精量播种机开题报告

毕业设计开题报告

题目：精量播种机设计

学生姓名：马云鹏学号： *********

专业：机械设计制造及其自动化

指导教师：张戌社（教授）

2017 年 4 月 6 日

1 文献综述

1.1研究目的及意义

我国大部分的地区已实现播种机械化。要实现作物高产的目标，须重视农机和农艺相结合。在农作物农艺要求中播种需要能做到行距、株距和播深的精确，让种子合理地排列，以达到节省种子的目的[1]。合理且精量的播种能为农作物提供良好的生长条件并且能提高农作物对水分、土壤营养以及阳光的利用率，协调农作物个体和群体的关系，使农作物实现优质高产。播种机的性能质量会直接影响农业生产的成本产量，现有播种机尚不能满足农作物对高质的生产要求。精量播种方法可使农作物更加均匀的分布，使播深一致，以达到高产目的。

精量播种是指农作物播种能够实现定量(一穴一粒)、定距 (株距行距都相等)、定穴(播种深度一致)[2]。精量播种机按照其工作原理可分为气力式精量播种机和机械式精量播种机两大类。播种机能够提高种植作业的工作效率，减轻人力劳动，是实现机械播种主要的农业机具，。精量播种机可将确定数量的种子按照一定的株距、行距和深度进行播种，具有省工、省时和省种的优点，更加有利于幼苗的成长

1.2 发展背景

中国是历史悠久的文明古国，我们的祖先发明了世界上最早的播种工具。因为我国劳动人民长期受到封建社会地主的剥削与压迫,使得我国在发明和使用播种机方面进展缓慢[2]。20世纪末，随着工业化快速发展，农业生产对效率这方面提出了更高的要求，并且因为农村适龄劳动人口减少，播种作业开始向机械化精量播种发展。新中国成立后,我国农机研究工作者走了一条先仿制国外播种机械后自行研制的道路。目前,我国的播种机已经有能适应多种农作物播种要求的联合机,能适应不同地块规模的系列播种机,正不断缩小与国际先进播种机械的差距。

精量播种是指使用精量播种机根据农艺要求的播种密度，按均匀的粒距、一致的行距和精确的深度将种子播入土壤中并且准确定位的过程，可以节省种子和减少间苗作业，同时达到苗齐、苗壮、苗全的效果，既提高产量又节约成本。随着规模化生产进程加快，作物种植逐渐从单纯追求高产向着效益与产量并重、效益优先的方向逐渐发展，精量播种技术因其突出的节本增效的优点，得到了高度的重视和广泛应用。

精量播种技术的重点就是在保证播种密度前提下，同时实现粒距均匀和播深一致。GRIEPENTROG[3]指出均匀的粒距能通过减小作物间对光、养分和水分的竞争来提高产量; GAN 等[4]研究发现，播深不均匀会导致出苗不一致，不育植株增加而造成减产。要实现播种后粒距一致，精密排种技术是其中的关键，种子的平稳运移和种器的驱动技术以及精确定位技术是其重要保障[5]。播种单体精确仿形及其下压力的实时检测和调控是实现播种深度均匀一致的关键。随着人们逐渐对播种装备技术水平需求的提高，以及 GIS、GPS、农田信息采集技术的发展，精量播种机正逐渐向智能化发展，播种作业参数的实时检测、调控、显示和传输，根据田间肥力、光照等条件进行变量播种等智能化播种技术逐渐成为精量播种研究的热点。

1.3国内外发展现状

美国、澳大利亚、德国等国家在 20世纪60 年代开始研制并推广了气力式精量播种机械。国外目前在精量播种机的研究已达到相当完善的程度，在精量播种机上除了设有完善的整地、覆土、镇压、施肥装置外，它的排种装置大多采用新的工作原理包括各种机械式排种原理和气力式排种原理，尽而保证单粒精量播种[6]。中国对于精量播种机的研制开始于 20 世纪 70 年代末，起步较晚，大部分是引进国外的机器、对国外的机型进行仿制，从 20 世纪 90 年代末，我国的精量播种机逐渐有了较好的发展。虽然一些研究成果已经达到国际领先水平，但目前为止，各种精量播种机仍然有不同程度的缺陷，技术较为成熟的精量播种机，也仅是针对大豆等规则作物颗粒的播种效果明显、精确度高以及排种性能好。

精量播种机按照排种原理可分为机械式和气力式两种。机械式精量播种机分垂直圆盘式、锥盘式、垂直窝眼式、纹盘式、倾斜圆盘式、水平圆盘式和带夹式等[7]。气力式精密播机分气吹式、气压式和气吸式等。目前，国内气吸式精量穴播技术和机械式精量穴播技术在作用性能、可靠性能和经济性能等方面存在一定差异。

机械式播种机充种行程长，播种时无需考虑操作气吸式精量播种机时的风机转速、行走速度、油门大小和工作档位等问题;对种子尺寸要求比较严格，排种时容易对小颗粒种子造成挤压和破碎，排种频率低，无法适应高速作业。造价低廉，节省燃油，售价低廉，燃油费、制造费及维修低并且性能稳定。气吸式播种机省种、护种，对种子尺寸要求相对不严，通用性较好，作业速度高，可靠性高，易于实现单粒精播和高速度作业;技术含量高，加工精度严，动力消耗大，要求较好的气密性和稳压性，对风机系统要求

偏高[8]。燃油费、制造费及维修费用高，售价相对较高。

1.4未来发展方向

播种机正向复式作业方向发展，复式作业,指用一台机器,可以在一次行程内同时完成两种或多种作业项目[9]。例如,联合播种机能一次性完成土壤旋耕、施肥、播种、镇压和喷药等作业项目,这样既减少了机器进地的次数.避免对土壤压实。又减小了消源消耗，有利于抢农时。为保护农业生态环境, 最有效地利用和节约农业资源,实现农业的可持续发展,精量播种机技术得到了广泛关注和应用。

精量播种技术在发达国家经几十年的研究已日臻成熟，其涵盖的领域也逐渐拓宽，从最开始的关注播种行内粒距均匀、注重研究精密排种技术，发展到关注播深一致，再到根据地力的情况进行变量播种，都体现出了科技人员在精量播种领域的研究始终以节约生产成本和挖掘产量潜力为目标，也就是将增加农民的经济收益作为第一目标[10]。科学技术研究始终是建立在农民是生产主体、经济高效是目标的认识上的，这也是美国种植业一直保持盈利的主要原因。

我国在精量播种技术的研究相对滞后，智能化播种技术也刚刚起步，这其中固然有着技术相对落后的原因，更多的是受到复杂的种植制度、农民对新技术的接受程度、挖掘产量潜力等的影响，导致精量播种的一些新技术不能用于生产实践，也就间接阻碍了我国精量播种技术的发展。但随着规模化生产进程速度的加快，以及种植户对经济效益的追求，精量播种机将会得到越来越广泛的应用，这会促进我国精量播种技术的进步。现在我国精量播种技术的研发应该以实际生产需求为目标，根据不同种植制度、不同区域、不同经营规模研发相应的精量播种技术。播种机械高密度是农作物获得高产的主要农艺措施，规模化经营主体又追求高效高速，因此，高速高密度的精量播种将是我国精量播种技术的研究重点，同时带 GPS 定位、播种质量监控、自动导航、变量播种等的智能型精量播种机也将会是我国精量播种技术的发展方向[11]。