稻麦播种机的结构设计(文献综述)总结

专业文献综述题目: 对稻麦播种机的结构设计的研究姓名: 付军学院: 工学院专业: 农业机械化及其自动化班级: 农机102班学号: ********指导教师: 何瑞银职称: 教授2014年3月10 日南京农业大学教务处制稻麦播种机的结构设计南京农业大学付军指导老师：何瑞银摘要：我国农业正在向着高科技和机械化自动化的方向发展，稻麦播种的机械化及其自动化是重要的组成部分。

机械化播种可以提高劳动生产率, 减轻劳动强度, 使水稻增产。

而稻麦播种是稻麦轻型栽培技术中最简单的种植方式, 机械投资少, 效率高, 操作方便, 有利于实施机械化作业。

它应用现代科学技术, 简化操作程序, 减轻劳动强度, 减少物质消耗, 提高种粮效益, 诸多繁琐环节, 使得旋耕、开沟、播种、施肥、覆土、镇压一体机化,具有广阔的发展前景。

关键词：播种机；仿形；开沟器；地轮Structural design of rice and wheat planterFu Jun , Nanjing Agricultural University HeRuiYin , instructorAbstract：Our country is going in the direction of high-tech automation and mechanization of agriculture, wheat and rice planting mechanization and its automation is an important component. Mechanized seeding can increase the productivity, reduce labor intensity and yield in rice. Sowing of rice and wheat in rice-wheat cultivation technology of light is the most easiest ways to grow, machinery and low investment, high efficiency, ease of operation, facilitate the implementation of mechanized operations. Application of modern science and technology and streamlining operating procedures, reduce labor intensity and reduce material consumption, improve crops benefit many tedious link, makes the Rotary cultivator, ditching machine, seeding, fertilizing, soil, repression, and has broad prospects for development.Key words:Planter ; profiling ; opener ; way round前言：目前我国的基本国情主要还是人多地少、农业科技整体发展水平不高的阶段，这也决定了我国目前农业生产只能以家庭为单位，小规模经营作为主要的耕种模式。

以家庭小规模耕作经营而产生的以精耕细作为主要特征。

[1]间、混、套作等为主要方式的传统耕作制度。

如此而来必将带来土地性能的破坏和能源大量浪费等弊端。

传统的精耕细作生产模式中。

农机具对农田土壤反复作业，生产效率低下，造成了很多不必要的浪费，产生的直接危害主要表现在：多种机具多次进地作业,程序复杂、生产率低、机械能耗高、劳动强度大、土壤结构破坏严重受每个家庭耕地面积小、经济能力差、科技应用水平低等因素限制,联合作业机具远未能得到大面积推广。

因此,许多地方的一巷作物从播种到收获往往要经历灭荏、翻土、碎土平整、播种施肥、中耕除草、收获等多道工序及3种以上机具才能完成,即收种一巷作物,人、畜、机具下地次数多达10多次[2]。

人、畜、机具多次下地作业,程序复杂、劳动强度大、生产效率低,不仅耗费大量人力、物力,还增加多种机具购置成本及作业成本,与我国政府倡导的建立高效、低耗农业背道而驰。

1.播种机的播种原理及组成部分播种机的播种主要分为条播和撒播两种。

以谷物播种机为例,播种机主要由机架、种子箱、肥料箱、排种器、排肥器、输种管、输肥管、开沟器、覆土器、行走轮、传动装置、牵引装置、起落机构和深浅调节机构等组成。

工作时,拖拉机牵引播种机行走,开沟器在土壤里开出种沟、播种机的地轮行走在田间,并通过传动装置带动排种器和排肥器转动,将种子、肥料排出,经过输种(肥)管落人种沟里,随后由覆土器把一定厚度的土壤盖到种肥上。

2.双向平行四杆仿形机构2,1仿形机构的组成双向平行四杆仿形机构机构主要由机架、仿形横杆、仿形纵杆、仿形限位架等组成。

仿形横杆为一轴形杆，安装在机架的套筒内，可以相对套筒转动，同时通过仿形连接件连接仿形纵杆，与仿形连接件之间不能相对运动，只能整体在单体安装架上转动，仿形纵杆可以绕仿形连接件转动。

仿形限位架安装在单体梁上。

仿形横杆、仿形纵杆转动的角度受仿形限位架的控制。

[3][4]如图1所示。

2.2仿形机构的工作原理机具作业时，仿形横杆相对套筒转动，仿形纵杆随之发生转动，播种单体进行上下仿形，仿形纵杆转动一定角度后与仿形限位架横梁发生接触，播种单体不能继续上下移动，即达到上下仿形的最大量；同时仿形纵杆相对仿形连接件转动，播种单体进行左右仿形，仿形纵杆转动一定角度后与仿形限位架的竖梁发生接触，播种单体不能继续左右转动，即达到左右仿形的最大量。

本平行四杆机构，不仅实现上下、左右仿形，还缩短了播种机的长度，使得播种机的重心前移，结构紧凑[5]。

3.开沟器3.1开沟器的结构特点开沟器是播种机的关键部件，由于免耕播种机结构形式、配套动力以及种植模式等因素的不同，以致其配套的种床开沟器的结构形式及特点也不相同。

3.2免耕播种机开沟器的技术要求3.2.1破茬入土功能在保留地表残茬覆盖物的前提下,免耕播种机开沟器必须具备较强的破茬功能。

在未经翻耕的耕地实施播种,由于地面土壤硬度较高,免耕播种机开沟器必须具备较强的入土和切土功能。

3.2.2开沟器开沟直度、深度免耕播种机开沟器的开沟直度、深度要能在一定范围内进行调节,以适应不同作物的播深要求。

开沟器的开沟直度、深度要尽量保持一致,不乱土层,并且具备自动回土能力,以增强对土壤的适应性[6]。

3.2.3开沟器结构要求开沟器结构必须具备良好的清草排堵功能,能够有效防止残茬和秸秆对机器的堵塞。

特别在不利条件下实施免耕播种通过性能良好。

开沟器还需要材料耐磨程度较高,结构简单实用,工作阻力小,调整维护方便[7]。

3.3国内几种免耕播种机开沟器的研究与分析3.3.1单圆盘开沟器圆盘开沟器曲率半径一般为600 mm~700 mm (如图2所示),与机器前进方向有一个偏角r (常取3b~8b),工作时将产生侧向力,所以将同一列圆盘,按圆盘凹面方向分成左右两组,对称安装以互相抵消侧向力[8]。

工作时圆盘滚动,以刃口切开土壤,土壤沿周围凹面升起抛向一侧,形成椭圆形沟底,开沟宽度在30~50 mm。

单圆盘开沟器在整地条件较差和土壤湿度较大时,也能正常工作,开沟整齐,能适应较高的作业速度,沟底不平,不适于浅播,破茬能力较差。

与双圆盘开沟器相比,单圆盘开沟器重量较轻,入土能力强,结构也较为简单,开沟时土壤沿凹面容易抛起形成上下干湿土层搅混,在干旱的北方地区使用对种子吸收发芽水分有些不利,单圆盘开沟器适于在墒情较好的地区使用。

图2 单圆盘开沟器图3 双圆盘开沟器的开沟宽度示意图3,3.2双圆盘开沟器[9][10]双圆盘开沟器(如图3所示)由两个平面相互倾斜对称安装形成夹角U的平面圆盘构成。

两个圆盘边缘交点在圆盘前沿下方的m处,在土壤反力作用下各自绕自己的轴线旋转。

圆盘滚转时两个平面将土壤向两侧推挤而形成种沟,导种板将种子导入沟底,它的特点是类似滑刀切削入土,能切断土壤中的残根,适应较高的作业速度,有一定的覆盖能力,上下土层相混现象较少,沟底不平,不适宜浅播,由于双圆盘开沟随机具的前进而滚动,属于被动旋转,但是真正用于免耕播种,特别北方干旱地区使用,遇到土壤硬度较高时,入土能力较差,不适宜未耕地秸秆直立时播种。

双圆盘开沟器在播种作业时m点的位置一般取在地面稍上方,它的开沟宽度b 在图中为B1、B2两点间的距离。

设圆盘直径为D,则沟底宽度b为：两个圆盘各开出一条凹沟,在两凹沟间形成一个凸埂,开沟宽度不大时,此凸埂坡对播种深度可忽略不计,在开沟宽度较大时凸埂将影响种子在沟内的横向分布,因此m点的位置即角a的大小应合理选择,一般的双圆盘开沟器U角为120~160, a约为150, D为350 mm, b为115 mm~4mm[11]。

4.地轮部分设计4.1地轮装置设计在该免耕播种机中地轮不仅起限深作用,而且是排种、排肥的主动轮。

从而在设计时,应该从以下儿方面着手:⑴满足强度、刚度等机械性能；⑵较小的打滑系数,提高播种的均匀性;⑶对地表不平性有较强的适应性,以免在地表高底不平的情况下,出现作为驱动的排种器、排肥器的地轮被架空不转动,造成不排种、肥的问题。

4.2地轮设计试验证明橡胶地轮滑移的均值和方差都比较小，播种质量好,在条件许可的情况下最好选用橡胶轮，但是橡胶轮不仅价格高，易损坏。

而且在本次设计中橡胶轮尺寸不太合理,因此采用铁轮,即采用抓地板、地轮圈及幅板焊接而成，除直径外,铁轮的垂直载荷、抓地板高度是影响地轮滑移的主要因素，其中抓地板对滑移率均值的影响最大,垂直载荷次之，随着垂直载荷增加和抓地板的高度加高,地轮的滑移率均值减小，铁轮的垂直载荷对滑移率方差影响大于抓地板高度“随垂直载荷增加和抓地板的高度加高,地轮的滑移率方差降低” [12]。

结论：综上所述：对于稻麦播种机的主要组成部分以及关键部件的结构与布置。

耕作的土地会根据地区气候条件的而各不相同，耕作方式也是存在差异的，对于稻麦播种机的设计必须，因地制宜，根据适用地区的实际突然参数，和农作物的农艺要求进行调节，以达到最佳的播种效果。

设计过程中，更应根据各地的参数，本着节约，高效，实用的原则，参照相关农机具设计手册，保证关键部件的良好的工作状态，和总体耕作质量。

参考文献：[1] 陈玉仑，稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机的设计，博士学位论文，南京农业大学[2] 杨悦乾，纪文义，赵淑红，等. 2BM-2 免耕播种机的设计及试验研究[J]. 农机化研究，2007(3)：61－63. ,[3]赵淑红，蒋恩臣，闫以勋,杨悦乾，田佰亮,小麦播种机开沟器双向平行四杆仿形机构的设计及运动仿真.，农业工程学报，2013,7月，[4]赵淑红，蒋恩臣，闫以勋，等. 小麦播种机开沟器双向平行四杆仿形机构的设计及运动仿真[J]. 农业工程学报，2013，29(14)：26－32.[5] 姚宗路，高焕文，王晓燕，等. 小麦免耕播种机开沟器对作物生长的试验研究[J]. 农业工程学报，2007，23(7)：117－121.[6] Chaudhuri, D., 2001. Performance evaluation of various types offurrow openers on seed drills—a review. J. Agric. Eng. Res. 79(2), 125–137.[7] 于建群，钱立彬，于文静，等. 开沟器工作阻力的离散元法仿真分析[J]. 农业机械学报，2009，6(40)：54－55.[8]汪懋华.农业机械化工程技术[M].郑州:河南科学与技术出版社, 2000: 21-23.[9]李宝筏.农业机械学[M].北京:中国农业出版社, 2003: 67.[10]王继山,免耕播种机开沟器的分析与研究,山西农业大学学报，2007：第6卷（5）[11]高玉璐.免耕播种机地轮滑移现象的研,硕士论文8.北京:中国农业大学,2001[12] Collins, B.A., Fowler, D.B., 1996. Effect of soil characteristics,seeding depth, operating speed and opener design on draft force during direct seeding. Soil Till. Res. 39 (3–4), 199–211.。