可调式免耕播种施肥机的设计研究.doc

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1、可调式免耕播种施肥机的设计研究    我国现阶段不规则地、坡耕地和小面积地块占有一定的比例，传统的播种机很难在这类地块上工作。同时，这部分耕地又普遍存在人多地少、坡度大、质量差、种植标准不统一等问题，其耕整地和播种工作主要靠人力和畜力完成，机械化程度较低。为实现垄距不统一和坡耕地块播种作业的机械化，设计一种行距和偏斜角度可调节的免耕播种施肥机。1  可调式免耕播种施肥机的设计1.1  总体结构    可调式免耕播种施肥机的总体结构如图1所示。    免耕播种施肥机的机架为单梁式，起支撑整机的作用，机具各工作部件都安装在其上。排种部件包括种箱

2、和能实现精密播种的机械式或气力式排种器。排肥部件包括排肥箱、排肥器、输肥管和施肥开沟器。土壤工作部件包括犁铧、开沟器和覆土器。幅宽和方向调节部件包括液压油缸和平行四杆机构。1.2工作原理    免耕播种施肥机通过三点悬挂机构与配套拖拉机连接。液压自动调整机构通过四轮拖拉机配置的液压泵传递动力，液压泵通过油管将液压油加压传递到液压分配器后，再分别传递到3个液压油缸，液压油缸将动力传递到各个拉杆后，完成垄距、机具偏置量调节和横向高低调整功能。动力由地轮通过链条传递到肥料箱和种子箱后，再通过排种轴与排肥轴分别将种子和肥料排到开沟犁开的沟内（肥料直

3、接排到地里），并由覆土器进行覆土，完成作业。1.3主要技术参数    免耕播种施肥机的主要技术参数见表l。2幅宽和方向调节机构的设计2.1  幅宽调节机构    传统的播种机不能在行进间调整幅宽，针对这一点进行改进，设计为播种机机架可在液压油缸和平行四杆机构共同工作下进行调整。改进后的机具在不规则或较小地块作业时可以改变幅宽，提高了免耕施肥播种机对工作环境的适应性。    幅宽调节机构的工作原理（如图2所示）为：当液压油缸活塞伸出时，推动与其连接的两杆（固定在中播种支架上），进而推动左右两边的播种支架（平行四杆机构），使平行四杆机构分别向两

4、边平移，从而达到将幅宽增大的目的；反之同理。播种机工作时，可通过操控液压油缸来调整幅宽，最大可分别向两边移动200mm。2.2方向调节机构    一般情况下，播种机不能在播种时改变前进方向。为了使播种机在不规则地块工作时能够更加灵活，将后机架设计为平行四杆机构，使机架可以在需要时调节方向。    方向调节机构的工作原理（如图3所示）为：当左右调节液压油缸活塞伸出时，推动与之相连的连杆，从而推动整个平行四杆机构向左平移，达到使机架方向向左偏移的目的；反之同理。3可调式免耕播种施肥机的田间试验3.1试验目的    田间试验是产品设计和研究的重要

5、组成部分，同时也是样机改进的主要依据。通过试验主要达到以下目的：一是考察机具的田间使用适应性和结构可靠性；二是通过田间作业考核机具的整体技术参数及整机配置的合理性：三是通过田间试验发现问题，并提出改进意见。3.2试验条件    试验地块位于辽宁省抚顺市东洲区哈达乡。试验地块土壤类型为中兴粘土，土壤含水率约30%。试验用种为郑丹958玉米杂交种，播种期为2012年5月6日。播种机作业速度为2.46km/h（一挡）。3.3播种均匀稳定性检测    根据我国播种机播种质量检测标准，确定主要检测内容包括各行播种均匀变异系数、总播种均匀变异系数、重播

6、率、漏播率及粒距合格率。主要检测依据为GB/T567--2008《农业机械生产试验方法》和GB/T5262--2008(农业机械试验条件、测定方法的一般规定》。主要检测仪器设备有钢直尺、钢卷尺、土壤含水率测定仪等。    具体试验方法为：播种机作业后，在每一行各取12个点（特殊情况下可有变动），分别测量种子之间的距离（粒距），计算平均值；计算每一行和总的播种均匀变异系数、重播率、漏播率、粒距合格率等指标。试验结果见表2和表3。    由表2和表3中的数据可以看出，可调式免耕播种施肥机作业的重播率为零，但是漏播率略高、为8.84%。通过对机具

7、结构进行分析，认为是地轮的位置过高，导致播种机遇到障碍物（秸秆或大土块）时打滑而造成漏播。因此对本设计的机构及布置进行调整和改动。3.4作物出苗情况分析    5月28日于同一地点观察玉米的出苗情况，数据分析结果见表4。通过与播种机播种结果比较可以发现，玉米出苗后的株距合格率较高，重播率较低，漏播率基本不变。观察中还发现，由于播种深度不同，苗的生长情况也不同，总的来说，播深大的种子出苗及生长情况较好。3.5产量情况分析    10月15日对试验地进行玉米测产。采用取样测产法，根据地块情况将试验地划分为2个小区，每个小区随机抽取3个点，每个点

8、取3行、10m长为样点，准确丈量样点实际面积，计算单位面积株数。收获所有样点内果穗，计算果穗数目之后，称取鲜果穗质量，按平均穗质量法取5个果穗作为标准样本，测定鲜穗出籽率和含水率