马铃薯种植机碗勺式排种器的设计(说明书+CAD图纸+三维)

马铃薯种植机碗勺式排种器的设计(说明书+CAD图纸+三维)

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马铃薯种植机碗勺式排种器的设计(说明书+CAD图纸+三维)

马铃薯种植机碗勺式排种器的设计(说明书+CAD图纸+三维)

摘   要

马铃薯机械化种植长期以来是我国马铃薯生产过程中的一个难题,我国马铃薯种植面积、产量和出口量均居于世界前列,而我国目前马铃薯种植的现状主要靠手工种植,劳动强度较大,种植质量差,急需用马铃薯种植机械来代替人工种植。本文设计了一种碗勺式排种器,该排种器能一次完成施肥,直播,镇压作业。本文对播种机的排种装置,取种装置,清种装置等关键部件进行了设计确定了工作部件的关键参数,最后对关键部件进行了强度校核,各部件均能满足要求。并利用solidworks软件对排种装置进行三维建模设计.

关键词:碗勺式排种器、料箱、排种装置、取种装置、清种装置

目录

第1章.绪  论 4

1.1本课题的来源 5

1.2研究的目的与意义 6

1.3应解决的问题 6

第2章 排种器方案与选型设计 7

2.1排种器的选型 7

2.2种箱结构参数的设计 10

2.2.1种箱尺寸的确定 10

2.2.2种箱容积的计算 10

2.3技术要求 11

2.4对设计产品整体结构的分析 11

第3章 播种机各主要零件的尺寸及作用 12

3.1 排种轮设计 12

3.2护种挡板结构创新设计 19

3.3转轴的设计: 22

3.4 壳体的设计: 25

3.5 挡板的设计: 35

3.6排种盘型孔尺寸确定 43

3.6.1种薯特性 43

3.6.2种薯切块大小对生物经济性状的关系 44

3.7排种器立轴设计 48

3.7.1轴的主要技术参数 48

3.7.2轴的材料、毛坯及热处理 48

第4章马铃薯种植机排种器结构设计 49

4.1配套动力的选择 49

4.2悬挂架参数的确定 50

4.3播种机地轮类型及型号的选择 50

4.4排种器减速机构传动比的设计计算 51

4.5梯形齿同步带的设计计算 51

4.6锥齿轮传动的设计计算 53

4.7塔式链轮的设计计算 55

4.8轴的设计计算 56

4.9箱体的设计计算 56

4.9.1种箱容积的计算 56

4.9.2肥箱容积的设计计算 57

4.10键的设计计算 57

4.11排肥器链轮传动的设计计算 57

4.12开沟器的设计计算 58

致  谢 58

参考文献 59

第1章.绪  论

1.1本课题的来源

马铃薯是一种世界性的经济作物,这一古老的植物,不仅可作为粮食和蔬菜来食用,而且还是一种好的化工原材料。近百年以来,马铃薯发展非常迅速,已经成为重要粮食作物,紧随小麦、水稻、玉米之后,位居第四 [1]。  目前马铃薯被世界上很多国家种植,无论是在发达的国家、发展中的国家、还是在非洲等一些非常贫困的地区,马铃薯都已成为是十分重要的经济、粮食作物,并且随着人口的增加,这个重要性变得越来越显着[2]。

1973年,Heinamann等人研制了“气力打穴播种机”,播种时成穴器柱塞由气力驱动在土壤上打出穴孔,后面的排种器将种子投入到穴孔中。通过调节气动阀的开闭频率可以改变成穴柱塞在土壤上形成穴的间距,并通过传动机构控制排种器的排种频率,可在行内改变种距[3]。

为了在免耕条件下播种,Srivastava等人在1981年研制了冲孔式播种机,这种播种机是由气力式排种器首先将种子投入到四棱锥形的成穴部件内,当成穴器滚轮在地面上滚动形成穴孔的同时打开成穴部件活门使种子落入土壤穴孔中[4]。

在2006年我国西宁市农机推广站从德国Grimme公司引进了VL19E型双行的马铃薯播种机,经过几年对比试验得出马铃薯实行机械播种比传统的人工播种产量提高15%~20%,种子节约5%~10%,劳力节约30%[5]。

总之,马铃薯的机械化种植不仅可以争抢农时、节省用工、减轻劳动强度,而且可以按农艺要求保证种植质量,为作物的高产提供技术保障[6]。

然而,迄今为止,我国的马铃薯生产作业过程,基本上还是靠人工作业,严重制约着我国马铃薯生产的健康发展,实现农业机械化作业是其未来发展的方向[7]。

由于马铃薯块茎植物通常是在人工手动切割的情况下分成形状、大小不一种块,作业过程中种块存在易破坏、发生卡滞的现象,使种块破损率上升甚至出现断垄[8]。所以排薯器就成为播种质量、特征和效能的体现者和主要载体,成为现代精密马铃薯播种的核心部件[9]。目前国内已开始生产的马铃薯播种机的排种装置主要是由传动链条构成,取种勺均布于链条外侧,链条内侧则绕在主动链轮和从动链轮上 [10]。如我国内蒙古研制的2BSL-2型号的马铃薯播种,该机可依次完成施肥、播种、起垄、镇压作业。该机不仅提高了生产效率,而且节约了大量的劳动力,并且减轻了劳动的强度[11]。但是这种排种器的种勺在种箱中取薯块后随后进入导种管内, 播种作业过程中因为种勺空勺而导致的漏播不能够及时地被发现, 进而致使了马铃薯的产量受到严重的影响[12]。新疆农垦科学院所研制开发的2BS一5型马铃薯播种机[13],取种机构如果采用的是双排链勺结构,则在一定程度上会挽回漏播带来的部分产量损失。据有关部门统计,尚若我国年平均的播漏播率为百分之一的话, 则每年漏播的土地面积将接近于日本国总耕种面积[14]。我国在精密播种方面由于监控系统发展的还很不成熟的现状,大部分还是气力式或机械式播种机,成本高,但播种质量却不太理想[15]。

为了更好地解决以上难题,进一步推进我国马铃薯机械化种植技术进程,提高马铃薯产量和经济效益,现拟设计一台可播种不规则种块,且播种时种块不存在破损或卡滞现象的一种人工协助取种转盘式马铃薯播种机。

参考文献

[1] 成大先.机械设计手册(第四版).化学工业出版社.2002,3:13—100~13—126

[2] 程兴田.播种机械的现状及发展前景.农机与食品机械,1999, 6 

[3] 国委文.播种机的现状及发展趋势。农业机械化与电气化,2007年,5

[4] 李宝筏.农业机械学.中国农业出版社2003,08:48~77

[5] 李亦清,韩建强.2CM—2T型系列马铃薯种植机.农机与食品机械.1998,2:24

[6] 刘天国,邬文斌.亚地2CM马铃薯种植机系列产品的开发与研究.农村牧区机械化 2000, 2:21~22

[7] 马建忠,高海明. 马铃薯播种机的改进和推广应用. 新疆农机化.2005,4:17~20

[8] 聂延军,江涛.夹持式马铃薯播种机的探讨.农村牧区机械化.2007,2:41

[9] 濮良贵,纪名刚.机械设计(第七版).高等教育出版社.2001. 90~120

[10]陶为民. 国外农业装备发展趋势. 新农村,2001,7:471~474

[11]王广胜,王玉忠,樊文宪.2BSM—1B型马铃薯施肥播种机的研究.农机与食品机械.1999,3:15 ~17

[12]王继山. 免耕播种机开沟器的分析与研究. 山西农业大学学报.2007,6(5):7~10

[13]王俊安,李翠芳. 马铃薯机械化播种技术的试验研究 中国农机化。2006 ,6:98~99 

[14]闫建英 贺桂香 张存来等. 马铃薯生产机械化技术.山西农机 2004,3:33

[15]杨涛.手持式播种(施肥).山西农业大学学报。2006 :300~302

[16]赵满全,戴欣平.2BSL_2型马铃薯起垄播种机的研制.中国农机化. 2005,4:52~55

[17]赵满全,窦卫国,赵士杰等. 2BSL_2型马铃薯起垄播种机的研制.内蒙古农业大学学报.2001, 3:102~104

[18]周桂霞,张国庆,张义峰等.2CM一2型马铃薯播种机的研制.黑龙江八一农垦大学学报 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 Engineering

Researchr.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


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