螺旋槽輪式小型小麥播種機(jī)設(shè)計(jì)

李戎浩 欒加航

摘要：現(xiàn)階段，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和工業(yè)文明不斷進(jìn)步的時(shí)代背景下，城鎮(zhèn)化水平顯著提升，人口出生率有所增加，隨著人口數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)，人們對(duì)糧食的需求量顯著提升。播種裝置的精準(zhǔn)水平對(duì)小麥產(chǎn)量有很大的影響。機(jī)械化精量播種能夠提高播種質(zhì)量，保障單粒種子的存活率和產(chǎn)率，在節(jié)約播種量的同時(shí)保障收獲量，采用科學(xué)的技術(shù)手段保持播種的行間距、播種深度以保持種子三維空間坐標(biāo)符合要求。本設(shè)計(jì)源于現(xiàn)有小麥播種設(shè)備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)排種器槽輪及其他部件，從而提高種植科學(xué)性降低種子成本。

關(guān)鍵詞：播種機(jī);精量;排種器

引言

在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的時(shí)代背景下，農(nóng)村對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化水平要求越來越高，而機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化能力對(duì)實(shí)現(xiàn)糧食增持和保障農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步方面的作用巨大，對(duì)推動(dòng)種植業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中采取精準(zhǔn)密度播種模式不僅能夠減少播種用種量以降低種植成本，同時(shí)也是提高種植科學(xué)性和保障產(chǎn)量的重要因素。實(shí)施精密播種是最有效的降低生產(chǎn)成本措施，也是未來播種領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)科學(xué)種植意義重大。外槽輪式排種器是目前小麥播種機(jī)上最常用的一種排種器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好、播量穩(wěn)定等 優(yōu)點(diǎn)。但由于結(jié)構(gòu)所致，種子流呈脈動(dòng)現(xiàn)象，均勻性 受到影響。螺旋槽輪的凹槽是螺旋形的，此種結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)能夠減少脈動(dòng)現(xiàn)象，提高播種均勻性。

一、工作原理

工作時(shí)，拖拉機(jī)通過懸掛裝置與小麥播種機(jī)相連，向前推動(dòng)小麥播種機(jī)，懸掛裝置與機(jī)架焊接，前梁、種箱、開溝器、地輪、變速器分別安裝在機(jī)架上。排種器安裝在種箱底部，排種軸固定在種箱側(cè)板上，與種箱上的排種器相接。鏈條將地輪、變速器、排種軸相連，傳輸動(dòng)力。排種器的排種口下固定一個(gè)接種盒，種管將接種盒與開溝器相連，將種子導(dǎo)入開溝器所開種溝內(nèi)。通過調(diào)節(jié)變速器可改變地輪與排種器的傳動(dòng)比，從而調(diào)節(jié)播量。

播種機(jī)的主要組成結(jié)構(gòu)如下所示：

機(jī)架：承接各工作部件的主要結(jié)構(gòu)，起到承重作用，多為單梁結(jié)構(gòu)。排種部件：包括推種器和刮種器兩種，常見排種器類型以氣力式和機(jī)械式為主。排肥部件：包括施肥開溝器、排肥器、輸肥管以及排肥箱等結(jié)構(gòu)。土壤工作部件和仿形結(jié)構(gòu)，主要包括仿形器、覆土器、開溝器以及鎮(zhèn)壓輪等結(jié)構(gòu)。

二、主要參數(shù)設(shè)計(jì)

位于小麥播種機(jī)中的零部件重量相對(duì)明確，假設(shè)我們?nèi)】傊亓繛?00千克的設(shè)備，電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為每分鐘1440轉(zhuǎn)，則

具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下： N= =0.75（KW）

G-電機(jī)的負(fù)載

-傳動(dòng)效率，取0.75

根據(jù)N=0.75kw，n=1500r/min，選用型號(hào)為Y112M-4的電機(jī)。

以扭轉(zhuǎn)距強(qiáng)度為基礎(chǔ)進(jìn)行最小軸直徑的確定后，寫成設(shè)計(jì)公式

c=112，? p=20.35，? n=851，代入設(shè)計(jì)公式得dmin=32.26mm。

螺旋槽輪工作過程中種子的受力情況

取一單粒種子為研究對(duì)象，假設(shè)種子只有沿槽

輪外壁的滑動(dòng)，并在研究最初時(shí)刻獲得與槽輪外壁 相同的線速度。可得方程（1）。

式中： N 為槽輪外壁對(duì)種子的支持力;F 為種子與 槽輪外壁的摩擦力; 2mvrω為種子相對(duì)螺旋槽輪滑 動(dòng)形成的科氏力; mω 2r 為離心力; mg 為單粒種子受 的重力; m 為單粒種子質(zhì)量; r 為種子重心到槽輪中 心距離; ω為槽輪轉(zhuǎn)速; θ為種子所在處槽輪半徑與 水平方向的夾角;φ為槽輪外壁與種子的摩擦角; β 為槽輪螺旋角; vr 為種子相對(duì)于槽輪外壁的切向速 度; ay 為種子沿槽輪外壁的切向加速度。

鎮(zhèn)壓輪正常工作：

f——土壤對(duì)鎮(zhèn)壓輪的摩擦系數(shù)

Q——鎮(zhèn)壓輪重力及其附加負(fù)荷（N）

R——鎮(zhèn)壓輪半徑（m）

鎮(zhèn)壓輪是主要?jiǎng)恿碓?，需滿足下列條件保持其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、結(jié)論

螺旋槽輪在結(jié)構(gòu)上基本實(shí)現(xiàn)了按序有儲(chǔ)充填的設(shè)計(jì)思想，結(jié)構(gòu)優(yōu)于直槽輪。螺旋槽輪式小麥排種器在播量為 90 kg /hm2 的前提下，符合小麥精量播種技術(shù)要求。

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