农业机械设计.

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 题目：旋耕施肥播种联合作业机课程设计

学院名称：农业装备工程学院

专业班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

日期： 2015年1月 18日

农业装备工程学院课程设计任务书

目录

1.综述报告

1.1 引言

1.2 国内研究现状及发展趋势

1.3 解决的技术问题

1.4 研究的目的和意义

2. 旋耕灭茬施肥播种联合作业机

2.1 整机技术开发

2.2 排种器、排肥器设计

2.3 种箱设计

2.4 传动系统设计

2.4.1 旋耕灭茬传动机构设计

2.4.2 施肥播种传动机构设计

3. 旋耕施肥播种联合工作机配套动力计算 3.1 旋耕灭茬所需动力计算

3.2 播种施肥所需动力计算

3.3 机组空行所需动力计算

4. 样机设计

5. 参考文献

1 综述报告

1.1引言

农业联合作业技术是在农业生产中将多种机具多道工序在一台机具上得以实现的农业作业技术。农业联合作业技术是现代化的农业生产技术，是现代化农业的发展之路，是实现资源浪费和降低成本的重要方式。联合作业机具有效率高、作业成本低、农机利用率高和节约能源等多种优点。目前国内使用的联合作业机主要是针对我国北方旱作耕地的，针对南方的机型较少，本文给出了旋耕灭茬施肥播种联合作业机的设计方案，适合小麦和油菜的施肥播种。

1.2 国内研究现状及发展趋势

近年来，为了推广和普及机械化秸秆还田作业，我省加大了对稻麦秸秆还田机的科研投入，已开发出多种秸秆还田作业机具，并投向了市场，如江苏银华春翔机械制造有限公司的云山牌1JH-170A型秸秆粉碎还田机、连云港市连扬旋耕机厂的华连牌1GQN-200JMJ型秸秆还田耕整机、江苏沃野机械制造有限公司生产的1GM－175型旋耕灭茬机等。虽然我省用于稻麦田的旋耕灭茬、秸秆还田机技术已基本成熟，并大力推广使用。然而从实际使用情况看，农民的接受程度还没有得到充分提高，究其原因：一方面农民对秸秆还田可以改善土壤结构，增加土壤肥力，改善农业生态环境认识不足；另一方面秸秆的综合利用水平不高，加上现有的秸秆还田机械功能单一，在还田后还需要进行施肥播种二次作业，增加了拖拉机对农田的压实程度，增加了生产环节，提高了生产成本，最终增加了农民的经济负担。与农民急切想要的既功能多样化又省工节本的农业机械，有很大的差距。

旋耕灭茬、施肥播种联合作业机是在20世纪90年代，根据农艺需求和节约能源的需要，在成型的灭茬机和旋耕机的基础上，逐渐产生发展起来的新型土壤耕作机具。一次下地能够完成旋耕、秸秆掩埋、播种和镇压作业，从而大大减少了因机器多次进出田间而造成的对土壤的压实，提高了机器的综合作业效率，节省了土地耕作的成本，降低了作业费用，是现在土壤耕作机械中首选机型之一。

目前国内的联合作业机机具按工作部件的运动形式可分为两大类：一类是由多种从动部件组合而成的联合作业机具，主要是完成松土、碎土、起垄、播种、施肥、覆土、镇压等作业工序。现有资料表明，旋耕灭茬、施肥播种联合作业机型主要针对北方保护地耕作，如沈阳市农机化研究所研制的120/180型多功能联合作业机、山西省农机研究所研制的2BFG210型旋耕施肥播种机。而针对南方稻麦秸秆还田旋耕施肥播种联合作业机具，除了江苏南通农

机研究所严栋梁等人于1999年申请了国家实用新型专利“稻麦秸秆还田旋耕施肥播种机”外，还未见成熟机型报道。

1.3 解决的技术问题

新型稻麦秸秆还田施肥播种机械，是将旋耕灭茬、秸秆还田、施肥、播种、镇压多项技术集成在一起，实现联合作业，以达到一机多用、一机多能的目的。由于功能的增加，将给整机的研发带来一定的难度，为此该技术重点解决了以下几个主要技术问题：

1.整机结构设计优化问题。合理布局、优化设计，力求使整，结构紧凑，装配、拆卸方便。

2.动力匹配合理问题。合理设计传动机构，减小各机具的功耗，提高机组作业效率。

3.施肥深度和播种深度的稳定问题。由于旋耕灭茬时土块抛撒作用较强，同时碎土中含草量高，因而对施肥深度和播种深度的稳定性影响较大，为此需合理设计排肥头和排种头结构，合理布置排肥器和排种器在整机中的位置，使施肥深度、播种深度稳定在农艺要求的范围内。

4.施肥、播种均匀性问题。除了排种器、排肥器本身因素会影响施肥、播种均匀性外，驱动施肥、排种器的工作速度能否匹配也是一个重要方面，为此需合理选用施肥、排种器的驱动方式，优化设计施肥、排种器驱动机构，提高施肥、播种的均匀性。

1.4 研究的目的和意义

作物秸秆是农业生产中宝贵的有机肥源。秸秆中含有大量有机质、氮、磷、钾和微量元素，据测定，每500kg秸秆(约1亩)含氮3.6kg、磷0.45kg、钾5kg。然而每年夏秋收割季节，农田里焚烧秸秆的烟雾就成了环境灾难，不少身在城市中的居民也深受其害。烧秸秆带来的不仅仅是环境问题，从更深层次看，秸秆能否还田甚至是我国未来粮食能否良性增产的关键之一，因此搞好秸秆还田是改善土壤物理性状，提高土壤肥力，实现农业可持续发展战略的一项重要措施。联合作业技术已成为农业生产发展的主要趋势，特别是耕整种植联合作业技术已开始全面推广。本文就是为了实现联合作业，以达到一机多用、一机多能的目的。

2 旋耕灭茬施肥播种联合作业机

2.1 整机技术开发

针对南方稻麦种植特点，设计的旋耕灭茬、施肥播种联合作业机如图1所示，整机主要有万向传动轴总成、旋耕灭茬总成、罩壳栅栏总成、播种施肥总成、镇压装置总成等组成，

1.三角悬挂总成

2.旋耕灭茬传动总成

3.中央变速器

4.种肥箱

5.罩壳栅栏调节装置

6.罩壳栅栏总成

7.排肥排种传动总成

8.压力调节弹簧

9.镇压轮10.排种排肥管调节装置

图1 1GHB-175型旋耕灭茬施肥播种联合作业机结构示意图

其中旋耕灭茬采用反旋耕作方式、施肥播种采用传统的外槽轮式排种器。整机采用框架式结构，可拆式组合机构，包括秸秆还田旋耕机构、施肥播种机构、镇压传动机构等。

在旋耕灭茬总成部分，旋耕刀排列采用了双螺旋线形式排列[2~3],为了改善碎土率和抛土效果，适应浅播种、深施肥需要，设计了上下及倾斜度均可调节的栅栏，加密栅栏齿，缩短栅栏齿的长度。这样可以提高栅栏对短茬的拦截率且不堵塞；在施肥播种部分，采用了可上下调节的排种排肥管，可以根据土壤水分多少以及碎土效果，有效改变播种施肥深度，进而提高施肥播种质量。