1、 山東農業大學 硕 士 学 位 论 文自走式多功能麦套花生播种机设计Design on Self-contained multi-function wheat set peanuts seeder年 月 日研究生 ：学科专业 ： 农业机械化工程研究方向 ： 农业机械化装备学院 ： 机械与电子工程学院指导教师 ： （教授）论 文 提 交 日 期： 论 文 答 辩 日 期： 学 位 授 予 日 期： 学 科 门 类： 答 辩 委 员会主席： 目 录中 文 摘 要 .IABSTRACT.II1 绪论 .31.1 研究目的和意义 .31.2花生播种机械发展现状 .41.3 课题的研究内容 .62 自走
2、式多功能麦套花生播种机的研制 .72.1 麦套花生的农艺要求 .72.2 整机结构及特点 .82.2.1 工作原理 .82.2.2 主要技术参数 .92.3 排种器设计及排肥器选型 .92.3.1排种器的结构设计 .92.3.2 窝眼轮排种器参数的确定 .102.3.3 刮种轮设计 .132.3.5 外槽轮式排肥器参数确定 .152.3.6排种器与排肥器的组合 .182.4 种肥箱结构的设计 .192.4.1种肥箱的结构 .192.4.2种肥箱参数的确定 .202.5开沟器的设计 .202.5.1锄铲式开沟器的结构 .212.5.2 开沟器的安装位置 .223动力与传动系统的设计 .233.1
3、 汽油机的选型 .233.2 离合器的设计 .233.2.1 离心式离合器的简介 .233.2.2 离合器的工作性能 .253.2.3 离合器的参数确定 .263.3 减速器的设计 .293.3.1蜗轮蜗杆减速箱的设计 .303.3.2齿轮材料的选择 .313.3.3 齿轮参数的确定 .313.4轴承的选用及轴的校核 .353.4.1 轴承参数的选择 .353.4.2 关健轴的校核 .353.5 减速箱箱体的设计 .363.5.1 结构的设计 .363.5.2 材料的选择 .363.6链传动的设计 .363.6.1 运动分析 .373.6.2 受力分析 .383.6.3 滚子链的传动 .383
4、.6.4尺寸的确定 .394自走式多功能麦套花生播种机整机建模及虚拟装配设计 .434.1三维设计基础与 SOLIDWORKS概述 .434.2基于 SOLIDWORKS的零件建模 .434.2.1零件建模步骤 .434.2.2零件建模过程实例 .444.3基于 SOLIDWORKS的虚拟装配设计 .445 样机试制与性能试验 .465.1 样机试制 .465.2性能试验 .465.2.1成穴机构对播种质量的影响 .465.2.2 排种轮线速度対排种质量的影响 .475.2.3 土壤环境对播种质量的影响 .475.2.4仿形(压紧弹簧弹力)对播种质量的影响 .485.3 试验结果分析 .486
5、 结论与展望 .496.1 结论 .496.2 主要创新点 .496.3 展望 .49参 考 文 献 .50附 录 部分实验数据 .52致 谢 .53攻读学位期间发表论文情况 .54山东农业大学硕士学位论文I中 文 摘 要山东省东部地区由于热量资源的制约，加之农民长期以来形成的种植习惯，花生仍采用麦行套播。花生播种时，小麦已达到抽穗灌浆程度，麦行宽度较窄，要求花生播种机机动灵活，体型小巧，减少对小麦的损害。为此，在现有人畜力小型花生播种机的基础上，设计开发了自走式多功能麦套花生播种作业机，花生套播和施肥可一次完成。自走式多功能麦套花生播种作业机，主要由汽油机、排肥器、排种器、行走轮、传动系统等
6、组成。整机的动力由 2.2 kW 1E43-F 汽油机提供，排种器和排肥器通过链轮链条、变速器、离合器由汽油机驱动。排种轮为组合窝孔式，一次播种一行花生。种子箱和肥料箱合二为一，中间由隔板隔开。主要特点与创新点：（1）多功能自走式麦套花生播种机，以小型汽油机为动力，地轮通过链传动、变速箱、离合器与动力机连接；仿形轮机构通过连接件固联在开沟器上；采用低高度投种机构，实现精确投种，株距误差小。（2）自走式多功能麦套花生播种机的实现了花生套种播种、施肥联合作业，满足了花生套播机械化作业农艺要求。（3）通过改变播种器轴上的链轮，改变传动比可以进行玉米的播种，实现一机多用，节省了人力、物力。（4）该机体
7、积小，单人操作，特别适合较小的地块内播种作业。试验表明，样机的结构合理，操作方便，各项技术指标均符合设计要求，能够满足花生套种作业的需要。自走式多功能麦套花生播种作业机的开发，可进一步缓解农村劳动力的紧张程度，提高花生套播作业质量，提升田间作业机械化水平。关键词：自走式；多功能；花生套种；播种机；试验 自走式麦套花生播种机设计IIABSTRACTShandong eastern restricted by heat resources, and farmers have long form planting habits, People have been using the way of w
8、heat interplanting peanuts. When planting peanut, the wheat has headed sprouting and larryed.And the width between wheat is limited. Peanut seeder need to be flexible, size small,and no damage to wheat.On the base of existing small peanut seeder with people/animal power,we design self-contained mult
9、i-function wheat set of peanuts seeder which can complete peanut planting and fertilizer application in the same time.Self-contained multi-function wheat set of peanuts seeder, is including gasoline engine, fertilizer apparatus, seeding apparatus, road wheel, transmission agent,and so on. The drivin
10、g power of main machine is provied by 2.2 kW 1-E43-F gasoline engine. Fertilizer apparatus, seeding apparatus and engine are connected through chain wheel and cycle chain. The form of seeds metering wheel is holes combined-type, and the wheel plants one row of peanuts one time when it works. Seed bo
11、x and fertilizer box become one, and the whole is separated by a intermediate bottom. Complete machine is simple construction, easy operation, and it realizes multi-usage, saves manpower and material resources, and improves the production efficiency.The modle has been completed prototype manufacturi
12、ng, and we make some prototype performance tests which main is the interplanting quality testing. Tests showed that the structure of the prototype is rational, and operation is convenient. The technical indicators are in line with the design requirements to meet the intercropping of peanuts and fiel
13、d crops spraying operations need.The design of self-contained multi-function wheat set of peanuts seeder, improve the quality of the intercropping and plant protection operations, and enhance the level of mechanization of field operations.Keywords: Self-propelled; Multi-function; Peanuts interplanti
14、ng; Test山东农业大学硕士学位论文31 绪论1.1 研究目的和意义花生生产机械化就是利用机械来完成花生种植过程中的各项作业内容,主要实现耕整地、覆膜、施肥、播种、田间管理、收获、摘果、脱壳等环节的机械化作业。其中耕整地、田间管理中的常规农业机械,可基本满足我国不同地区的耕整地、田间管理机械化作业要求，但在花生的播种、收获等环节上与国际水平相比还存在着较大的差距。近年来，在推行小麦套种花生高产栽培技术中，套种花生面积逐年扩大，大约占60%以上，产量明显提高。小麦套种花生一般在 5 月中下旬进行，套种过早小麦与花生共生期过长，对花生正常生长有不利影响，套种过晚又影响花生适时成熟。而 5 月中
15、下旬小麦植株生长茂盛，麦行基本封垄，在这种情况下普遍采用人工点播(1 个劳动力一天最多只能点播 0.03 hm )或人力条播机（两人操作，一人推一人拉）单行播种，既费工又费时，劳动强度大，且株距、行距不均匀，播种深度相差较大，花生出苗不齐，大田不整，降低了花生产量，同时增加了生产成本。小麦套种花生高产栽培技术中的小麦机播问题已经解决，但花生麦套播种机械尚未见报道和应用。现有播种机械根本无法完成花生套播作业，主要原因有以下几点：（1）小四轮拖拉机最小离地间隙太小，试验表明小四轮拖拉机跨越小麦作业，小麦倾斜严重，甚至造成倒伏；（2）小四轮拖拉机轮距、轮宽都不符合小麦花生套播技术要求，加上小麦植株基
16、本封垄，很容易压伤压倒大片麦株；（3）现有花生播种机也无法适应小麦花生套播技术要求，严重阻碍了小麦玉米套播技术的推广。研究发现麦田套播花生技术是一种花生高产栽培技术，推广的难点是缺少适合麦田直播的花生播种机，主要原因是现在适用于花生麦套播种的播种机尚未推广。本课题为国家科技支撑计划项目花生抗灾与节本增效关键技术研究与示范（2009BADA8B03）的子课题，拟以小汽油机为基础进行新型动力机、播种机的设计。采用农机与农艺相结合的方法，根据麦套花生种植的农艺要求，以计算机辅助设计为手段，用 SolidWorks 进行零部件设计和装配建模及运动仿真设计分析，依据分析结果自走式多功能麦套花生播种机的4
17、进行参数优化，研究开发一套满足麦田直播高产栽培技术要求的高效节本新型花生播种机械，以实现花生种植降本增效之目的。1.2 花生播种机械发展现状播种是花生生产的重要环节，随着农村花生高产高效栽培技术的发展，以机械化技术为载体的花生播种机械技术也得到了快速发展，机械播种可以合理密植，保证全苗，与人工作业比较可提高工效 20 倍以上，并保证一致的播种行距、株距和深度。机械播种正成为农民朋友种植花生获得高产的必需选择。花生播种经历了由简单的农具到现在的联合播种作业的多个发展阶段,目前花生播种机可以进行起垄、播种、覆土作业,有些还可以实现联合作业,如一台播种机可以同时完成施肥、覆膜、喷洒除草剂等。按牵引方
18、式的不同,花生播种机可分为人畜力花生播种机和机械牵引式花生播种机两大类。（1）人畜力花生播种机人畜力花生播种机是单用播种机或综合程度较低的花生播种机械,如山东省招远农机所研制的 2B-1 型、胶南农机所研制的 2BC-1 型、平度农机所研制的 2BFD-1 型花生播种机等，一次播种一行，通常应用于不方便机械牵引的山地丘陵地带或中小地块作业。这类播种机结构简单，重量轻，制造成本低，但不能一次性满足花生播种多项作业环节的要求，仍需人工完成施肥、喷洒农药等作业，不能适应现阶段联合作业的花生播种需求。图 1-1 人畜力式花生播种机Fig.1-1 Peanut seeder with people/animal power（2）机械牵引式花生播种机
