小麦播种机设计
2MBF-6型秸秆覆盖地小麦免耕施肥播种机设计
一、前言“保护生态环境，实现可持续发展”现在已经成为我们国家在谋求经济快速发展过程中所要遵循的基本方针。
面对土地沙漠化面积的迅速扩大和沙尘暴的肆虐一年更盛一年，国家除了实施大规模的防沙治沙工程和全面退耕还草的重大举措之外，在农业方面则一直在积极倡导和推广应用保护性耕作技术。
李立科研究员作为我国著名的旱地农业专家，在长期的科研实践中，结合我省渭北塬区具体的种植制度，提出了“高留茬，秸杆覆盖，少免耕种植”这一被誉为“可缓解旱灾危害和防治沙尘暴发生”的治本之策，引起了国家领导的高度重视，为此我们的毕业设计任务是设计与之相适应的小麦免耕地施肥播种机，设计出为上述种植模式相配套服务的一种保护性种植机具。
二、总体方案的确定在翻阅和查找国内外的相关资料和信息，经过调查分析，我们发现传统的播种机，特别是免耕播种机存在的主要缺陷是播种机的开沟器往往与划切的圆盘很难达到相应的配合，结果使划切圆盘阻力太大，或者开沟器容易挂上秸秆从而使开沟器发生堵塞。
经过试验观察和对传统机具结构的分析，我们首先选择了两种可行的方案来对传统的机具进行改进：1 提高切断圆盘和开沟器的配合精度等级，这种方法的优点可以运用传统机具的传动部分，减少设计的工作量,使制造的大部分元件可直接从原有生产厂家购得，但是这种方案使得圆盘和开沟器的制造精度较高，而播种机的工作环境决定了这两部分的制造精度不可能太高。
2 改动圆盘的转向，这种方法的优点是圆盘在向前行走的同时，不是按一般的滚动将秸秆挤压在开沟器上，而是将切断的秸秆向圆盘的前方抛起，从而大大减少了开沟器前端所积压的土块和秸秆，以此来达到顺利播种的过程。
但这种方案的缺点需要对传统的机具进行大量的改造，特别是要重新设计传动部分，使设计工作和制造过程都较复杂。
比较两种方案，考虑当前的制造成本，及其理论的可行性分析，觉得方案2更加可行，既能满足耕作的基本需要，制造成本又不是太高，更适合当前我省渭北的条件。
我们以次为主导思想设计了秸秆覆盖地小麦免耕施肥播种机。
毕业设计(论文)-深松小麦施肥播种机设计[管理资料]
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原理，包括各种气动式原理和机械式原理，确保精准播种。因此，国外精密播种机械的研究有其自身的特点。
中国大约从70年代便开始研制小麦播种机械。由于种子质量，土地准备条件，机器制造水平和机器价格等因素，中国80年代主要是推动半精度播种机满足农村生产责任制的要求，大量生产小型单播播种机。 90年代以来，中国逐步开始推进精密播种机的研究，有10多家企业研制了20多种精密播种机。早期的精密播种机分为玉米和大豆精密播种机，粮食（小麦）精密播种机，甜菜种植机，分为小型（），中等（ kW）和大型（ kW或更多）精密播种机;按照播种机的形式分为机械和气动两种类型的精密播种机;机械式，可分为垂直盘，垂直凹坑，精确播种受高速运行的影响。现有的精密播种机测试结果表明，一般运行速度为5-9公里/小时，精确播种，合格率的植物间距超过79％。当工作速度提高到12-13公里/小时时，厂房间隔合格率降低到70％以下。由此可得，适合高速度的精密播种机的发展空间非常大。
Key words: Chisel deep loose shovel, deep fertilization, wide seedling with sowing，squelch
第一章
播种机的发展对中国农业的进步极其重要。农作物的生长状况和产量的多少都与播种机的性能有着直接的联系。不断提高播种机的精细化程度是中国农业机械化的目标之一。虽然我国的农作物播种已经基本摆脱了生产效率低下的纯人工播种方式，但是目前来说中国的农业机械化水平与国外发达国家的农业机械化水平差距甚远，特别体现在播种机机械化水平上。中国播种机机械化水平落后主要表现在土壤耕作方式落后单一、作物种植模式落后，施肥效率低下导致农作物吸收效果不理想。中国传统的小麦种植模式较为普通，主要是土地经过旋耕以后，然后进行一系列较为粗放的施肥播种工序。由于这种较为粗放的种植模式耗时过多效率低下，再加上天气原因的影响就很有可能延后下一轮作物的播种时间，进而形成恶性循环。近年来由于土地荒漠化的加重导致的北方城市经常爆发恶劣的沙尘暴天气，一种免耕播种的保护性耕作方式越来越得到推广。但是近年来免耕播种的弊端越来越明显的显现出来。经过专家研究这主要是因为常年的免耕措施造成浅层土层的形成。犁底层既阻碍了水分的深入又增加了作物的扎根难度，使农作物的抗倒伏能力大大降低。所以多年来推行免耕播种的土地有必要进行深层疏松，打破犁底层，改善土层的结构，提高耕地的质量，改善农作物的生长环境。经过多年的试验发现，对土壤进行深层疏松，可以有效地打破土地的犁底层，加深耕作层，改善农作物的生长环境；其次是可以提高农作物抵抗自然灾害的能力，降低损失；再者通过对土壤深松可以提高土壤肥力，减少化肥的使用。近年来，中国的小麦机械化种植的普及率越来越高，但是中国近年来机械化的技术革新跟不上国际发展的脚步，种植机械的落伍也导致了一些负面影响，特别表现在土壤结构的变化上，多年的免耕播种导致表层土壤越来越贫瘠，形成了坚硬的犁底层，不利于农作物的深层扎根。播种深度差，播种后出苗率不理想，植株间距不均匀，这些都让农作物高产稳产成为泡影。施肥技术的落后同样需要解决，特别是存在种肥烧种，施肥效率低下，过量施肥等问题。此外，因为不合理的施肥方法的存在，农民为了追求高产便单纯地增加化肥的使用量，不仅产量增加的效果甚微，而且还大大增加农作物的生产成本，造成资源浪费和环境污染，从而形成恶
自行走式小麦套种播种机的设计
底 盘 车架 由标 准 角 钢 、 槽钢 等型材 焊接 ， 需 要 加
强 的部分 由螺 栓 紧 固 ， 保证结构稳 固的 同时， 也 降 低 了整车 的成 本 。动 力 由车架 上 单 缸 风冷 柴 油 机 提 供 ， 经变 速箱 调 速 ， 由传 动 轴 和 十 字 接 头 传 动 ， 将 动 力 传 给 前轮 ， 实 现 前 轮 驱 动 。播 种 时 正 常 速 度 为 ５ ｋ ｍ／ ｈ ， 路 面行走 时为 １ ５ ｋ ｍ ／ ｈ 。 为提 高 底 盘 架 高 度 ， 满 足 小 麦 套 种 时 的 高 度 要 求， 后 轮采 用 两 万 向轮 ， 将 底 盘 最 低 端 距 地 面 高 度 设 计为 ８ ２ ５ ｍ ｍ， 确保 播种 机在 工作 时 不会 割伤 小 麦 。
因而 无 法进 行 小麦 套 间播 种 ， 而人工套种效率低 ， 劳 动 强 度 大 。为 此 ， 利用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ虚 拟 仿 真 技 术 设 计 了 一 种
具 有 独 立 行 走 功 能 的 新 型 小 麦 套 种 播 种 机 。 该 机 主 要 由排 种 机 构 、 行走机构 、 传动机构、 动 力 系 统 和 底 盘 等 几 部
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１ ２４ ・
２ ０ １ ３年 ６月
农 机 化 研 究
第 ６期
轮 排种 器 。窝 眼轮 直径 ４ ０ ａｍ， ｒ 宽度 ８ ０ ａ ｒ ｍ。播 种 不 同
分组成 ， 能够 自行走 ， 通过性好 ， 可进 行 小 麦套 种 大豆 、 玉 米 等 。该 播 种机 结 构合 理 ， 为 我 国 中原 地 区小 麦 套 种 提
供 了技 术 支持 。
关键词 ：小麦 ；播种机 ；套种 ；自行走 中图分 类号 ：ｓ ２ ３ ２ ． ２ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３） ０ ６ 一 Ｏ １ ２ ４ — ０ ３
玉米大小麦农作物免耕播种机设计-波纹圆盘犁刀破茬双圆盘式开沟器【双箱排种器一体机构】
前言新疆地处我国西北边陲，属中温干旱、半干旱气候区，也属西北风沙源头带，光热资源和土地资源丰富，无霜期短，春旱严重，风沙较大，气候干燥，年降雨量50~250mm。
农业用水主要依靠冰雪融溶的雪水资源补给，种植制度以一年一熟为主，是我国重要的粮、棉、油、糖、瓜果商品生产基地[1]。
在该地区推广保护性耕作技术有利于增加土壤的含水量和有机质，促进沙尘天气的改善，减少农田的风蚀，促进农民增收和农业可持续发展。
2002年，农业部和财政部启动了保护性耕作项目，在北京、天津、河北、山西、辽宁、内蒙古、陕西、甘肃等北方8省(区、市)建立了38个保护性耕作项目示范县;后以京津地区及西北风沙源头区为重点，形成了一个全国保护性耕作技术示范推广网络。
新疆生产建设兵团（以下简称“新疆兵团”）于2004年正式加入这个推广网络，在国家项目推动下，免耕播种技术得到了广泛的推广应用。
保护性耕作技术的核心是免耕播种技术川。
通过免耕播种技术的推广，能满足保护性耕作、节能减排和农业生产的节本增效需求，推动保护性耕作迅速发展，实现农业可持续发展[2-4]。
新疆兵团根据地理生态特点，推广免耕播种技术，形成了玉米、小麦、大麦等;作物免耕播种技术作业规范。
关键词：开沟；排种；施肥；免耕；播种目录1引言 (1)1.1免耕播种机的国外发展现状 (1)1.2 国内发展现状 (1)1.3免耕播种机面临问题 (2)2免耕播种技术概况 (4)2.1免耕播种技术实施概况 (4)2.2主要技术模式 (4)2.3免耕播种机具的推广使用 (5)2.4免耕播种机总体结构设计 (5)3免耕部分设计方案 (7)3.1机架的设计 (7)3.2破茬刀盘的设计 (7)3.3 开沟器的设计 (11)3.4覆土轮 (14)4播种部分设计方案 (15)4.1播种箱 (15)4.2 排种轴 (15)4.3 排种器的设计 (16)4.4地轮 (16)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)工程概况本文首先介绍了免耕播种机国外发展及国内发展现状，其中主要介绍国外和国内的免耕播种机现有机型及其优缺点，随后着重介绍了新疆生产建设兵团免耕播种机推广情况。
播种机设计的关键技术及优化方法
播种机设计的关键技术及优化方法播种机是农业机械中的重要设备，它的设计对于农作物的播种质量和农业生产效率具有重要影响。
为了提高播种机的性能和可靠性，需要关注一些关键技术，并采取相应的优化方法。
下面，我将介绍关键技术和优化方法。
1. 播种装置设计技术：播种装置是播种机最核心的部件，它直接影响着播种的精度和均匀性。
在设计播种装置时，应注意以下几点：- 排种间距控制：通过合理设计排条或排斗，控制种子的排布间距，以保证播种的均匀性。
- 种子投放控制：设计合理的播种结构，确保种子能够均匀投放到土壤中，并避免堆积或堵塞。
- 播种深度控制：通过调整种子投放口的高度或倾斜角度，控制播种深度，以适应不同作物的生长需求。
2. 动力传动系统设计技术：播种机需要具备可靠的动力传动系统，以确保播种装置的正常运转。
在设计动力传动系统时，应考虑以下关键技术：- 选择合适的驱动器：根据播种机的规模和使用环境选择合适的发动机或电动机，并确保其输出功率能够满足播种机的工作需求。
- 优化传动装置：采用合适的传动装置，如齿轮传动、皮带传动等，以提高传动效率和可靠性。
3. 控制系统设计技术：播种机的控制系统是决定其自动化程度和操作便捷性的关键。
在设计控制系统时，应考虑以下关键技术：- 传感器应用：使用传感器检测播种参数，如排种间距、播种深度等，并将数据传输给控制器，实现自动控制。
- 自动化控制：采用计算机控制或PLC控制技术，实现播种过程的自动化操作，提高生产效率和播种质量。
4. 结构优化设计技术：为了提高播种机的稳定性和可靠性，可以考虑以下优化方法：- 结构刚度优化：通过合理的结构设计和材料选择，提高播种机的刚度，降低振动，以确保播种机能够在高速工作时保持稳定。
- 重心调整：合理调整播种机的重心位置，使其在工作过程中保持平稳和平衡，减少能量消耗和机械故障的风险。
- 辅助附件设计：考虑便捷性和多功能性，为播种机设计合适的附件，如灌溉系统、施肥装置等，以满足农业生产的特殊需求。
小型稻麦两用施肥播种机的总体设计
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1绪论 (1)1.1本课题研究的背景、目的和意义 (2)1.1.1 研究的目的和意义 (2)1.2 国内外播种机的研究现状 (2)1.2.1 国外机具研究现状 (2)1.2.2 国内播种机研究概况 (3)1.3 课题研究的主要任务、内容与方法 (4)1.3.1 课题的主要任务 (4)1.3.2 本课题研究的内容 (4)1.4 本课题技术路线 (4)2.稻麦两用施肥播种机总体结构的设计 (5)2.1 农艺要求 (5)2.2机具要求 (5)2.3播种机的性能要求和性能指标 (5)2.4小型稻麦两用施肥播种机整体结构的设计 (5)2.4.1播种机的整体设计原则 (5)2.5播种机的总体结构 (6)2.5.1选择与播种机匹配的拖拉机型号 (6)2.5.2播种机的幅宽匹配 (6)2.5.3开沟器的布置 (6)2.5.4播种机的结构和工作原理 (6)3.播种机关键部件的设计及其参数的确定 (7)3.1机架 (8)3.2排钟器 (8)3.2.1类型的选择 (8)3.2.2外槽轮排种器的机构和工作原理 (8)3.2.3结构参数 (9)3.2.4地轮轴至排种器轴的传动比 (9)3.3开沟器 (12)3.3.1开沟器的性能要求 (11)3.3.2开沟器的总体设计 (11)3.3.3开沟器关键参数的选择 (12)3.3.4入土隙角 (12)3.3.5侧壁长度 (12)3.4镇压轮 (16)3.4.1镇压轮的作用 (16)3.4.2镇压轮的类型 (16)3.4.3镇压轮的选择 (17)3.5地轮 (17)3.5.1地轮直径 (17)3.5.2抓地板的设计与布局 (17)3.6种肥箱 (18)3.6.1种（肥）箱的设计 (18)3.6.2种肥箱容积的确定 (18)3.7播种机长度 (18)3.8播种机高度 (18)4播种机受力分析 (18)4.1 拖拉机的功率校核 (18)4.2开沟器臂弯矩的校核 (20)4.3开沟器连接螺栓强度校核 (20)4.4开沟器梁的强度校核 (21)4.5地轮轴的校核 (22)结论 (23)致谢 (23)参考文献： (23)附图图1 小型稻麦两用施肥播种机总体装配图 (1)图2 地轮 (2)图3 机架 (3)图4 开沟器 (4)图5 排种器装配图 (5)图6 外槽轮 (6)图7 镇压轮装配图 (7)图8 镇压轮 (8)小型稻麦两用施肥播种机的总体设计摘要：小麦和水稻是我国的主要粮食作物，在我国种植面积广泛。
小麦精量播种机设计
摘要小麦精量播种机技术具有省种高产的优点，受到广大群众的欢迎，但是，目前国内使用的都是小麦精量播种机都是机械式的，对种子的尺寸都有要求严格，而且容易造成一定的种子破碎率。
本设计是根据国内外播种机的发展趋势,通用性和适应性不断提高以及本着结构简单操作灵活的原则，而设计的一种能同时完成播种施肥工作的小型多功能精量播种机。
该机结构上优点，使之能适应各种田地的播种。
小到1-2分大的田块，大到上百亩的田块，不管是平坝、还是浅丘地区；无论是板结的土质，还是疏松的土质都能适应。
还可以根据用户的不同需求，配置合适的播种器。
通过调节犁铧和种子储存孔的行距，能够轻松的播种小麦。
本设计着重对播种机排种器、开沟器、覆土器以及镇压轮等结构进行设计选择。
关键词：精量播种，播种机，播种，施肥IABSTRACTIn these years, farmers have reaccepted the precise plant techno logy with seed saving and high production .But, until now, the prevalent wheat seeders equipped with mechanical drills have disadvantages o f request rigorous seed's demission and too much crash. The design is based on the development trends and seeder, interoperability and adaptability in a constantly improving the structure and operation o f flexib le simp le princip les designed to simultaneo usly accomp lish a small planting fertilization work multifunctional sophisticated seeder. This structural ad vantages so that they can adapt to a variety of fields planting. Applicable to all sizes of land; Whether plains or hills; Whether hard soil or loose soil. We can select the planting machine according to the d ifferent needs of users. By regulating platoon o f vehicles and plow can easily sow wheat. This examp le focuses on the design seeder platoon of vehicles, fertilization devices, trenching vehicles structure.Key words：precisio n planting seeder planting fertilization目录摘要 (I)ABSTRACT（英文摘要） ......................................................................................... I I 目录 .. (III)第一章小麦精量播种机的发展现状和趋势 (1)1.1我国小麦精量播种发展现状 (1)1.2小麦精量播种机的发展前景 (1)第二章播种机的概述 (4)2.1播种机的类型 (4)2.2播种机主要机构及功能 (4)第三章精量播种的排种器 (6)3.1精量排种器的发展前景 (6)3.2排种器的技术要求 (6)3.3排种器的类型及其分析 (6)3.4排种器的选择 (9)3.5 立式排种器的设计 (10)3.6排种器的驱动选择 (12)3.7滚子链的计算 (13)第四章开沟器的设计 (15)4.1 开沟器的技术要求 (15)4.2 开沟器的结构类型及其分析 (15)4.3 开沟器使用行距与前后列距离 (18)4.4 双圆盘式开沟器设计 (18)4.5 播种行距的调节和计算 (19)4.5.1 行距的计算 (19)4.5.2 划印器 (20)4.5.3 播种量的调节和实验 (20)第五章其他部件的设计 (21)5.1 输种管 (21)5.2 镇压器的设计 (21)5.2.1镇压轮的主要作用及要求： (22)5.2.2 镇压轮直径的确定 (23)5.3 种、肥箱的设计 (24)5.4覆土器设计 (25)第六章保养与保管 (26)第七章播种机使用及注意事项 (27)第八章常见故障与排除 (29)第九章经济效益分析 (30)结论 (31)参考文献 (32)致谢及声明 (33)第一章小麦精量播种机的发展现状和趋势小麦播种机在农业中占有的比重越来越大，农忙时节农民都需要抢收抢种，所以需要在短短的农忙时节里，根据农业技术把小麦播种到土地里去，让小麦获得非常良好适宜的发芽条件。
小麦播种机智能控制系统设计与验证
小麦播种机智能控制系统设计与验证叶秋楠(辽宁省农机化发展中心,沈阳110031)摘㊀要:随着农业自动化技术的不断发展,智能化播种机在现代农业中起到了关键作用㊂该研究在前期小麦播种机结构优化的基础上,对小麦播种机控制系统进行设计,采用单片机技术㊁电机控制技术和传感器技术,对小麦播种机智能控制系统硬件模块㊁电路系统及软件程序进行设计,并通过开展小麦田间播种状态监测及播深监测验证控制系统的有效性㊂结果表明:单粒播种监测系统的精确度为97.75%~99.50%,并且系统能够及时准确地识别不同故障类型,并及时发出警报㊂研究结果可以为农业播种提供一种高效㊁准确和可靠的解决方案,为农业生产的自动化和效率提升提供新的发展思路㊂关键词:农业自动化;智能控制系统;小麦播种机;传感器技术;播种效率中图分类号:S223.2㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Adoi :10.14031/ki.njwx.2024.04.007Design and Validation of Intelligent Control System for Wheat Planter YE Qiunan(Liaoning Agricultural Mechanization Development Center,Shenyang 110031,China)Abstract :With the continuous development of agricultural automation technology,intelligent seeding machine plays a key role in modern agriculture:In this study,on the basis of the optimization of the structure of the wheat seeder in the early stage,the control system of the wheat seeder was designed,and the hardware module,circuit system and software program of the intelligent control system of the wheat seeder were designed by using single -chip microcomputer technol-ogy,motor control technology and sensor technology,and the effectiveness of the control system was verified by carrying out the monitoring of sowing status and sowing depth in the wheat field.The results showed that the accuracy of the sin-gle seed seeding monitoring system was 97.75%~99.50%,and the system is able to identify different fault types in a timely and accurate manner,and issue alarms in time.The research results can provide an efficient,accurate and relia-ble solution for agricultural sowing,and provide new development ideas for the automation and efficiency improvement ofagricultural production.Keywords :agricultural automation;intelligent control system;wheat planter;sensor technology;seeding efficiency 作者简介:叶秋楠(1984 ),女,山东菏泽人,硕士,工程师,研究方向为农业机械化㊂0㊀引言播种作为农业生产的重要环节,直接影响着粮食产量和质量[1-3]㊂播种的精准性对作物生长和最终产量至关重要㊂精确播种不仅影响着种子的生长环境和营养供应,还能够避免过度耗费种子和资源㊂传统播种作业依赖于人工操作,受限于人为因素,会导致播种深度和间距的不均匀性,进而影响作物生长发育和产量[4-5]㊂而且,人工操作往往因操作者的经验和技能水平不同而产生差异,导致播种质量的波动㊂因此,本研究聚焦于小麦播种机智能控制系统的设计,基于传感器技术㊁嵌入式系统和机器学习算法融合,设计了一种智能控制系统,实现实时监测播种深度等关键参数,并基于实时数据对播种机的参数进行调整,以适应不同土壤条件和需求㊂通过田间试验验证智能控制系统的实际效用㊂研究旨在提高小麦的生长环境,为农业生产效率带来一定的提升效果㊂1㊀总体方案设计1.1㊀硬件设计方案小麦播种机智能控制系统的硬件设计主要包括控制芯片㊁传感器系统㊁执行器以及电路模块等,各模块协同工作,以实时监测和调整播种机参数,确保播种机在最理想的条件下作业,提高播种准确性和适应性㊂1.2㊀软件设计方案小麦播种机智能控制系统的软件设计主要包括控制系统软件㊁用户界面和控制逻辑㊂控制系统软件负责实时数据采集㊁分析处理和播种参数调整算法的开发,以确保播种机根据实时数据做出智能调整㊂例如,用户界面设计直观易用的图形化界面和数据可视化,用于操作和监控系统运行情况,控制逻辑则包括自动化控制和安全性逻辑,可以保证系统能够自动调整播种参数并保障作业安全,各模块的协同作用使系统能够智能控制播种机,提高播种准确性和适应性㊂2㊀硬件设计2.1㊀控制芯片的选型作为小麦播种机控制系统的 大脑 ,控制芯片扮演着至关重要的角色,影响着整个系统的性能和稳定性㊂鉴于对实时数据处理和控制需求的考虑,选择了STM32微处理器作为控制芯片,高性能的ARM Cortex -M 内核提供了强大的计算能力和实时处理能力,能够满足对实时数据处理的要求[6-7]㊂此外,STM32微处理器具备低功耗特性,对于农田条件下长时间运行尤为重要,电路原理图如图1所示㊂图1㊀控制芯片电路原理图㊀㊀2.2㊀传感器的选择及工作原理2.2.1㊀播种监测传感器播种监测传感器在小麦播种机智能控制系统中用于实时监测播种深度㊁种子间距和播种速度等参数,采用超声波深度传感器US -100测量种子到土壤表面的深度;压力深度传感器PD -300通过土壤反压测量种子被压入土壤的力度;种子间距传感器PS -500和MS -600使用光电原理和磁传感技术检测种子间隔时间和释放位置,分别具有0.1s 的分辨率和15cm 的最大测量间距㊂播种速度传感器ES -700和GS -800则分别监测播种机部件转动和提供GPS 支持的播种速度和定位数据,最大速度范围分别为1000r /min [8]㊂2.2.2㊀播深测量传感器声波在空气中的传播速度随温度的变化而变化,一般情况下,随着温度的升高,空气的密度降低,声速会增加㊂在使用超声波传感器进行深度测量时,田间温度会对测量精度产生一定的影响㊂通过查阅相关资料可知US -100超声波传感器能够通过内置的温度传感器或者外部温度输入,校正声波在不同温度下的传播速度,以更精确地测量距离或深度㊂声波在空气中的传播速度与温度之间的变化规律如式(1)所示,US -100超声波传感器技术参数如表1所示[9]㊂c =331.45T +273.16273.16(1)式中㊀c 声波速度,m /s;T 环境温度,ħ㊂2.3㊀电路模块的设计2.3.1㊀电机驱动模块选择IR2136作为电机驱动单元,集成了用于电机控制的多种功能模块,具有以下应用优势[10]:1)集成功能,IR2136集成了用于电机控制的多种功能模块,如高低侧驱动器㊁MOSFET 驱动㊁过电流保护等;2)高性能,具有高达600V 的电压容忍能力,可用于不同类型的电机;3)PWM 控制,支持脉冲宽度调制(PWM),使电机能够以不同的速度和力度运行;4)过电流保护,内置过电流保护功能,确保电机在过载或短路情况下不受损坏;5)内置诊断,有诊断功能,可检测电机和电路问题,提供保护和故障排除㊂表1㊀US -100超声波传感器技术参数类别技术参数工作电压/V 3.3~5额定电流/mA <15静态电流/mA <2测距范围/cm 2~450分辨率/cm 0.3工作温度范围/ħ-20~702.3.2㊀速度采集模块速度采集模块在控制系统中能够实时准确地测量物体的运动速度,提供速度信息以反馈给控制系统,实现对运动的精确控制和调节㊂选择VL53L0X 激光传感器作为速度采集芯片,具有以下应用优势[11]:1)非接触式测距㊂使用激光技术进行非接触式测量,无需直接接触物体即可获得其距离信息,实现高精度的速度测量㊂2)高速测距㊂具有快速测距能力,可在较短时间内获取物体的距离信息,有助于实现实时的速度测量㊂3)小尺寸㊂具有紧凑的外形尺寸和轻量级设计,便于嵌入各种控制系统中,尤其适合空间有限的场景㊂4)精确度与稳定性㊂提供高精度的测距数据,且在不同环境条件下能够保持稳定的性能,确保控制系统获得可靠的速度信息㊂5)灵活性㊂可通过I2C 接口进行通信,使其能够与不同类型的控制系统相连,实现数据的快速传输和处理㊂电路原理图如图2所示㊂图2㊀速度采集电路原理图2.3.3㊀显示模块小麦播种过程中人机交互界面可以提供实时监控播种参数,包括播种深度㊁速度和种子间距等数据,工作人员可以通过界面实时调整该参数以适应不同土壤条件或需求,因此,人机交互界面应该具备清晰的警报系统,能够及时通知任何异常情况,并且设计直观易操作,以减少操作员的学习成本,同时具备数据记录和分析的功能,以供后续的数据分析和播种流程的优化㊂综合考虑,选择OLED -4Pin 屏幕作为显示模块,OLED -4Pin 显示屏适用于需要小型㊁低功耗㊁高对比度和高响应速度的场景[12],能够提供清晰的数据展示和实时信息反馈,电路原理图如图3所示㊂3㊀智能控制系统主程序设计使用Python 软件编写小麦播种机智能控制系统程序㊂1)模块导入㊂代码中导入了几个模块,这些模块代表系统中不同的功能模块,例如传感器模块㊁数据处理模块㊁控制模块和用户界面模块㊂这些模块负责不同的任务㊂图3㊀显示模块电路原理图㊀㊀2)初始化传感器㊂通过sensor_module.initialize ()函数初始化传感器模块,对传感器进行启动㊁连接和设置[13]㊂3)主循环㊂代码进入一个无限循环,在每次循环中会执行一系列操作㊂4)获取传感器数据㊂通过sensor.get_data()从传感器模块获取数据,主要包括播种深度㊁速度等参数的数据㊂5)数据处理㊂调用data _processing _module.process()函数对传感器数据进行处理,进行数据校准㊁滤波㊁转换等㊂6)控制指令生成㊂使用control_module.generate _command()函数基于处理后的数据生成控制指令,调整播种深度㊁速度等参数㊂7)执行控制指令㊂通过control_module.execute _command()函数执行生成的控制指令[14],控制播种机的相关操作㊂8)用户界面交互㊂通过user_interface_module.display()函数显示处理后的数据到用户界面,以及通过user_interface_er_interaction()函数实现用户界面交互㊂主程序运行结果如下:#导入所需库或模块import sensor_module #导入传感器模块import data_processing_module #数据处理模块import control_module #控制模块import user_interface_module #用户界面模块#初始化传感器sensor =sensor _module.initialize ()#初始化传感器模块#主循环while True:#获取传感器数据sensor_data =sensor.get_data()#从传感器获取数据#数据处理processed_data =data_processing_module.process(sensor_data)#处理传感器数据#控制指令生成control _command =control _module.generate _command (processed_data)#生成控制指令#执行控制指令control_module.execute _command (control _command)#执行控制指令#用户界面交互user_interface_module.display(processed_data)#显示处理后的数据到用户界面user_interface_er_interaction()#用户交互4㊀播种监测系统试验与分析对小麦播种机单粒播种监测试验和播种故障报警进行测试㊂4.1㊀单粒播种监测试验以400粒小麦种子作为试验样本,按照调试好的监测系统进行播种试验,结果如表2所示,5次试验中,监测系统的精确度在97.75%~99.50%,平均系统精确度约为98.85%,虽然每次试验的监测播种量有轻微变化,但整体来看,系统表现出较高的稳定性㊂表2㊀小麦单粒播种试验结果统计试验次数实际播种量/粒监测播种量/粒系统精确度/% 140039598.75 240039899.50 340039197.75 440039799.25 540039699.00 4.2㊀播种故障报警测试小麦播种机故障报警测试结果如表3所示,在5次试验中,两种不同的报警原因出现,分别是 堵塞 和 机构故障 ,并且系统能够区分不同故障情况㊂人机界面显示内容指的是监测系统在屏幕或界面上显示的信息,向操作员展示故障或警报的详细描述[15]㊂在播种监测系统中,当出现播种故障时,系统可能通过显示文字或图形等方式在界面上提供有关故障发生位置或类型的信息㊂例如,在表格中显示的 堵塞发生于行17列23 就是人机界面显示的内容,操作员可以知道故障发生的具体位置,并且快速定位和解决问题㊂5㊀结论本文设计并验证了小麦播种机智能控制系统,该系统基于传感器技术㊁嵌入式系统和机器学习算法的融合,实现了对播种深度㊁速度和故障的实时监测和自动调整㊂通过一系列试验和分析,得出了以下结论:表3㊀小麦播种机故障报警测试结果试验次数报警原因报警时刻报警类型人机界面显示内容1堵塞09:05:23机构故障警报堵塞发生于行17列23 2机构故障10:15:40机构故障警报机构故障发生于行12列45 3机构故障12:30:15机构故障警报机构故障发生于行8列37 4堵塞14:20:55机构故障警报堵塞发生于行20列18 5机构故障16:45:10机构故障警报机构故障发生于行5列29㊀㊀1)在单粒播种监测试验中,系统表现出良好的精确性和均匀性,虽然在少数情况下略有偏差,但整体表现稳定;2)在播种故障报警测试中,系统能够准确识别不同故障类型,并及时发出警报,有助于操作员快速响应和处理故障情况;3)小麦播种机田间试验过程中,系统表现出较高的稳定性和可靠性,能够持续有效地执行播种任务,并对故障进行准确的监测和报警㊂参考文献:[1]㊀沈跃,张亚飞,刘慧,等.农业装备自动控制技术研究综述[J].农业机械学报,2023,54(8):1-18. [2]㊀武旭亮.青贮收获机电液控制系统的设计[J].农机使用与维修,2023(6):44-46.[3]㊀王鹏,金诚谦,王超,等.谷物联合收获机脱粒系统研究现状[J].中国农机化学报,2023,44(5):48-57.[4]㊀赵杰.基于机电一体化技术精准农业机械设计与试验[J].农机使用与维修,2023(9):42-47.[5]㊀付昌星,杨海,宋玲,等.联合收割机电子控制系统的设计[J].农机使用与维修,2023(4):34-36. [6]㊀陈书法,冯博,芦新春,等.智能电控精量播种技术研究现状及展望[J].中国农机化学报,2022,43(12):5-12.[7]㊀赵男,金诚谦,王超,等.谷物联合收获机清选系统智能化技术研究进展[J].中国农机化学报,2023,44(3):163-170.[8]㊀戴宏兵,朱龙彪.基于智能控制技术的精量播种机结构设计[J].农机化研究,2022,44(5):114-118. [9]㊀吴修明,鲁乃远,邹全连,等.谷物联合收割机发展现状与展望分析[J].南方农机,2022,53(20):57-59.[10]王璨.大蒜播种深度智能调控研究[J].农机化研究,2018,40(11):185-188+193.[11]陈宁,张海松,姚小莉.玉米收割机智能控制系统的设计与试验研究[J].农机化研究,2023,45(5):103-107.[12]张俊杰,徐双杰,张秀平,等.联合整地小麦智能施肥播种机研制与试验[J].农机化研究,2021,43(11):51-56.[13]朱晓龙,迟瑞娟,杜岳峰,等.玉米收获机低损脱粒智能控制系统半实物仿真平台设计[J].农业机械学报,2022,53(8):114-122.[14]刘婉茹,张国忠,周勇,等.智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用研究与发展趋势[J].华中农业大学学报,2022,41(1):105-122.[15]刘华伟,张萍,杨晓慧,等.国内谷物联合收获机割台智能化现状与发展研究[J].中国农机化学报,2022,43(4):189-197.(05)。
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小麦播种机的设计摘要：当今社会，农业机械在机械工业中占据的比例越来越大，随着农耕的生产自动化，各种各样的农业机械将会出现并使用，本课题来源于当今社会机械工业小麦播种设备的创新和更新换代基础之上，通过设计出小麦播种机，从而来满足当今社会小麦播种设备不足的缺陷。
国内小麦播种机设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、播种质量好，效率高等主题保持一致。
近期对机械行业中小麦播种机的使用情况进行了调查，传统的小麦种子在没有小麦播种机而需要人工播种的情况下，效率低下，劳动强度大，所以设计一个专用的小麦播种机势在必行。
本文运用大学所学的知识，提出了小麦播种机的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了小麦播种机总的指导思想，从而得出了该小麦播种机的优点是高效，经济，并且播种质量高，运行平稳的结论。
关键词：小麦播种机；质量；设计；经济；结论The design of Ophiopogon japonicus seederAbstract：With the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration, mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials, new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient, reliable, energy saving, Recently, the use of machinery industry, bearing and shaft sleeve shaft were investigated, found that the shaft, bearings and bushings in the machinery industry is one of the key parts.Come very naturally in the assembly of the installation is also very simple. In the installation if the use of artificial pressure with not only the labor intensity is too large and the size of each other is not easy to ensure the shaft, bearing and shaft sleeve, so the design of a special press be imperative. Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient, economical, and high safety, stable operation. The overall plan .the relative position of two axle sleeve on the plane, the motor reducer to provide power through belt drives the screw rod to rotate, and drives the head movement, a nut, a rotary motion of the linear motion of press. Block type safety clutch overload protection with teeth, pressure distribution in the corresponding position of the pipe after drilling through the drilling template.Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture;目录绪论 (1)1. 课题的来源与研究的目的和意义 (1)2. 播种机的发展现状 (3)3. 播种机的类型 (4)4. 播种机的主要结构及其功能 (6)5. 小麦播种机总体方案结构的设计 (10)5.1 小麦播种机的工作原理 (12)6. 机械结构的设计 (14)6.1 电机的选型计算 (19)6.2 轴的设计计算 (20)6.3 轴承的选型计算 (20)7. 开沟器及其起落机构 (21)7.1 开沟器的要求 (22)7.2 开沟器的结构类型 (22)7.2.1 芯铧式开沟器 (23)7.3 种子、肥箱 (24)7.3.1 种子、肥料箱容量计算 (26)7.3.2 种子、肥料箱结构特点 (26)7.4 仿形机构 (27)7.4.1 仿形机构类型 (28)8. 三维软件设计总结 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)绪论1 课题的来源与研究的目的和意义机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。
它涉及工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸、形状和详细结构的基本构思，还要研究产品在制造、销售和使用等方面的问题。
机械产品的应用。
这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。
机械产品的应用。
这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。
研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。
这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。
机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。
另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。
按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。
机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。
现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻想成为现实。
人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。
新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强，并部分代替人脑的科技手段，这就是人工智能。
这一新的发展已经显示出巨大的影响，而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。
人类智慧的增长并不减少双手的作用，相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作，从而更促进手的功能。
手的实践反过来又促进人脑的智慧。
在人类的整个进化过程中，以及在每个人的成长过程中，脑与手是互相促进和平行进化的。
人工智能与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系，其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。
过去，各种机械离不开人的操作和控制，其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制，人工智能将会消除了这个限制。
计算机科学与机械工程之间的互相促进，平行前进，将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。
19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。
进入20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。
这种分解的趋势在20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。
由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。
但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。
封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。
因此自20世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。
人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。
综合-专业分化-再综合的反复循环，是知识发展的合理的和必经的过程。
不同专业的专家们各具有精湛的专业知识，又具有足够的综合知识来认识、理解其他学科的问题和工程整体的面貌，才能形成互相协同工作的有力集体。
综合与专业是多层次的。
在机械工程内部有综合与专业的矛盾；在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。
在人类的全部知识中，包括社会科学、自然科学和工程技术，也有处于更高一层、更宏观的综合与专业问题。
机械工程通过不断扩大的实践，从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺，逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和独立的工程技术。
机械工程是促成18～19世纪的工业革命，以及资本主义机械大生产的主要技术因素。
动力是发展生产的重要因素。
17世纪后期，随着各种机械的改进和发展，随着煤和金属矿石的需要量的逐年增加，人们感到依靠人力和畜力不能将生产提高到一个新的阶段。
在英国，纺织、磨粉等产业越来越多地将工场设在河边，利用水轮来驱动工作机械。
但当时的煤矿、锡矿、铜矿等矿井中的地下水，仍只能用大量畜力来提升和排除。
在这样的生产需要下，18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机，用以驱动矿井排水泵。
但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高，基本上只应用于煤矿。
1765年，瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机，降低了燃料消耗率。
1781年瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机，扩大了蒸汽机的应用范围。
蒸汽机的发明和发展，使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。