免耕条播机研究设计.docx

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1、免耕条播机研究设计RESEARCH & DESIGN OF THE摘要作为农业大国，我国在农业生产机械化的过程中，为了解决耕作中产生的各种土壤和生态问题，保护性耕作被提出和大力推广。保护性耕作技术通过少耕、免耕及地表覆盖等综合配套措施，减少农田土壤侵蚀，保护农田生态环境。免耕播种即为小麦生产中的主要保护性耕作措施。小麦免耕条播机采用槽轮式播种机构，在秸秆还田后一次进地就可完成开沟、播种、镇压覆盖等多项作业。秸秆覆盖减少了水分蒸发，增加了土壤有机质，提高了土壤肥力，省工、省时，节本增效。本课题针对这一农机技术，对其进行改进设计，使用双圆盘开沟器代替之前的单圆盘开沟器，提高其工作效率。关键词保护性

2、耕作；免耕播种；圆盘开沟器AbstractAs an agricultural country, China is now in the process of agricultural mechanization.Inorder to solve soil and ecological problems,conservation tillage was put forward and promoted.Conservation tillage technology can reduce soil erosion, protect the ecological environment offar

3、mland by reduced tillage, no-tillage, surface coverage comprehensive measures.No-till planting is the main conservation tillage measure used in wheat production. Plantslot wheel mechanism is used in this no-till drill.after the returning of straw,furrowing,seedingand suppression of coverage will be

4、completed in order.Straw mulching is believed to reduce themoisture evaporation, increase soil organic matter, improve soil fertility,save time,it can alsoreduce cost and increase efficiency.This task is a research for this farm machinery technology,to improve the design,we replacethe previous singl

5、e disc opener with double disc opener,we believe this can improve theefficiency of the machine.Keywords Conservation tillage No-tillage Disc openerII摘要IAbstract II1绪论11.1 课题背景及选题意义11.1.1 课题背景11.1.2 国外发展情况11.1.3 国内发展情况21.1.4 本课题的意义21.2 总体设计内容及要求21.3 技术要求31.4 总体方案的确定 32动力性能相关计算52.1 相关参数的确定52.2 工作功率的计算

6、52.3 配套动力的选择73轴系零件的设计计算83.1 轴的设计计算83.1.1 轴1的设计计算83.1.2 轴2的设计计算93.1.3 刀辐轴的参数确定 113.2 键的设计计算113.2.1 轴1上键的选择113.2.2 轴2上键的选择123.2.3 刀辐轴上键的选择133.2.4 键与槽的配合 144传动部分设计计算 164.1 传动方式的选择164.2 2传动比的确定164.3 链轮的设计计算 164.3.1 链轮的计算174.3.2 链轮材料的选择234.4 侧传动箱的设计计算235主要部件的设计275.1 排种器的设计275.1.1 排种器的设计要求 275.1.2 排种器的选择2

7、75.1.3 外槽轮式排种机设计275.1.4 排种器排量的计算 285.2 开沟器的设计295.2.1 开沟器的设计要求295.2.2 开沟器的选择305.2.3 适用行距与列距325.2.4 开沟深度325.3 镇压装置的设计34结论35致谢36参考文献371绪论1.1 课题背景及选题意义1.1.1 课题背景在我国，传统模式下的土地耕作基本上都采用钾犁式的作业方式，但这种作业方式往往会使得土壤表面大范围的裸露，土壤中的养分和水分会大量流失。而保护性耕作可以利用作物收割后的秸秆对土壤进行覆盖，保护土壤中的水分和养分。秸秆的覆盖还可以降低雨水对土壤的侵蚀，并且可以提高土壤的蓄水能力。秸秆的还田

8、使用也有效保持了土壤中的有机质，使土壤中的微生物数量大大增加，保持了农田生态系统的平衡。免耕播种作为在小麦生产中运用的主要保护性耕作措施，其在保护麦田土壤和提高产量上的作用是显而易见的。江苏省是我国的GDP第二大省，经济的不断增长也给环境带来了负担。为了保护坏境,同时保证经济稳定，合理的节能减排与民众的生活息息相关。此外，我省秸秆资源巨大。其中，水稻秸秆1836.83万吨,占总量的45. 8%；小麦秸秆1015. 62万吨,占25. 3水 油菜秸秆299.1万吨，占7.5%玉米秸秆198.14万吨,占4.9%。因此，大力推广保护性耕作，研制免耕型播种机符合国家的产业政策和政策导向，对于促进环保

9、和提升农机设备的技术含量有着重大的意义。1.1.2 国外发展情况欧美地区农业大国在1940年期间就对保护性耕作进行探索，制造出许多种类型的农用机器。与此同时，随着农药的改善以及免耕播种机器的市场售卖，绿色农业得到了大范围的认可。美国的约翰迪尔1590 no-till drill免耕耕种机有两种用途，它既可以用于一般性耕作，也可以用于绿色播种。加拿大研制的凯斯5000-HD型空气气吹式免耕条播机主用工作在田地广阔的平原地区，该播种机幅宽15.5m,每次播85条，每条垄宽为16cm,种子形状是7cm的带状，与传统的条播机不相同，播种量与肥量全都由计算机控制，该机器每小时播种面积可达到150亩。综合

10、上述的例子，可得到海外保护性耕作机器所具有的特点：(1)国外少免耕机种类多样，具有成型的技术与机具，但所设计的机型只适应于一年一熟的工作环境，不适合我国北方地区一年两熟的情况。(2)国外机器的总体幅宽大于9m,质量大于9吨，使用功率在150kw左右的拖拉机，作业优异，效率高效。(3)机具比较适合在小规模秸秆地使用。在秸秆的规模大于49%的情况下，机器特别容易发生堵塞，从而影响播种质量。(4)国外机器大体适应在产能不算高的田地工作，所需的肥料也必须小量。因此这些机器不能在我国大部分的种植土地使用，我们必须自己研发出适合国情的机器。1.1.3 国内发展情况上世纪的90年代是我国农业机具发展的重要时

11、期。在此期间高校教授成功研制出秸秆免耕播种机的播种装置和施肥装置，并且改善了原有的一体式种肥正位分施机构。在之后的几年里面，中国其他机构也进行了相关农用机具的研制。从21世纪开始，多所985、211农业高校也相继研发了多种类型的秸秆还田机。我国的少免耕机器还不太成熟，大多采用动力灭茬，类似于选择旋耕。比如河北农哈哈农用机械公司所制造的功能较多的小麦免耕播种机，该机器部件对拖拉机有着严格的要求，而且在保护性耕作方面效果较差。相似的播种机还有型号为2BMFS-200免耕播种机以及型号为2BMFS-10的免耕播种机。以上机器虽然能够在一年两熟以及一年一熟的地方进行作业，但是机器动力消耗非常大，效率比

12、较低下，同时对环境和土壤会造成不好的影响，目前这些机器只能被当作过渡型的作业机来使用。1.1.4 本课题的意义近年来，在国家政策的支持下江苏省农村的经济发展迅速。为了更大程度改善作业效果，提高作业效率，获取更大的经济效益，大中型拖拉机的销量出现逐年增加趋势，对与之配套的农机具要求极为迫切。玉米秸秆还田机、小麦免耕播种机、化肥深施机等分段作业的机器被农民们广泛接受。该种机具的推广应用将减少大中拖的闲置，降低农机作业成本，增加购机户收入。同时该项技术的应用降低了粮食生产的投入成本，缓解了干旱造成的减产矛盾，解决玉米秸秆就地还田存在的问题，提高了土地的有机质含量，避免了燃烧秸秆引起的环境污染灾害，稳

13、定了第一产业的绿色发展，具有显著的社会经济效益和生态效益。1.2 总体设计内容及要求1 .免耕条播机的总体设计要求：免耕条播机主要由以下部分组成：1) .种肥开沟器：由于作业是在未耕地进行，开沟器应具有一定强度且入土能力强。另外，种肥之间应有一定距离防止肥料灼伤种子。2) .排种、排肥器：作为播种器的主要工作部件，要确保排出种子和肥料的均匀。3) .覆土填压器：种子和肥料入种沟后要进行覆土填压以达到碎土、保墙的目的。4) .机架：可以承受开沟器的水平力、垂直力和扭力。5) .传动系统：需进行合理的动力传递和分配。2 .主要技术参数的确定：1).生产率2) .作业速度3 .免耕条播机装配图及主要

14、零件图的绘制：绘制免耕条播机的装配图，装配图应清楚地表达其工作原理，并标注必要的尺寸和技术条件。零件图从装配图中拆出，零件图应清楚地表达零件的结构形状，并标注完整的尺寸及技术要求。1.3技术要求通过对试验地进行的实地考察，综合考虑我国现阶段的农机农艺发展情况，对此次免耕条播机的设计，可以提出以下的基本设计准则：(1)播种行距、播种深度、施肥深度等参数必须要适应国内土壤土质类型，同时应满足对耕作农机的设计要求，从而可以确定这些参数的大致范围：行距20 cm；播种深度35cm；施肥深度较种深56cm,与小麦种子同位分层。初步拟定播种机的作业速度为36kmXho动力圆盘的直径及回转速度规定为400X

15、234(mmXr/min)。(2)对机架的外形尺寸进行合理的设计，在满足机械强度的前提下，减少整个机具的重量，保证工作效率，尽量降低制造成本。(3)机具上零件需满足可装配性、互换性等基本要求。1.4总体方案的确定经过对传统机具的观察研究，不难发现传统的免耕播种机在工作中存在的主要问题在于其开沟器。传统免耕播种机的开沟器和圆盘一般都难以实现很好的配合，结果划切圆盘在工作时受到的的阻力过大，开沟器也容易挂上秸秆茬使其发生堵塞。经过对传统免耕播种机结构的观察研究，我们提出了两种可供选择的对传统机具的改进方案并对其可行性进行分析：1)使开沟器与划切圆盘实现更好的配合。这种方案的优点是不需要重新设计机具，而是充分利用原机具的传动部分，从而减少了设计与计算的工作量。但配合精度等级的提高要求元件制造精度必须相应提高，这会加大开沟器与圆盘的制造难度。而且播种机特殊的工作环境也决定了这二者不可能有太高的制造精度。2)改变圆盘的转向。传统机