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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
課題
名稱
電動小型播種機設(shè)計
系 別： 機械工程系
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 機083
學(xué)生姓名： 趙 樸
學(xué) 號： 33
指導(dǎo)教師： 孫有亮
開題時間： 2012年3月31日
課題來源
導(dǎo)師課題
課題類別
工程設(shè)計
一 、論文資料的準(zhǔn)備
播種機是以作物種子為播種對象的種植機械。用于某類或某種作 物的播種機，常冠以作物種類名稱，如谷物條播機、玉米穴播機、棉花播種機、牧草撒播機等。
播種機的發(fā)展概況 公元前1世紀(jì)，中國已推廣使用耬，這是世界上最早的條播機具，今仍在北方旱作區(qū)應(yīng)用。1636年在希臘制成第一臺播種機 。1830 年俄國人在畜力多鏵犁上制成犁播機。1860年后，英美等國開始大量生產(chǎn)畜力谷物條播機。20世紀(jì)后相繼出現(xiàn)了牽引和懸掛式谷物條播機，以及運用氣力排種的播種機。50年代發(fā)展精密播種機。中國從20世紀(jì)50年代引進(jìn)了谷物條播機、棉花播種機等。60年代先后研制成懸掛式谷物播種機、離心式播種機、通用機架播種機和氣吸式播種機等多種類型，并研制成磨紋式排種器。到70年代，已形成播種中耕通用機和谷物聯(lián)合播種機兩個系列，同時研制成功了精密播種機。
播種機的類型 按播種方法，可分為以下幾種：
? ?①撒播機。使撒出的種子在播種地塊上均勻分布的播種機。常用的機型為離心式撒播機，附裝在農(nóng)用運輸車后部。由種子箱和撒播輪構(gòu)成。種子由種子箱落到撒播輪上，在離心力作用下沿切線方向播出，播幅達(dá)8 ～12米。也可撒播粉狀或粒狀肥料、石灰及其他物料。撒播裝置也可安裝在農(nóng)用飛機上使用。
? ?②條播機。主要用于谷物、蔬菜、牧草等小粒種子的播種作業(yè)。常用的有谷物條播機，作業(yè)時，由行走輪帶動排種輪旋轉(zhuǎn)，種子按要求由種子箱排入輸種管并經(jīng)開溝器落入溝槽內(nèi)，然后由覆土鎮(zhèn)壓裝置將種子覆蓋壓實。其結(jié)構(gòu)一般由機架、牽引或懸掛裝置、種子箱、排種器、傳動裝置、輸種管、開溝器、劃行器、行走輪和覆土鎮(zhèn)壓裝置等組成。單機播幅為6～7米，播速一般為10～12千米／小時。
? ?③穴播機。按一定行距和穴距，將種子成穴播種的種植機械。每穴可播1?；驍?shù)粒種子，分別稱單粒精播或多粒穴播，主要用于玉米、棉花、甜菜、向日葵、豆類等中耕作物，又稱中耕作物播種機 。每個播種機單體可完成開溝 、排種、覆土、鎮(zhèn)壓等整個作業(yè)過程。
④精密播種機。以精確的播種量、株行距和深度進(jìn)行作業(yè)的播種機。具有節(jié)省種子、免除出苗后的間苗作業(yè)、苗距整齊的優(yōu)點 。 一般在穴播機各類排種器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。也有事先將單粒種子按一定間距固定的紙帶播種，或使種子垂直回轉(zhuǎn)運動的環(huán)形橡膠或塑料制種帶孔排入種溝。
?⑤聯(lián)合作業(yè)機和免耕播種機。如在谷物條播機上加設(shè)肥料箱、排肥裝置，即可在播種的同時施肥。與土壤耕作、噴撒殺蟲劑 、除莠劑和鋪塑料薄膜等項作 業(yè)組成聯(lián)合作業(yè)機，能一次完成上述各項作業(yè)。免耕播種機是在前茬作物收獲后直接開出種溝播種，以防止水土流失、節(jié)省能源，降低作物成本。
目前，小型農(nóng)用播種機保有量與小型農(nóng)用拖拉機的數(shù)量幾乎持平，每年的春播前是小型農(nóng)用播種機配件銷量最大的時期，從幾年的銷售情況看，銷售的配件主要是易損件和耐用件。
第一臺真正高效率的播種機直到1701年才由英國農(nóng)民發(fā)明家念斯洛·圖爾制造出來。圖爾發(fā)覺早期的播種機有問題，它們不能均勻地撒播種子。種子本該呈直線撒播，但在種子播種線上卻常常有缺漏。因此，圖爾發(fā)明了一個彈簧機械裝置，它均勻、連續(xù)地把種子撒播出去。由于種子以這種方式撒播，每棵作物都有望能很好地生長，而且由于小麥成直線種植而更易除掉雜草。其結(jié)果是農(nóng)民獲得了更好的收成和更多的利益，食品供應(yīng)也更為可靠。
隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷推進(jìn)，各地的溫室大棚也越建越多，大棚耕作機械成了農(nóng)戶耕作的急需品。但國內(nèi)現(xiàn)有的大棚耕作機械顯現(xiàn)出機型不多、應(yīng)用不方便的特點，且多為借用現(xiàn)有的露地用小型耕作機械。
近幾年針對溫室、大棚等特殊耕作環(huán)境，國內(nèi)農(nóng)機生產(chǎn)廠家研制生產(chǎn)了一些小型耕作機械。但產(chǎn)品大多存在體積大、操作不靈便、在邊角地帶無法工作、漏耕嚴(yán)重、生產(chǎn)效率低、適應(yīng)性較差等缺陷，在作業(yè)性能、可靠性和耐久性等方面也都存在一些問題。
相比之下，國外設(shè)施農(nóng)業(yè)耕作機械技術(shù)非常成熟，其機械作業(yè)性能穩(wěn)定、功能齊全、小巧輕便，但進(jìn)口機型價格高，一般每臺在7000元以上，而且配件不全，維修服務(wù)跟不上。我國生產(chǎn)的多功能農(nóng)田管理機一般比國外的同類機型價格低一半，但其質(zhì)量往往又讓消費者擔(dān)心。
設(shè)施內(nèi)作物的栽培方法各種各樣，與之配套的作業(yè)機械也各不相同。設(shè)施內(nèi)缽苗栽植技術(shù)的關(guān)鍵是缽苗移栽機，配套機械主要有穴盤育苗、缽盤育苗設(shè)備及高效機械化制缽機等。我國目前尚無此類小型移栽機，因此，國內(nèi)目前急需開發(fā)小型精密或精量播種機。
二、本課題的目的（重點及創(chuàng)新點）
畢業(yè)設(shè)計是工科大學(xué)生完成學(xué)業(yè)中最重要的實踐環(huán)節(jié)，是將在大學(xué)學(xué)到的理論知識系統(tǒng)化、條理化、實用化最關(guān)鍵的一環(huán)。通過本畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析與解決實際問題的能力；較復(fù)雜工程計算的工作能力；計算機繪圖與手工繪畫相結(jié)合的工程圖繪制能力。掌握一般機械機構(gòu)的設(shè)計思路、方法和步驟，掌握常用工程材料的性能和選配能力。盡快完成學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡。
通過對電動小型播種機的總體設(shè)計以及機械系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的設(shè)計，對電動小型播種機的工作原理、傳動機構(gòu)等進(jìn)行掌握、理解。使其滿足工作職能要求來完成電動小型播種機各部分的設(shè)計。即能完成農(nóng)戶大棚正常播種，并且增加部分裝置也可用于施肥、耙磨、鋤草等輔助作業(yè)。并在此前提下滿足操作簡便、安全、環(huán)保、經(jīng)濟上的要求。做到和生產(chǎn)實際相結(jié)合，不要做沒用又耗費大的產(chǎn)品。
重點：本課題分兩個部分：電動小型播種機的總體設(shè)計和電力系統(tǒng)設(shè)計。
該機構(gòu)主要由機架、動力裝置、操縱機構(gòu)、開溝器、鎮(zhèn)壓輪、播種量調(diào)節(jié)器和料斗等組成。
對總體設(shè)計需對電動小型播種機的工作原理、各機構(gòu)之間關(guān)系、各零、部件組成及關(guān)系進(jìn)行掌握。
創(chuàng)新點：電動小型播種機主要由機械系統(tǒng)、電力系統(tǒng)兩大部分組成。本播種機以電力為動力裝置，相對傳統(tǒng)的播種機更符合環(huán)保無污染發(fā)展的觀點，而且其自動化程度要有所提高，而且能耗小，效率高，并且操作方便，相對來說更適于近來發(fā)展較快的溫室大棚作業(yè)。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
電動小型播種機的方案設(shè)計，包括總體設(shè)計，機械系統(tǒng)設(shè)計和電力系統(tǒng)設(shè)計。
技術(shù)要求：播種深度20～60mm連續(xù)可調(diào)，播種行距200～500mm連續(xù)可調(diào)，播種穴據(jù)5～500mm可調(diào)，種子破碎率和播種均勻度符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
工作要求：要求最大生產(chǎn)率為30畝／日。
設(shè)計思路：（1）、根據(jù)工作環(huán)境要求及設(shè)計要求確定其工作原理，選擇機構(gòu)和傳動方式。
1.考慮大棚的土壤硬度，電動機功率的選擇可以較低；同時注意電氣線路部分的高度絕緣。
3.零件可直接選擇標(biāo)準(zhǔn)件，其他的小型部件可以自行設(shè)計加工。為了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，選鏈條作為傳動方式。
4.為了增大整機的作業(yè)牽引力，故把地輪向后調(diào)。后面的兩個鎮(zhèn)壓輪也改為電機驅(qū)動，使整機變?yōu)樗妮嗱?qū)動的形式。
5.因作業(yè)場地和機身重量都比較小，整轉(zhuǎn)彎的時候可手動轉(zhuǎn)彎，不對轉(zhuǎn)彎進(jìn)行機械設(shè)計。
（2）初步確定主機、主要元件或構(gòu)件的基本參數(shù)和技術(shù)性能，如功率、承載、速度、行程或調(diào)節(jié)幅度、外形尺寸等。
1.播種機的運行速度保持在與人的步行速度。
2.其功率大小，需要根據(jù)實地實驗進(jìn)行測算而確定下來。外形尺寸根據(jù)以往的成功設(shè)計，而選擇兩壟的播種機機架。而開溝器，覆土器，播種速度，施肥量等可自行調(diào)節(jié)。
3.通過機構(gòu)的調(diào)整加大機身重量等，可以使整機的地面接觸力更大。
（3） 、通常提出幾種不同方案，從技術(shù)和設(shè)計兩個方面比較論證，選擇最理想的。通過實驗，最終確定所選擇的設(shè)計方案?；静シN方式有：條播、穴播（點播）、撤播、精密播種、及聯(lián)合作業(yè)播種機五種。這幾種機型的輔助部件基本相同，只是其核心工作部件排種器有較大差異。
設(shè)計方案一：直流電動機為動力裝置，單行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，對操作人員技術(shù)要求不高，對環(huán)境無污染。
2.缺點：作業(yè)效率較低，能源需要定時補給，不適合長時間的作業(yè)。
設(shè)計方案二：交流電機動力，雙行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，可以方便在大棚環(huán)境中工作。
2.缺點：雙行播種，能源利用率低，工作總量較小，需要外接電源，對操作距離有限制，需要自行手動轉(zhuǎn)彎。
設(shè)計方案三：交流電機動力，三行播種。
1.優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，速度便于控制，無污染，工作效率更高。
2.缺點：單行播種，能源利用率低，需要有外接電源才能工作，制作比較復(fù)雜。
經(jīng)過比較，我選用交流電機動力，雙行播種，兼顧效率和經(jīng)濟性。
四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）
3.21～3.27 完成畢業(yè)實習(xí)報告，開題報告。
3.28～4.10 設(shè)計任務(wù)分析與總體方案的確定。
4.11～5.22 實施設(shè)計、計算、繪圖、試驗。
5.23～6.16 進(jìn)行計算機仿真樣機和優(yōu)化設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書。
6.18～6.22 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及成績評定。
五、主要參考文獻(xiàn)
［1］王文斌.機械設(shè)計手冊1. 北京：機械工業(yè)出版社，2005年
［2］王文斌.機械設(shè)計手冊3. 北京：機械工業(yè)出版社，2005年
［3］王文斌.機械設(shè)計手冊5. 北京：機械工業(yè)出版社，2005年
［4］徐灝. 機械設(shè)計手冊1. 北京：機械工業(yè)出版社，1988年
［5］徐灝. 機械設(shè)計手冊5. 北京：機械工業(yè)出版社，1988年
［7］孫桓 陳作模. 機械原理第六版. 北京：高等教育出版社，2000年
［8］蔡春源.機電液設(shè)計手冊（中）. 北京：機械工業(yè)出版社，1996年
［9］董剛 李建功 潘鳳章.機械設(shè)計（機械類）第三版. 北京：機械工業(yè)出版社，1998年
［10］成大先.機械設(shè)計圖冊（上）. 化學(xué)工業(yè)出版社，1997年
［11］成大先.機械設(shè)計圖冊（下）. 化學(xué)工業(yè)出版社，1997年
［12］王文斌.機械設(shè)計手冊5. 北京：機械工業(yè)出版社，2005年
［13］王文斌.機械設(shè)計手冊4. 北京：機械工業(yè)出版社，2005年
［14］王文斌.機械設(shè)計手冊6. 北京：機械工業(yè)出版社，2005年
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
教研室意見：
教研室主任簽名： 日期：
系意見：
系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：
系蓋章