【摘要】：水稻是我國人民的重要口糧,在我國種植歷史悠久。種植地主要分布在東北和南方地區(qū)。目前,很多地區(qū)水稻的播種方式仍然以人工育苗、移栽等繁雜農(nóng)藝為主,機械化發(fā)展嚴(yán)重滯后,不適宜現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。目前發(fā)展起來的水稻精量直播種植方式可以省去上述過程,使水稻播種的效率大大提升,并且能節(jié)省大量的人力。因此,設(shè)計開發(fā)一種具有精量、可控、機械化程度高且實用經(jīng)濟性較高并能符合我國農(nóng)業(yè)發(fā)展實際情況的水稻精量直播機對于推動水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和推動鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略具有重要意義。本文在參考大量文獻(xiàn)資料,并結(jié)合農(nóng)業(yè)學(xué)及農(nóng)業(yè)機械學(xué)理論的基礎(chǔ)上,借助三維繪圖軟件及有限元分析軟件,設(shè)計開發(fā)了一種水稻精量直播機,對關(guān)鍵部件進(jìn)行了設(shè)計和開發(fā),同時改進(jìn)了部分主要部件。另外,對影響播種機性能的關(guān)鍵能力-開溝器的開溝性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和仿真分析,本文的主要研究內(nèi)容如下:1.根據(jù)水稻直播的農(nóng)藝要求,分析直播機所要實現(xiàn)的功能,明確了本播種機械的整體結(jié)構(gòu)、空間分布及各部分間的關(guān)聯(lián)尺寸。利用繪圖軟件SolidWorks繪制了機架和主要機構(gòu)的三維圖。同時,進(jìn)行了傳動設(shè)計,排種器轉(zhuǎn)動的動力由地輪通過鏈傳動提供,計算獲得總傳動比為1.3時,精量播種每穴的株距約17cm,在該過程中可以通過調(diào)整鏈輪齒數(shù)來改變傳動比。通過對水稻農(nóng)藝的深度分析,明確了水稻直播時每穴的排種數(shù)約為2-3粒,株距在15-20cm范圍內(nèi),播深控制在4cm以內(nèi),播種行數(shù)為6行。2.對水稻精量直播機其它工作部件進(jìn)行了選型、計算和改進(jìn)設(shè)計的工作。排種器排種盤直徑設(shè)計為180mm,共設(shè)計并布置了10組吸種孔,每組2個吸種孔,孔徑設(shè)計為1.6mm。對行進(jìn)中機架的受力情況利用ANSYS進(jìn)行了靜力學(xué)和模態(tài)分析,發(fā)現(xiàn)機架完全滿足承載要求且不會發(fā)生共振。選用彈簧仿形限深裝置,并進(jìn)行了參數(shù)的計算。設(shè)計了推拉機構(gòu),既可以進(jìn)行彈簧仿形又可以在避免彈簧阻力的作用下利用油缸抬升播種單元。設(shè)計了一種每組有前后布置的兩個鎮(zhèn)壓輪組成的覆土鎮(zhèn)壓器,使其具覆土、擠土和鎮(zhèn)壓的能力。3.研究了高速開溝播種的可行性。在土槽實驗臺上對箭鏟式開溝器、鋤鏟式開溝器、雙圓盤開溝器分別進(jìn)行了土槽實驗,試驗前對相關(guān)土壤參數(shù)進(jìn)行了測定�？紤]北方地區(qū)稻麥輪作的種植特點,在土槽內(nèi)布置少量小麥秸稈。設(shè)置的開溝深度為4cm,進(jìn)行了開溝速度約為6km/h和7km/h時的開溝試驗,測得了開溝阻力和開溝寬度的具體數(shù)值,發(fā)現(xiàn)在開溝深度較淺時的三種開溝器阻力值均較小,雙圓盤開溝器開溝溝型好,切茬能力最強;箭鏟式開溝器溝型狀況良好,鋤鏟式開溝器在高速開溝時溝型不均勻,土壤擾動量大。4.在試驗的基礎(chǔ)上選取了雙圓盤開溝器和箭鏟式開溝器,對其進(jìn)行三維建模,利用離散元軟件EDEM對其進(jìn)行仿真分析。首先建立了具有粘結(jié)力的土壤樣本,在同一個土壤樣本中進(jìn)行不同開溝器的開溝過程仿真。仿真得到兩種開溝器的阻力值,發(fā)現(xiàn)雙圓盤開溝器的阻力值大于箭鏟式開溝器,但溝型穩(wěn)定性更好。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S223.2
【圖文】：

圖 2-1 自走式水稻精量直播機整體結(jié)構(gòu)設(shè)計.2-1 Overall structural design of self-propelled rice precision live broadcast ma部件工作原理架作為主要承載機構(gòu)，采用 60*60*6 方鋼作為主體材料。設(shè)計要求5cm 范圍內(nèi)可調(diào)，每次播種的行數(shù)為 6 行，設(shè)計機架的寬度為 1種單體的尺寸，設(shè)計機架長度為 800mm，播種機前后輪中心距 范圍內(nèi)。播深較小時，雖然出苗情況較好，但也會面臨被雨水沖出、易倒伏慮到開溝后的回土以及播深控制等問題，因而所設(shè)定的播深為 4c想的種溝，必須選取合適的開溝器，開溝器的選型必須綜合考慮開定性等因素。種排種裝置是本機械的核心組成部分。設(shè)計要求的播種機需要達(dá)到

通過同步器的功能使播種機可以根據(jù)需要選擇是否要帶動排種器轉(zhuǎn)動，傳動過程的示意圖如圖2-2：圖 2-2 傳動過程示意圖Fig.2-2 Schematic diagram of the transmission process2.3.3.2 傳動比計算設(shè)轉(zhuǎn)動從地輪傳遞到排種器上的傳動比為i，此時傳動比與地輪和株距等的關(guān)系可以用下式[27]來表示: SnDi 1 （2-2）

種機精量播種的要求，本文綜合比較各類排種，初步設(shè)計排種器吸盤直徑為 180mm、排種盤吸種孔，每組吸種孔的孔數(shù)為 2 個，經(jīng)過吸種試對種子的吸附能力最強。計與有限元分析播機械的機架采用 60*60*6 的方鋼焊接而成，00mm，寬度 1600mm，前上梁兼做支撐和懸掛種單元提升時承受拉力；前下梁主要在開溝過種單元連桿與前下梁采用鉸接，方便播種單元提員的重力，中間梁還要同時承載送種器的重力建模，示意圖如圖 3-1 所示：

【參考文獻(xiàn)】

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1 扈w\0璐;李凝;張佩;李官平;;借鑒國外經(jīng)驗發(fā)展貴州水稻機械化精量直播技術(shù)[J];南方農(nóng)業(yè);2015年18期

2 郭文洋;;精密播種機開溝器的設(shè)計與試驗研究[J];農(nóng)機化研究;2014年07期

3 李建東;楊薇;高波;杜永琪;赫志飛;;全自動化的小區(qū)精量播種機的研制[J];農(nóng)機化研究;2014年04期

4 倪道理;沈慶雷;;播種深度對機械旱直播水稻的影響[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2013年18期

5 王東偉;尚書旗;韓坤;;4HJL-2型花生聯(lián)合收獲機摘果機構(gòu)的設(shè)計與試驗[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2013年14期

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本文編號：2783129