畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-壟作大蒜種植機(jī)的設(shè)計(jì)

《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-壟作大蒜種植機(jī)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-壟作大蒜種植機(jī)的設(shè)計(jì)（38頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 壟作大蒜種植機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2019年 6 月 中 文 摘 要 摘 要 在我國(guó)，大蒜種植面積廣，生產(chǎn)量和出口量大，但是由于大蒜特殊的不規(guī)則外形，機(jī)械種植難度大，在大部分地區(qū)，大蒜種植仍然依靠人力，效率低且人工費(fèi)成本高，因此迫切需要大蒜種植機(jī)來(lái)代替人工，提高種植效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。目前

2、雖有一些大蒜種植機(jī)，但是關(guān)于大蒜的直立種植依舊是個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。 本文在分析現(xiàn)有的各類大蒜種植機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種用于壟作地區(qū)種植的大蒜種植機(jī)，使其在滿足大蒜壟作種植的要求下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)大蒜定向以及蒜瓣鱗芽朝上垂直入土，種植模式為單壟雙行交錯(cuò)種植。采用氣吸式排種，保證單粒取種以及降低蒜瓣損傷率。直立種植部分通過(guò)接種斗和鴨嘴栽植器完成大蒜定向，根據(jù)平行四桿原理保證大蒜鱗芽朝上栽入土壤，解決大蒜直立種植問(wèn)題。動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)采用地輪、鏈輪、鏈條和中間傳動(dòng)軸的傳動(dòng)方式。前期通過(guò)對(duì)參考資料的分析以及對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的掌握，進(jìn)行方案的比較與選擇，完成了對(duì)種植機(jī)的整體設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行氣吸式排種器的設(shè)計(jì)、立植裝置

3、的設(shè)計(jì)以及整體機(jī)架的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。使該大蒜種植機(jī)可以在大蒜壟作地區(qū)，按照農(nóng)藝要求完成大蒜壟作機(jī)械化種植。 關(guān)鍵詞：大蒜；種植機(jī)；壟作；氣吸式；直立種植 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 IV Abstract Abstract Garlic is an important cash crop in China, and its planting area, production and export rank first in the world. However, because of the special irregular shape of

4、garlic, garlic planters in China are mainly planted artificially at present. The efficiency of artificial planting is low, the labor intensity is high and the labor cost is high. Therefore, garlic planters are urgently needed to replace artificially, improve the planting efficiency and reduce the la

5、bor intensity. Degree. At present, although there are some garlic planters, the vertical planting of garlic is still a key issue. Based on the analysis of the existing garlic planters, a garlic planter based on ridge cultivation was designed to meet the agronomic requirements of ridge cultivation o

6、f garlic. At the same time, garlic orientation and garlic buds vertical into the soil were realized. The planting mode was single ridge, double row and staggered planting. Air-suction seeding is adopted to ensure single seed selection and reduce the damage rate of garlic clove. The vertical planting

7、 part accomplishes garlic orientation by inoculating bucket and duckbill planter. According to the principle of parallel four bars, garlic buds are planted upward into the soil to solve the problem of garlic vertical planting. The power transmission system adopts the transmission mode of the ground

8、wheel, sprocket, chain and intermediate transmission shaft. The friction relationship between the ground wheel and the ground and the factors affecting the slip rate are analyzed, which provides a theoretical basis for the normal transmission of the whole machine. Previously, through the analysis o

9、f reference materials and the mastery of the research status at home and abroad, the demonstration comparison and selection of the scheme were carried out, and the overall design of the planter was completed, including the design of the air-suction metering device, the design of the vertical plantin

10、g device and the design of the overall frame. The garlic planter can complete mechanized garlic ridge planting according to the agronomic requirements in the garlic ridge planting area. Key words: garlic; planter; ridge cultivation; air suction; vertical planting 目 錄 目 錄 摘 要 I Abstract II

11、目 錄 III 第一章 緒論 1 1.1 課題研究的目的與意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容 2 1.4 創(chuàng)新點(diǎn) 3 第二章 種植方法設(shè)計(jì) 4 2.1大蒜種植方法設(shè)計(jì) 4 2.2壟作大蒜種植機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 5 第三章 總體設(shè)計(jì) 6 3.1排種器的選擇 6 3.2定向裝置和栽植裝置的確定 8 3.3 整機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 9 第四章 氣吸式排種器的設(shè)計(jì) 10 4.1排種器的設(shè)計(jì) 10 4.2風(fēng)機(jī)配置方案 12 4.2.1動(dòng)力來(lái)源 12 4.2.2風(fēng)機(jī)參數(shù)計(jì)算和型號(hào)選擇 12 第五章 定向與栽植裝置的設(shè)計(jì) 15 5.1 定向方案設(shè)

12、計(jì) 15 5.2機(jī)械結(jié)構(gòu)方案確定 15 5.2.1 機(jī)構(gòu)選擇 15 5.2.2 鴨嘴栽植器打開(kāi)方式確定 16 5.3 立植裝置設(shè)計(jì) 17 5.3.1鴨嘴栽植器的設(shè)計(jì) 17 5.3.2 主動(dòng)盤和從動(dòng)盤的設(shè)計(jì) 17 5.3.3固定打開(kāi)凸輪的設(shè)計(jì) 18 5.4 立植裝置及其工作原理 19 第六章 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì) 20 第七章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 7.1 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析 21 7.2傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算 22 第八章 校 核 26 總 結(jié) 30 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32 第一章 緒論 第一章 緒論 1.1 課題研究的目的與意義 大蒜，在生活中非常

13、常見(jiàn)。我國(guó)是世界最大種蒜國(guó)，生產(chǎn)量居世界首位，其種植面積，總產(chǎn)量，出口量均居世界首位，種植面積占世界1/2以上[1]。但是為了保證大蒜種植的時(shí)候鱗芽朝上，目前大部分還是人工種植，機(jī)械化水平比較低，大蒜種植費(fèi)時(shí)費(fèi)力，勞動(dòng)強(qiáng)度大，所以實(shí)現(xiàn)大蒜種植機(jī)械化是必然之勢(shì)。其中壟作種植更是繁瑣。在一些地區(qū)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民通過(guò)起壟種植大蒜來(lái)增加產(chǎn)量，壟作大蒜種植機(jī)可以實(shí)現(xiàn)大蒜種植機(jī)械化，替代人工，高效率的完成大蒜種植。 大蒜是勞動(dòng)密集型栽培作物，栽培和收獲工序最為辛苦，再由近幾年農(nóng)村勞動(dòng)力流失，加上大面積的大蒜種植，大蒜播種機(jī)是剛需，實(shí)現(xiàn)大蒜播種機(jī)械化，對(duì)大蒜種植生產(chǎn)具有重要的意義。機(jī)械化種植能夠大大提高大蒜種植

14、效率，減輕勞動(dòng)力負(fù)擔(dān)，降低作業(yè)成本。另外，采用壟作大蒜錯(cuò)位寬窄行種植方法和傳統(tǒng)的種植方式相比，大蒜的質(zhì)量沒(méi)有下降，有些指標(biāo)高于傳統(tǒng)種植模式[2,3]。 1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 大蒜機(jī)械化種植最關(guān)鍵的技術(shù)就是解決大蒜蒜瓣的單粒排種以及如何控制大蒜鱗芽朝上栽植進(jìn)入土壤，這是大蒜種植能否實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的關(guān)鍵。 歐美國(guó)家地廣人稀，農(nóng)業(yè)種植多采用規(guī)?；蜋C(jī)械化的模式進(jìn)行生產(chǎn)，其大蒜播種和收獲自動(dòng)化程度高，播種機(jī)能一次性完成整地、做畦、下種、覆土等工作，基本實(shí)現(xiàn)了單粒排種，但是沒(méi)有解決種植定向問(wèn)題。亞洲地區(qū)面積廣大，但是能溝用來(lái)種植的土地很少，主要使用中小型的大蒜播種機(jī)械。在亞洲地區(qū)，印度。韓國(guó)和日本對(duì)

15、大蒜種植機(jī)的研究進(jìn)程處于世界領(lǐng)先水平，比如韓國(guó)的壓穴式同步大蒜播種機(jī)( 如圖1 所示)，日本洋馬公司研制的依靠人工投種的PH4R型大蒜種植機(jī)。從大體上來(lái)看，不同國(guó)家的大蒜種植機(jī)所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)不盡相同，而且多采用開(kāi)溝種植的的方式，但是相同的是都對(duì)大蒜蒜種直立率不做過(guò)多的要求。對(duì)于壟作大蒜播種機(jī)研究極少。 圖 1-1 壓穴式同步大蒜播種機(jī)和洋馬推出PH4R 型大蒜種植機(jī) 我國(guó)大蒜種農(nóng)藝要求與國(guó)外種植不一樣，在我國(guó)大蒜種植強(qiáng)調(diào)直立種植，以保證大蒜植株生長(zhǎng)狀況一致。自2008年以來(lái)，我國(guó)對(duì)大蒜機(jī)械化種植進(jìn)行了大量的研究，并且已經(jīng)取得了豐碩的研究成果。與“大蒜播種機(jī)”有關(guān)的發(fā)明專利有13項(xiàng)，實(shí)

16、用性新型專利32項(xiàng)，(2012年15項(xiàng)、2011年8項(xiàng)、2010年5項(xiàng)、2009年5項(xiàng)、2008年8項(xiàng))。主要機(jī)型有金磊發(fā)明的一種大蒜播種機(jī)，取種裝置采用鏈勺式單粒取種，具有鱗芽扶正裝置和同步直立下栽裝置，能夠較好地保證大蒜直立種植，但是在單粒取種效果上不盡人意。李華峰發(fā)明水力浮種大蒜播種機(jī)(專號(hào):ZL200820021828．5)，依靠水的浮力，利用大蒜的重心，實(shí)現(xiàn)對(duì)大蒜鱗芽方向的控制，這種定向效果比較理想，但所采用的取種裝置和直立下載裝置工作效果不理想。 在不同的種植地區(qū)，大蒜可壟作，可畦作，主要有平畦，高壟和高畦三種方式。大蒜壟作地溫高，出苗快，鱗莖膨大受土壤阻力小，故蒜頭稍大。目前國(guó)

17、內(nèi)對(duì)大蒜壟作播種機(jī)的的研究比較少。 1.3本文主要研究?jī)?nèi)容 (1)分析目前已有的大蒜播種機(jī)存在的問(wèn)題，提出本大蒜播種機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)方案?，F(xiàn)有大蒜播種機(jī)在定向立植方面存在缺陷，因此需要把大蒜的排種工作和直立種植作為重點(diǎn)。 (2)對(duì)氣吸式大蒜排種器結(jié)構(gòu)、工作參數(shù)和性能進(jìn)行研究改進(jìn)，設(shè)計(jì)一個(gè)適合大蒜壟作種植的排種器。 (3)對(duì)大蒜立植裝置結(jié)構(gòu)、工作參數(shù)和性能進(jìn)行研究改進(jìn)，設(shè)計(jì)一個(gè)適合大蒜壟作種植的栽植器。 1.4 創(chuàng)新點(diǎn) 該大蒜種植機(jī)種植方法采用交錯(cuò)種植，該種植方式相較于普通種植方式，行距更加緊湊，并且作物產(chǎn)量有不同程度的提高。 設(shè)計(jì)了一種雙行氣吸式排種器，該排種器能夠?qū)崿F(xiàn)單排種器

18、雙行排種，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、能夠顯著提高大蒜播種的效率。 設(shè)計(jì)了一種大蒜立植裝置，該立植裝置運(yùn)用平行四桿原理，能夠使鴨嘴始終保持直立入土，減小土壤阻力，實(shí)現(xiàn)大蒜直立種植 。 33 第二章 種植方法設(shè)計(jì) 第二章 種植方法設(shè)計(jì) 壟作大蒜種植機(jī)可以實(shí)現(xiàn)在起好的壟面上，進(jìn)行大蒜種植，要求單粒種植，并且保證大蒜鱗芽向上，鎮(zhèn)壓輪進(jìn)行鎮(zhèn)壓完成種植。 2.1大蒜種植方法設(shè)計(jì) 現(xiàn)有的種植方式大致有三種：等行距種植，大小行平行種植和雙行交錯(cuò)種植，由于交錯(cuò)種植有效的增加了植株種植密度，合理利用植株間空隙，提高了光合作用，更有利于通風(fēng)，有人做過(guò)實(shí)驗(yàn)，不論是大蒜，還是玉米等其他作物，產(chǎn)量均

19、獲得不同程度的提高。大師絕大多數(shù)的雙行交錯(cuò)。都是基于平作種植，壟作極少，一種新穎且高效的種植方式，應(yīng)該結(jié)合不同的種植模式得到推廣和發(fā)展。 因?yàn)閴抛鞯男枰?，以兩行一壟為一種植單元，種植方式和大小行種植類似，同時(shí)為了保證產(chǎn)量的前提下，縮小行距，采用交錯(cuò)種植，即該壟作大蒜種植機(jī)的種植方式為雙行壟作交錯(cuò)種植（如圖）。 圖2-1 交錯(cuò)種植示意圖 具體方式為：大蒜起壟種植，每壟兩行種植，行距80mm，相鄰種植單元之間的寬行距為230mm，窄行之間的大蒜種植點(diǎn)連線組成等腰三角形，寬行之間的大蒜種植點(diǎn)連線組成等腰三角形。 交錯(cuò)種植有效的增加了植株種植密度，合理利用植株間空隙，提高了光合作用，更有利

20、于通風(fēng)，有人做過(guò)實(shí)驗(yàn)，不論是大蒜，還是玉米等其他作物，產(chǎn)量均獲得不同程度的提高[3,5]。 具體農(nóng)藝要求： 采用壟作雙行交錯(cuò)種植，植株株距a=120mm，行距b=80mm，播種深度30~40mm。 壟面寬160mm，植株距壟邊40mm，壟高140mm，溝底寬80mm. 圖2-2 壟 2.2壟作大蒜種植機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 外形尺寸：1462mm′1770mm′1335mm 掛接方式：三點(diǎn)懸掛 配套動(dòng)力：25馬力拖拉機(jī) 工作幅寬：1070mm 播種深度

21、：30mm~40mm 行 距：80mm 行 數(shù)：8行（四壟） 作業(yè)效率：66000株/小時(shí) 第三章 總體設(shè)計(jì) 第三章 總體設(shè)計(jì) 排種器和立植裝置是實(shí)現(xiàn)大蒜單粒直立種植的關(guān)鍵部分，在設(shè)計(jì)的方案選擇上主要是排種器的類型的選擇與設(shè)計(jì)以及立植裝置的選擇與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)比現(xiàn)有的排種器類型，并且結(jié)合壟作的特殊性來(lái)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)壟作預(yù)期目標(biāo)的大蒜排種器，立植裝置也是根據(jù)壟作的特點(diǎn)，選擇更佳的方案，最終設(shè)計(jì)出適合壟作土地條件，生產(chǎn)效率高的壟作大蒜種植機(jī)。 下表列舉了幾種我國(guó)的大蒜種植機(jī)，這些機(jī)都是為適應(yīng)我國(guó)大蒜種植而設(shè)計(jì)的 表3-1 國(guó)內(nèi)大蒜機(jī)

22、械參數(shù)表 專利名稱 發(fā)明人 播種行數(shù) 排種器 栽種方式 播種穩(wěn)定性 蒜種方向控制 2ZDS-大蒜播種器 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 5 轉(zhuǎn)勺式排種器 鋤產(chǎn)式開(kāi)溝 一般 有 大蒜播種器 楊過(guò)立 3 帶有種穴的傳送帶 鋤產(chǎn)式開(kāi)溝 一般 無(wú) 大蒜播種器 韓效孟 1 水平圓盤式排種器 鋤產(chǎn)式開(kāi)溝 不穩(wěn)定 無(wú) 大蒜播種器 王連增 6 轉(zhuǎn)筒式排種器 插穴 一般 人工控制 大蒜播種器 褚洪柱 6 窩眼輪式 鋤產(chǎn)式開(kāi)溝 一般 無(wú) 大蒜播種器 孫懷寶 2 帶有種穴的傳送帶 鋤產(chǎn)式開(kāi)溝 一般 無(wú) WZ-4型大蒜種植機(jī) 山

23、東五征集團(tuán)有限公司 4 轉(zhuǎn)桶式排種器 插穴 一般 有 3.1排種器的選擇 大蒜排種器的工作要求實(shí)現(xiàn)單粒排種，目前常用的大蒜排種器有勺鏈?zhǔn)脚欧N器，氣吸式排種器，轉(zhuǎn)盤式排種器等. 圖3-1 勺鏈?zhǔn)脚欧N和轉(zhuǎn)筒式排種 勺鏈?zhǔn)脚欧N器：目前多內(nèi)市面上有的大蒜種植機(jī)多數(shù)采用勺鏈?zhǔn)脚欧N器，這種排種器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其原理是將取種勺固定在鏈條上，通過(guò)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鏈條運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)取種，進(jìn)而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到定向裝置或者直接進(jìn)行排種。因?yàn)榇蛩闶菙[取種勺拖起來(lái)的，本身就是一個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài)，加上田間環(huán)境的復(fù)雜和大蒜形狀的不規(guī)則性，實(shí)際區(qū)中效果并不是太理想，會(huì)出現(xiàn)去不到種和多取種的情況。崔榮

24、江，薦世春等人對(duì)取種勺進(jìn)行了改進(jìn)一方面將勺體邊緣倒圓角，減小勺體寬度，避免兩個(gè)蒜瓣并排豎立進(jìn)入;另一方面，把取種勺上蓋板改成拱形，限制蒜瓣并排進(jìn)入,另外將取種勺上蓋板由平拱形改成帶有錐度的拱形，保證定量孔空間大于蒜瓣[6]，取種效果得到改善。 圖3-2 勺鏈?zhǔn)脚欧N器優(yōu)化前和優(yōu)化后 轉(zhuǎn)筒式排種器：山東五征集團(tuán)有限公司發(fā)明的大蒜播種機(jī)，采用轉(zhuǎn)筒式排種器，但是排種過(guò)程容易出現(xiàn)打算的損壞，不利于后期種子萌芽生長(zhǎng)。 氣吸式排種器：氣吸式排種器是通過(guò)氣壓差來(lái)實(shí)現(xiàn)吸取種子，排種器內(nèi)部的氣室與風(fēng)機(jī)連接，風(fēng)機(jī)為負(fù)壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)工作時(shí)，將氣室的氣體抽出，氣室氣壓小于外界氣壓，外部氣體通過(guò)排種盤上的吸氣孔

25、進(jìn)入氣室，在吸氣孔處形成負(fù)壓，依靠此壓力差吸附種子，在轉(zhuǎn)定過(guò)程中，壓力差恒定，種子不易掉落，且吸氣孔小于種子直徑，不會(huì)出現(xiàn)多取種的現(xiàn)象。相較于其他機(jī)械類的排種器，優(yōu)勢(shì)明顯 ：（1）能夠精確地實(shí)現(xiàn)單粒排種，減少種子浪費(fèi)，降低作物生產(chǎn)成本；（2）因?yàn)樘镩g作業(yè)環(huán)境比較惡劣，采用氣吸式排種器相對(duì)機(jī)械式排種器在工作過(guò)程中種子基本處在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中，在一定程度上減少了種子的振動(dòng)，能夠明顯提高播種的精密度，同時(shí)較少了種子破損率；（3）采用氣吸式排種器能夠明顯減少漏播和重播現(xiàn)象的發(fā)生。（4）氣吸式播種對(duì)種子的形狀要求比較低，對(duì)種子形狀具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，適合大蒜這種形狀不規(guī)則的種子。但是，氣吸式排種器就夠

26、比較復(fù)雜，成本相對(duì)比較高。 方案確定：鑒于是在小壟上種植，壟面相對(duì)比較窄，為了確保種植良率，最后決定采用氣吸式排種器，由于種植機(jī)空間有限，采用單個(gè)排種器兩行雙側(cè)排種的方式。 3.2定向裝置和栽植裝置的確定 在大蒜種植過(guò)程中，保證大蒜鱗芽朝上是最關(guān)鍵的問(wèn)題，最開(kāi)始的時(shí)候是有（1）人工進(jìn)行定向，來(lái)輔助大蒜種植機(jī)保證大蒜鱗芽朝上，這種方法不僅效率低，而且依舊依靠人工，不符合機(jī)械化種植的趨勢(shì)；（2）利用大蒜的重心，通過(guò)大蒜在水中的漂浮狀態(tài)確定鱗芽方向，如典型的水力浮種大蒜種植機(jī)，但是利用水進(jìn)行定向，增加了大蒜的濕度，容易引發(fā)病蟲害（3）基于圖像識(shí)別確定大蒜鱗芽方案，配合扶正裝置，確保大蒜鱗芽朝向

27、一致；（4）利用錐斗進(jìn)行分級(jí)調(diào)節(jié)，根據(jù)不同層級(jí)的錐斗角度一步步實(shí)現(xiàn)對(duì)大蒜進(jìn)行定向 圖3-3 分級(jí)調(diào)節(jié)和旋轉(zhuǎn)漏斗式定向示意圖 （5）旋轉(zhuǎn)漏斗式定向，通過(guò)接種漏斗與立植鴨嘴結(jié)合進(jìn)行定向，緊接著完成栽種。韓國(guó)的HADA播種機(jī)就是采用的這種定向方法。 方案選擇:基于圖像識(shí)別的技術(shù)目前還不成熟，分級(jí)調(diào)節(jié)占用的空間比較大，旋轉(zhuǎn)漏斗式定向可以和栽植裝置進(jìn)行配合，實(shí)現(xiàn)定向和栽植，符合設(shè)計(jì)預(yù)期，故選擇旋轉(zhuǎn)漏斗式定向。栽植裝置選擇平行四桿原理。 3.3 整機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理 通過(guò)對(duì)不同方案的比較，最終確定了總體結(jié)構(gòu)方案：種植方式采用雙行壟作交錯(cuò)種植，種植機(jī)采用拖拉機(jī)牽引提供前進(jìn)動(dòng)力，動(dòng)力輸出軸為風(fēng)

28、機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，采用氣吸式排種器，每壟共用一個(gè)排種器，雙側(cè)排種，每壟為一個(gè)種植單元；選用旋轉(zhuǎn)漏斗式定向方法，栽植裝置采用平行四桿原理，鴨嘴單側(cè)朝前打開(kāi)；鎮(zhèn)壓輪采用W型鎮(zhèn)壓輪，單個(gè)鎮(zhèn)壓輪可同時(shí)完成兩行的鎮(zhèn)壓工作。 大蒜播種機(jī)設(shè)計(jì)為八行四壟播種方式，主要由機(jī)架、風(fēng)機(jī)、地輪、排種器，栽植裝置、W型鎮(zhèn)壓輪及傳動(dòng)系統(tǒng)組成等主要部件組成。 1. 鎮(zhèn)壓輪 2.地輪 3.機(jī)架 4.氣吸式排種器 5.種箱 6.風(fēng)機(jī)7.懸掛架 8.中間傳動(dòng)軸 9.鴨嘴栽植器 10.轉(zhuǎn)動(dòng)盤從動(dòng)盤 11.固定打開(kāi)凸輪 圖3-4 整機(jī)結(jié)構(gòu)圖 工作原理：大蒜播種機(jī)通過(guò)三點(diǎn)懸掛掛接在拖拉機(jī)上，播種機(jī)在拖拉機(jī)的牽引下進(jìn)行工作

29、。機(jī)器前進(jìn)時(shí)，風(fēng)機(jī)由拖拉機(jī)直接動(dòng)力輸出，為氣吸式排種器提供負(fù)壓，完成吸種作業(yè)；地輪在拖拉機(jī)的拉動(dòng)下并通過(guò)鏈輪、鏈條驅(qū)動(dòng)氣吸式排種器轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)栽植裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，排種器排出的種子靠自身重力落到錐斗中，經(jīng)錐斗張合落入鴨嘴中，同時(shí)完成定向，經(jīng)栽植裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，鴨嘴插入土壤，再由鴨嘴張開(kāi)，蒜種播種到土壤中，W型鎮(zhèn)壓輪將孔周圍土壤掩蓋蒜種，完成播種工作。 第四章 氣吸式排種器的設(shè)計(jì) 第四章 氣吸式排種器的設(shè)計(jì) 氣吸式排種器主要由氣室，排種盤，排種器殼體，排種轉(zhuǎn)軸等組成。 4.1排種器的設(shè)計(jì) 表4-1 蒜種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 級(jí)別 數(shù)據(jù) 長(zhǎng)度Ls 寬度BS 高度Hs 5~6g 均值

30、32.5 17.3 20.9 范圍 29.5~36.5 28.0~33.2 18.4~23.0 4~5g 均值 30.8 16.2 19.4 范圍 28.0~33.2 13.6~20.8 17.1~21.2 3~4g 均值 29.1 14.7 17.6 范圍 26.9~29.1 11.7~17.5 15.7~20.7 3~6g 總均值 20.8 16.1 19.3 總范圍 26.9~36.5 11.7~33.2 15.7~23.0 根據(jù)大蒜的長(zhǎng)度LS（mm）、寬度BS(mm)、高度HS(mm)和質(zhì)量MS((mm)，結(jié)合不同品種

31、的大蒜個(gè)頭差異，選取吸氣孔為Φ8mm。 兩吸氣孔之間的距離要大于大蒜長(zhǎng)度，為了避免播種干涉以及個(gè)別大蒜蒜種有出牙情況，留出20~25mm的余量，吸氣孔距離應(yīng)大于56.5mm。 排種盤有立式和臥式，臥式排種器可以共用一個(gè)排種盤實(shí)現(xiàn)雙行排種，但是經(jīng)過(guò)計(jì)算，排種盤直徑遠(yuǎn)大于行距，故采用兩片立式排種盤，分布在排種器氣室兩側(cè)，每個(gè)排種盤上均布12個(gè)吸氣孔，孔距62.12mm,兩側(cè)吸氣孔錯(cuò)開(kāi)15°（實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)種植） 圖4-1 排種盤 排種盤外徑為Φ295mm，吸氣孔中心圍成直徑為Φ240mm的圓，軸孔為Φ25mm，通過(guò)四個(gè)內(nèi)六角螺釘進(jìn)行固定。 圖4-2 兩側(cè)排種盤吸氣孔布局圖（左）（

32、右） 排種器主要有風(fēng)機(jī)接口、排種盤、氣室、排種器殼體、小種箱等組成。風(fēng)機(jī)接口位于排種器尾部，工作時(shí)通過(guò)軟管與風(fēng)機(jī)相連；排種盤豎直安裝于氣室兩側(cè)；小種箱安裝于排種器前端，與排種器殼體相連，小種箱內(nèi)設(shè)有擋板，防止大蒜種子積壓影響排種器正常工作。 壟作大蒜種植機(jī)的排種器如圖所示： 1.排種口 2.風(fēng)機(jī)接口 3.排種轉(zhuǎn)軸 4.吸氣孔 5.小種箱 6.氣室 7.種子擋板 8大蒜蒜種 圖4-4氣吸式排種器結(jié)構(gòu)圖 排種器工作原理：氣吸式排種器是利用氣吸原理進(jìn)行排種工作的，氣室位于中間位置，兩側(cè)為排種盤，排種盤上均布吸氣孔為氣體通道用于吸附大蒜種子，實(shí)現(xiàn)取種工作。工作時(shí)，在壓力差的作用下，吸

33、種盤吸取種子，隨著排種器主軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到排種區(qū)時(shí)，大蒜蒜種唄排種器殼體上的小擋板刮下，落入漏斗種，排種盤繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，再次進(jìn)入小種箱，在壓力差的作用下繼續(xù)進(jìn)行吸種排種工作，依次循環(huán)。 4.2風(fēng)機(jī)配置方案 4.2.1動(dòng)力來(lái)源 風(fēng)機(jī)作為氣吸式排種器的配套工作部件，是不可或缺的一部分，排種器要實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作目標(biāo)，需要風(fēng)機(jī)提供穩(wěn)得風(fēng)壓，這就要求驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的動(dòng)力能夠穩(wěn)定持續(xù)輸出。從農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)上查到采用離心式風(fēng)機(jī)[8]，風(fēng)機(jī)一般可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植機(jī)上并不合適，拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸在拖拉機(jī)工作時(shí)能夠有穩(wěn)定的動(dòng)力輸出，因?yàn)槭呛驼麄€(gè)播種裝置作

34、為一個(gè)工作單位，能夠?qū)崿F(xiàn)在工作時(shí)保證動(dòng)力輸出，停止工作時(shí)也不會(huì)空轉(zhuǎn)造成不必要的浪費(fèi)，相較于電機(jī)，也不需要單獨(dú)配套再一組電力來(lái)源。 動(dòng)力選取拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸，通過(guò)帶輪帶動(dòng)風(fēng)機(jī)工作。 4.2.2風(fēng)機(jī)參數(shù)計(jì)算和型號(hào)選擇 （1）真空度計(jì)算 吸室真空度的大小直接影響排種器吸取種子的準(zhǔn)確性，影響播種的質(zhì)量，真空度過(guò)小，不利于吸取種子，真空度過(guò)大，由于大蒜種子硬度比較軟，吸種盤又為金屬材質(zhì)，會(huì)對(duì)大蒜種子造成損傷，所以真空度不宜過(guò)大不宜過(guò)小，需要一個(gè)合適的范圍。 下圖分析一粒大蒜的受力情況： 圖4-5 大蒜受力情況 式中：N—吸氣孔對(duì)種子的約束反力； P0—一個(gè)吸氣孔的吸力； Q—種子所

35、受G、Ff、J的合力； G—一粒大蒜中種子的重量 ； J—種子所受離心力； Ff—空氣即種子間摩擦阻力 在最大極限條件下，吸室臨界真空度最大值計(jì)算公式為 Hcmax=8CGK2K1πd2（1+V2gr+λ） 式中：Hcmax—吸室臨界真空度最大值，kg/cm2; d—排種盤上吸氣孔直徑，cm； C—種子重心與排種盤間的距離，cm； g—重力加速度，9.8m/s2； v—排種盤上吸氣孔中心處線速度，m/s; r—排種盤上吸氣孔處的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，m； λ—種子的摩擦阻力綜合系數(shù)，λ=（6~10）tanθ。θ為大蒜種子的自然休止角，大蒜的自然休止角為38.68°。 K1—吸種可

36、靠性系數(shù)； K2—工作可靠性系數(shù)； 大蒜種子d=0.8cm，C=0.8cm，G=50N，g=9.8m/s2，V=0.2304m/s，r=0.12m，λ=4.8 K1取2，K2取2 代入公式 Hcmax=8×2×2×0.8×5×10-3×9.8π×0.82（ 1+0.230429.8×0.12+4.8） 經(jīng)計(jì)算，得 Hcmax=3.65kpa 為了使種子能夠穩(wěn)定的吸附在排種盤上，氣室內(nèi)的實(shí)際真空度必須大于臨界真空度最大值Hcmax。 基于以上計(jì)算結(jié)果，將種子的一些不穩(wěn)定因素考慮在內(nèi)（震動(dòng)撞擊等），確定大蒜的的真空度為5~7kpa，選取氣吸式精量播種機(jī)專用節(jié)能風(fēng)機(jī)，型號(hào)為FL-7

37、.5，具體參數(shù)如下 型號(hào) FL-7.5 工作噪聲(dB) ≤92 風(fēng)機(jī)軸功率(Kw) 7.5 風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力(kpa) ≥6 適用播種行數(shù)（行） 14~18 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） 3200~3500 風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸尺寸（mm） Φ38-8鍵 注：目前沒(méi)有大蒜種植專用的風(fēng)機(jī)，考慮到大蒜蒜種的體積較大，故其他作物14~18行專用風(fēng)機(jī)應(yīng)用到大蒜種植8行播種。 （2）傳動(dòng)計(jì)算 根據(jù)風(fēng)機(jī)型號(hào)，拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速為n1=1000~1150r/min,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n2=3200~3500 r/min 傳動(dòng)比 i=n1n2 算得 i=3.13~3,8 第五章 定向與

38、栽植裝置的設(shè)計(jì) 第五章 定向與栽植裝置的設(shè)計(jì) 5.1 定向方案設(shè)計(jì) 在總體方案設(shè)計(jì)中已經(jīng)確定選用旋轉(zhuǎn)漏斗式定向，具體工作原理如下： 蒜種落入錐斗后有兩種狀態(tài)，一種是芽尖朝上，一種是芽尖朝下。排種器轉(zhuǎn)動(dòng)到排種區(qū)，蒜種掉落近錐斗中，（1）芽尖朝上落入錐斗中，由于蒜種外形尺寸的特點(diǎn)，根部不露出錐斗，栽植器旋轉(zhuǎn)過(guò)程中不與蒜種接觸，當(dāng)栽植器轉(zhuǎn)動(dòng)到錐斗下方，兩者相互接觸，打開(kāi)錐斗，蒜種保持芽尖朝上狀態(tài)下落進(jìn)入栽植器（2）蒜種芽尖朝下落入錐斗，大蒜剪短有一部分露出漏斗，當(dāng)栽植器轉(zhuǎn)動(dòng)到錐斗下方，兩者相互接觸，打開(kāi)錐斗，栽植器在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中與芽尖接觸，給芽尖一支點(diǎn)，并在蒜種下落過(guò)程中使蒜種產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，大蒜鱗

39、芽朝上狀態(tài)落入栽植器中完成定向。 圖5-1大蒜定向過(guò)程示意圖 5.2機(jī)械結(jié)構(gòu)方案確定 大蒜經(jīng)過(guò)排種、定向以后，需要保證能夠直立栽植到土壤當(dāng)中，這就決定大蒜種植機(jī)不能像小麥玉米播種機(jī)那樣，經(jīng)排種器排種直接落到土壤中，而是需要特定的栽植器將定向完成的大蒜蒜種栽植到土壤中，大蒜栽植器普遍使用鴨嘴形狀的栽植器，當(dāng)攜帶大蒜蒜種的鴨嘴栽植器插入土壤以后，鴨嘴打開(kāi)，大蒜落入土壤中，鴨嘴離開(kāi)土壤，完成大蒜蒜種種植。 在大蒜栽植入土過(guò)程中，要解決兩個(gè)問(wèn)題（1）因?yàn)轼喿煸诠ぷ鬟^(guò)程中是盛放著大蒜的，所以鴨嘴在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中要始終朝向一個(gè)方向，即要求鴨嘴開(kāi)口始終朝上.（2）鴨嘴怎么打開(kāi)。 5.2.1 機(jī)構(gòu)

40、選擇 要保證鴨嘴栽植器始終開(kāi)口朝上，就要確保鴨嘴載體的結(jié)構(gòu)，有兩種原理可以實(shí)現(xiàn)（1）行星輪機(jī)構(gòu)（2）平行四桿機(jī)構(gòu)（偏心輪） （1）行星輪式種植機(jī)構(gòu) 行星輪式種植機(jī)構(gòu)是通過(guò)行星輪系實(shí)現(xiàn)鴨嘴開(kāi)口一直朝上（如圖），鴨嘴栽植器固定在支撐軸上，固定齒輪固定在機(jī)架上，不轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪和惰輪固定在圓盤上，工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，在工作過(guò)程中，由于行星輪系的作用，鴨嘴栽植器朝向始終不變，始終保持開(kāi)口向上。 圖5-2 行星輪式種植機(jī)構(gòu) （2）平行四桿機(jī)構(gòu)（偏心輪） 平行四桿機(jī)構(gòu)在農(nóng)業(yè)機(jī)械上應(yīng)用很廣泛，最常見(jiàn)的就是小麥?zhǔn)崭顧C(jī)上的撥禾輪，采用偏心輪機(jī)構(gòu)，保證彈齒在撥禾輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中保持方向不變，還有一些其他一些秧苗

41、移栽機(jī)械，都是運(yùn)用平行四桿這個(gè)原理。 圖5-3平行四桿機(jī)構(gòu) 偏心輪機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)盤和從動(dòng)盤構(gòu)成，鴨嘴通過(guò)軸連接于兩桿連接處，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中鴨嘴的方向始終保持不變[10]。 方案選擇：兩種機(jī)構(gòu)都能實(shí)現(xiàn)鴨嘴開(kāi)口朝上，在整體設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到每?jī)蓧艦橐粋€(gè)種植單元，一共四個(gè)種植單元，并且采用雙行交錯(cuò)種植，使用行星輪機(jī)構(gòu)，在鴨嘴接種時(shí)，一行鴨嘴的支撐軸會(huì)位于另一行鴨嘴上方，影響接種， 或者圓盤的直徑需要做到很大才能消除干涉。因此不適合選用行星輪機(jī)構(gòu)，最終選用平行四桿機(jī)構(gòu)，每行一個(gè)偏心輪機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)一組鴨嘴栽植器工作，鴨嘴通過(guò)懸臂與圓盤連接。 5.2.2 鴨嘴栽植器打開(kāi)方式確定 鴨嘴栽植器入土后，需要打

42、開(kāi)，卸下蒜種，離開(kāi)土壤，才算完成工作，鴨嘴一般設(shè)計(jì)成兩部分，鴨嘴版和鴨舌板，前后打開(kāi)，打開(kāi)方式有單側(cè)打開(kāi)和兩側(cè)打開(kāi)，雙側(cè)打開(kāi)鴨嘴進(jìn)入土壤中，鴨嘴同時(shí)向前和向后打開(kāi)，打開(kāi)速度較快，形成的種穴基本關(guān)于大蒜蒜種對(duì)稱，但是大蒜落地后前后沒(méi)有支撐，有二次傾斜的幾率，不能更好地保證立植，為此把鴨嘴設(shè)計(jì)成單側(cè)朝前打開(kāi)，這樣在鴨嘴栽植器入土打開(kāi)時(shí)，蒜種在慣性作用下傾斜后可被鴨嘴扶正，這樣更有利于大蒜的直立種植，提高大蒜蒜種的立植種植率。 5.3 立植裝置設(shè)計(jì) 5.3.1鴨嘴栽植器的設(shè)計(jì) 大蒜鴨嘴立植裝置如圖所示，主要由鴨嘴板、鴨舌板、栽植器架，轉(zhuǎn)軸，扭轉(zhuǎn)彈簧，撥桿等組成。撥桿上有滾動(dòng)軸承，在鴨嘴栽植器打

43、開(kāi)時(shí)，與固定凸輪接觸做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 1.栽植器架 2.撥桿 3.鴨嘴活動(dòng)側(cè) 4.鴨嘴固定側(cè) 圖5-4 鴨嘴栽植器（a.打開(kāi)狀態(tài) b.閉合狀態(tài)） 鴨嘴栽植器的角度要合適，角度過(guò)小，大蒜在栽植器里的位置靠上，當(dāng)鴨嘴打開(kāi)時(shí)，大蒜掉落時(shí)間長(zhǎng)，不利于直立種植；鴨嘴栽植器角度過(guò)大，打斷經(jīng)定向后落入栽植器中會(huì)發(fā)生前后傾，同樣不利于立植，栽植器角度可在30°左右選擇。 5.3.2 主動(dòng)盤和從動(dòng)盤的設(shè)計(jì) 主動(dòng)盤的位置相對(duì)于從動(dòng)盤位置比較靠下，離地面比較靠近，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮避免與低面接觸，否則會(huì)增加載荷，甚至無(wú)法正常工作，造成設(shè)備損壞；除此之外，在鴨嘴栽植器相互不發(fā)生干涉的情況下，盡量減少主動(dòng)

44、盤的尺寸，降低整體重量， 圖5-5 鴨嘴干涉臨界狀態(tài) 從動(dòng)盤和主動(dòng)盤結(jié)構(gòu)如圖所示，主動(dòng)盤位于從動(dòng)盤下方，兩者通過(guò)連桿鏈接，主體為正六邊形，每?jī)蓚€(gè)相鄰連桿、主動(dòng)盤上相鄰兩點(diǎn)和主動(dòng)盤上相鄰兩點(diǎn)，構(gòu)成平行四桿機(jī)構(gòu)。鴨嘴栽植器安裝在連桿與主動(dòng)盤鏈接位置上，鴨嘴栽植器之間，鴨嘴尖底部有可能會(huì)和栽植架左右端的發(fā)生干涉，因此臨界條件為鴨嘴栽植器底部正好與栽植架左右端接觸，考慮到在安裝時(shí)的誤差以及工作時(shí)要留有一些余量，最終決定鴨嘴栽植器的工作圓周為Φ290mm，正六邊形的邊長(zhǎng)為160mm，主動(dòng) 盤和從動(dòng)盤偏移33mm。 5.3.3

45、固定打開(kāi)凸輪的設(shè)計(jì) 鴨嘴栽植器運(yùn)動(dòng)到底部時(shí)，需要通過(guò)固定凸輪打開(kāi)，固定凸輪分為打開(kāi)部分和保持打開(kāi)部分。打開(kāi)部分為隨著鴨嘴栽植器的轉(zhuǎn)動(dòng)，固定凸輪壓迫撥桿向下運(yùn)動(dòng)，為了兩者不發(fā)上干涉且能順利打開(kāi)，撥桿軸承與凸輪接觸部分應(yīng)為下圖紅色部分。 圖5-6固定凸輪及接觸位置 固定打開(kāi)凸輪位于栽植器底部，主要分為兩部分，第一部分為打開(kāi)部分，鴨嘴栽植器運(yùn)動(dòng)到該部分的時(shí)候，由于受到圓弧的擠壓，撥桿受壓向下運(yùn)動(dòng)，打開(kāi)凸輪；第二部分為保持打開(kāi)部分，撥桿在此部分上運(yùn)動(dòng)時(shí)一直保持打開(kāi)狀態(tài)，目的是防止鴨嘴提前關(guān)閉損壞大蒜蒜種。 在一個(gè)栽植單元中，兩組鴨嘴栽植器的撥桿位于中間位置，兩者共用一個(gè)固定打開(kāi)凸輪，固

46、定打開(kāi)凸輪安裝在凸輪架上，凸輪架安裝在機(jī)架上。 5.4 立植裝置及其工作原理 立植裝置主要由從動(dòng)盤、主動(dòng)盤、錐斗、栽植器、連桿、固定開(kāi)啟凸輪等組成。 立植裝置結(jié)構(gòu)圖： 1.從動(dòng)盤 2.連桿 3.從動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)中心 4.主動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)中心 5.主動(dòng)盤 6.鴨嘴栽植器 7.固定打開(kāi)凸輪 圖5-7 立植裝置結(jié)構(gòu)圖 立植裝置的工作原理：鴨嘴栽植器轉(zhuǎn)動(dòng)到錐斗下方，兩者接觸打開(kāi)錐斗，大蒜蒜種落入鴨嘴栽植器中，鴨嘴栽植器繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至入土，安裝在底部的固定凸輪壓迫撥桿向下運(yùn)動(dòng)，鴨嘴打開(kāi)，大蒜落入土壤中，栽植器繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，鴨嘴在固定凸輪的作用下繼續(xù)保持打開(kāi)狀態(tài)，直至鴨嘴栽植器離開(kāi)土壤，撥桿不再與固

47、定凸輪接觸，鴨嘴栽植器閉合，依次循環(huán)。 第六章 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì) 第六章 鎮(zhèn)壓輪的設(shè)計(jì) 在大蒜蒜瓣種植到土壤中后，大蒜需要被土壤覆蓋，大蒜才能萌發(fā)，由于本大蒜種植機(jī)在栽植過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行開(kāi)溝，而是通過(guò)鴨嘴栽植的方法插入到土壤中，所以無(wú)法直接進(jìn)行覆土，所以只能靠鎮(zhèn)壓土壤將大蒜進(jìn)行掩埋。 在農(nóng)作物種植過(guò)程中，鎮(zhèn)壓輪是一個(gè)重要部件，鎮(zhèn)壓輪性能的好壞，直接影響到作物的出苗情況，鎮(zhèn)壓輪的作用是將土壤進(jìn)步壓潰，使土壤充分包裹大蒜種子，起到覆土的功能。因?yàn)閴派蟽尚械男芯啾容^小，因此采用兩行共用一個(gè)鎮(zhèn)壓輪的鎮(zhèn)壓方法，鎮(zhèn)壓輪形狀為w型，分別從種穴的兩側(cè)向內(nèi)鎮(zhèn)壓土壤。 圖6-1 鎮(zhèn)壓輪 第七章 傳動(dòng)系

48、統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第七章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7.1 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析 傳動(dòng)系統(tǒng)是關(guān)乎到整個(gè)種植機(jī)能否正常工作的關(guān)鍵，是種植機(jī)中非常關(guān)鍵的部分，占有重要的地位，傳動(dòng)系統(tǒng)性能的高低決定著整機(jī)的性能，合理的傳動(dòng)能夠提高整機(jī)的工作效率和工作質(zhì)量。 農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作環(huán)境普遍比較惡劣，再加上種植機(jī)的傳動(dòng)距離因素，所以采用鏈傳動(dòng)作為種植機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，相較于齒輪傳動(dòng)，他的安裝精度要求比較低，鏈傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)的傳動(dòng)距離，與傳送帶相比，鏈傳動(dòng)不會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象和彈性滑動(dòng)，減小結(jié)構(gòu)損失，能夠在惡劣環(huán)境中工作。 壟作大蒜種植機(jī)由拖拉機(jī)牽引前進(jìn)進(jìn)行工作，由地輪轉(zhuǎn)動(dòng)提供整機(jī)工作動(dòng)力，考慮到栽植裝置需要的驅(qū)動(dòng)力更大，排種器需

49、要的驅(qū)動(dòng)力很小，一開(kāi)始確定的傳動(dòng)路線圖如下。 圖7-1 初次設(shè)計(jì)傳動(dòng)路線圖 壟作大蒜種植有兩個(gè)地輪，分別為種植機(jī)提供1/2機(jī)械的動(dòng)力，兩壟的栽植器安裝在同一根軸上。 具體傳動(dòng)路線為：拖拉機(jī)牽引機(jī)器前進(jìn)，兩側(cè)地輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鏈輪傳動(dòng)將動(dòng)力傳輸給栽植器所在的傳動(dòng)軸，然后栽植器所在傳動(dòng)軸通過(guò)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力傳動(dòng)排種器。 但是在裝配時(shí)發(fā)現(xiàn)栽植器所在傳動(dòng)軸上空間已經(jīng)不足夠安裝傳動(dòng)鏈輪，故更改傳動(dòng)路線，增加一根傳動(dòng)中間軸，這樣結(jié)可以解決空間不足問(wèn)題。 圖7-2 最終確定傳動(dòng)路線圖 更改后的傳動(dòng)路線為：拖拉機(jī)牽引機(jī)器前進(jìn)，兩側(cè)地輪分別轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鏈輪傳動(dòng)將動(dòng)力傳輸給中間傳動(dòng)軸，中間傳動(dòng)軸通過(guò)鏈傳

50、動(dòng)將動(dòng)力分別傳輸給栽植器所在的傳動(dòng)軸和排種器 。 1.地輪軸 2排種器軸 3.中間傳動(dòng)軸 4.栽植器軸 圖7-3 傳動(dòng)線路圖 7.2傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算 鴨嘴栽植器要實(shí)現(xiàn)大蒜蒜種的直立種植，理論上需要鴨嘴栽植器在入土后打開(kāi)時(shí)的水平方向的速度為零，鴨嘴栽植器做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)候同時(shí)水平向前運(yùn)動(dòng)，為一天擺線運(yùn)動(dòng)，如下圖所示，λ<時(shí)，鴨嘴圓周速度小于機(jī)器前進(jìn)速度，會(huì)出現(xiàn)向前推土的狀況，不利于大蒜直立種植，當(dāng)λ≥1時(shí)，才能滿足零速投種。 圖7-4 栽植器軌跡特征參數(shù) （1）傳動(dòng)比計(jì)算 地輪的角速度 ω=2v1D1 式中：v1—機(jī)器前進(jìn)速度，m/s； D1—地輪直徑，m； 地輪的

51、直徑D1=0.9m，種植機(jī)前進(jìn)速度v1=0.278 m/s，代入公式 ω1=2′0.2780.9 經(jīng)計(jì)算，得 ω1=0.618rad/s 主動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周可以栽植6顆大蒜蒜種，種植機(jī)前進(jìn)距離 s1=6a1000=0.72m 用時(shí) t1=s1v1 代入數(shù)據(jù)得 t1=2.59s 在相同的時(shí)間t2= t1中，主動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)一周 ω2=2πt2 代入數(shù)據(jù)，得 ω2=2.43rad/s 大蒜立植裝置的主動(dòng)盤由地輪間接帶動(dòng)，他們之間的傳動(dòng)比為i21,在不考慮打滑的情況下，則 i21=n2n1=ω2ω1 n1—地輪轉(zhuǎn)速，r/min； n2—主動(dòng)盤轉(zhuǎn)速，r/min； 代入數(shù)據(jù)得

52、 i21=3.93 從地輪到栽植裝置，通過(guò)二級(jí)傳動(dòng)，則取 i21=i23i31 中間傳動(dòng)軸的角速度取 ω3=1.215rad/s 排種器上有12個(gè)吸氣孔，是對(duì)應(yīng)鴨嘴數(shù)量的2倍 故 ω4=12ω2=1.215 rad/s 中間軸與排種器的傳動(dòng)比 i34=ω3ω4 得 i34=1 （1） 鏈輪的選擇 a. 地輪-中間軸 根據(jù)計(jì)算得n1=11.6r/min ,n2=5.9r/min 小鏈輪齒數(shù)選擇z1=13,根據(jù)傳動(dòng)比i=1.97,大鏈輪齒數(shù)為z2=25 名義傳動(dòng)功率P=0.7kw 傳動(dòng)功率 P0≥KAPKpKp KA—工作情況系數(shù) Kp—鏈排數(shù) KZ—小鏈

53、輪齒數(shù)系數(shù) 工作情況系數(shù)取KA=1.2，鏈排數(shù)Kp=1，小鏈輪齒數(shù)系數(shù)取KZ=0.664 帶入數(shù)據(jù)得 P0≥1.26 根據(jù)P0≥0.9，n1=11.6r/min,由滾子傳動(dòng)額定功率曲線（A系列）查出選用20A滾子鏈，p=31.75mm。 b. 中間軸-栽植器軸 根據(jù)計(jì)算得n1=23.2r/min ,n2=11,6r/min 小鏈輪齒數(shù)選擇z1=13,根據(jù)傳動(dòng)比i=2,大鏈輪齒數(shù)為z2=26 名義傳動(dòng)功率P=0.485kw 傳動(dòng)功率 P0≥KAPKpKp KA—工作情況系數(shù) Kp—鏈排數(shù) KZ—小鏈輪齒數(shù)系數(shù) 工作情況系數(shù)取KA=1.2，鏈排數(shù)Kp=1，小鏈輪齒數(shù)系

54、數(shù)取KZ=0.664 帶入數(shù)據(jù)得 P0≥0.88 根據(jù)P0≥0.88，n1=11.6r/min,由滾子傳動(dòng)額定功率曲線（A系列）查出選用16A滾子鏈，p=25.4mm。 c.中間軸—排種器 根據(jù)計(jì)算得n1=11.6r/min ,n2=11.6r/min 小鏈輪齒數(shù)選擇z1=11,根據(jù)傳動(dòng)比i=1,大鏈輪齒數(shù)為z2=11 名義傳動(dòng)功率P=0.1kw 傳動(dòng)功率 P0≥KAPKpKp KA—工作情況系數(shù) Kp—鏈排數(shù) KZ—小鏈輪齒數(shù)系數(shù) 工作情況系數(shù)取KA=1.2，鏈排數(shù)Kp=1，小鏈輪齒數(shù)系數(shù)取KZ=0.554 帶入數(shù)據(jù)得 P0≥0.32 根據(jù)P0≥0.65，n1

55、=11.6r/min,由滾子傳動(dòng)額定功率曲線（A系列）查出選用12A滾子鏈，p=19.05mm。 第八章 校 核 第八章 校 核 （1）中間軸-栽植器鏈 鏈速 v=z1n1p60000 式中： v—鏈速，m/s； z1—小鏈輪齒數(shù)； n1—小鏈輪轉(zhuǎn)速，r/min; p—鏈節(jié)距，mm； 代入第七章計(jì)算數(shù)據(jù) v=13′23.2′25.460000 經(jīng)計(jì)算，得 v=0.13m/s 有效圓周力 Ft=1000Pv 代入數(shù)據(jù) Ft=1000′0.4850.13 經(jīng)計(jì)算，得 Ft=3730.7N 滾子鏈靜強(qiáng)度計(jì)算 n=Qf1Ft+Fc+Ff≥[np

56、] n—靜強(qiáng)度安全系數(shù)； Q—鏈條極限拉伸載荷（抗拉載荷），N f1--工況系數(shù)； Ft--有效圓周力，N； Fc—離心力引起的拉力，N，F(xiàn)c=qv2； q—鏈條質(zhì)量，kg/m; v--鏈條速度, m/s; Ff—懸垂拉力，N，在Ff’F’’f二者中取最大值 Ff’=Kfqa100 F’’f=（Kf+sinθ）qa100 Kf—懸垂拉力的系數(shù)（傳動(dòng)傾斜角小于40°，取Kf=4）； a—傳動(dòng)中心距，mm； θ—兩輪中心連線對(duì)水平面傾角； np—許用安全系數(shù)，np=4~8。 代入數(shù)據(jù)a=201mm, Kf=4, θ=37.38°，q=2.6， 經(jīng)計(jì)算得 Ff’ =

57、20.904N, F’’f=24.04N 即 Ff=24.04N 根據(jù)機(jī)械手冊(cè)，查得Q=55.6KN,f1取2.1，F(xiàn)c：因?yàn)関<4m/s,故忽略不計(jì)。 代入數(shù)據(jù) n=55.6′10002.1′3710.7+24.04 經(jīng)計(jì)算得 n=7.1 取[np]=7，因n>[np],故滾子鏈安全。 （2）地輪—中間軸 鏈速 v=z1n1p60000 代入第七章計(jì)算數(shù)據(jù) v=13′11.6′31.7560000 經(jīng)計(jì)算，得 v=0.08m/s 有效圓周力 Ft=1000Pv 代入數(shù)據(jù) Ft=1000′0.50.08 經(jīng)計(jì)算，得 Ft=6250N 滾子鏈靜

58、強(qiáng)度計(jì)算 n=Qf1Ft+Fc+Ff≥[np] 代入數(shù)據(jù)a=205mm, Kf=4, θ=8.51°，q=3.9， 經(jīng)計(jì)算得 Ff’ =31.98N, F’’f=33.16N 即 Ff=33.16N 根據(jù)機(jī)械手冊(cè)，查得Q=86.7KN,f1取2.1，F(xiàn)c：因?yàn)関<4m/s,故忽略不計(jì)。 代入數(shù)據(jù) n=86.7′10002.1′6250+33.16 經(jīng)計(jì)算得 n=6.6 取[np]=6，因n>[np],故滾子鏈安全。 總 結(jié) 總 結(jié) 通過(guò)對(duì)過(guò)內(nèi)外大蒜種植機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查和研究，并結(jié)合我國(guó)大蒜種植的農(nóng)藝要求，設(shè)計(jì)了壟作大蒜種植機(jī)，進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，為普及大蒜

59、種植機(jī)械化和壟作大蒜機(jī)械化貢獻(xiàn)了自己的一份力量。我設(shè)計(jì)的壟作大蒜種植機(jī)主要由以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)： 1.采用雙行交錯(cuò)種植的種植方式，在一定程度上提高了產(chǎn)量。 2.借鑒了其他播種機(jī)的氣吸式排種器，應(yīng)用到大蒜種植機(jī)上，采用了兩側(cè)排種方式，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一個(gè)排種器兩行排種作業(yè)。 3.本畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用的立植裝置運(yùn)用平行四桿原理，能夠使鴨嘴始終保持直立入土，減小土壤阻力，實(shí)現(xiàn)大蒜直立種植。 但本設(shè)計(jì)是基于理論設(shè)計(jì)出來(lái)的，仍然存在一些問(wèn)題，例如在一些結(jié)構(gòu)上還不夠緊湊簡(jiǎn)化，各零部件的不知沒(méi)有達(dá)到最佳。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了大學(xué)四年學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)讓我對(duì)大蒜種植有了更加深刻的了解，對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加

60、深。 參 考 文 獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1]李瑞川,孫雪,宋傳濤,等.WZ－4型大蒜種植機(jī)械的概述及研究[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2013(5):15-22. [2]崔榮江,張華,徐文藝,等。我國(guó)大蒜機(jī)械化生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展思路探討[J].農(nóng)機(jī)化研究,2015(3):264-268. [3]王小瑜,崔榮江,付乾坤,崔中凱,大蒜錯(cuò)位寬窄行種植方法試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)裝備,車輛工程,2015(8)：5-8. [4]魏玉珍,鄒棟林,劉勇蘭,喜冠南,大蒜種植機(jī)中直立篩選裝置的研制[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2017:219-221. [5]王偉,劉澤洲,高莉敏,不同行株距配置對(duì)大蒜產(chǎn)量和主要農(nóng)藝性

61、狀的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2018:63-66. [6]崔榮江,薦世春,楊繼魯,勺鏈?zhǔn)酱笏馊》N器的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)機(jī)化研究。2017(2):99-107. [7]秦婷婷,王存鵬,呂寶君,多層矯正式大蒜播種機(jī)矯正機(jī)構(gòu)性能分析[J].農(nóng)機(jī)化研究,2019(5). [8]中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)院研究院編.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2007. [9]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第五版).北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007.(書) [10]崔志超,宋井玲,徐陶,等.體重大蒜種植機(jī)的研制[J].農(nóng)機(jī)化研究,2017(5):131-135. [11] 蘇微,賴慶輝,羅奎

62、,等.氣吸式大豆高速精密排種器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].大豆科學(xué),2014(8):598-294. [12]陳爽.氣吸式播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與功能特點(diǎn)[J].農(nóng)機(jī)使用與維修,2018(8):100. [13]李芮,衣淑娟,趙斌,等.2BJM－12型氣吸式免耕精密播種機(jī)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2017(12):63-67. [14]蘇君偉,王慧新,顏景波,等.花生壟上雙行單粒交錯(cuò)種植模式研究[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2013(5):88-89. [15]胡良龍,胡志超,吳峰,等.國(guó)內(nèi)大蒜種植及其生產(chǎn)機(jī)械[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(6):576-578. [16]布玉貴,張寶學(xué),王力捷,等.2BT

63、—2小型壟作播種機(jī)的研制[J].哲里木畜牧學(xué)院學(xué)報(bào),1996(6):35-37. 致 謝 致 謝 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我的指導(dǎo)老師宋井玲老師在每個(gè)階段、各個(gè)環(huán)節(jié)都給予了我悉心的指導(dǎo)，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和深厚的專業(yè)知識(shí)都給予了我很大的幫助。每一次匯報(bào)進(jìn)程，宋老師總是細(xì)心地給我指出不足和需要改進(jìn)的地方，細(xì)心的講解不同方案的優(yōu)缺點(diǎn)。除此之外，還要感謝宋老師團(tuán)隊(duì)的學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給我提出了一些好的建議和需要改進(jìn)的地方。 四年時(shí)間接近尾聲，在此感謝山東理工大學(xué)曾經(jīng)幫助過(guò)我的老師及同學(xué)，剛進(jìn)入校園時(shí)的關(guān)心與引導(dǎo)，四年來(lái)同學(xué)們的幫助，舍友的陪伴與關(guān)懷，老師的教導(dǎo)與指引，還有父母一直以來(lái)的支持，正是他們的鼓勵(lì)與幫助，使我收獲頗多，積累了大量的知識(shí)，圓滿的完成學(xué)業(yè)，再次深深的表示由衷的感謝。