小麦播种机的系统设计

《机械系统设计》

结课论文

题目：小麦精密播种机的系统设计姓名：***

专业：机械设计制造及其自动化班级： 10级（2）班

学号：2010509***

指导教师：李老师

2013年 12月 25日

小麦精密播种机的系统设计

摘要：从古至今，人类赖以生存的食物就是粮食，而小麦又是主要的粮食作物，在我国，

小麦的种植面积非常得广。从寒冷的大东北到夏日炎炎的南方，从地势高低不平的大西北到广阔无垠大华北平原。播种就是小麦生产过程中关键的一步我们要根据农业技术要求，将种子种到地里，能够使作物获得良好的生长条件。但是随着科学种植技术的发展，以及我们对农艺技术要求的不断提高，对于小麦播种机的研究不能只停留在传统的机械化播种的方向上，更要追求精密化播种。小麦精密播种，就是使生长出来的小麦苗匀、苗齐、苗壮，能够保证种子的田间分布最合理，播下的种子量精确，株距均匀，行距一致，株距也一致，播深一致，为种子的生长发育创造最佳条件。这样可以大量节省种子，增强种子的使用率，保证作物稳产高产。因此，现代的农业对精密播种机械的要求越来越迫切。

关键词：小麦；精密；株距；行距；系统设计

正文：

1、小麦精密播种机国内外研究现状及前景

1960到1970年，苏联、英国等一些欧洲发达国家已经开始了对小麦精密播种机的试验开始研究小麦等精密播种技术。从1960—1976年，苏联设计出了ECT—12(8)垂直圆盘排种器，利用种子的重力和离心力，从种子的径向先充入大孔，然后再进入内窝定量孔的原理设计出来的，种子在离心力的作用下进入型孔，用刮种器刮掉多余的种子。然后又根据型孔中的种子通过星轮推种器推出的原理设计出了CKHK—8(6)水平圆盘排种器, 但以上排种器都不能解决单粒小麦的排种问题, 因为它的单粒囊种率都低于70%—80%。因为一些小麦种子的形状比较复杂,例如一些形如长椭球状的种子，它在种子箱内的状态是处于紊乱的无秩序的,排种元件很难获取、抓取或吸附这些种子。1971—1974年，英国也进行了小麦精密播种机的试验,PSD—80小麦精播机问世了，是由英国的Stanhey公司设计制造出来的,通过更换排种带，这些排种带上有不同型孔的直径，直径较大的种子能被播种到地里，而且种粒直径较小的种子也能够被播种，这种就是由孔带式排种器设计出的小麦精密播种机，但是它的结构十分笨重、种子通过性的性能较差、随之种子的破碎率也较大, 一共只生产了20台样机，随之就停产了。80年代至今,英国再没有设计出新的精播机。从1980年以来, 苏联和英国等一些西欧国家,再没有进行过小麦精播机的试验研究。虽然现在德国和法国等国已经设计出了气吸式播种机，但是主要在较大的农场适用，在我国不太适用。

我们国家，从80年代末就开始研究精密播种机械。我国幅员辽阔，地形条件十分复杂。种子的质量问题，机械制造水平及其机械价格等因素的制约，在80年代，我国主要推广半精量播种机。90年代以来，精密播种机已经在我国推广。播种机设计的关键是排种器的设计，精密播种机的排种器主要有机械式排种器和气吸式排种器。机械式排种器是根据静、动态导向结构参数的不同设计的,箱内紊乱无秩序的小麦种子可以通过机械式排种器自然导向排队,它提高了囊种率,使单粒排种精度有所提高。小麦精播高产栽培技术在传统的小麦大播量条播种植的现状中改进出来的,它开创了新的途径。精密播种机的主要规范是:

在土地较为平坦、水肥条件较好的条件下,选用优质品种,但要在宽行距为140—200mm的条件下，44—74kg/h的小播量,用较少的基本苗,来创造出高产。在1984年，这种设计获

得国家科技进步二等奖，它就是高户栽培农艺规范技术。当时在欧洲、苏联和世界其他国家都还没发现。为了配合这种新农艺，我国研制出了小麦精密播种机,在这一领域内，它已经使农机与农艺高度结合,使小麦精播高产栽培技术有了优质、高效、节能的机械化手段, 当时在全国大范围内得到了大面积的推广使用。但是，精密播种受到高速作业的影响力很大，经实验知道，当作业速度在4—8km/h时，种子株距合格率在80%以上，但作业速度提高到11—12km/h时，株距合格率就会下降到60%以下。由此可见，精密播种机还待进一步发展完善。

大多数精密播种机都可以播多种作物,根据各种种子的物理特性，更换不同孔径的排种盘或者改变槽轮工作的长度，或者改变地轮的转速,排种器这样就能适应多种作物种子的播种要求。改变排种盘型孔的大小，增加成穴机构,都能使它达到穴播的要求;通过改变排种器工作转速来达到不同株距的要求。所有这些都能提高播种机的通用性。

如果在不同的地区,不同的土壤条件下,不同的整地条件下都能适用, 大多数播种机上要配有多种类型的排种器，开沟器(双圆盘式、滚动式等) 和镇压轮(空心橡胶轮、钢板冲压轮、铸铁轮等) ，供选用。同一型号的精密播种机又有很多系列,行距和行数的变化，都能实现。

2、系统总体方案的设计

图2-1小麦精密播种机

1.机架

2.接种盒

3.排种器

4.种子箱

5.从动轮

6.弹簧

7.镇压轮

8.开沟器

9.主动链轮

10.带爪地轮

如图2-1所示的小麦精密播种机，它主要由机架，三点悬接装置，带爪地轮，动力传动装置（链传动），外槽轮式排种器，箭铲式式开沟器，播后镇压轮等组成。该机是由功率为8.8KW的拖拉机牵引，经过三点悬接装置与播种机相连。在拖拉机的牵引下，带有地爪的地轮转动，地轮上的链轮（主动轮）开始转动，带动链条转动，此时排种轴也经过链传

动开始转动，排种器开始工作，种子经过槽轮拨动种子播种，槽轮的凹槽尽量加工得多点，是种子下得均匀。排种器中的种子由槽轮导入接种盒内，经输种管到达开沟器。开沟器上装有弹簧，能随时控制种子播深一致。

优点：（1）这个机器采用三点悬接装置，和第二种方案相比，它更能在大地块使用。（2）该机器装有带有爪的地轮，使地轮的抓地能力增强了，增强了摩擦力，减少了打滑。（3）排种器使用外槽轮式排种器，较以往的比较，凹槽的数量加多了，减少了脉动性。（4）排种轴上安有螺旋调节器，能随时调节种子的排量多少。容易控制种子的排量。（5）机架材料选用的是方钢，减少了机体的总重量，提高了拖拉机的效率。

（6）开沟器上安有弹簧，能控制开沟器的深度一致性，能保证所有种子播深一致。

（7）镇压轮能同时起到覆土和镇压两种功能。而且镇压轮采用中空的，减少材料。

设计的主要内容有：（1）确定排种器、开沟器、地轮、镇压轮、种子箱、传动机构等装置的类型和结构。（2）确定各结构的尺寸参数，并进行理论分析与计算。（3）计算出合理的传动系统。

2.1主要技术参数

表2-1样机的主要技术参数

项目参数

外形尺寸（mm）（不包括机架）1710 ×1070

播种行数 5

播种幅宽（mm）1100

行距、粒距（mm）200，20

种箱容积（kg）30

播种深度（mm) 30—40

排种器的形式外槽轮式

开沟器的形式箭铲式

整机重量（含机架）（kg）200kg

作业速度（km/h）3—6

0.3

生产效率（h/h）

配套动力（KW）8.8KW 拖拉机

配套形式牵引式

3、执行系统的设计

3.1排种器

3.1.1排种器的技术要求

排种器就像人体的大脑，在整个播种过程中，起到了关键作用，它的位置在种子箱的底部，是播种机的主要工作部件。它的作用就是将种子箱内的种子按播种要求，定量均匀