小型手推式播种机毕业设计说明书

小型手推式播种机毕业设计说明书内容摘要：

国外发展概况 国外农业装备的水平和特点，主要以经济发达的欧美国家为代表。 这些国家在农业装备和机械化水平等方面具有一定典型性。 北华大学学士学位论文 4 近几年来，国外在发展播种机时所遵循的原则是：不断更新工作原理，尽量完善其结构，使其具备良好的工作性能，以提高播种质量，并注重提高播种机具的通用性和 适应性。 例如配备多种排种部件以适应不同作物种子的要求；采用不同的开沟器和镇压轮以适应不同的土壤条件，运用变速装置加大播量与施肥量的调节范围；增加播种机的系列型号，以适应与不同功率的拖拉机配套；通过提高作业速度或加大工作幅宽来提高工作效率；采用播种联合作业和直接播种。 目前国外精密播种机已达到相当完善的程度，在精密播种机上除了设有完善的整地、覆土、镇压及施肥、洒农药装置外，其排种装置多采用新的工作原理，包括各种机械式排种原理与气力式排种原理，以保证单粒精密播种。 机械式排种是最原始也是最简单的排种方式，是依据种 子形状、颗粒大小对排种器进行设计，排种时，利用排种器内排种元件的容腔将种子从种箱中分离出来，其充种、清种和卸种等环节依靠种子自重或机械装置来完成，这种排种原理简单，比较容易实现，但存在排种不精确、且易伤种等方面的不足，美国文图尔公司研制的齿盘式精密播种机即采用了机械式排种原理，我国现有的机械式精密播种机有水平圆盘式、垂直窝眼轮式和侧充式播种机。 气力式排种器依靠排种元件两侧的压力差将单粒种子吸附或压附于吸孔或吸嘴上，从而达到从种子群中精确分离出单粒种子的目的，如各种气吸式、气吹式、气压式、气吸振动式排种器。 气力式排种利用控制种子重量或流量的方式来控制排种量，因而对种子形状尺寸要求不那么严格，与机械式排种器相比，对不同类型种子的适应能力有了较大提高，而且排种时不伤种子，但气力式排种器结构复杂，制造成本高，气孔易被杂物堵塞，而且吸孔或吸嘴需根据种子粒型、大小不断更换，如荷兰 VISSER公司、美国 BLACKMORE公司研制的穴盘育苗用针式 (又称吸嘴式 )精密播种机，其配套吸嘴多达九套。 美国是世界上农业最发达、技术最先进的国家之一。 近几年，美国在谷物联合收割机、喷雾机、播种机等农业装备上开始采用卫星全球定位系统监控作 业等高新技术。 农业出现了向精准农业方向发展的趋势。 美国、加拿大以及西欧各发达国家的播种机播种幅度比较大，且速度快，这在一定程度上解决了播种机滚筒在排钟上的问题，并且通过对相关器件性能的改进和提高，加上高新技术的使用，在农业播种和其他机械方面，精确性都有了很大提高。 课题研究的主要内容 主要内容 本次设计的主要内容是通过广泛查阅和深入研究国内外关于相关技术方面的资料文献和发展趋势，寻找更为简单易行的方法。 完成单筒 滚动式 播种机的结北华大学学士学位论文 5 构设计，并设计其播种精度监控装置。 采用更方便的机械设备与电子系统 结合的方式解决相关问题，针对本国国情提出相应的种子播撒方法和相应的检测方法，最大程度的提高种子播撒精确性和测量数据的精确性。 技术要求 (1）排种机构单籽率 95%，单籽、双籽可控，种子破碎率 1%。 (2）注塑件材料选用 ABS。 (3）监控装置具有语音提示功能。 (4）注意制图的标准与配合件的配合公差应合理。 关于题目的具体要求 (1） 设计要有创新性，结构设计合理。 (2） 图纸要详细，要符合制图标准。 (3） 生成符合国标的详细的工程图，包括装配图和各零件图 (4） 使用 UG软件完成全部零 件的设计，并进行装配。 关键问题及解决思路 关键问题 (1）单筒滚动式 播种 机 的 结构 设计。 (2）播种监控装置 的设计。 大中型施肥播种机在小地块、山坡地或套种作物行间进行播种时难以适应，而传统人工播种的劳动强度较大、效率低、播种质量差，针对此种情况，应用人机工程学的原理研究设计了一种手持式播种施肥机，该机也可在作物根部进行追肥。 主要由控制器、种肥箱、排钟肥系统、鸭嘴式开沟器等部件组成，适用于谷物穴播或追肥，可使传统的人工播种操作变为半机械化操作，将开沟、播种施肥、覆 土一次性完成。 它采用了简单可靠的机构和通用的零部件，具有携带方便、使用可靠、耗材少、易加工、成本低等特点。 其解决的主要技术方案是在Ｕ形支架的两端头上装有旋转轴，旋转轴与外壳—— 行走地轮相连，行走地轮上开有鸭嘴排种器，鸭嘴排种器根部开有能与接种漏斗相通的排种口，地轮内侧设有挡块，旋转轴的一侧装有链轮，链轮斜下方装北华大学学士学位论文 6 有毛刷和排种轮，链轮与毛刷轮通过链条连接，排种轮与排种盘相连，排种轮上开有排种槽，排种轮斜下方装有接种漏斗，两旋转轴内侧则与 U形支架连接，不能旋转，排种轮、毛刷轮和储种箱均安置在固定结构内，Ｕ形支架 的末端连接着斜向推杆，推杆上端焊有横向工作手柄。 播种时，先将玉米种子装入储种箱内，在人力推动下，地轮向前滚动时，种子进入排种槽，排种盘在碰到地轮挡块时随之转动一定角度，带动排种轮转动，同时链轮带动毛刷轮转动，将多余种子清除，只留一粒种子在排种槽里，（由于排种轮与毛刷轮转动方向相同，避免了种子因挤夹导致的种子碾碎 和多粒种子挤在一个排种槽里的 问题），当漏斗下方出口与排种口对准时，种子落入鸭嘴，同时与鸭嘴连接的挡杆碰到固定在 U形支架上的挡块，使鸭嘴张开，由鸭嘴排种器将种子自然悬入土壤内，当第二个鸭嘴排种器依次进 入土壤开始播种时，第一个鸭嘴排种器离开穴窝，鸭嘴挡杆脱离挡块，并受鸭嘴排种器弹簧的张力关闭鸭舌，播种机地轮继续向前转动时，重复上述行程，实现精 量播种。 当播种时想播双籽时，可将排种 轮上一侧的挡板打开。 图 11正视图 图 12后视图 北华大学学士学位论文 7 图 13部分内部结构图 监控装置设计：由于 C51 单片机速度和集成度等都很高并满足本装置使用条件，而且性价比很好，所以基于 C51单片机开发监控程序，在鸭嘴根部的相对应的两侧分别安装红外发射管 和红外接收管，当种子经鸭嘴落下时，红外发射管发射的红外线被短暂阻隔，红外接收管因短暂接收不到红外线而通过蜂鸣器发声，提示种子落下，也可以安装两对发射 — 接收装置，以提高监控精度。 设计方法和技术路线 设计方法：利用三维实体造型技术完成播种机的结构设计，并通过 ADAMS软件进行运动学仿真，分析排种轮排种数量和种子破碎率，语音提示装置的可靠性，最后利用有限元分析软件对易损零件进行受力分析。 技术路线：技术路线如下图所示。 北华大学学士学位论文 8 图 14技术路线图 北华大学学士学位论文 9 第二章 播种机的结构设计 本播种机由内外两大部分组成。 外部 为转动部分，由行走地轮、鸭嘴、接种漏斗组成，内部为固定不动部分，由种箱、播种轮、毛刷轮、链轮组成。 为了零件尺寸的一致性，在设计过程中使用 UG 的由外向内的装配设计方法，先设计外部的整体外形，再通过 WAVE 连接器的功能将其分割复制到各个组件中，这样既保证了零件尺寸的一致性，又实现了参数化建模，便于修改。 以下各部件厚度均为 2mm。 转动部分 的设计 行走地轮的设计 根据人机工程学原理，播种机转动部分半径 不能过大， 高度应控制在 400mm以内，所以行走地轮外径取值为 380mm，由于轮条要固定在行走地轮侧 壁上，所以侧壁要有一定宽度，所以地轮内径取值为 310mm；考虑到在播种机一侧有链轮，应给链轮留出一部分空间，所以有链轮一侧宽度取值为 25mm，无链轮一侧宽度取值为 15mm；整体宽度取值为 110mm。 图 21 图 22 北华大学学士学位论文 10 图 23 鸭嘴的选用 在温度和土壤水分都适宜的情况下，播深一般在 40~50mm 为宜，但是考虑到华北地区的夏播玉米，播时正值一年中最干热的季节，耕作层十分干旱，结合上茬作物后期浇 水，在播种前备足底墒， 要 适当深播（ 60~70mm）， 因此可以选用 山东万方农机具机械厂生产的鸭嘴，鸭嘴长 65mm，弹簧杆直径 5mm，弹簧杆长度80mm，弯曲部分成 30176。 角，长度 10mm。 图 24 北华大学学士学位论文 11 图 25 接种漏斗的设计 根据行走地轮外径为 380mm，接种漏斗根部圆弧半径应为 380/2=190mm； 漏斗的高度应高出地轮的侧壁宽度 35mm，所以漏斗高度取值为 38mm；漏斗的宽度在 取值时应考虑到 能确保接住落下的种子， 所以取值为 66mm； 漏斗根部圆弧宽度应与地轮宽度相等，取值为 11010=100mm；根据播种机的运动方向和种子的惯性，为了防止种子以一定速度落下时发生弹跳，所以漏斗左侧 中部 部分设计成斜坡 、上部设计成圆弧形；由于漏斗高度为 38mm，所以漏斗上部圆弧半径为19038+2=154mm。 由于地轮外径为 380mm，所以地轮周长为 380=，若安装五个接种漏斗，则每个接种漏斗根部圆弧的长度为 ，若安装六个接种漏斗，则每个漏 斗根部圆弧长度为 ，可根据株距自由选择漏斗尺寸。 因此，拨动带动排种轮旋转的排种盘的挡块应该与接种漏斗相连，经过比较演示，挡块的连接体应设计在漏斗一侧斜坡的背部，与挡块的连接方式为螺钉连接， 挡块转动形成圆的半径为 160mm， 挡块长度由排种盘所处位置的宽度决定。 北华大学学士学位论文 12 图 26 图 27 图 28 图 29 北华大学学士学位论文 13 内部固定部分的设计 固定部分外壳的设计 固定部分外壳设计为圆形，外径应该小于行走地轮上零件运动时的最小直径，接种漏斗上圆弧处的直径最小，为 308mm，所以固定部分外壳的外径取值为300mm； 宽度应小于行走地轮的宽度 110mm，取值为 80mm；厚度取值为为 2mm。 图 210 播种机构的工作原理 播种时，先将玉米种子装入储种箱内，在人力推动下，地轮向前滚动时，种子进入排种槽，排种盘在碰到地轮挡块时随之转动一定角度，带动排种轮转动，同时链轮带动毛刷轮转动，将多余种子清除，只留一粒种子在排种槽里，（由于排种轮与毛刷轮转动方向相同，避免了种子因挤夹导致的种子碾碎 和多粒种子挤在一个排种槽里的 问题）。 北华大学学士学位论文 14 图 211 排种轮 的设计 技术要 求：排种均匀稳定，排种均匀性不受外界条件变化产生严重影响，一台播种机的排种量应保持一致；不损伤种子；播种量范围可调节， 单籽、双籽可控 ；通用性好；工作可靠，不易堵塞。 考虑减轻重量并减少成本等原因，材料选择 ABS， 排种轮的轴孔设计成正方形，边长为 10mm； 由于固定部分外壳内部要同时安装排种轮、毛刷轮和其他辅助零件，为了有。