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黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名： 孫先君 學(xué) 號(hào)： 20054024150
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目：半自動(dòng)缽盤(pán)精密播種機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師： 劉天祥
2009年3 月 18 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
文 獻(xiàn) 綜 述
設(shè)計(jì)本機(jī)的目的及意義：
由于本機(jī)器不采用能源動(dòng)力，且便攜方便，適于各種場(chǎng)所，無(wú)論是室內(nèi)還是田間，特別是在田間更能見(jiàn)其作用，這種機(jī)械設(shè)備要強(qiáng)于我院研制的氣吸式播機(jī)，因?yàn)闅馕揭獎(jiǎng)幽茉吹呐鋫?，像八五零農(nóng)場(chǎng)用的氣吸式播種機(jī)的成本要1.3萬(wàn)元，而且不易應(yīng)用于田間，而本機(jī)只需手動(dòng)即可播種且生產(chǎn)效率為500盤(pán)/人，其成本極低，制造出廠后售價(jià)大致在1.5-2.6千元，所以推廣很容易，也易于被用戶(hù)所接受。操作簡(jiǎn)單，只需工人即可完成。大大節(jié)省了人工育秧的時(shí)間。又能保證盤(pán)的質(zhì)量。在工廠化育秧的條件下，便于組成生產(chǎn)線且投資少，收效大。
目前生產(chǎn)上，水稻的移植前播種一般采用手工點(diǎn)播，這種手法一是播種效率低，二是勞動(dòng)強(qiáng)度大，三是播種精度不高，四有時(shí)還匯延誤農(nóng)時(shí)。為了克服這些缺點(diǎn)，提高播種效率，節(jié)省資金，所以在我院研制的氣吸式播種機(jī)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了本機(jī)。我所設(shè)計(jì)本機(jī)的目的在于取代氣吸式播種機(jī)，應(yīng)用在我院研制擺栽機(jī)的、缽體秧盤(pán)，其推廣容易，易于被農(nóng)民所接受，而且還可以做成生產(chǎn)線應(yīng)用于日后的工廠化育秧。
我國(guó)精密播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀：
水稻種植歷來(lái)以移栽為主。水稻移栽作業(yè)彎腰曲背，面朝黃土背朝天，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，廣大農(nóng)民無(wú)不夢(mèng)寐以求實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，但直到今天，我國(guó)水稻種植機(jī)械化水平仍然很低，水稻機(jī)械化示范工程已被國(guó)家農(nóng)業(yè)部列為當(dāng)前發(fā)展農(nóng)業(yè)的四大工程之一。目前，制約水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的因素有育秧，栽植，收獲三大薄弱環(huán)節(jié)，大力推廣水稻缽盤(pán)工廠化育秧與拋、插、擺栽技術(shù)是突破育秧，栽植薄弱環(huán)節(jié)的障礙，快速發(fā)展水稻機(jī)械化生產(chǎn)的主要措施之一。
水稻聯(lián)合播種機(jī)是工廠化育秧的重要組成部分，其工作性能的好壞直接影響播種均勻度，種子的出苗，機(jī)械拋秧的質(zhì)量等要求。目前，代表我國(guó)精量播種機(jī)研制水平的主導(dǎo)機(jī)型主要有兩種：一是槽輪式水稻播種機(jī)；二是氣吸盤(pán)式水稻播種機(jī)。兩類(lèi)播種機(jī)作業(yè)工藝流程大致相同，都是完成塑料盤(pán)輸送---鋪底土---播種---覆土---刮土---澆水等工序。不同之處在于播種部件，前者采用槽輪排種種子散播或條播式落入秧盤(pán)中，隨機(jī)性大，入穴均勻性差，單穴入種量大，易傷種，但空穴率小，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，效率高；后者采用氣吸盤(pán)式播種，吸有種子的吸盤(pán)移至秧盤(pán)上方，切斷氣源，種子靠本身質(zhì)量落入對(duì)應(yīng)的秧盤(pán)穴中，實(shí)現(xiàn)對(duì)穴播種。此種方法的特點(diǎn)是每穴中的粒數(shù)可控制，播種精度高，空穴率低，且無(wú)機(jī)械傷種現(xiàn)象,但是其要提供良好的空氣動(dòng)力，這種動(dòng)力只能用風(fēng)機(jī)或吸塵器來(lái)提供，而這兩種動(dòng)力能源消耗的資金較大不利于推廣，且造價(jià)較高，農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)不起，不利于機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)。所以本課根據(jù)以上種種條件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了半自動(dòng)精密播種機(jī)。
播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)：
近年來(lái)我院所進(jìn)行的研究 幾種盤(pán)除日本外幾乎都進(jìn)行過(guò)應(yīng)用，但現(xiàn)在主要使用的是406秧盤(pán)，這種盤(pán)排列分布較好，而且移栽時(shí)易于機(jī)械手抓苗擺栽，所以我選擇以406秧盤(pán)為主要設(shè)計(jì)秧盤(pán)精播機(jī)，而且我們現(xiàn)在研究的2ZD-6擺栽機(jī)所應(yīng)用的秧苗就是406的這種盤(pán)的播種要求為每穴內(nèi)有4±1粒種子，因?yàn)檫@樣從農(nóng)藝角度來(lái)考慮主要是3-5粒的種穴最好。這種新型秧盤(pán)盛土充足，透氣性好，益于盤(pán)根，便于栽植，可育出帶蘗的缽塊壯秧。水稻栽植中，新型秧盤(pán)可保證秧苗根系完整，不緩苗。隨著水稻生長(zhǎng)，秧盤(pán)緩慢將解，可為水稻提供生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)。
結(jié)語(yǔ)：
推桿式水稻缽育播種機(jī)的優(yōu)越性，主要有以下幾點(diǎn)：節(jié)省大量?jī)?yōu)良種子，有利于機(jī)械化。由于精密播種用種量少，節(jié)省了輔助作業(yè)的勞動(dòng)量以及種子的保管、貯存、清選、運(yùn)輸和拌藥等工作量，并減少了物資消耗。幼苗分布均勻，通風(fēng)透光性好。能充分利用土壤的營(yíng)養(yǎng)和水分；苗期發(fā)育好，達(dá)到齊，壯，勻。精播行距準(zhǔn)確，苗帶成線，偏差較小。SolidWorks是一種專(zhuān)門(mén)用于機(jī)械設(shè)計(jì)的三維特征造型軟件, 它功能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單, 并且具有較強(qiáng)的開(kāi)放性, 能縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期, 并減少新產(chǎn)品投放市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn), 為新產(chǎn)品快速占領(lǐng)市場(chǎng)提供保證, 因此,也越來(lái)越受到工程設(shè)計(jì)人員的歡迎。本文利用SolidWorks軟件進(jìn)行推桿式水稻缽育播種機(jī)設(shè)計(jì), 與以往二維設(shè)計(jì)相比, 縮短了設(shè)計(jì)周期, 減少了設(shè)計(jì)費(fèi)用,大大提高設(shè)計(jì)的精確性。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
6
學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 半自動(dòng)缽盤(pán)精密播種機(jī)的 虛擬設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：孫先君 學(xué) 號(hào)：20054024150 指導(dǎo)教師：劉天祥 所在學(xué)院：工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 中 國(guó) ·大 慶 2009 年 6 月 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) I 摘 要 為適合水稻播盤(pán)機(jī)械化育苗的要求,及單獨(dú)播種和實(shí)現(xiàn)工廠化育秧的要求，針 對(duì)槽輪或窩眼輪等傳統(tǒng)的機(jī)械式播種機(jī)播種精度低,均勻性差,空穴率高等缺點(diǎn),本 文提出了一種推桿式播種裝置,能與現(xiàn)有的各種育秧盤(pán)配套,且能達(dá)到精量播種的 要求。并利用 SolidWorks 三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的功能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、有較強(qiáng)的開(kāi)放 性等特點(diǎn)，對(duì)推桿式水稻缽育精密播種機(jī)的非標(biāo)準(zhǔn)零、部件進(jìn)行了三維特征造型 設(shè)計(jì)，完成機(jī)器的總體裝配設(shè)計(jì)。與以往二維設(shè)計(jì)相比，縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期， 減少了設(shè)計(jì)費(fèi)用，大大提高了設(shè)計(jì)的精確性。 關(guān)鍵詞：水稻缽育；播種機(jī)；偏心機(jī)構(gòu)；推桿直徑；SolidWorks 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) II Abstract Suitable site for the mechanization of rice seedling broadcasting requirements, and individual seedlings planted and the achievement of the requirements of factory, or fossa for the round trough oculi traditional mechanical low precision seeder sowing, poor uniformity, high rate of hole shortcomings, this paper Pusher planting a device with a variety of existing seedlings supporting plate, and can achieve the requirements of precision planting. And the use of SolidWorks 3D mechanical design software, and simple, there are strong characteristics of openness, on the putter-type precision seeder sterile rice bowl of the non-standard zero, three-dimensional characteristics of parts design, the completion of the overall machine assembly design. Compared with the previous two-dimensional design to shorten product design cycles, reduce design costs, greatly improve the accuracy of the design. Key words：Sterile rice bowl; planter; eccentric institutions; putting in diameter; SolidWorks 目 錄 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) III 摘 要 I ABSTRACT.II 前 言 .IV 1 精密播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 1 1.1 我國(guó)精密播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2 精密播種機(jī)的發(fā)展前景1 1.3 精密播種的優(yōu)點(diǎn)3 1.4 精密播種機(jī)的工作原理 .4 2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和 SOLIDWORKS 軟件的特點(diǎn)、應(yīng)用 .5 2.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) .5 2.2 SOLIDWORKS軟件的特點(diǎn) 5 2.3 SOLIDWORKS軟件的應(yīng)用 6 3 水稻播種的整個(gè)過(guò)程 6 3.1 塑料秧盤(pán)育秧的發(fā)展6 3.2 軟盤(pán)育秧的工藝流程7 3.3 塑料秧盤(pán)旱育秧技術(shù)要點(diǎn) 8 3.3.1 播種前的準(zhǔn)備 .8 3.3.2 播種 .8 4 設(shè)計(jì)本機(jī)的前景及目的 9 4.1 設(shè)計(jì)本機(jī)的前景 9 4.2 設(shè)計(jì)目的 .10 5 播種機(jī)的總體設(shè)計(jì) .10 5.1 各零部件的設(shè)計(jì) .10 5.2 水稻缽育擺栽技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展 .16 5.2.1 缽育擺栽技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 16 5.2.2 水稻缽育擺栽技術(shù)的發(fā)展 16 5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 .17 5.3.1 實(shí)驗(yàn)條件及種子處理程度 .17 5.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置 .17 結(jié) 論 .18 參考文獻(xiàn) .19 致 謝 .20 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) IV 前 言 中國(guó)是播種機(jī)的發(fā)源地，創(chuàng)造了世界上第一臺(tái)播種機(jī)——耬車(chē)，創(chuàng)造了世界 上第一個(gè)排種器——瓠種。這是二千至四千年前創(chuàng)造的歷史功績(jī)，為人類(lèi)作出的 重大貢獻(xiàn). 新中國(guó)成立以后，扭轉(zhuǎn)了歷史車(chē)輪。播種機(jī)故鄉(xiāng)的臣民們迎頭趕上，奮起直 追，在短短四十多年里已創(chuàng)下無(wú)愧于祖先的新業(yè)績(jī)。在這斷時(shí)間里，我國(guó)播種機(jī) 的研究經(jīng)歷了三個(gè)階段： 1949——1957 年主要是引進(jìn)，仿制蘇式播種機(jī)的階段，伴隨著傳統(tǒng)農(nóng)具的使 用和發(fā)展。谷物條播機(jī)主要是 2CK—16，CK—24，采用標(biāo)準(zhǔn) I 型外槽輪式排種器。 在東北和廣大國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)地區(qū)主要推廣使用這些播種機(jī)具，初期的仿制也主要是這 些機(jī)型，蘇式的外槽輪排種器，雙圓盤(pán)開(kāi)溝器，水平圓盤(pán)排種器，滑力式開(kāi)溝器 等主要工作部件及其所反映的一套農(nóng)藝規(guī)范，對(duì)我國(guó)播種機(jī)械的研究發(fā)展產(chǎn)生了 極為廣泛深遠(yuǎn)的影響。 1958——1977 年播種機(jī)研究由仿制邁向自由設(shè)計(jì)階段，伴隨著全國(guó)范圍的因 地制宜的小型播種機(jī)械的蓬勃發(fā)展。這個(gè)時(shí)期的主要標(biāo)志是：谷物聯(lián)合播種機(jī)系 列設(shè)計(jì)。這個(gè)時(shí)期的特征是，整機(jī)系列設(shè)計(jì)偏多，工作部件研究偏少；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 偏多，理論研究偏少；排種工作部件創(chuàng)新較少，沿襲舊制較多；蘇式風(fēng)格影響較 多，博采世界眾常較少。 1978 年至今，是播種機(jī)研究的飛速發(fā)展階段。一時(shí)間，我國(guó)變成了 20 世紀(jì) 80 年代播種機(jī)、排種器的博物館、博覽會(huì)。新機(jī)具試制，部件研究，理論探討， 發(fā)明創(chuàng)造成了這個(gè)時(shí)期播種機(jī)械發(fā)展的主要標(biāo)志。播種機(jī)械園地迎來(lái)了兩千年后 的第二次輝煌。1983 年 6 月中國(guó)農(nóng)機(jī)學(xué)會(huì)種植機(jī)械分會(huì)與陜西省農(nóng)機(jī)學(xué)會(huì)聯(lián)手在 古都西安——世界上第一臺(tái)播種機(jī)耬車(chē)的誕生地，召開(kāi)了全國(guó)精密播種學(xué)術(shù)討論 會(huì)。參加會(huì)議的專(zhuān)家討論了精密播種技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展情況，農(nóng)作物精密播種的 農(nóng)藝要求及經(jīng)濟(jì)效益，精密播種與種子工程，各種形式精密排種器的試驗(yàn)研究， 精密播種機(jī)檢測(cè)手段，檢控技術(shù)，試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法，精密播種的概念，范疇及發(fā)展 道路等。這是我國(guó)播種機(jī)械發(fā)展史上的一次空前盛會(huì)，既是對(duì)過(guò)去播種機(jī)特別是 精密播種機(jī)研究成果的檢閱和總結(jié)，又是對(duì)今后播種機(jī)研究的動(dòng)員，大大推動(dòng)了 我國(guó)精密播種機(jī)的研究規(guī)模和深度。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -1- 1 精密播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 播種機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中關(guān)鍵作業(yè)環(huán)節(jié)，必須在較短的播種農(nóng)時(shí)內(nèi)，根據(jù)農(nóng)業(yè)技 術(shù)要求，將種子播到田地里去，使作物獲得良好的發(fā)育生長(zhǎng)條件。播種質(zhì)量的好 壞，將直接影響到作物的出苗、苗全和苗壯，因而對(duì)產(chǎn)量的影響很大。由于精密 播種可以保證種子在田間最合理分布，播種量精確，株距均勻，播深一致，為種 子的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造最佳條件，可以大量節(jié)省種子，減少田間間苗用工，保證作物 穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)精密播種機(jī)械的要求越來(lái)越迫切。 1.1 我國(guó)精密播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 水稻種植歷來(lái)以移栽為主。水稻移栽作業(yè)彎腰曲背，面朝黃土背朝天，勞動(dòng) 強(qiáng)度非常大，廣大農(nóng)民無(wú)不夢(mèng)寐以求實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，但直到今天，我國(guó)水稻種 植機(jī)械化水平仍然很低，水稻機(jī)械化示范工程已被國(guó)家農(nóng)業(yè)部列為當(dāng)前發(fā)展農(nóng)業(yè) 的四大工程之一。目前，制約水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展的因素有育秧，栽植，收獲三 大薄弱環(huán)節(jié)，大力推廣水稻缽盤(pán)工廠化育秧與拋、插、擺栽技術(shù)是突破育秧，栽 植薄弱環(huán)節(jié)的障礙，快速發(fā)展水稻機(jī)械化生產(chǎn)的主要措施之一。 水稻聯(lián)合播種機(jī)是工廠化育秧的重要組成部分，其工作性能的好壞直接影響 播種均勻度，種子的出苗，機(jī)械拋秧的質(zhì)量等要求。目前，代表我國(guó)精量播種機(jī) 研制水平的主導(dǎo)機(jī)型主要有兩種：一是槽輪式水稻播種機(jī)；二是氣吸盤(pán)式水稻播 種機(jī)。兩類(lèi)播種機(jī)作業(yè)工藝流程大致相同，都是完成塑料盤(pán)輸送---鋪底土---播 種---覆土---刮土---澆水等工序。不同之處在于播種部件，前者采用槽輪排種種 子散播或條播式落入秧盤(pán)中，隨機(jī)性大，入穴均勻性差，單穴入種量大，易傷種， 但空穴率小，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，效率高；后者采用氣吸盤(pán)式播種，吸有種子的吸 盤(pán)移至秧盤(pán)上方，切斷氣源，種子靠本身質(zhì)量落入對(duì)應(yīng)的秧盤(pán)穴中，實(shí)現(xiàn)對(duì)穴播 種。此種方法的特點(diǎn)是每穴中的粒數(shù)可控制，播種精度高，空穴率低，且無(wú)機(jī)械 傷種現(xiàn)象,但是其要提供良好的空氣動(dòng)力，這種動(dòng)力只能用風(fēng)機(jī)或吸塵器來(lái)提供， 而這兩種動(dòng)力能源消耗的資金較大不利于推廣，且造價(jià)較高，農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)不起，不 利于機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)。所以本課根據(jù)以上種種條件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了半自動(dòng)精密播種機(jī)。 1.2 精密播種機(jī)的發(fā)展前景 在國(guó)外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆類(lèi)的播種都已大量采 用精密播種，主要采用機(jī)械式和氣力式兩種精密播種機(jī)。由于氣力式播種機(jī)對(duì)種 子尺寸要求不嚴(yán)，不需精選分級(jí)，容易達(dá)到單粒精播，而且通用性較好，又能適 合較高速播種，因此使用氣力式播種機(jī)越來(lái)越多。 為了達(dá)到單粒精播，提高株距均勻性，大多采用可精調(diào)的刮種器，將多余的 種子清除掉；為了降低投種高度，減小種子下拋速度與前進(jìn)速度之間的相對(duì)速差， 而設(shè)置導(dǎo)種輪或?qū)ХN管。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -2- 但是，精密播種受高速作業(yè)的影響很大?，F(xiàn)有的精密播種機(jī)試驗(yàn)結(jié)果表明， 一般作業(yè)速度在 4～8 km／h 時(shí)，其株距合格率達(dá) 80％以上；而作業(yè)速度提高到 11～12 km／h 時(shí)，株距合格率下降到 60％以下?？梢?jiàn)高速精密播種機(jī)還有待進(jìn)一 步發(fā)展、完善。 大多數(shù)精密播種機(jī)都可以播多種作物，通過(guò)更換不同孔徑的排種盤(pán)(輪)或排 種滾筒，使排種器能適應(yīng)多種作物種子的播種要求。改變型孔大小或增加成穴機(jī) 構(gòu)，使之能達(dá)到穴播的要求；改變排種器工作轉(zhuǎn)速以達(dá)到不同株距的要求。所有 這些均提高了播種機(jī)的通用性。 為了適應(yīng)不同地區(qū)、不同土壤、不同整地條件的要求，大多數(shù)播種機(jī)上配有 多種類(lèi)型的開(kāi)溝器(雙圓盤(pán)式、滑刀式等)和鎮(zhèn)壓輪(橡膠輪、鋼板沖壓輪、鑄鐵輪、 寬輪、窄輪等)，供選用。同一型號(hào)的精密播種機(jī)又成系列，有多種行距和行數(shù)的 變型。如美國(guó) CYCLO 氣壓式播種機(jī)有牽引式和懸掛式，有 4、6、8、12、16 行等 共 16 種機(jī)型，可為多種功率的拖拉機(jī)配套。 為了在最適宦的農(nóng)業(yè)技術(shù)條件下、用最短的時(shí)間做到適時(shí)播種，以及隨著拖 拉機(jī)功率不斷增大，為了充分利用其功率，因此要求提高播種機(jī)作業(yè)的生產(chǎn)率。 影響提高播種機(jī)組生產(chǎn)率的因素很多。除了提高機(jī)組的工作可靠性、減少故 障、簡(jiǎn)化操作以減少輔助作業(yè)時(shí)間、提高純工作時(shí)間的利用率外，提高生產(chǎn)率的 最主要途徑是增大播種機(jī)的工作幅寬和提高作業(yè)速度。增大播種機(jī)工作幅寬雖能 直接有效地提高生產(chǎn)率，但加大工作幅寬使機(jī)體龐大，消耗金屬多，成本高。同 時(shí)，龐大的機(jī)體將受到田塊大小、地頭轉(zhuǎn)彎以及道路運(yùn)輸?shù)南拗疲褂貌环奖恪?因此，國(guó)外很重視提高作業(yè)速度的研究。 70 年代，中耕作物播種機(jī)作業(yè)速度一般從 4～6km／h 提高到 8～10km／h。如 西德 AermoatⅡ型氣力式播種機(jī)、法國(guó) Pneumasem 氣吸式播種機(jī)和美國(guó) 7000 型指 夾式播種機(jī)的作業(yè)速度為 8～10 km／h，作業(yè)質(zhì)量仍能符合要求。 但是，播種機(jī)高速作業(yè)帶來(lái)一些問(wèn)題，如排種性能下降，開(kāi)溝深度變淺，種 子在溝里彈跳、滾動(dòng)加劇，以及駕駛條件惡化等等。因此，目前作業(yè)速度不能太 高。 中耕作物播種機(jī)的工作幅寬，一般單機(jī)都由 3～4 m 增大到 5～6 m 有的工作 幅寬更大，如美國(guó) CYCLO 氣壓式播種機(jī)系列中的 16 行播種機(jī)，其幅寬達(dá) 11.68 m。加大幅寬使播種機(jī)結(jié)構(gòu)龐大笨重，使懸掛式播種機(jī)組縱向穩(wěn)定性變壞，還受到 地塊大小、道路運(yùn)輸?shù)南拗啤?播種同時(shí)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)的方式發(fā)展很快，形式也比較多，主要有兩種：一是 在大多數(shù)中耕作物精密播種機(jī)上都配置排肥器、施肥開(kāi)溝器以及施撒農(nóng)藥和除莠 劑的裝置。如西德、法國(guó)和美國(guó)的幾種精密播種機(jī)都可以在播種同時(shí)施化肥、撒 農(nóng)藥和除莠劑。二是播前整地和播種聯(lián)合作業(yè)，如旋耕播種機(jī)、犁播機(jī)以及有的 在開(kāi)溝器前方加波形圓盤(pán)或鋤鏟進(jìn)行滅茬播種或少耕法播種，以減少耕作次數(shù)， 提高生產(chǎn)率，降低作業(yè)成本，還可以減少土壤風(fēng)蝕和起到保墑的作用。 為了提高播種機(jī)作業(yè)性能和工作可靠性，簡(jiǎn)化操作、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、減少輔 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -3- 助作業(yè)時(shí)間、提高生產(chǎn)率，播種機(jī)上越來(lái)越多地采用新技術(shù)。如用液壓油缸來(lái)升 降和調(diào)節(jié)開(kāi)溝器、劃行器、折疊機(jī)架；采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)或裝肥攪龍；采用 信號(hào)裝置、電子監(jiān)視裝置或監(jiān)控裝置來(lái)及時(shí)報(bào)警故障的發(fā)生，顯示播量或自控凋 節(jié)排種量大??；開(kāi)溝器裝備一次潤(rùn)滑的滾動(dòng)軸承；行走輪采用無(wú)內(nèi)胎充氣輪；快 速掛接裝置；寬幅播種機(jī)加裝橫向運(yùn)輸輪等。 在工藝材料方面，播種機(jī)上采用塑料或尼龍的零件更多了，如排種盤(pán)、排肥 盤(pán)、軸套、輸種管等；采用鋁金壓鑄排種輪、排種器體殼，提高了零件精度，減 輕了重量；播種機(jī)機(jī)架和各種桿件采用薄鋼板冷壓成異形斷面以代替扁鋼、角鋼 和槽鋼，增加了剛度和強(qiáng)度，又減輕了重量。 1.3 精密播種的優(yōu)點(diǎn) 隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，及實(shí)現(xiàn)我省工廠化育秧的先河,節(jié)省資金,精密 播種技術(shù)已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化綜合技術(shù)之一。由于精密播種不僅能節(jié)省大量?jī)?yōu)良 種子和間苗勞力，而且還具有種子分布均勻，有利于作物生長(zhǎng)，便于機(jī)械化等優(yōu) 點(diǎn)，各地都在積極的推廣和應(yīng)用，因此，迫切需要精密播種機(jī)械。 所謂精密播種，就是用播種機(jī)將種子播到土層中最理想的位置，以使作物生 長(zhǎng)發(fā)育良好一致，達(dá)到增產(chǎn)豐收，精密播種包括播下種子的精確數(shù)量，精密的株 距和精密的深度。 近十幾年來(lái)，精密播種在國(guó)外發(fā)展很快。精密播種的優(yōu)越性已為實(shí)踐所證實(shí)， 主要有以下幾點(diǎn)： 1.節(jié)省大量?jī)?yōu)良種子，有利于機(jī)械化。如按精密播種棉籽每畝節(jié)省 10 斤種子 計(jì)算，全國(guó) 7000 萬(wàn)母棉田，可節(jié)省棉籽 7 億斤。如精密播種玉米，每畝節(jié)省 5 斤， 全國(guó) 3 億畝，可節(jié)省億 15 億斤種子，是相當(dāng)可觀的。 2.節(jié)省間苗，定苗用工。 3.由于精密播種用種量少，節(jié)省了輔助作業(yè)的勞動(dòng)量以及種子的保管， 貯存，清選，運(yùn)輸，拌藥等工作量，并減少了物資消耗。 4.幼苗分布均勻，通風(fēng)透光性好。能充分利用土壤的營(yíng)養(yǎng)和水分；苗期 發(fā)育 好，達(dá)到齊，壯，勻。 5.精播行距準(zhǔn)確，苗帶成線，偏差較?。挥欣谔镩g管理中耕除草的機(jī)械化。 精密排種器又是精密播種機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一，國(guó)內(nèi)外精密播種具有向氣力排 種的趨勢(shì)，但是造價(jià)較高，農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)不起，不利于機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)。而半自動(dòng)精密 播種機(jī)和氣吸式播種機(jī)相比較，有很好的優(yōu)勢(shì)，如下表： 機(jī)型 需要人數(shù) 播量 kg 動(dòng)力來(lái)源 輔助原理 售價(jià) 推廣應(yīng)用范圍 氣吸式 2 25 電 吸塵器 8 千-4 萬(wàn) 室內(nèi) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -4- 推桿式 1 24 人 偏心輪 4-5 千 田間，室內(nèi) 所以，推桿式播種機(jī)必然成為主流,因?yàn)槠洫?dú)有的優(yōu)越性---無(wú)需電能、操作 簡(jiǎn)單、適應(yīng)性廣、適應(yīng)性強(qiáng)，通用性好等優(yōu)點(diǎn)，并可大大提高播種精度，在國(guó)內(nèi) 會(huì)得到廣泛推廣及應(yīng)用。而此種播種裝置尚數(shù)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。 1.4 精密播種機(jī)的工作原理 根據(jù)水稻缽育播種的功能要求，綜合比較各種方式，確定設(shè)計(jì)方案；進(jìn)行設(shè) 計(jì)計(jì)算以及零部件的結(jié)構(gòu)、尺寸設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用推桿作為播種構(gòu)件進(jìn)行播種。 水稻缽育播種的過(guò)程分為覆底土、壓實(shí)、播種、覆表土等工序。推桿式水稻缽育 播種機(jī)就是為完成播種的工序而設(shè)計(jì)。其它工序不在這里論述。播種機(jī)的主要結(jié) 構(gòu)如圖 1 所示。播種原理是通過(guò)手輪進(jìn)行動(dòng)力輸入，由主動(dòng)軸帶動(dòng)偏心輪總成通 過(guò)銷(xiāo)連接到推種組合，從而帶動(dòng)推種桿上下運(yùn)動(dòng)。播種前將種子裝入種箱內(nèi)，使 種子充滿(mǎn)容種板的孔內(nèi)，推種桿在容種板的上方。當(dāng)推種桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)將容種板 孔內(nèi)的種子推入準(zhǔn)備好的秧盤(pán)內(nèi)，秧盤(pán)的位置由限位桿來(lái)確定。這樣就完成一次 播種過(guò)程。 1 2345678 9 1 0 1 1 圖 1 播種機(jī)總體設(shè)計(jì)圖 1．手輪 2．主動(dòng)軸 3．偏心輪總成 4．機(jī)架總成 5．導(dǎo)向桿 6．推種組合 7．推種桿 8．種箱 9．容種板 10．秧盤(pán) 11．限位桿 2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和 SolidWorks 軟件的特點(diǎn)、應(yīng)用 2.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD（Computer Aided Design）指使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的全過(guò)程，包括 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -5- 資料檢索、方按構(gòu)思、零件造型、工程分析、工程制圖和文檔編制等。在設(shè)計(jì)的 各個(gè)階段計(jì)算機(jī)都能發(fā)揮它的輔助作用，因此 CAD 概念一產(chǎn)生，就成為了一門(mén)新 興的學(xué)科，引起了工程界的關(guān)注和支持，迅速地得到了發(fā)展并日益完善起來(lái)。目 前，CAD 技術(shù)日益完善，許多發(fā)達(dá)國(guó)家相繼推出成熟的 CAD/CAE/CAM 軟件集成化 的商品軟件。在設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)環(huán)境、設(shè)計(jì)工具等各個(gè)方面出現(xiàn)了許 多較為成熟的現(xiàn)代化現(xiàn)代化設(shè)計(jì)軟件。現(xiàn)代 CAD 技術(shù)一方面向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、 智能化、并行化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，另一方面由二維工程圖形軟件向三維實(shí)體 圖形軟件轉(zhuǎn)化。三維設(shè)計(jì)已成為今后機(jī)械設(shè)計(jì)的主流方向。 2.2 SolidWorks 軟件的特點(diǎn) SolidWorks 是基于 Windows 的 CAD/CAE/CAM/PDM 桌面集成系統(tǒng)，是由美國(guó) SolidWorks 公司總結(jié)和繼承了大型機(jī)械 CAD 軟件的基礎(chǔ)上，在 Windows 環(huán)境下實(shí) 現(xiàn)的第一個(gè)機(jī)械三維 CAD 軟件，于 1995 年 11 月研制成功。SolidWorks 是市場(chǎng)份 額增長(zhǎng)最快、技術(shù)發(fā)展最快、市場(chǎng)前景最好、性能價(jià)格比最優(yōu)的軟件。隨著 SolidWorks 版本的不斷提高、性能的不斷增強(qiáng)，SolidWorks 已經(jīng)能滿(mǎn)足一般企業(yè) 的一般需求了。 （1）全 Windows 界面，操作非常簡(jiǎn)單方便 SolidWorks 是在 Windows 環(huán)境下開(kāi)發(fā)的,簡(jiǎn)易方便的工作界面 （2）清晰、直觀、整齊的“全動(dòng)感“用戶(hù)界面 “全動(dòng)感“的用戶(hù)界面使設(shè)計(jì)過(guò)程變的非常輕松：動(dòng)態(tài)控標(biāo)用不同的顏色及說(shuō) 明提醒設(shè)計(jì)者目前的操作，可以使設(shè)計(jì)者清楚現(xiàn)在做什么；標(biāo)注可以使設(shè)計(jì)者在 圖形區(qū)域就給定特征的有關(guān)參數(shù)；鼠標(biāo)確認(rèn)以及豐富的右鍵菜單使得設(shè)計(jì)零件非 常容易；建立特征時(shí)，無(wú)論鼠標(biāo)在什么位置，都可以快速確定特征建立 （3）靈活的草圖繪制和檢查功能 草圖繪制狀態(tài)和特征定義狀態(tài)有明顯的區(qū)分標(biāo)志，設(shè)計(jì)者可以很容易清楚自 己的操作狀態(tài)；草圖繪制更加容易，可以快速適應(yīng)并掌握 SolidWorks 靈活的繪 圖方式：?jiǎn)螕?單擊式或單擊-拖動(dòng)式；單擊-單擊式的繪制方式非常接近 AutoCAD 軟件 （4）強(qiáng)大的特征建立能力和零件與裝配的控制功能 強(qiáng)大的基于特征的實(shí)體建模功能。通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、高級(jí)抽殼、 特征陣列以及打孔等操作來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的設(shè)計(jì) （5）工程圖 使用 RapidDraft 工程圖技術(shù)，可以將工程圖與三維模型單獨(dú)進(jìn)行操作，以 加快工程圖的操作，但仍然保持與三維模型的相關(guān)性；可以為三維模型自動(dòng)產(chǎn)生 工程圖，包括視圖、尺寸和標(biāo)注 2.3 Solidworks 軟件的應(yīng)用 Solidworks 豐富的功能和特點(diǎn)使其在引領(lǐng)新時(shí)尚的工業(yè)設(shè)計(jì)中日益重要。常 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -6- 用的工業(yè)設(shè)計(jì)(lndustrial Design)中的步驟總要分為機(jī)械造型設(shè)計(jì)和機(jī)械工程設(shè) 計(jì)兩步:造型設(shè)計(jì)采用 Photoshop 3Dmax ,maya 等軟件完成，然后用機(jī)械設(shè)計(jì)軟件 如 AutoCAD ,Pro/E ,UG 等出零件圖或裝配圖，由于兩類(lèi)軟件存在中間轉(zhuǎn)換的問(wèn)題， 設(shè)計(jì)思路過(guò)程被割裂為二，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念的體現(xiàn)存在極大地缺陷。而應(yīng)用 Solidworks 軟件后，藝術(shù)造型設(shè)計(jì)和機(jī)械工程設(shè)計(jì)都可以在一個(gè)軟件中完成，有 效地將設(shè)計(jì)思路合為一體。Solidworks 軟件廣泛用于汽車(chē)、重工業(yè)、模具、離散 制造、紡織機(jī)械等設(shè)計(jì)中。三維 CAD 教育己經(jīng)成為主流，Solidworks 以其 Windows 界面、完全漢化、易學(xué)易用、開(kāi)放性的功能特點(diǎn)將要成為教育領(lǐng)域中的 首選 CAD 教學(xué)軟件。 3 水稻播種的整個(gè)過(guò)程 3.1 塑料秧盤(pán)育秧的發(fā)展 水稻育秧移栽，在我國(guó)約有多年歷史。多年來(lái)，水稻育秧都是在秧田上進(jìn)行 的。秧田育秧有一個(gè)難以克服的缺點(diǎn)，這就是受自然條件影響大，出苗率時(shí)高時(shí) 低，整齊度差。而塑料秧盤(pán)育秧則把秧苗置于人工創(chuàng)造的了良好環(huán)境下生長(zhǎng)，擺 脫自然條件的干擾，再加以科學(xué)化管理，生產(chǎn)安全可靠，秧苗均勻整齊，成苗率 高。在過(guò)去蒸氣育秧的基礎(chǔ)上，東北出現(xiàn)了溫室育秧，70 年代，吉林農(nóng)科院水稻 研究所從日本引進(jìn)了塑料大棚育秧，深受農(nóng)民歡迎，但一次性投資較大。根據(jù)我 國(guó)國(guó)情，為了降低育秧成本，在硬盤(pán)育秧的基礎(chǔ)上，研制成功襯套育秧法，即利 用鈣質(zhì)塑料襯套在硬塑料盤(pán)內(nèi)，裝土播種加溫出苗后，便取出襯套，移置田間綠 化，留下硬盤(pán)重復(fù)使用，這就只要購(gòu)買(mǎi)少量硬盤(pán)，大大節(jié)省了費(fèi)用，也可以培育 出同樣規(guī)格的秧苗。后來(lái)，又研制了框架育秧，即整平床面以后，在隔層土上加 一層營(yíng)養(yǎng)土，并按秧盤(pán)規(guī)格把營(yíng)養(yǎng)土分開(kāi)，也能育出與秧盤(pán)同樣大小的秧塊，供 插秧機(jī)使用。到八十年代中期，集中了襯套和框架的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展成塑料軟盤(pán)在塑 料覆蓋的中低棚內(nèi)育秧，成為東北地區(qū)目前發(fā)展最快的先進(jìn)育秧方法，它不僅是 機(jī)械插秧的唯一育秧方式，而且絕大多數(shù)是用人工手插的，不論是利用塑料大棚， 中棚，小棚或平鋪覆蓋，還是固定秧田集中育秧或田園田地上分散育秧，軟盤(pán)使 用范圍日益擴(kuò)大，其推廣速度之快，是以前任何一項(xiàng)育秧技術(shù)所無(wú)法比擬的。在 東北和華北等地，也在重點(diǎn)試驗(yàn)示范，南方稻區(qū)，如江西農(nóng)科院，在早稻上進(jìn)行 了實(shí)驗(yàn)，對(duì)返青，出葉速度，葉面積，干物重等指標(biāo)測(cè)定，軟盤(pán)育秧有名顯的生 長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，同大田移栽相比，增產(chǎn) 8.9%左右。采用塑料軟盤(pán)旱育秧實(shí)行機(jī)械拋栽、 插秧、擺栽，即將旱育秧技術(shù)與機(jī)械移植相配套技術(shù)，能更有效的保證旱育秧淺 插和解決常規(guī)水育秧拋植分苗難，秧苗素質(zhì)差，增產(chǎn)不顯著的矛盾，兩項(xiàng)技術(shù)取 長(zhǎng)補(bǔ)短。塑料秧盤(pán)育秧的優(yōu)點(diǎn)： 1. 省功省力，爭(zhēng)取季節(jié)。 2. 省種、省秧田。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -7- 3. 產(chǎn)量高，效益好。 4 有利于工廠化育秧，商品化供秧。 3.2 軟盤(pán)育秧的工藝流程 軟盤(pán)育秧的全過(guò)程包括：播種前床土和種子的準(zhǔn)備，播種，增溫出苗，綠化 煉苗四個(gè)階段 。各階段又包含有幾個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。育秧的作業(yè)程序大致如圖所示。 圖中的上半部分和下半部分，分別表示用松土和河泥或塘泥作床土的育秧作 業(yè)程序。圖的中間部分，是種子準(zhǔn)備的作業(yè)內(nèi)容，表明兩者完全相同，都包括曬 種，選種，消毒，浸種和催芽等幾個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。床土準(zhǔn)備的作業(yè)內(nèi)容和程序，因 床土類(lèi)型不同有一定的差別。 “松土”指的是從旱地，山地上采集的干土，或經(jīng)過(guò) 凍疏的稻田表示。用松土作床土?xí)r，為了保證播種質(zhì)量和秧苗正常生長(zhǎng),同時(shí)也為 了操作方便以及適應(yīng)機(jī)械作業(yè)，播種之前，需將所采集的土壤風(fēng)干或曬干，并經(jīng) 粉碎、過(guò)篩，以后再進(jìn)行酸化拌和農(nóng)藥、肥料等處理。播種前臨時(shí)裝盤(pán)，淋水， 播種后再加土覆蓋，完成播種作業(yè)。 “河泥”指的是臨近育秧時(shí)從河流，湖浜，池 塘中采集的稀泥漿。在采土后，需先進(jìn)入泥潭，待泥漿沉實(shí)后裝盤(pán)。裝盤(pán)之后， 再靜置一，二天，讓多余的水分蒸散，達(dá)到干濕適宜時(shí)播種。另外，還要預(yù)先采 集一定數(shù)量的松土，經(jīng)干燥，粉碎過(guò)篩，消毒后用于蓋種。完成播種作業(yè)后，進(jìn) 入育秧的第三階段——增溫出苗和第四階段——綠化煉苗。 3.3 塑料秧盤(pán)旱育秧技術(shù)要點(diǎn) 3.3.1 播種前的準(zhǔn)備 （1）備足軟盤(pán)：目前生產(chǎn)應(yīng)用的軟盤(pán)型號(hào)較多，而廣泛應(yīng)用的規(guī)格為長(zhǎng)*寬 為 61 厘米*33 厘米或 60 厘米*37 厘米,厚為 0.021—0.028 厘米。采用具氯乙烯片 材為原料，經(jīng)吸塑而成的帶孔穴的塑料缽型育苗盤(pán)。一般缽穴底部呈錐型的好， 每孔穴可育出 2—4 株苗?？紤]到當(dāng)?shù)赜項(xiàng)l件，播種技術(shù)水平，孔穴率以及成苗 率等因素，應(yīng)適當(dāng)多增加 10%的秧盤(pán)。 （2）準(zhǔn)備良種：一般拋秧對(duì)品種沒(méi)有特殊要求，常規(guī)稻，雜交稻都可采取拋 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -8- 秧種植。在品種上主要是根據(jù)不同的茬口選用抗病，抗倒，分蘗力較強(qiáng)，生育期 適宜的品種。 （3）秧床準(zhǔn)備 ：秧床好壞對(duì)培育壯秧影響很大，拋秧育苗場(chǎng)地應(yīng)選用地勢(shì) 較平坦，背風(fēng)向陽(yáng)，土壤肥沃，中性或偏酸性，水源排灌方便的地塊。秧床地應(yīng) 精細(xì)整地，使有機(jī)肥與土壤充分混合，秧床的寬度要根據(jù)秧盤(pán)的排放而定，一般 1.3 米左右，秧床間留 30----40 厘米的工作道（秧溝） ，床面應(yīng)整細(xì)耙平，秧盤(pán) 與床面能密切接觸。旱育秧的秧床應(yīng)在擺盤(pán)前將底水澆足。 （4）配置營(yíng)養(yǎng)土：營(yíng)養(yǎng)土配制是軟盤(pán)旱育秧技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。秧盤(pán)的缽孔體 積小，裝土量少，而秧苗要在盤(pán)內(nèi)生長(zhǎng)一個(gè)月左右，同時(shí)，拋秧栽培技術(shù)要求盤(pán) 根固牢，能帶土全根下田，因此，要求選擇肥沃，疏松，通透性良好，有機(jī)質(zhì)含 量較高，雜草籽少，無(wú)鹽堿，無(wú)對(duì)秧苗有害的病菌，并要稍帶偏粘性的土壤。 3.3.2 播種 3.3.2.1 播種期與播種量 我國(guó)北方稻區(qū)的秧田播種期，主要根據(jù)氣溫條件，秧齡，葉齡來(lái)推算，防止 “秧等田”現(xiàn)象的發(fā)生，否則，影響拋秧質(zhì)量。早稻保溫育秧，當(dāng)氣溫穩(wěn)定超過(guò) 8---9 攝氏度，即可趁冷尾暖頭搶晴播種。 而播種量則要根據(jù)品種，氣候條件和基本苗要求來(lái)確定，由于缽孔小，只能 培育 2---5 苗，一般雜交稻 2 苗，常規(guī)稻 3----5 苗。 3.3.2.2 播種方法 常見(jiàn)的秧盤(pán)播種方法大體上有播種器播種，混土播種，人工散播等幾種形式。 其中，播種器播種可用苗盤(pán)播種機(jī)一次連續(xù)完成秧盤(pán)輸送，鋪撒床土，噴水消毒， 播種，覆土等整個(gè)播種作業(yè)過(guò)程。它主要由機(jī)架，床土箱，噴水裝置，播種箱， 覆土箱，電控箱等部分 組成。播種機(jī)的各種工作裝置，分別由三臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，一臺(tái)減速電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)床土鋪土機(jī)構(gòu)，刷土輥和前機(jī)架輸送裝置工作。第二臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)覆土裝置，播 種機(jī)及后機(jī)架秧盤(pán)輸送裝置工作，第三臺(tái)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)水泵進(jìn)行噴水作業(yè)。播種 機(jī)的工序?yàn)殇伌餐? 它的主要工作 部件是播種機(jī)，播種機(jī)可用人來(lái)操作或用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，根據(jù)生產(chǎn)利率來(lái)定。推桿推 出種子直接落到紙漿盤(pán)的缽穴中，搬動(dòng)橫向限位桿使盤(pán)進(jìn)行到下一道工序。 3.3.2.3 覆蓋 播種后均勻蓋土，有保持種子濕度，促進(jìn)扎根的作用。蓋土厚度以蓋沒(méi)種子 為宜。播后不蓋土的，種子暴露土表，易受外界條件影響。特別是在不蓋土條件 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -9- 下，可能由于缺乏必要的重力，種子根往往頂住土面而不能入土，出現(xiàn)翻種，倒 芽現(xiàn)象。在此情況下，水分稍有不足，根芽生長(zhǎng)都容易受到抑制，同時(shí)，又給以 后冠根的出生，入土增加了障礙。蓋土過(guò)薄或蓋土不勻，同樣會(huì)發(fā)生以上現(xiàn)象。 蓋土厚的，雖然無(wú)不利影響，但會(huì)增加蓋土用量，因而，也無(wú)此必要。 3.3.2.4 苗期管理 苗期管理的重點(diǎn)是：加強(qiáng)水，肥，溫度等的管理，防治病蟲(chóng)害的發(fā)生，培育 出健壯的秧苗。水分控制是塑料盤(pán)旱育秧管理的中心環(huán)節(jié)和成敗關(guān)鍵，因?yàn)樗鼙P(pán) 播種孔小，裝土量少，根系下扎的少，因此水分管理上要注意保濕，及時(shí)補(bǔ)水。 但每次澆水量要少，水滴要細(xì)，以免將孔穴內(nèi)的土壤沖動(dòng)，影響出苗和生長(zhǎng)。另 外，塑料盤(pán)旱育秧秧齡宜小不宜大，以小苗為主，搭配中苗，注意及時(shí)移植。 4 設(shè)計(jì)本機(jī)的前景及目的 4.1 設(shè)計(jì)本機(jī)的前景 由于本機(jī)器不采用能源動(dòng)力，且便攜方便，適于各種場(chǎng)所，無(wú)論是室內(nèi)還是 田間，特別是在田間更能見(jiàn)其作用，這種機(jī)械設(shè)備要強(qiáng)于我院研制的氣吸式播機(jī)， 因?yàn)闅馕揭獎(jiǎng)幽茉吹呐鋫洌癜宋辶戕r(nóng)場(chǎng)用的氣吸式播種機(jī)的成本要 1.3 萬(wàn)元， 而且不易應(yīng)用于田間，而本機(jī)只需手動(dòng)即可播種且生產(chǎn)效率為 500 盤(pán)/人，其成本 極低，制造出廠后售價(jià)大致在 1.5-2.6 千元，所以推廣很容易，也易于被用戶(hù)所 接受。操作簡(jiǎn)單，只需工人即可完成。大大節(jié)省了人工育秧的時(shí)間。又能保證盤(pán) 的質(zhì)量。在工廠化育秧的條件下，便于組成生產(chǎn)線且投資少，收效大。 4.2 設(shè)計(jì)目的 目前生產(chǎn)上，水稻的移植前播種一般采用手工點(diǎn)播，這種手法一是播種效率 低，二是勞動(dòng)強(qiáng)度大，三是播種精度不高，四有時(shí)還匯延誤農(nóng)時(shí)。為了克服這些 缺點(diǎn)，提高播種效率，節(jié)省資金，所以在我院研制的氣吸式播種機(jī)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā) 設(shè)計(jì)了本機(jī)。我所設(shè)計(jì)本機(jī)的目的在于取代氣吸式播種機(jī)，應(yīng)用在我院研制擺栽 機(jī)的、缽體秧盤(pán)，其推廣容易，易于被農(nóng)民所接受，而且還可以做成生產(chǎn)線應(yīng)用 于日后的工廠化育秧。 5 播種機(jī)的總體設(shè)計(jì) 近年來(lái)我院所進(jìn)行的研究 幾種盤(pán)除日本外幾乎都進(jìn)行過(guò)應(yīng)用，但現(xiàn)在主要 使用的是 406 秧盤(pán)，這種盤(pán)排列分布較好，而且移栽時(shí)易于機(jī)械手抓苗擺栽，所 以我選擇以 406 秧盤(pán)為主要設(shè)計(jì)秧盤(pán)精播機(jī)，而且我們現(xiàn)在研究的 2ZD-6 擺栽機(jī) 所應(yīng)用的秧苗就是 406 的這種盤(pán)的播種要求為每穴內(nèi)有 4±1 粒種子，因?yàn)檫@樣從 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -10- 農(nóng)藝角度來(lái)考慮主要是 3-5 粒的種穴最好。這種新型秧盤(pán)盛土充足，透氣性好， 益于盤(pán)根，便于栽植，可育出帶蘗的缽塊壯秧。水稻栽植中，新型秧盤(pán)可保證秧 苗根系完整，不緩苗。隨著水稻生長(zhǎng)，秧盤(pán)緩慢將解，可為水稻提供生長(zhǎng)所需營(yíng) 養(yǎng)。 5.1 各零部件的設(shè)計(jì) 1.缽育盤(pán)的設(shè)計(jì)： 秧盤(pán)長(zhǎng) 580mm，寬 265mm，高 23mm，29 行 14 列，共 406 穴。缽苗的株、行間 距均為 20mm。 結(jié)構(gòu)尺寸如圖 5-1 圖 5-1 水稻缽育秧盤(pán) 實(shí)體設(shè)計(jì)，如圖 5-2 圖 5-2 水稻植質(zhì)缽育秧盤(pán) 推種桿的設(shè)計(jì) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -11- 此零件的作用是推種桿上下運(yùn)動(dòng)將種子推入種箱，播種前將種子裝入種箱內(nèi)。 數(shù)量：406 材料：Q235 結(jié)構(gòu)尺寸如圖 5-3 圖 5-3 實(shí)體設(shè)計(jì)，如圖 5-4 圖 5-4 偏心輪的設(shè)計(jì) 該零件的設(shè)計(jì)合理于否直接影響整個(gè)設(shè)計(jì)成果，是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。 此零件的作用是帶動(dòng)推種桿上下運(yùn)動(dòng)。 材料：45 鋼 結(jié)構(gòu)尺寸如圖 5-5 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -12- 圖 5-5 實(shí)體設(shè)計(jì)，如圖 5-6 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -13- 圖 5-6 4.連接套的設(shè)計(jì) 此零件的作用是與偏心輪通過(guò)軸承相連接使偏心輪的動(dòng)力傳到推種桿。 數(shù)量：2 材料：35 鋼 結(jié)構(gòu)尺寸如圖 5-7 圖 5-7 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -14- 實(shí)體設(shè)計(jì)，如圖 5-8 圖 5-8 5. 限位桿的設(shè)計(jì) 此零件的作用限制秧盤(pán)的位置。 結(jié)構(gòu)尺寸如圖 5-9 圖 5-9 實(shí)體設(shè)計(jì)，如圖 5-10 圖 5-10 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -15- 6.種箱的設(shè)計(jì) 材料：Q235,δ=3 結(jié)構(gòu)尺寸如圖 5-11 圖 5-11 實(shí)體設(shè)計(jì)，如圖 5-11 圖 5-11 7.軸的設(shè)計(jì) 通過(guò)我們所要給出人工工作時(shí)提給機(jī)械的力也就是 F406=F/4*406 我們可知主 軸受的力，及人工作時(shí)作用在手輪上的最大扭矩，便可求出主軸最小直徑（這時(shí) 軸所受人的 m 軸可取人做用時(shí) F=25kg 力） 。最終所確定軸的各項(xiàng)部分尺寸如附圖 所示。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -16- 8. 軸承的選擇 首先應(yīng)確定軸在播種機(jī)上的支點(diǎn)，即在播種機(jī)的上架梁上，由于這里幾乎沒(méi) 有軸向力，所以我選用深溝球軸承，查〈〈機(jī)械零件手冊(cè)〉 〉得型號(hào) 104 為 GB276-64 d=20,B=12 D=42,所能承受的額定動(dòng)負(fù)荷為 C=735KG. C0=455KG, 重 量為 0.07kg. 5.2 水稻缽育擺栽技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展 5.2.1 缽育擺栽技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 1.有利于培育壯秧 由于這種技術(shù)中應(yīng)用秧盤(pán)，所以播一般用于播勞動(dòng)強(qiáng)度大且生產(chǎn)率不高，所 以 我開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)此播種機(jī)。 據(jù)調(diào)查所知，現(xiàn)今國(guó)內(nèi)應(yīng)用這種秧盤(pán)播種的機(jī)器還沒(méi) 有。而我院現(xiàn)有一種氣吸式播種機(jī)，并氣吸式播種機(jī)與本機(jī)的比較如下表 需要人數(shù) 播量 kg 動(dòng)力來(lái)源 輔助原理 售價(jià) 推廣應(yīng)用 范圍 2 25 電 吸出器 室內(nèi) 1 24 人 無(wú) 田間 室內(nèi) 由上表可知；半自動(dòng)錛精播機(jī)最大的優(yōu)越性是其在田間無(wú)電的情況下亦可采 用。而且易于被農(nóng)民朋友所接受其推廣起來(lái)比較容易。 2. 目前，國(guó)內(nèi)所有的秧盤(pán)共有如下幾種形式的 a451 B352 C561 D461 e406 f g 普通播秧機(jī) 5.2.2 水稻缽育擺栽技術(shù)的發(fā)展 用帶缽穴塑料秧盤(pán)育成根部帶營(yíng)養(yǎng)錛秧苗，這種帶營(yíng)養(yǎng)錛秧苗擺栽培水稻的 方法簡(jiǎn)稱(chēng)錛育擺栽。錛育擺栽是我國(guó)寒地水稻繼旱育稀植和抽秧栽培技術(shù)之后， 又一項(xiàng)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù)。且在北海道和我省都曾從不同角度對(duì)這項(xiàng)技術(shù)作過(guò)深 入研究。近年來(lái)，從推廣這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)一步的證明，這項(xiàng)水稻栽培技術(shù)在 寒地氣候生態(tài)條件下有良好的應(yīng)用前景。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -17- 5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析 5.3.1 實(shí)驗(yàn)條件及種子處理程度 1.子在播種前進(jìn)行浸泡，進(jìn)入溫度調(diào)整（可用電暖風(fēng)進(jìn)行加熱） ，使種子破胸。 然后進(jìn)行晾曬，使種子表面無(wú)明水。這樣有利于播種時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也滿(mǎn) 足水稻種植上的農(nóng)藝要求。 2.作一簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)臺(tái)找出合理參數(shù) 提供條件：必備種子，推種器，測(cè)量器，406 要量的秧盤(pán)，常溫下。 5.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置 5.3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì) 由于最終本機(jī)設(shè)計(jì)采用偏 15 輪來(lái)改變推種桿的行程，進(jìn)行播種。所以在實(shí)驗(yàn) 臺(tái)亦采用相間的機(jī)械原理來(lái)取代偏心輪機(jī)構(gòu)，用杠桿控制行程來(lái)使實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作。 5.3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法 在種子與箱內(nèi)加 3/5 的種子，將 406 型塑料盤(pán)放在縱向定位柵條上，調(diào)整好 軸向定位桿。使塑料盤(pán)盤(pán)上的四個(gè)種穴與種子箱上的播種孔相對(duì)應(yīng)，用彈簧稱(chēng)掛 住杠桿頭部從底板中線孔內(nèi)串過(guò)，開(kāi)始拉彈簧稱(chēng)，帶動(dòng)杠桿向下運(yùn)動(dòng)，在未拉彈 簧稱(chēng)時(shí)，先標(biāo)計(jì)好杠桿的初始位置 H1，然后等將彈簧秤拉到使種子被推出后迅速 讀出彈簧秤上的數(shù)值,及這時(shí)杠桿所到達(dá)的最終位置 H2,然后使求得 H=H2-H1。這 樣重復(fù)進(jìn)行十次播種，取出缽盤(pán)，做一項(xiàng)較為細(xì)致的工作，就是數(shù)出每次四個(gè)種 穴內(nèi)的種子粒數(shù),作好記錄。 φ9、φ8、φ7、φ6、φ5、φ4、φ3 等 推種桿同樣進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，一樣標(biāo) 出各參數(shù)（Ｆ、Ｈ、Ｑ）的參值。 到本次實(shí)驗(yàn)結(jié)束，實(shí)驗(yàn)臺(tái)所完成的使命也將告 一段落. 5.3.2.3 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的 找出孔與桿的尺寸為何值時(shí)及我們所采用桿的行程 h=?時(shí)能夠保證下種量為 4+-1。而且采用多大的力值才能夠使種子順利播種，因?yàn)檫@個(gè)力最終體現(xiàn)在操作 者身上時(shí)不能大于 25kg 力。 （50kg 力是人在工作時(shí)不易疲勞的最大值 ） 。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -18- 結(jié) 論 推桿式水稻缽育播種機(jī)的優(yōu)越性，主要有以下幾點(diǎn)：節(jié)省大量?jī)?yōu)良種子，有 利于機(jī)械化。由于精密播種用種量少，節(jié)省了輔助作業(yè)的勞動(dòng)量以及種子的保管、 貯存、清選、運(yùn)輸和拌藥等工作量，并減少了物資消耗。幼苗分布均勻，通風(fēng)透 光性好。能充分利用土壤的營(yíng)養(yǎng)和水分；苗期發(fā)育好，達(dá)到齊，壯，勻。精播行 距準(zhǔn)確，苗帶成線，偏差較小。SolidWorks 是一種專(zhuān)門(mén)用于機(jī)械設(shè)計(jì)的三維特征 造型軟件, 它功能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單, 并且具有較強(qiáng)的開(kāi)放性, 能縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期, 并減少新產(chǎn)品投放市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn), 為新產(chǎn)品快速占領(lǐng)市場(chǎng)提供保證, 因此,也越來(lái)越 受到工程設(shè)計(jì)人員的歡迎。本文利用 SolidWorks 軟件進(jìn)行推桿式水稻缽育播種機(jī) 設(shè)計(jì), 與以往二維設(shè)計(jì)相比, 縮短了設(shè)計(jì)周期, 減少了設(shè)計(jì)費(fèi)用,大大提高設(shè)計(jì)的 精確性。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) -19- 參考文獻(xiàn) [1] 《現(xiàn)代種植機(jī)械工程》張波屏 著 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 [2] 《水稻旱育秧稀植及拋秧技術(shù)》鄭華等著 江西科技出版社 1999 [3] 《水稻育秧新技術(shù)》 農(nóng)業(yè)出版社 1986 [4] 《水稻工廠育秧及栽培技術(shù)》 上?？萍汲霭嫔?1986 [5] 《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》 30 卷 第 6 期 1999 [6] 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 濮良貴等著 高等教育出版社 1996 [7] Pro/ENGINEER Wildfire 在企業(yè)的實(shí)施與應(yīng)用，徐國(guó)斌編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1. 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