuǎn)速（

6、r/min）為730,拖拉機(jī)使用前輪驅(qū)動(dòng)，采用為干式、 雙片離合器，環(huán)狀內(nèi)脹式制動(dòng)器。 第3章傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 3. 1傳動(dòng)路線(xiàn)的確定 總傳動(dòng)需要依靠傳動(dòng)路線(xiàn)來(lái)保證其可靠，從而不會(huì)影響到拖拉機(jī)的正常工作。 傳動(dòng)路線(xiàn)則是由整體的結(jié)構(gòu)，還有拖拉機(jī)的位置來(lái)確定的，而傳動(dòng)路線(xiàn)要確保種薯 機(jī)工作過(guò)程中滿(mǎn)足從開(kāi)溝到鎮(zhèn)壓的整體工作不會(huì)受到影響。 參考相關(guān)的機(jī)型，可以把傳動(dòng)路線(xiàn)分為兩部分。第一部分，拖拉機(jī)前行帶動(dòng)行 走輪，通過(guò)鏈傳動(dòng)把動(dòng)力傳到中間軸；第二部分，中間軸傳遞動(dòng)力到排種、排肥裝 置，驅(qū)使排種、排肥裝置的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行工作。 3. 2傳動(dòng)比的計(jì)算 行走輪行駛速度取值3.6km/h

7、,行走輪直徑為500mm,可以用公式3-1計(jì)算得到 行走輪軸轉(zhuǎn)速nl 虻土 E） 式中：v——行走輪的行駛速度； d一行走輪的直徑； 通過(guò)計(jì)算得Ih - 38r/min 按照我們所設(shè)計(jì)的機(jī)器對(duì)于傳動(dòng)裝置的要求，中間軸轉(zhuǎn)速必須與行走輪軸轉(zhuǎn)速 相同，所以?xún)烧咧g傳動(dòng)比為b由上面的計(jì)算我們可以得知行走輪軸的轉(zhuǎn)速為 38r/min,所以中間軸的轉(zhuǎn)速也是38r/min,排種器的主動(dòng)輪是安裝在中間軸上的，所 以其轉(zhuǎn)速為38r/min。排種器上的上、下鏈輪是垂直安放的，在排種器工作的時(shí)候， 是需要兩個(gè)鏈輪平穩(wěn)工作的，因此兩者之間轉(zhuǎn)速相同。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鏈勺的速度 不能超過(guò)0.5m/s,

8、其最佳速度為0.5m/s,如果將速度降到0.25m/s,那么為了不影響 種植，原定的株距就需要縮小2倍，再聯(lián)系鏈輪設(shè)計(jì)要求，我們最終確定排種器上、 下兩鏈輪傳動(dòng)比為1.12。 3. 3本章小結(jié) 本章確定了傳動(dòng)路線(xiàn)以及傳動(dòng)比?？倐鲃?dòng)路線(xiàn)分為兩個(gè)部分，第一部分是拖拉 機(jī)前行帶動(dòng)行走輪，然后通過(guò)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞到中間軸；第二部分是中間軸傳遞 動(dòng)力到排種裝置和排肥裝置。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到中間軸轉(zhuǎn)速與行走輪轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比為1, 排種器上、下兩鏈輪傳動(dòng)比為1.12。 第4章排種器的選型設(shè)計(jì) 4. 1種箱結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì) 4.1.1種箱性能的確定 種箱容量的大小決定著加種次數(shù)的多少，種箱容量大，

9、則需要加種的次數(shù)就少, 反之一樣，在播種的時(shí)候，一般情況下，都是播種到地頭然后再加種。但是并不是 種箱容量越大越好，因?yàn)榉N箱容量如果過(guò)大，機(jī)器的重量自然會(huì)隨之增加，整機(jī)重 量太大，會(huì)影響到播種機(jī)的穩(wěn)定性，對(duì)于機(jī)器的縱向移動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響；為 了實(shí)現(xiàn)順利效率播種，種箱的傾斜角必須小于種子的自然傾斜角，因?yàn)橹挥羞@樣， 才能夠保證種子順利滑出種箱。通過(guò)查閱《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（陳志，2007）得知, 種薯塊的自然休止角a介于24。到34。之間，我們選擇a=30。。以外，種箱還需要具 備結(jié)實(shí)耐用，重量輕巧，具有一定的剛性，并具備防水和防潮的能力；為了方便作 業(yè)時(shí)種箱的加種、卸種和清

10、種，種箱形狀最好選擇錐臺(tái)型種箱（上口直徑大，下口 直徑小），而且上端需要設(shè)置防護(hù)蓋加以保護(hù)。 4. 1.2種箱容積的計(jì)算 通常來(lái)講，一個(gè)種箱的容量是由多方面因素來(lái)決定，其中最為重要的是播種的 行距、株距，播種量以及播種距離四個(gè)方面。按照實(shí)驗(yàn)結(jié)論：播種機(jī)在工作時(shí)應(yīng)該 機(jī)內(nèi)不能少于10%的種子，這樣可以有效的防止因?yàn)橄鋬?nèi)種子太少而影響到播種的 速度以及播種的質(zhì)量。我們可以設(shè)所要播種的地長(zhǎng)D=1000m,播種機(jī)來(lái)回一次加種 一次種子。種箱的容積V可用公式4-1確定： v=l?l LBNmax/667y （4-1） 式中：L一種箱裝滿(mǎn)后所能夠播種到的最大距離。這個(gè)最大距離不能小于地長(zhǎng)

11、的2倍（m）, 我們?nèi)=2000m； B——機(jī)器工作幅寬（m）,取B=1100mm； Nmax 單位面積內(nèi)的最大播種量（kg / hm2）,種薯的株距為120mm，則在100m內(nèi)所 需要播種量約為833個(gè)，種子單個(gè)質(zhì)量約為50g,由此可以算出Nmax^41.65kg； Y——種子的單位容積質(zhì)量(kg/L)o 1L=1000000cm3o因此單位容積內(nèi)能容納尺寸規(guī)格為 20mmX20mmX20mm的種薯125個(gè)，每個(gè)種薯重大約50g,算出來(lái)y的值大約 為 7.25kg/Lo 取 L=2000； B=l.l； Nmax=41.65； r=7.25。 代入公式(4-1)得：V =

12、20.8433 (L) 由于理論運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中的時(shí)候往往會(huì)有一定的誤差，所以現(xiàn)實(shí)中的種箱容量往 往會(huì)比理論值略大，因此本次設(shè)計(jì)中我們?nèi)》N箱的容積為30升。 4. 2排種器的選型與計(jì)算 在種薯機(jī)里面，排種器是最為核心的部件，它的性能直接與種薯機(jī)的優(yōu)劣掛鉤, 所以，種薯機(jī)對(duì)于排種器的要求是很高的。 4. 2. 1種薯機(jī)對(duì)排種器的性能要求 (1) 排種器不僅需要均勻持續(xù)的排種，還需需要克服各種地形條件，以便排種 器能夠在各種條件下進(jìn)行作業(yè)，所以，排種器要具有較大的排種均勻性和排種穩(wěn)定 性； (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

13、超過(guò)3%； (4) 排種器的結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單，便于大量制造和維護(hù)，并且調(diào)整起來(lái)也方便； (5) 在播種過(guò)程中漏播和重播率不能超過(guò)3%。 4. 2. 2現(xiàn)有排種器的類(lèi)型和特點(diǎn) 我們可以通過(guò)播種 常用的條播排種器 該排種器是由外槽 種箱下面安裝的是 目前已有的排種器琳瑯滿(mǎn)目，種類(lèi)非常多，按照一般情況， 方式將常用的排種器分為兩大類(lèi)，即穴播排種器和條播排種器。 有離心式、外槽輪式、磨盤(pán)式、內(nèi)槽輪式、擺桿式等。 在農(nóng)業(yè)中，應(yīng)用最為廣泛的條播排種器是外槽輪式排種器， 輪、阻塞輪、排種軸、花型擋環(huán)、排種器盒還有清種舌所組成。 排種器盒，這樣安裝方便于種子從箱底進(jìn)入盒內(nèi)。當(dāng)排種軸轉(zhuǎn)動(dòng)

14、的時(shí)候，外槽輪和 花型擋環(huán)就會(huì)阻止種子從槽輪兩側(cè)流出。這種外槽輪式排種器在國(guó)際上廣泛應(yīng)用， 因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制造起來(lái)相對(duì)容易，而且通用性和適用性都不錯(cuò)，但是，這 -9 - 種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的排種器也有著自身的局限性，外槽輪式的排種器在漏種率、種子的 損傷率上面有著很大的缺陷，而且，也沒(méi)能夠提高播種穩(wěn)定性。所以，我們需要設(shè) 計(jì)一種不僅結(jié)構(gòu)上面簡(jiǎn)單，而且能夠解決這些缺陷的、更高效率的排種器，經(jīng)過(guò)各 種排種器的對(duì)比，最終選擇了升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器。 4. 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)農(nóng)業(yè)中馬鈴薯種塊的特性，該馬鈴薯播種機(jī)決定選用單排式升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N

15、器。其結(jié)構(gòu)如圖4.1所示： 圖4.1升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器 (2) 工作原理 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)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)。 (a) 取薯勺速度v：取薯勺線(xiàn)速度與作業(yè)速度成正比的，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得知，取薯勺 -10 - 線(xiàn)速度小于等于0.5m/s的時(shí)候，播種質(zhì)量是

16、比較高的。鏈輪線(xiàn)速度如果達(dá)到0.55m/s, 排種器作業(yè)質(zhì)量就會(huì)下降，漏播率增加。取薯勺線(xiàn)速度大于0.55m/s的時(shí)候，排種器 工作的質(zhì)量就會(huì)顯著下降，漏播率也會(huì)超出我們所能接受的范圍。故而鏈輪線(xiàn)速度 不能超過(guò)0.5m/so (b) 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)播種要求，我們選用的鏈輪最大轉(zhuǎn)速為 40r/min。 (c) 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

17、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)500mmo (d) 取薯勺的形狀:經(jīng)過(guò)調(diào)查研究,我們發(fā)現(xiàn)馬鈴薯種塊單邊最大尺寸為20mm, 那么取薯勺就需要保證在種薯塊升運(yùn)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)滑落的情況，此外，取薯勺背 面還要光滑，以防傷種；取薯勺的重量要小，因此取薯勺都是用厚度為1.2mm的鐵 皮沖壓而成。 4. 2.4升運(yùn)鏈相關(guān)系數(shù)的確定 (1) 最初設(shè)定的理論株距為120mm,因此在行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后需要播種的數(shù) 量n可以通過(guò)公式4-2計(jì)算得到： L tzD n = = 120 120 (4-2) 式中：L一行走輪的周長(zhǎng)； D 行走輪的直徑。

18、通過(guò)已知數(shù)據(jù)D=0.5m。 計(jì)算得n=13個(gè) (2) 取薯勺之間的間距即株距B 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(mǎn)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=88/24X25.4Q93mm,能保證有足夠的空間來(lái)克服 充不上種的情

19、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 20mmX20mmX20mm,這里取取薯勺的寬度應(yīng)為20X 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20X1.5=30mm,這里取35mm。種薯塊的自然休止角為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。。 4. 3本章小結(jié)

20、 排種器作為種薯機(jī)最為核心的部件，它直接關(guān)系著整機(jī)的性能，所以排種器的 選擇也是十分重要的。首先，應(yīng)設(shè)計(jì)要求，我們選擇了錐臺(tái)型種箱(上口直徑大， 下口直徑小)，然后通過(guò)種箱的各種數(shù)據(jù)算出種箱容積V為20.8433 (L),考慮到理 論與現(xiàn)實(shí)存在的誤差，取種箱的體積為30 (L)。然后選擇排種器，經(jīng)過(guò)對(duì)各種排種 器的對(duì)比篩選，我們最終選擇了升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器。查閱相關(guān)資料后，確定了排種器 的取薯勺線(xiàn)速度為0.5m/s,鏈輪速度為40r/min,鏈條的工作長(zhǎng)度為50()mm。 第5章排肥器的選型設(shè)計(jì) 5. 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

21、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?；释?，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。 5. 2常用排肥器的種類(lèi)和特點(diǎn) 常用的排肥器有以下幾種類(lèi)型： (1) 外槽輪式排肥器。工作時(shí)外槽輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)通過(guò)自重充滿(mǎn)顆?；实陌疾坜D(zhuǎn) 動(dòng)，然后凹槽上的肥料經(jīng)過(guò)槽輪的撥動(dòng)，進(jìn)入輸肥管，然后進(jìn)入開(kāi)溝器。該排肥器 可以通

22、過(guò)調(diào)節(jié)槽輪的長(zhǎng)度來(lái)改變排肥量。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)，化肥從星輪的星齒間排出進(jìn)入開(kāi)溝器。該排肥器 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)式釵鏈，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(mén)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)為解決碳酸氫鉉排肥 問(wèn)題

23、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) 攪一撥輪式排肥器。這是一種通用型排肥器。其突出特點(diǎn)是能有效地消除 黑龍江工業(yè)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在指導(dǎo) 教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng) 注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā) 表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和 集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的 法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期：2019年 月 日 肥料的“架空”可靠的排施含水量很

24、大的碳酸氫鉉。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。 在種植馬鈴薯的過(guò)程中，化肥不同時(shí)，往往需要選用不同的排肥器，經(jīng)過(guò)調(diào)查 研究，種植馬鈴薯的時(shí)候一般使用硫酸鉉馬硫酸鉉或磷酸二鉉等顆?；?，其含水 率都低于1%O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)式外槽輪排肥器。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)性較好的顆粒狀化肥， 具有較好的排肥穩(wěn)定性和均勻性，缺點(diǎn)是不能用于排施流動(dòng)性差的化肥。其

25、結(jié)構(gòu)如 圖5.1所示。 7 1.卡箍；2.軸銷(xiāo)；3.花形擋圈；4.外槽輪；5.阻塞套；6.排肥杯；7.排肥舌; 8排肥軸;9排肥舌軸 圖5.1移動(dòng)式外槽輪排肥器 5. 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5-1計(jì)算。 (5-1) J f ） I t J 式中：d——外槽輪的直徑，d取45mm； L——外槽輪的有效長(zhǎng)度，L取126mm； r一肥料的密度，施用的化肥為磷酸二鉉，其密度為789g/L； ao——槽內(nèi)肥料充滿(mǎn)系數(shù)，一般取0.7； fg 單個(gè)凹槽的截面積，通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算選取fg=66.76mm2； t 槽輪凹槽節(jié)距。通過(guò)計(jì)算得到

26、t=d7u/z=20.2mm； X——帶動(dòng)層特性系數(shù)。取0.5； 經(jīng)計(jì)算得Qe5.5kg/acre,這里取6kg/acre 5. 4本章小結(jié) 本章確定了排肥器的種類(lèi)以及各種參數(shù)。通過(guò)對(duì)各種排肥器的對(duì)比，結(jié)合本機(jī) 設(shè)計(jì)需要，我們選擇了移動(dòng)式外槽輪式排肥器，這種排肥器一般用于排施流動(dòng)性較 好的顆粒狀化肥，具有較強(qiáng)的施肥穩(wěn)定性和均勻性，其缺點(diǎn)是不能用于流動(dòng)性差的 化肥。通過(guò)公式計(jì)算得到該排肥器排肥量為6kg/acreo 第6章 開(kāi)溝器的選型設(shè)計(jì) 6.1開(kāi)溝器的性能要求 開(kāi)溝器需要兼?zhèn)溟_(kāi)溝、整理種床、自動(dòng)覆土和導(dǎo)種、肥入土的作用，在種薯機(jī) 里面也擔(dān)任著十分重要的作用，開(kāi)溝器工作性

27、能直接影響播種質(zhì)量和種子發(fā)芽生長(zhǎng) 條件。因此，開(kāi)溝器應(yīng)滿(mǎn)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。 6. 2現(xiàn)有開(kāi)溝器的種類(lèi)和特點(diǎn) 我們目前擁有的開(kāi)溝器，可以根據(jù)其入土角的不同分為兩類(lèi)，即銳角型開(kāi)溝器 和鈍角型開(kāi)溝器。 （1） 鋤鏟式開(kāi)溝器：一種銳角型開(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

28、、入土能力強(qiáng)、工作阻力小。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)。 （2） 雙圓盤(pán)開(kāi)溝器：一種鈍角型開(kāi)溝器，主要結(jié)構(gòu)是平底圓盤(pán)、開(kāi)溝器體、圓 盤(pán)軸和散種板。工作時(shí)，利用兩圓盤(pán)向前滾動(dòng)時(shí)在兩圓盤(pán)前方下一點(diǎn)（稱(chēng)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。優(yōu)點(diǎn)是工作平 穩(wěn)、溝形整齊、不亂土層、斷草能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸較大，工作阻力大。 （3） 芯錚式開(kāi)溝器：一種銳角型開(kāi)溝器，工作時(shí)，由芯錚首先入土開(kāi)溝，其次 由側(cè)板把開(kāi)溝的土分到兩邊形成種溝。優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)溝寬度大、

29、入土性能好，缺點(diǎn)是工 作阻力大。 （4） 滑刀式開(kāi)溝器：一種鈍角型開(kāi)溝器，工作時(shí)，由滑刀進(jìn)入土壤開(kāi)溝，之后 側(cè)板擠壓土壤形成種溝。優(yōu)點(diǎn)是靠重力入土，溝深穩(wěn)定、溝形整齊、不亂土層，缺 點(diǎn)是斷草能力強(qiáng)、工作阻力大。 6. 3開(kāi)溝器的選型 我們所研究的種薯機(jī)通常是在新地上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)播種，所以殘茬和雜草對(duì)于機(jī)器 的影響可以忽略不計(jì)，結(jié)合價(jià)格因素開(kāi)溝器性能因素，我們本次設(shè)計(jì)中最終選用的 開(kāi)溝器是鋤鏟式開(kāi)溝器，鋤鏟式開(kāi)溝器是由三部分組成：翼鏟、筒身和深淺調(diào)節(jié)扁 鋼。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

30、、開(kāi)闊，受地形的影響較?。唬?） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造與維護(hù)。 6. 4開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 6. 4. 1入土角a的確定 入土角a是開(kāi)溝器的重要參數(shù)，入土角如果太小，會(huì)造成刃部強(qiáng)度減弱；但是 入土角也不能選得過(guò)大，如果入土角過(guò)大，開(kāi)溝器工作時(shí)土壤上移大，土層也會(huì)被 抬得過(guò)高，會(huì)相互形成混亂的趨勢(shì)，還會(huì)加大工作阻力。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，再考慮到各方面因素，我們?nèi)∪胪两菫? a=45°o 6. 4. 2切土角B的確定 切土角B也是開(kāi)溝器的重要參數(shù)，選取切土角的時(shí)候，同樣要適中選擇。如果切土角 過(guò)大，土壤易被推向兩側(cè)，造成土壤外翻，

31、影響覆土性能；而切土角如果太小，將 嚴(yán)重影響鏟面的高度。一般情況下。值一般在20。?30。之間選取，我們結(jié)合實(shí)際情 況，取 8=20。。 6. 4. 3鏟翼張角Y的確定 鏟翼張角Y同樣是開(kāi)溝器重要參數(shù)，鏟翼張角太大的話(huà)，翼鏟就會(huì)增大，容易 發(fā)生纏草、壅土等情況；而鏟翼張角如果太小，翼鏟切斷草根的能力就會(huì)減弱。為 了避免因?yàn)殓P翼張角過(guò)大和過(guò)小出現(xiàn)的復(fù)雜情況，并結(jié)合資料，丫 一般應(yīng)該取75。? 85°,這里取 y=80°o 6. 4.4開(kāi)溝器外形尺寸的確定 結(jié)合我們所查詢(xún)的資料和設(shè)計(jì)要求，我們最終確定了開(kāi)溝器的外形尺寸： 深度調(diào)節(jié)扁鋼的尺寸為：40mm X 20mm 開(kāi)溝器

32、體尺寸長(zhǎng)X寬X高：173mmX 120mmX 505mm 6. 5本章小結(jié) 開(kāi)溝器需要兼?zhèn)溟_(kāi)溝、整理種床、自動(dòng)覆土和導(dǎo)種、肥的作用，開(kāi)溝器可以根據(jù)入土角度 分為銳角型開(kāi)溝器和鈍角型開(kāi)溝器，最為常用的有鏟除式開(kāi)溝器、雙圓盤(pán)式開(kāi)溝器、芯錚式開(kāi) 溝器和滑刀式開(kāi)溝器。通過(guò)對(duì)各種開(kāi)溝器的特點(diǎn)對(duì)比，我們最終選用了鏟除式開(kāi)溝器，鏟除式 開(kāi)溝器屬于一種銳角型開(kāi)溝器，它由翼鏟、筒身和深淺調(diào)節(jié)扁鋼組成。根據(jù)查閱資料及結(jié)合設(shè) 計(jì)需求，確定了開(kāi)溝器入土角為a為45。，切土角8為20。，鏟翼張角y為80。，開(kāi)溝器 尺寸開(kāi)溝器體尺寸（長(zhǎng)X寬X高）為173mmX 120mmX505mm。 第7章輸種管的選型

33、設(shè)計(jì) 7. 1輸種管的性能要求 輸種管負(fù)責(zé)將排種器中的種子輸送到開(kāi)溝器，讓種子順利落入種溝，其對(duì)于排 種的均勻性有很大的影響。種薯機(jī)對(duì)輸種管的要求有： (1) 不能干涉種子的自由流動(dòng)，以確保種薯機(jī)排種均勻性不會(huì)受到影響； (2) 需要有足夠的韌性，以便開(kāi)溝器能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)。輸種管一般都是釵接在排 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) 需要具備一定的伸縮量，并且需要耐腐蝕度高； (4) 結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，易于制造和維修。 7. 2輸種管的選型 在本次設(shè)計(jì)中，綜合考慮到整機(jī)的性能以及馬鈴薯種塊對(duì)于輸種管的要求，我 們最終選用螺旋骨架型塑料管。這種輸種管內(nèi)壁光滑，結(jié)構(gòu)

34、簡(jiǎn)單，韌性大，耐腐蝕 度高，和我們的設(shè)計(jì)要求一致，它是用1mm厚的鋼絲或尼龍絲作骨架纏敷塑料薄膜 并通過(guò)加熱制作而成的。如圖(6.1)所示。 圖6.1輸種管 7. 3輸種管參數(shù)的確定 7. 3. 1輸種管的直徑 輸種管的直徑大小是由多種因素來(lái)決定的，其中最為主要的是作物最大播量和 種子的物理特性(種塊的形狀、尺寸，種塊與管壁的摩擦系數(shù)等)。其最小直徑需要 能夠讓種塊在輸種管內(nèi)自由降落。根據(jù)以往實(shí)驗(yàn)：四分之三的馬鈴薯種子單邊尺寸 在20mm范圍以?xún)?nèi)，所以輸種管的最小直徑一般為26mm,最大直徑40mm。 7. 3. 2輸種管的傾斜度與長(zhǎng)度 不同種薯機(jī)對(duì)于輸種管的傾

35、斜度和長(zhǎng)度都有著不同的要求，這是需要種薯機(jī)的 結(jié)構(gòu)以及種塊落入地溝的要求來(lái)決定的。 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/sina (7-1) 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； A——輸種管的傾斜角； 算得L的值為225mm。 不同種薯機(jī)對(duì)于輸種管的傾斜度和長(zhǎng)度都有著不同的要求，這是需要種薯機(jī)的 結(jié)構(gòu)以及種塊落入地溝的要求來(lái)決定的。 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/sina (7-1) 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； A—輸種管的傾斜角； 算

36、得L的值為225mmo 7. 4本章小結(jié) 輸種管的作用是將排種器中的種子輸送到開(kāi)溝器，讓種子落入種溝，需要足夠 的韌性和伸縮量，并且需要很強(qiáng)的耐腐蝕性。本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選擇的 螺旋骨架型塑料管，這種輸種管是由1mm厚的鋼絲或尼龍絲作骨架纏敷塑料薄膜并 通過(guò)加熱制作而成的。根據(jù)計(jì)算得到輸種管傾斜角為50。，輸種管長(zhǎng)度為225mm。 第8章覆土器的選型設(shè)計(jì) 8. 1覆土器的種類(lèi)和特點(diǎn) 種薯機(jī)上常用的覆土器有圓盤(pán)式、爪盤(pán)式、鏈環(huán)式、拖環(huán)式、鏈環(huán)式、彈齒式 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(pán)式和拖環(huán)式覆土器，則用于行距較寬、所需

37、覆土量大、要求覆土嚴(yán)密并有一定起 壟作用的種薯機(jī)。 種薯機(jī)上常用的覆土器有圓盤(pán)式、爪盤(pán)式、鏈環(huán)式、拖環(huán)式、鏈環(huán)式、彈齒式 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(pán)式和拖環(huán)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 壟作用的種薯機(jī)。 8. 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8—1所示。 8. 3覆土器性能結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 根據(jù)所選用的覆土器可以得知覆土器的結(jié)構(gòu)參數(shù)： 拖環(huán)直徑D=280mm 鏈環(huán)長(zhǎng)度L=15mm 兩環(huán)間距離Ll = 120mm 掛鉤有效直徑Dl=l（）mm 整個(gè)

38、部件有效工作高度H=375mm （可調(diào)） 8. 4本章小結(jié) 種薯機(jī)上常用的覆土器有圓盤(pán)式、爪盤(pán)式、鏈環(huán)式、拖環(huán)式、鏈環(huán)式、彈齒式 等，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，本機(jī)選用了拖環(huán)式覆土器，其拖環(huán)直徑D=280mm,鏈環(huán)長(zhǎng)度 L=15mm,兩環(huán)間距離Ll=120mm,掛鉤有效直徑Dl = 10mm,整個(gè)部件有效工作高 度 H=375mm （可調(diào)）。 圖8.1拖環(huán)式覆土器 第9章 鎮(zhèn)壓輪的選型與設(shè)計(jì) 9.1鎮(zhèn)壓輪的使用條件 鎮(zhèn)壓輪的作用是通過(guò)其鎮(zhèn)壓，使種子能夠更加充分的接觸濕土壤，給種子的生 長(zhǎng)和發(fā)芽提供有利條件，還能減少土壤水分的蒸發(fā)，對(duì)于土壤也起了保護(hù)作用。鎮(zhèn) 壓輪對(duì)土壤的壓強(qiáng)主要

39、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/cm2。 9. 2設(shè)計(jì)要求 (1) 轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏。 (2) 鎮(zhèn)壓力能夠隨時(shí)。 (3) 鎮(zhèn)壓后地表平坦，無(wú)裂紋。 (4) 不堵土，不纏草。 9. 3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 現(xiàn)有的種薯機(jī)大都采用的是常規(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。本次設(shè)計(jì)選取了一種鎮(zhèn)壓效果好且有利于防寒保溫、抗旱保墻和 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。 如果鎮(zhèn)壓輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且在其工作中不會(huì)出現(xiàn)壅土現(xiàn)象，那么鎮(zhèn)

40、壓輪的直徑應(yīng) 滿(mǎn)足以下公式： Smax>2W?/D (9-1) 因?yàn)?Smax=Qf,貝ij D>2Wt/ (Qf) (9-2) 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0.4； -23 - 摘要 馬鈴薯，不管是在我國(guó)還是世界其他各國(guó)，都是十分重要的農(nóng)作物，它作為最主 要的糧食作物之一，自然會(huì)在全球各地都有著很廣闊的種植面積的，我國(guó)作為農(nóng)業(yè) 大國(guó)，自然也不會(huì)例外，我國(guó)每年馬鈴薯的總產(chǎn)量和出口量都是十分龐大的。雖然 我國(guó)每年的馬鈴薯總產(chǎn)量都可以排在世界前列，但是于馬鈴薯的種植上，還是存在

41、 著我們難以忽略的問(wèn)題，那就是單產(chǎn)量低的問(wèn)題，我國(guó)馬鈴薯總產(chǎn)量排在世界前列, 但是單產(chǎn)量卻排到了九十多。而但產(chǎn)量之所以會(huì)這么低，受到的原因也有很多，其 中最為主要的原因，就是機(jī)械化水平的落后。一個(gè)國(guó)家機(jī)械化水平不僅僅影響著其 工業(yè)方面，也在很大程度上影響著其農(nóng)業(yè)化水平，機(jī)械化水平的落后在很大程度上 也會(huì)制約國(guó)家的農(nóng)業(yè)化水平。因此，我們想要提高馬鈴薯單產(chǎn)量，就需要我們進(jìn)行 自主創(chuàng)新，對(duì)于以前的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行發(fā)展和改造，只有這樣，我們才能提高馬鈴薯 單產(chǎn)量，馬鈴薯單產(chǎn)量提高了，我國(guó)的馬鈴薯總產(chǎn)量才會(huì)更上一層樓。而要提高馬 鈴薯單產(chǎn)量，我們就需要對(duì)目前的種薯機(jī)進(jìn)行改造，提升其各種性能。而

42、提高馬鈴 薯單產(chǎn)量的方法主要有兩個(gè)：一是改進(jìn)當(dāng)前馬鈴薯種植的機(jī)械設(shè)備，二是改進(jìn)馬鈴 薯傳統(tǒng)的種植方式。本文就是從這兩方面下手，著手改進(jìn)當(dāng)前種薯機(jī)，從而提高馬 鈴薯單產(chǎn)量。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，升運(yùn)鏈?zhǔn)今R鈴薯播種機(jī)，是應(yīng)用較為廣泛的一類(lèi) 種薯機(jī)，播種效率較高，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，因此本文所要設(shè)計(jì)的，就是一種新型的升 運(yùn)鏈?zhǔn)今R鈴薯播種機(jī)。 關(guān)鍵詞：種薯機(jī)；馬鈴薯；升運(yùn)鏈?zhǔn)脚欧N器 WT 軸套產(chǎn)生的摩擦力矩； D——鎮(zhèn)壓輪的直徑。 由上面公式可知，鎮(zhèn)壓輪必須要有足夠大的附著力才能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。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)。增大 鎮(zhèn)壓輪的負(fù)荷

43、，可以提高土壤對(duì)輪緣的附著力，但是如果增大了負(fù)荷，輪子陷土程 度就會(huì)隨之增大，行駛阻力增加，影響工作效率，還會(huì)過(guò)度的壓實(shí)土壤，對(duì)于種子 生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。所以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)。 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9.1所示： 圖9.1鎮(zhèn)壓輪裝置 9. 4本章小結(jié) 鎮(zhèn)壓輪的作用是通過(guò)鎮(zhèn)壓，讓種子和濕土壤接觸更加充分，為種子的生長(zhǎng)發(fā)芽 提供有利條件。但是鎮(zhèn)壓輪對(duì)土地壓強(qiáng)要適中，否則會(huì)起反作用，鎮(zhèn)壓輪對(duì)于

44、土壤 的壓強(qiáng)一般為30?50kPa。通過(guò)分析計(jì)算，得出鎮(zhèn)壓輪的直徑D為400mm,寬度為 120mm。 第10章 行走輪的選型設(shè)計(jì) 10.1行走輪的設(shè)計(jì)要求 在種薯機(jī)中，行走輪是排種、排肥的主動(dòng)輪，還起著限深作用。所以在設(shè)計(jì)時(shí), 應(yīng)該從其性能要求等方面入手： (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。 10.2行走輪的結(jié)構(gòu) (1) 通常情況下，行走輪直徑和其打滑率

45、是成反比關(guān)系的，直徑越大，打滑率 相應(yīng)的越小，播種也越均勻。本本次設(shè)計(jì)按照整機(jī)與行走輪的比例大小，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)參照相關(guān)機(jī)具，多方面考慮綜增加其入土性能及脫土性能，所選 擇的行走輪結(jié)構(gòu)如圖(10.1)所示。 10.3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10.1行走輪 10.4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，該種薯機(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： S (4100 6500)八 rc [ / v

46、 +3600 a0.79 ?l.21m/s b I 1.5 1.5 ) 取平均速度為v=lm/s,按照配套拖拉機(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： v = wr = r 60 (10-1) 式中：v——地輪軸的轉(zhuǎn)速(m/s)； w ——地輪軸的角轉(zhuǎn)速(rad/s)； n——地輪的轉(zhuǎn)速(r/s)由公式(10—1)得n^38r/min r——地輪的半徑(m)。 最終可以求出行走輪速度v~lm/so 10. 5本章小結(jié) 行走輪是排種、排肥的主動(dòng)輪，還起著限深的作用，由于工作需要，行走輪需 要較大的強(qiáng)度和剛度，為了提高播種的均勻性，滑移系數(shù)不能

47、超過(guò)10%。行走輪是 安裝在地輪軸上的，其兩端都緊挨著鏈輪，兩輪之間的距離為400mmo根據(jù)已知數(shù) 據(jù)和公示，可以求出行走輪速度約為lm/so 結(jié) 論 我國(guó)馬鈴薯種植面積十分廣闊，馬鈴薯年總產(chǎn)量也位于世界前列，但是馬鈴薯 單產(chǎn)量卻落后于全球很多的發(fā)達(dá)國(guó)家，本次設(shè)計(jì)的種薯機(jī)就是對(duì)以前種薯機(jī)的改進(jìn), 目的是為了解決單產(chǎn)量落后的問(wèn)題。 本文計(jì)劃設(shè)計(jì)的種薯機(jī)外形尺寸（長(zhǎng)x寬x高）尺寸為1450mmx 1100mmx950mm o 其基本結(jié)構(gòu)為機(jī)架、開(kāi)溝器、輸種管、輸肥管、覆土器、種箱、肥箱、排種器和鎮(zhèn) 壓輪九個(gè)部分。種薯機(jī)總傳動(dòng)路線(xiàn)分為兩個(gè)部分，第一部分是拖拉機(jī)前行帶動(dòng)行走 輪，然

48、后通過(guò)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞到中間軸；第二部分是中間軸傳遞動(dòng)力到排種裝置 和排肥裝置。經(jīng)過(guò)計(jì)算得到中間軸轉(zhuǎn)速與行走輪轉(zhuǎn)速傳動(dòng)比為1,排種器上、下兩 鏈輪傳動(dòng)比為1.12o種箱容積V為20.8433 （L）,考慮到理論與現(xiàn)實(shí)存在的誤差， 取種箱的體積為30 （L）o排肥量為6kg/acreo開(kāi)溝器入土角為a為45°,切土角&為 20°,鏟翼張角y為80。，開(kāi)溝器體尺寸（長(zhǎng)X寬X高）為173mmX120mmX505mm。 輸種管傾斜角為50。，輸種管長(zhǎng)度為225mm。覆土器拖環(huán)直徑D=280mm,鏈環(huán)長(zhǎng)度 L=15mm,兩環(huán)間距離Ll = 120mm,掛鉤有效直徑Dl = 10mm,整個(gè)部件

49、有效工作高 度 H=375mm （可調(diào)）。 鎮(zhèn)壓輪直徑D為400mm,寬度為120mm。行走輪是排種、排肥的主動(dòng)輪，還 起著限深的作用，我們通過(guò)計(jì)算最終得出行走輪速度約為lm/so 本機(jī)是在原有種薯機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，目的是解決我國(guó)馬鈴薯單產(chǎn)量 低的問(wèn)題。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，查詢(xún)了相關(guān)資料，最終完成了本次設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) [1] 郭康權(quán).農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015 [2] 濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2013 [3] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016 [4] National Instruments C

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53、] Hindhede I,Uffe. Machine Design Fundamentals一A Practical Approach[M]. New York: Wiley, 2013 致 謝 經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的努力，我終于完成了我的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，從剛開(kāi)始接到論文題 目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)再到論文的最終完成，每一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，在這 段時(shí)間里我學(xué)到了很多的知識(shí)也有很多的感受，從查閱相關(guān)資料和書(shū)籍讓自己頭腦 中模糊的概念逐漸清晰，到使自己的設(shè)計(jì)一步一步的完善，每一次改善都會(huì)有新的 收獲。 首先我要感謝的是我的導(dǎo)師張明秋老師，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

54、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? 障和學(xué)習(xí)的動(dòng)力，使得我能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)；其次我還要感謝四年里所有的 代課老師和輔導(dǎo)員，在我大學(xué)四年的學(xué)習(xí)和生活過(guò)程中給予我很多的教導(dǎo)和幫助， 感謝我的同學(xué)們，他們的關(guān)心和支持永遠(yuǎn)是我前進(jìn)的動(dòng)力。感謝我學(xué)習(xí)生活了四年 的大學(xué)黑龍江工業(yè)學(xué)院，給了我學(xué)習(xí)的空間，讓我有了新的成長(zhǎng)。 最后，向?qū)忛單艺撐暮蛥⒓哟疝q的老師們表示感謝，感謝你們抽出寶貴的時(shí)間 參加我的論文答辯，感謝你們對(duì)論文的不足之處提出寶貴的意見(jiàn)。 Abstract Potatoes, whether in our country or other coun

55、tries in the world, are very important crops, it is one of the main food crops, naturally in all parts of the world have a very broad area of cultivation, China as a large agricultural country, naturally no exception, China's annual production and export volume of potatoes are very large. Althoug

56、h China's annual total potato production can be ranked in the forefront of the world, but in the potato cultivation, there is still a problem that we are difficult to ignore, that is, the problem of low single output, China's total potato production ranks in the forefront of the world, but the s

57、ingle output is ranked more than 90. But the reason why the output will be so low, there are many reasons, one of the most important reason is the backwardness of the level of mechanization. The level of mechanization of a country not only affects its industrial aspect, but also affects its agric

58、ultural level to a great extent, and the backwardness of mechanization level will also restrict the agricultural level of the country to a great extent. Therefore, we want to improve the production of potato single, we need to carry out independent innovation, for the previous machinery and equip

59、ment development and transformation, only in this way, we can increase the single production of potatoes, potato single production increased, China's total potato production will be higher. To improve the single yield of potatoes, we need to retrofit the current seed potato machine to improve its

60、 various properties. There are two methods to improve the single yield of potato: first, to improve the current machinery and equipment for potato cultivation, and second, to improve the traditional way of planting potatoes. This paper starts from these two aspects, and starts to improve the cur

61、rent seed potato machine, so as to improve the single yield of potato. After investigation and study, it is found that the ascending chain potato planter is a kind of potato machine with a wide range of applications, the sowing efficiency is high, the structure is not complicated, so the design o

62、f this paper is a new type of ascending chain potato planter. Keywords： Seed potato machine; potato; lift chain type seed collector hi 第1章前言 1.1

63、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)，種植面積廣泛。在最近50年，我國(guó)的馬 鈴薯種植面積增長(zhǎng)了 3.4倍，總產(chǎn)量增長(zhǎng)了 607倍。但是，2016年，我國(guó)的馬鈴薯 單產(chǎn)水平為17.05噸/公頃，在全球是低于平均水平的。如果只從總產(chǎn)量來(lái)說(shuō)我國(guó)己 經(jīng)位居世界前列，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。 我國(guó)馬鈴薯單產(chǎn)量低是無(wú)法辯駁的事實(shí)，所以，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)看，我國(guó)應(yīng)該 注重于提高馬鈴薯單產(chǎn)量，把單產(chǎn)量的提升

64、放在首要地位上。而要提高單產(chǎn)量，我 們不僅要提高機(jī)械化水平，還要改良其種植方式。 想要提高單產(chǎn)量，最重要的就是提高機(jī)械化水平，我國(guó)目前只有少部分地區(qū)實(shí) 現(xiàn)了馬鈴薯機(jī)械或半機(jī)械種植，大部分地區(qū)還是處于人力種植，以及畜力生產(chǎn)，從 開(kāi)溝到覆土鎮(zhèn)壓，這個(gè)過(guò)程耗費(fèi)人力物力，生產(chǎn)率低不說(shuō)，勞動(dòng)強(qiáng)度還大，其生產(chǎn) 自然比機(jī)械化生產(chǎn)要低很多；而且我國(guó)地域廣闊，擁有多種地型，因此需要的種薯 機(jī)的機(jī)型也相對(duì)不一，設(shè)計(jì)出具有改變勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低的機(jī)械化設(shè)備已然成 為未來(lái)的主流趨勢(shì)；通用性對(duì)于種薯機(jī)來(lái)講也是不可忽視的因素，因?yàn)槲覈?guó)的馬鈴 薯種植分布廣闊，所以通用性能夠使種薯機(jī)的應(yīng)用更加充分。雖然我國(guó)

65、在種薯機(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，也不會(huì)對(duì)其進(jìn)行其他的技術(shù)上的處理，這也是影 響馬鈴薯單產(chǎn)量的因素；（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(mǎn)足其需求，因此我國(guó) 應(yīng)該對(duì)于馬鈴薯品種方面加以側(cè)重；（3）依靠人力和畜力進(jìn)行種植的傳統(tǒng)方式，耗 費(fèi)人力物力較多且生產(chǎn)效率低，還會(huì)對(duì)土壤造

66、成傷害，對(duì)于馬鈴薯生長(zhǎng)環(huán)境不利。 1.2國(guó)內(nèi)外種薯機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2. 1國(guó)外種薯機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 自從二戰(zhàn)之后，歐美地區(qū)的發(fā)達(dá)國(guó)家大都由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)過(guò)渡到了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，到了 現(xiàn)在，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)方面的機(jī)械化水平己經(jīng)達(dá)到了世界的前沿，農(nóng)業(yè)化體系也 已經(jīng)十分完善，現(xiàn)在己經(jīng)在朝著智能化，整體化以及精量化等綜合方向發(fā)展。 種薯機(jī)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和完善，在技術(shù)上已經(jīng)到了十分完善的 水平，不管是在播種效率、播種速度、播種質(zhì)量、工作性能還是在種薯機(jī)的適應(yīng)性 和通用性上都已經(jīng)達(dá)到新的水平。這很大程度上改善了播種的時(shí)候漏播、對(duì)于種子 的損傷和單產(chǎn)量低的問(wèn)題。目前發(fā)達(dá)國(guó)家一直致力于種薯機(jī)的更新?lián)Q代，將其工作 結(jié)構(gòu)不斷完善，機(jī)器使用壽命不斷延長(zhǎng)，工作效率不斷提升，通用性和適應(yīng)性不斷 提高當(dāng)作研制方向。 1.2.2我國(guó)種薯機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 最近幾十年以來(lái)，馬鈴薯種植面積在我國(guó)不斷增長(zhǎng)，我國(guó)對(duì)于種薯機(jī)的研制和 推廣方面也取得了不錯(cuò)的進(jìn)展，尤其是對(duì)于種薯機(jī)具，盡管目前我國(guó)的種薯機(jī)和發(fā) 達(dá)國(guó)家相比，存在著不小的差距，但是在我國(guó)科研和技術(shù)人員的不懈努力下，這種 差距也在不斷的縮小