1课题研究的目的和意义

1.1 设计目的

为了提高播种机作业性能和工作可靠性，简化操作、减少辅助作业时间、提高生产率，播种机上越来越多地采用新技术。

播种机的功用是以一定的播量或株穴距，将其均匀地播入一定深度的种沟，覆以适量的细湿土，同时也可施种肥并适当镇压，有时还喷洒农药和除草剂，为种子发芽提供良好条件，以达到高产稳产，提高播种作业的劳动生产率，减轻使用者的劳动强度。

1.2设计意义

“精密播种”目前正是各国的研究热点和难点，深化对此方面的研究不仅可以为广大的农民节约大量资金，而且对解决中国“地少人多”的问题有很大的战略意义，特别是对广大的农场有明显的经济效益。选择本题目的研究播种机在满足精密播种要求的条件下尽量提高其工作速度，实现快速精密播种的要求，提高精密播种机的作业速度和工作效率。精密播种具有高效节能，提高单机利用率，保证不误农时的作用。

精密大豆播种机的实现对于提高粮食作物的产量，减小劳动强度起到了重要作用，同时精密播种的发展对解决世界粮食问题 也具有重大意义。

2文献综述

2.1 我国播种机发展历程

我国从80年代末便开始研制精密播种机械。由于种子质量，整地条件，机械制造水平及机器价格等因素制约，我国80年代主要是推广半精量播种。为适应农村生产责任制的要求。大量推广了小型单体播种机。90年代以来，我国逐步推广精密播种机，有10多个企业生产了20多种型号的精密播种机。精密播种机以作物种类分为玉米及大豆精密播种机、谷物（小麦）精密播种机、甜菜精密播种机；以配套动力分为小型（5.8～13.2kw）、中型（16.2～36.8kw）和大型播种机（40.4kw以上）精密播种机；以排种器形式分为机械式和气力式两大类精密播种机；机械式中又可分为垂直圆盘式、垂直窝眼式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、带夹式等形式精密播种机。

2.2 精密播种机的发展前景

1.单粒精密播种机迅速发展

在国外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆类的播种都已大量采用精密播种，主要采用机械式和气力式两种精密播种机。由于气力式播种机对种子尺寸要求不严，不需精选分级，容易达到单粒精播，而且通用性较好，又能适合较高速播种，因此使用气力式播种机越来越多。

    为了达到单粒精播，提高株距均匀性，大多采用可精调的刮种器，将多余的种子清除掉；为了降低投种高度，减小种子下抛速度与前进速度之间的相对速差，而设置导种轮或导种管。

但是，精密播种受高速作业的影响很大。现有的精密播种机试验结果表明，一般作业速度在4～8 km／h时，其株距合格率达80％以上；而作业速度提高到11～12 km／h时，株距合格率下降到60％以下。可见高速精密播种机还有待进一步发展、完善。

2.播种机的通用性和适应性不断提高

    大多数精密播种机都可以播多种作物，通过更换不同孔径的排种盘(轮)或排种滚筒，使排种器能适应多种作物种子的播种要求。改变型孔大小或增加成穴机构，使之能达到穴播的要求；改变排种器工作转速以达到不同株距的要求。所有这些均提高了播种机的通用性。

为了适应不同地区、不同土壤、不同整地条件的要求，大多数播种机上配有多种类型的开沟器(双圆盘式、滑刀式等)和镇压轮(橡胶轮、钢板冲压轮、铸铁轮、宽轮、窄轮等)，供选用。同一型号的精密播种机又成系列，有多种行距和行数的变型。如美国CYCLO气压式播种机有牵引式和悬挂式，有4、6、8、12、16行等共16种机型，可为多种功率的拖拉机配套。

3.精密播种机向高速宽幅发展

    为了在最适宦的农业技术条件下、用最短的时间做到适时播种，以及随着拖拉机功率不断增大，为了充分利用其功率，因此要求提高播种机作业的生产率。

    影响提高播种机组生产率的因素很多。除了提高机组的工作可靠性、减少故障、简化操作以减少辅助作业时间、提高纯工作时间的利用率外，提高生产率的最主要途径是增大播种机的工作幅宽和提高作业速度。增大播种机工作幅宽虽能直接有效地提高生产率，但加大工作幅宽使机体庞大，消耗金属多，成本高。同时，庞大的机体将受到田块大小、地头转弯以及道路运输的限制，使用不方便。因此，国外很重视提高作业速度的研究。

    70年代，中耕作物播种机作业速度一般从4～6km／h提高到8～10km／h。如西德AermoatⅡ型气力式播种机、法国Pneumasem气吸式播种机和美国7000型指夹式播种机的作业速度为8～10 km／h，作业质量仍能符合

要求。

    但是，播种机高速作业带来一些问题，如排种性能下降，开沟深度变浅，种子在沟里弹跳、滚动加剧，以及驾驶条件恶化等等。因此，目前作业速度不能太高。

    中耕作物播种机的工作幅宽，一般单机都由3～4 m增大到5～6 m有的工作幅宽更大，如美国CYCLO气压式播种机系列中的16行播种机，其幅宽达11.68 m。加大幅宽使播种机结构庞大笨重，使悬挂式播种机组纵向稳定性变坏，还受到地块大小、道路运输的限制。

4.广泛采用联合作业

    播种同时进行联合作业的方式发展很快，形式也比较多，主要有两种：一是在大多数中耕作物精密播种机上都配置排肥器、施肥开沟器以及施撒农药和除莠剂的装置。如西德、法国和美国的几种精密播种机都可以在播种同时施化肥、撒农药和除莠剂。二是播前整地和播种联合作业，如旋耕播种机、犁播机以及有的在开沟器前方加波形圆盘或锄铲进行灭茬播种或少耕法播种，以减少耕作次数，提高生产率，降低作业成本，还可以减少土壤风蚀和起到保墒的作用。

5.新技术的应用不断普及

为了提高播种机作业性能和工作可靠性，简化操作、减轻劳动强度、减少辅助作业时间、提高生产率，播种机上越来越多地采用新技术。如利用电液控制对传统播种仿形机构进行了革新，采用单独仿形且对地表的起伏及土质软硬的仿形敏感度亦可独立设定及调教，在仿形运动中能够提高仿形的精度，保持动力机稳定负荷的同时，克服了整体仿形或若干前后部件组合仿形时动作提前或滞后所造成的仿形失真问题。该仿形机构可以取代传统的阻力感应方式的机构装置，更加灵敏的感应地面起伏的变化，大大提高种植深度的控制精度。

在工艺材料方面，播种机上采用塑料或尼龙的零件更多了，如排种盘、排肥盘、轴套、输种管等；采用铝金压铸排种轮、排种器体壳，提高了零件精度，减轻了重量；播种机机架和各种杆件采用薄钢板冷压成异形断面以代替扁钢、角钢和槽钢，增加了刚度和强度，又减轻了重量

3基本内容

目前国内外播种玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的播种机多数采用精密播种，即单粒点播和穴播。一般中耕作物精密播种机的结构如图2-1。其组成分为以下几部分：

图2-1 播种中耕通用机

1—种箱  2—后支臂  3—仿形机构  4—主梁  5—肥箱  6—下悬挂点

7—仿形轮  8—前支臂  9—施肥铲  10—开沟器  11—划沟刀

12—排种器 13—镇压弹簧 14—覆土板 15—镇压轮

(1)机架  多数为单梁式。各工作部件都安装其上，并支承整机。

(2)排种部件  种子相和能达到精密播种的机械式或气力式排种器，包括可调节的刮种器和推种器。

(3)排肥部件  包括排肥箱、排肥器、输肥管和施肥开沟器。

(4)土壤工作部件及其仿形机构  包括开沟器、覆土器、仿形轮、镇压轮、压种轮及其连杆机构等。

有的精密播种机还配备施撒农药和除草剂的装置。

4技术路线或研究方法

本课题在现有大豆播种机的基础上，设计出一种更加高效精密的大豆播种机。

技术路线如下：

   (1)了解学习并选择播种的各种方法，查阅播种、施肥技术并选择适合本      

课题的技术，确定高效精密方法。

  （2）实现播种、施肥两项技术的连续化工作并设计出传动机构。

  （3）依照自己的设计做出总体布局设计。

  （4）用CAD软件画出零件图、装配图等，编写毕业论文。

5．进度安排

2018年2月27日-2018年3月4日      准备工作。主要了解设备的工作原理，

                                     结构特点，收集相关资料。

2018年3月7日-2018年3月11日      进行实样分解，了解各主要组成部分

                                     的结构原理，初步确定设计过程。

2018年3月14日-2018年3月19日      初步绘制零件草图。

2018年3月20日-2018年3月24日      准备开题报告，开题答辩。

2018年3月25日-2018年3月28日      强度计算，标注尺寸数值和协调，确

                                      定公差、配合及粗糙度。

2018年3月28日-2018年4月1日       根据样机的有关资料提出零件及组件

                                      的其他技术要求。

2018年4月4日-2018年4月8日       确定零件材料的名称、种类及处理方

                                     法等。

2018年4月11日-2018年4月15日     编制标准见，外协件明细表。

2018年4月18日-2018年4月22日     根据零件图草图初步绘制装配图草图，

                                     对发现的问题研究，提出解决方案。

2018年4月25日-2018年5月20日     根据装配图和零件图草图绘制零件的

                                     工作图和装配图。

2018年5月23日-2018年6月15日     对所有图纸审查，写出说明书，准备

                                     答辩。   

6主要参考文献

［1］镇江农业机械学院，农业机械学，中国农业机械出版社，1980

［2］中国农业机械化科学研究院，农业机械设计手册，机械工业出版社，1988

［3］龚光容主编，机械制造技术基础，上海交通大学出版社，2004

［4］李益民主编，机械制造工艺设计简明手册，机械工业出版社，2004

［5］鲁建慧 郭滨主编，机械工程基础，黑龙江人民出版社，2000

[6] 冯淑斌 安文同.播种机械的研究[J].机械工程学报，2008

[7] 濮良贵  纪名刚主编，机械设计，高等教育出版社，2001

[9] 成大先主编,机械设计手册,化学工业出版社,2004.

 [10] 程兴田.播种机械的现状及发展前景[J].农业机械，1999.

 [11] 杜辉.浅析当前农机推广中存在的几个主要问题[J].中国农机化，2001.

 [12] 北京农业工程大学. 农学基础.北京：中国农业出版社，1988.

 [13] 黑龙江农科院.2XJB型精播机的仿制研究[J].农业机械，1991.

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[15] 张海玉 赵军， 农业化研究  八一农垦大学. 2010

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