单垄双行自动补种式马铃薯播种机的设计-硕士论文

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1、山東農業大學全日制硕士专业学位论文单垄双行自动补种式马铃薯播种机的设计DesignofSingleRidgeDoubleRowAutomaticReseedingTypePotatoPlanter姓名：学位类别：工程硕士专业：机械工程学院：机械与电子工程学院指导教师：年月日目录中文摘要IAbstractII1前言11.1研究目的和意义11.2马铃薯播种机的国内外研究现状21.2.1马铃薯播种机的国外研究现状21.2.2马铃薯播种机的国内研究现状41.3我国马铃薯播种机存在的问题61.4研究内容61.5研究方法71.6技术路线72总体方案设计92.1马铃薯种植农艺要求92.2马铃

2、薯机械播种作业的技术要求112.3总体结构122.4工作原理132.5主要技术参数143单垄双行自动补种式马铃薯播种机关键部件的设计与选型153.1排种器的设计153.1.1排种器的设计要求153.1.2排种器的结构153.1.3排种器参数确定163.2补种装置的设计173.2.1补种装置机械部分结构设计173.2.2补种控制系统的设计和硬件选型193.2.2.1控制系统的组成部分193.2.2.2控制系统原理193.2.2.3步进电机的选择203.2.2.4传感器的选择213.3排肥器的选型与排肥量计算223.3.1排肥器的性能要求与选型223.3.2排肥量的设计计算233.

3、4排种箱的设计243.4.1种箱的设计要求243.4.2种箱容积的计算253.5开沟器的设计263.5.1开沟器的性能要求263.5.2开沟器的选型263.5.3圆盘式开沟器参数的确定273.6起垄器的设计283.6.1起垄器的选择283.6.2起垄器的结构设计283.7覆膜装置的设计293.8机架设计304动力传递系统的设计324.1变速箱的设计334.1.1变速箱的结构设计334.1.2变速箱的齿轮传动计算344.2链传动的设计364.2.1滚子链的主要参数364.2.2链轮的主要尺寸374.2.2.1排种传动链的设计计算374.2.2.2排肥传动链的设计计算395整机虚拟

4、装配设计与关键零部件的静力学仿真425.1整机虚拟装配设计425.2主要零部件的静态分析435.2.1UG简介435.2.2圆盘开沟器静态分析446试验台试制与试验496.1试验台试制496.2试验的时间、地点和设备506.3试验目的506.4播种与补种影响因素试验516.4.1试验结果与极差分析516.4.2试验结果与方差分析526.5补种试验556.5.1试验方法556.5.2试验结果566.5.3试验结果分析577结论与展望587.1结论587.2创新点587.3展望58参考文献60附录64致谢66攻读学位期间发表论文情况67山东农业大学全日制硕士专业学位论文中文摘要马铃

5、薯是世界上继小麦、玉米、水稻之后第四位重要的粮食作物，也是我国五大粮食作物之一。目前，中国已是世界上马铃薯种植面积最大的国家之一，种植的范围遍及全国，因此马铃薯的种植效果显得尤为重要。随着科学技术的不断发展，目前，在我国除部分地区仍依靠人力、畜力等传统的种植方式播种马铃薯外，大部分地区已经实现了马铃薯的半机械化或机械化生产，从开沟、施肥、排种、起垄到覆土覆膜的整个过程都可以依靠机械完成，有效地提高了生产效率。然而，依靠国内现有的马铃薯播种机播种马铃薯时依旧存在很多的缺陷，目前应用最为广泛的链勺式马铃薯播种机在播种的过程中，漏播现象非常严重，空穴率高，需要再次进行人工补种，这不仅

6、费时费力，而且造成土地利用率低，影响马铃薯的单产量。因此设计一款经济实用并适合马铃薯种植农艺要求的播种机具有十分重要的意义。针对以上问题，采用农机与农艺相结合的方法，根据现有马铃薯播种机的设计方法，在原有马铃薯播种机的基础上，设计改进了一款单垄双行自动补种式马铃薯播种机。该机不仅能够一次性完成开沟、施肥、播种、起垄、覆膜覆土的过程，而且能够实现补偿播种，不再需要人工补种，可有效降低劳动强度，提高生产效率。单垄双行自动补种式马铃薯播种机主要包括开沟器、排肥装置、排种装置，补种装置、起垄装置、覆膜装置和动力传递系统。补种装置是由机械部分和控制系统组成，利用激光对射传感器、单片机和步

7、进电机与机械相结合的方法实现自动补种功能。利用三维软件UG对单垄双行自动补种式马铃薯播种机的各个零部件进行建模，并对整机进行了虚拟装配和静力学仿真。利用AutoCAD绘制了补种装置的二维图，并对补种装置进行加工，试制出了补种试验台。试验结果表明，设计改进的补种装置能够达到预期效果，控制系统能够及时检测出漏播现象，并对其进行漏播补种，可实现马铃薯播种机的自动补种功能，弥补了原有马铃薯播种机的缺陷，提高了马铃薯的种植效果。关键词：单垄双行；补种式；马铃薯；播种机67山东农业大学全日制硕士专业学位