毕业设计论文小型气吸式小麦精密播种机的设计.doc

1、 本 科 毕 业 设 计题目 小型气吸式小麦精密播种机的设计 系 别: 工程技术系 专 业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学 号: 指导教师: 职 称: 20XX年 4 月 29 日 摘 要小麦精量播种技术具有省种高产的优点，受到广大农业生存者的欢迎。但是目前国内使用的小麦精播机绝大多数都是机械化，对种子的形状尺寸要求严格，而且容易造成一定种子的破环率。气吸式精播机由于不伤种子、对种子外形要求不严、通用性好，是今后精播机的发展趋势。本课题主要针对现有的精播机存在的缺点，在原有播种机的基础上重新设计整体、刮种器、排种器等装置，极大的提高了刮种效果和排种精度。通过减小平行四连杆的尺寸使播种

2、单体结构更假紧凑、整机的质量更轻以及采用“前四后二”的播种单体布置方案。几个方面的改进进一步提高了精播机的整体工作性能，使其具有更好的推广价值。通过查询资料，了解了小麦精量播种的研究现状和发展过程。并在此基础上，通过对国内外典型的气吸式精播机和机械化精播机的结构对比，分析了气吸式小麦精播机的结构特点和今后的发展趋势，进而提出了本课题的研究思路和方案。最终设计出最新的不伤种、播种精量、速度快的小麦精播机。关键词： 气吸式； 小麦精播机； 整体结构； 改进研究； 趋势全套图纸加V信153893706或扣 3346389411AbstractPrecision Seeding Wheat Breed

3、er technology has the advantages of high yield, by the majority of agricultural survivors welcome. However, domestic use of wheat sowing machine precision overwhelming majority of mechanization, seed shape and size of demanding, and prone to be broken to a certain rate of seeds. Suction machine prec

4、ision as not to hurt the seed sowing, seed shape not strict, common good, the future development trend of precision sowing machines.The main subject of the fine broadcasters for existing shortcomings in the original seeder to re-design based on the whole, scraping kinds of devices, metering device a

5、nd other devices, greatly improving the effectiveness and seed species scraping accuracy. Parallel four-bar linkage by reducing the size of the planting is more fake compact monomer structure, the whole of the lighter and the use of the top four after two Seeding single layout. Several improvements

6、to further improve the overall precision sowing machine performance, better promotion of its value.By querying the data, understand the precision sowing of wheat status and development process. And on this basis, the typical home and abroad through the gas suction and mechanical precision sowing mac

7、hine precision sowing machine structure comparison and analysis of the air-suction wheat sowing machine precision structural characteristics and future trends, and then raised the issue research ideas and programs. Is not the final design of the latest injury types, seeding precision, speed and prec

8、ision of wheat sowing machine.Key words: Suction; Wheat precision seeding machine; Overall structure; Improvement; trend.目 录1 绪 论11.1 研究课题的目的和意义11.2 气吸式精播机的发展与研究现状11.2.1 国内小麦精播的现状11.2.2国外精播机的研究现状11.3 研究的内容和方案21.3.1研究内容21.3.2 研究方案21.4 预期结果及创新21.4.1 预期结果21.4.2 课题设计创新32 目前现有精播机结构分析32.1 结构分析及主要参数32.2 存在

9、的问题53 精播机的设计63.1刮种装置的设计63.1.1 一级刮种器的结构63.1.2二级刮种器的结构73.1.3 工作原理83.2 排种器的工作参数93.3 平行四连杆103.3.1 平行四连杆仿形原理103.3.2 平行四连杆尺寸113.4 开沟器的设计113.4.1箭铲式开沟器的选用及其开沟原理113.4.2 开沟器结构123.4.3 开沟器与排种器的相对位置133.5 覆土器的设计133.6 种箱设计143.7 精播机传动设计143.7.1 传动方式选择143.7.2 传动比计算153.8 风机的选择163.9 地轮的选用164 结论16参考文献17致 谢181 绪 论1.1 研究课

10、题的目的和意义 小麦是我国的主要粮食作物，随着我国农田机械化作业水平的不断提高，机械作业的面积不断增大，小麦播种机已经成为我国农业中必不可少的工具。小麦播种必须在较短的播种农时内，根据农业技术要求，将种子播到田地里去，使作物获得良好的发育生长条件。而我国目前推广使用的是由谷物播种机过度到精密播种的机械式小麦播种机，对种子的外型要求严格，而且有一定的种子破碎率，另外，由于小麦播种行距要求较小，机械式的精播种机总体结构配置复杂拥挤，整体笨重，所以机械式的小麦精播机的整体性能还不是很好。播种质量的好坏，将直接影响到作物的出苗、苗全和苗壮，因而对产量的影响很大。气吸式小型小麦精密播种具有省种高产的优点

11、可以保证种子在田间合理分布，播种量精确，株距均匀，播深一致，作业速度较快，为种子的生长发育创造最佳条件，可以大量节省种子，减少田间间苗用工，保证作物稳产高产。1.2 气吸式精播机的发展与研究现状1.2.1 国内小麦精播的现状从国内小麦精密播种机的工作状况来看,现有的机械式排种器虽然结构简单,成本低,但应用于小麦精播时,作业效果不理想,不能精确、单粒排种,作业速度普遍偏低,当作业速度高时,种子破碎率也随之增加。气吸式排种器结构复杂,成本高。例如用小区双吸盘排种器进行精播时,虽然作业效果好,排种精确且不伤种,但其播小麦时作业速度低,且结构复杂,成本高,在大田应用受限。从原理与结构上开发设计新型小

12、麦精密排种器和播种机,尤其是气吸式型,考虑实际生产作业需要,在满足精播要求的前提下降低成本,提高精播机作业速度,已迫在眉睫。以播种后的平均株距作为评价标准是可以的，而评价播种机是否满足设计株距的播种时,应以设计株距作为评价标准。增刊梁素钰等：我国小麦精密播种机的现状与发展趋势小麦精密播种机的发展趋势从我国目前情况来看，机械式的小麦精播机占主导地位，气吸式的只应用在小区上。气式的播种效果较好,不伤种子，对种子尺寸要求不严格，通用性好，田间作业速度较高，因此小麦精密播种机的发展应以气吸式为主,机械式为辅。通过提高田间作业速度和增大单机幅宽,提高小麦播种机组的生产率。小麦的精密播种技术与免耕和铺膜相

13、结合,发展耕整地播种联合作业机具,可提高播种机的通用性和适应性1.2.2国外精播机的研究现状 麦类作物精密播种是一个世界性难题。上世纪60-70年代，苏联、英国、德国等欧洲发达国家曾先后起步试验研究小麦等精密播种技术。苏联:1960-1975年国家曾高悬重赏(1万卢布)解决小麦(黑麦等)精密播种问题。BHCXOM等单位曾列题解决小麦精密播种的技术问题，但三起三落。英国:1971-1974年进行了小麦精播机试验，Stanhey公司设计制造了PSD-80小麦精播机，由于结构笨重、通过性能差、种子破碎率大等一系列缺点，只生产了20台精播机便停产了。80年代至今，英国再没有新精播机出现。德国约与英国同

14、时，制造了GS-23气吸式小麦精播机试验精播机，没有进行批最生产。据苏联小麦精播机研究者述，1980年英国、德国的小麦精描农艺实际上是窄行距(10.5cm)大播量(80kg / ha)的条播每株分集只有2个左右欧洲、苏联的农学家至令仍坚持采用7.5cm, 10.5cm,15cm的窄行距条播农艺规范和25.8cm的营养面积，因而没有可能实现真正的小麦精少量播种.1.3 研究的内容和方案1.3.1研究内容1）对目前普通小麦播种机进行研究，了解构造和原理，搜集各种类型小麦精播机资料进行结构分析，提出本次设计的改进方案和整体结构。2）设计气吸式排种器，改进优化播种机排种器的内部结构，对气吸空间进行优化

15、增加圆盘气孔的形状。3）设计播种机的总体结构，种箱和风机要放在合理的位置，设计节能省力的机械链。4）设计开沟器和输种管，开沟器形状应该要适应各种环境，厚度要合适，开沟器容易变形，所以选用好的材料也是关键。输种管要适当，不能太大也不能太小，要保持种子能顺畅落下，材质方面也很关键。5）最后对播种机整体进行设计，对所有的数据进行最后的核对，对设计做最后的修改。1.3.2 研究方案通过网络和书本搜集资料，了解目前播种机的设计和原理，分析目前播种机存在的问题，对目前各种播种机的研究对比，自主研究设计。首先参照以往的精播机进行整体设计，画出整体结构图，再进行整体优化，完善结构。整体结构要简单，要有可拆性

16、有利于保养和维修。然后分部进行研究和设计，首先选择排种器的设计，本机采用的气吸式排种器,首先要选择风机的大小，风机功率要合理利用起来，避免能量的损耗。排种盘的设计要考虑种子的特性，形状和大小，还有要适合各种作物的种子要求。然后在进行开沟器和镇压轮的设计，开沟器主要是材料要合理，要能适应各种环境作业，形状大小根据具体要求设计。镇压轮的设计要参考资料。最后对整个设计做一个优化，把不合理的，不完善的结构完善。再画出整个设计的结构图，根绝数据进行模拟实验，最后得出设计的成果。1.4 预期结果及创新1.4.1 预期结果1）达到预想的设计成果，对精播机的结构和原理完全了解。2）排种器采用气吸式圆盘和刮种

17、器配合使用，达到播种精确。开沟器适应各种环境。3）整体外型结构紧凑，体积小速度快，达到操作方便大效果。4）争取做到节能，采用小型拖拉机进行大面积作业。5）结构简单，拆卸方便，有利于精播机的保养和维修。1.4.2 课题设计创新为了提高现有精播机播种性能，针对其所存在的不足之处，我做了以下几个方面的改进：（1）提升排种器的位置。把原精播机中的四连杆后面的槽钢换成两个垂直的连杆并相应地加大这两个连杆的尺寸，将原来处于仿形四连杆机构下面的排种器改装到四连杆的后面，使得排种器与地轮间的动力传动由水平改为倾斜向上，进而改变原来传动链条位置过低、链条拥土的弊端。此外，为了保持精播机原有的低投种点特点，开沟器

18、也相应地移置到排种器的下方，固定在地轮纵梁上，另外，在开沟器和排种器之间也没有输种管，只是在开沟器的顶部增设一个喇叭形接种口，以保证排种器排出的种子全部直接进入开沟器。经过这样改进，既解决了原精播机链条拥土的缺陷又保留了其低投种点的长处。（2）采用“前四后二”的整机布局方式。“前四后二”的整机布局方式就是在六行的小麦精播机上，机架前横梁安装四个播种单体，其中中间的两个播种单体间距为小麦单位播种行距，两边的两个播种单体与它们相邻的中间的播种单体间距为2倍的小麦单位播种行距；另外，在机架后横梁安装余下的两个播种单体，这两个播种单体的间距为3倍的小麦单位播种行距，并且，后横梁上的这两个播种单体与前横

19、梁上的播种单体交错安装。“前四后二”型播种单体布局方式，一方面在一定程度上解决了窄行距小麦精播机整体配置拥挤复杂的难题；另一方面，采用“前四后二”型机架精播机的重心比较靠近配套动力，改善了小麦精播机组作业时的纵向稳定性。（3）利用排种器的台架实验进一步优化了精量排种器原有的设计参数，如排种器的直径、转速、型孔数、机组前进速度以及风机的工作参数，尽可能地减小了排种时种子的初速度，使粒距更加准确、均匀。同时利用台架实验确定了影响该排种器排种性能的主要参数及其选取范围。（4）提高了一些零部件的加工精度，特别是排种器的加工精度，使播种机的整体可靠性更高。将原精播机的排种器的铸铝材料改为45#,钢，提高

20、排种器的强度，并采取防锈措施。排种器轴与动轮的联结方式改原来的紧固螺钉联结为平键联结，以防滑丝或松动。提高加工精度，尽可能地减小排种器动、定轮之间的间隙并保证其较高的同轴度，以减少传动过程中的干扰和漏气。2 目前现有精播机结构分析2.1 结构分析及主要参数针对我国小麦机械播种机的发展趋势和调查，通过查询资料了解到目前现有大部分精播机的机构为六行播种机，其播种机单体结构图如图2.1所示。该机的排种器为双圆盘气吸式精量排种器，由动排种盘和定排种盘组成，两个盘垂直安装在排种器轴上。定盘在一定范围内有吸室，其余部分为常压，吸室外圆周的中间部位开有220的沟槽作为吸气道。动排种盘空套在定盘上，动排盘的圆

21、周上均布着86个1.9的型孔。具体结构如图2.2所示。排种器工作时，沟槽与定排种盘组成负压吸室，利用吸室的负压把种子吸附到动排种盘的型孔上，当动排种盘转过定盘上的开沟槽后，吸室内的负压消失，于是种子就脱离排种器，种子被排出。图2.1 目前使用最多精播机示意图1.四连杆机构 2.地轮 3.传动链 4.排种器 5.开沟器6.输种管 7.压力弹簧 8.机架 9.种子箱排种器吸室内的负压由离心式风机通过风管提供，风机安装在拖拉机的前保险杠上。风机的功率为2.0KW左右。为了防止重播，排种器上设有组合刮种器，该组合刮种器是由四个摆臂式动刮种片组成。该播种机采用箭铲式开沟器，并且，开沟器位于排种器的前方，

22、排种器与开沟器形成一体。排种器排出的种子直接落入开沟器，进而进入种沟。播种单体采用平行四连杆仿形机构，在上下仿形过程中，开沟器做垂直运动，使开沟器的入土角保持不变，从而保证了播种深度的一致性。地轮做仿形限深轮，由于小麦播种行距较小，限制了播种单体的横向尺寸，所以地轮安装在开沟器的后方，也就是前后仿形的形式。四连杆上的斜拉杆及其压力弹簧为仿形调节机构。图2.2 精播机排种器结构图1.静排种轮 2.动排种轮 3.排种器轴4.吸孔 5.垫圈 6.轴承排种器的动力来自地轮的转动，通过链条传递给排种器轴，传动简单可靠。粒距的调节是通过更换地轮上的链轮即小链轮来实现的。在整体布局上，该播种机采用的是前后三

23、个播种单体交错排列；整机同18马力的小四轮拖拉机采用后悬挂配套使用。2.2 存在的问题1) 排种时种子的下落初速度不为零，造成种子在种沟内的实际粒距与设计粒距有所偏差。在试验中我们发现，排种器排种时，种子的下落初速度较大，在机组前进方向有一定的分速度，这样就使得种子在下落的过程中有沿着机组前进方向的位置移动，所以种子在下落到种沟后就会与所设计的粒距有偏差，种子的下落初速度越大，播种时的实际种子粒距与设计粒距的偏差就越大。2) 排种器的位置太低，造成传动链条拥土的现象。为了有利于精确粒距的形成，目前现有的大部分把排种器与开沟器设计成一体，并且排种器的位置与地轮的位置放在同一水平高度。但是，这样的

24、设计就造成了排种器与地轮之间的传动链条离播种地面的相对高度太低（120 mm），当播种机作业遇到松软的土壤或杂草和作物残留秸秆时，杂草和作物残留秸秆就会连同土壤一起在地轮前面堆积起来，并塞满链条，造成排种器和地轮上的链轮无法转动、动力传递终止。地轮产生滑移，排种器无法正常排种，造成严重的漏播。由于传动链条拥土而造成漏播的现象在目前现有的大部分作业中时有发生，这样就严重的影响了该机的播种性能，这一问题是目前现有的大部分所存在的最主要的问题。3) 组合动刮种器工作性能不可靠，排种器重播率较大。刮种器或清种器是精密排种器的重要组成部分，它是保证精确定量播种的第二手段。目前现有的大部分采用了组合式动刮

25、种器，该刮种器由四个动刮种片组成。这四个刮种片是摆杆式的，一端固定在排种器护种罩上，另一端横跨于排种器圆周上刮去吸孔上吸附的多余种子。四个上下刮种片的位置分别定为61、57、45、41。试验中发现，该组合刮种器在工作中容易变形，刮种片用于刮种的一端定位不准，因而容易放过吸附在吸孔上的多余种子，造成了严重的重播。4) 播种单体重量太大，给小马力拖拉机造成了一定的动力负担。目前现有的大部分的一个播种单体重50kg,再加上机架以及风机的重量，那么，整机的重量接近400 kg，这就给与播种机配套的小马力拖拉机造成了过大动力负担。当播种机运输过程中遇到爬坡时，拖拉机行驶就有困难；在机组作业时，如果播种土

26、壤的粘度过大或者播种地的耕整质量不好时，拖拉机前进行驶就会不是很稳定，在播种过程中拖拉机有停车的现象此外，由于样机的整机重量太大也使得整个播种机组作业时不灵便。5) 播种机整体布局拥挤，播种单体在机架上的布局不对称，机组作业时纵向稳定性不好。小麦精密播种较中耕作物的精密播种要求行距小，这样，小麦的窄行距精播给精密播种机的整机布局造成了困难，使整机配置拥挤复杂。目前现有的大部分的六个播种单体在整体布局上采用前后各三个播种单体的方式，并且前后的播种单体交错安装。虽然，该布局方式在一定程度上缓解了整体布局拥挤的难题，但是，也存在着以下两个问题：一是较小的播种行距使得相邻播种单体之间的空余间隙很小，又

27、加上向外突出的传动链轮和吸气嘴，使得播种单体的横向空间加大，这就更增加了播种单体横向的拥挤程度。二是尽管前后播种单体交错安装，但是，播种单体的纵向尺寸过长使得前后播种单体之间的空间很小，这样也加重了整机的布局拥挤。另外，播种单体的纵向尺寸过长，使其与配套的小四轮拖拉机距离太小，不利于播种机的提升和运输。当运输中有下坡时拖拉机提升播种机的高度不够，后面三个播种单体的开沟器有抵触路面的情况。6) 整机的可拆卸性不好。目前现有的大部分在制造上，大多数的结构联接都采用了焊接的固定方式使得部件之间的可拆卸性很差，这个问题突出表现在地轮、排种器、开沟器的连接上：目前现有的大部分是把开沟器和排种器的护种罩焊

28、接在一起的，给部件的更换和整机的维修带了诸多的不便。3 精播机的设计3.1刮种装置的设计由于小麦种子外形不规则，每一粒种子不可能都严密的堵住排种器上的吸孔，所以可能出现一个型孔吸附多粒种子的现象。为了保证精量排种，所以必须采用刮种装置刮去吸孔上多余的种子。为了保证精量排种，新样机的刮种器我们采用了两级刮种装置。3.1.1 一级刮种器的结构通过参考原有的刮种器结构基础上，总结出现有刮种器存在的缺点和工作特点依据本排种器的结构特点和排种特性，设计出一种固定轴式刮种器。结构如图3.1所示。图3-1 一级刮种器结构图1. 排种轮 2. 护种片 3. 一级刮种器固定位置 4. 小种子箱后挡板5. 小种子

29、箱底挡板 6. 固定螺栓 7. 一级刮种器 8. 凹槽9. 吸孔 10. 二级刮种器固定位置该刮种器为一个固定在排种器护种片上的细长阶梯圆轴，轴上对着排种器的一面开有三个凹槽，中间的凹槽开口正对着排种器圆周上的吸孔，凹槽与排种器圆周之间的距离记为，两边的凹槽与排种器圆周的距离记为，下面确定、的取值。在种子的尺寸中，长宽厚，所以在计算中，我们只需考虑种子横着被吸附在型孔上和种子被竖着吸附在型孔上的两种情况即可。当种子被竖着吸附在型孔上时： (3-1) 为种子的厚度，在这里取不同品种小麦种子厚度的平均值： ,所以， (3-2) 当种子被横着吸附在型孔时： (3-3)L为种子的长度，在这里去不同种子

30、品种小麦种子长度的平均值： ，所以， (3-4)但是，种子被理想化横着吸附的情况很少，所以，计算种子被横着吸附时的必须考虑一个系数k。实际上，绝大部分情况下种子是被倾斜的横着吸附在型孔上的，所以在这里不妨取k=0.7。那么种子被横着吸附在型孔时的为 (3-5)即 (3-6) 由（3-2）（3-6）两式确定 (3-7)考虑到该刮种器的实际刮种情况及便于凹槽的加工，所以取。一级刮种器圆轴上两边的凹槽是为了使二级刮种器刮下的多余种子回落到小种子箱内，所以理论上的值在大于种子尺寸的基础上越大越好，但是考虑到圆轴的尺寸（=12 mm）及一级刮种器的强度，在这里我们取。3.1.2二级刮种器的结构精播机所采

31、用的是组合式动刮种器，共上下两组，每一组又分别由两个刮片组成。该刮种器能在一定程度上实现刮种目的，但是，通过排种器的台架试验表明，由于该组合刮种器的刮种片是一端固定的，所以活动端的定位不准，而且刮种片容易变形，导致刮种片的位置与所设计的位置有一定的偏移，这样，每一组内相互配合的刮种片的间距就会变大，那么该刮种器就放过了吸孔上本来该刮掉的多余种子，造成了重播。所以，原来的刮种器工作性能不可靠归根到底是由于刮种片变形而引起其间距变大的缘故，由鉴于此，我们对原来的刮种器进行了改进，设计了一种固定式组合刮种器，其结构如图3.2所示。新刮种器是由一个整片的薄铁沿图3.2中所示的五条折线按照一定的角度折成

32、刮种结构由刮种片1和刮种片2组成。使刮种片不容易变形，而且考虑到加工方便，我们采用的薄铁厚度为0.8mm。这样就很好的避免了原来两个独立的刮种片容易定位不准的缺陷。右图中的为刮种片1和刮种片2之间的横向间距。的大小对于刮种效果至关重要，过大会造成漏刮多余的种子，过小会造成种子破碎甚至吸孔上的所有种子都被刮掉。由表3-1可知小麦种子的平均尺寸为：长=6.48mm，宽=3.34mm，厚=2.95 mm，为了刮去吸孔上多余的种子，并且还得让一粒种子通过，结合实际的情况，在这里取=3mm。L为刮种片1和刮种片2之间的纵向间距，考虑到排种轮的圆弧尺寸以及便于更有效的刮种，在这里取L=40mm。图3.2

33、中左图所示的d为种子通道的原始尺寸，d=L+。b为种子通道的高度，所以b必须大于种子的厚度，小麦种子平均尺寸不妨确定b=10mm。右图中的角为两个刮种片与护种片之间的夹角，依据实际的反复对比试验，参照护种片之间的宽度（B=40mm），这里我们取。二级刮种器通过螺栓固定在护种片上，为了避免对种子的挤伤，二级刮种器安装时两个刮种片的倾斜方向应顺着排种器的旋转方向（种子的运动方向），具体如图3.2所示图3-2 二级刮种器结构图1. 固定孔 2. 刮种片 3. 刮种片3.1.3 工作原理设计的新刮种器是由上述的一级刮种装置和二级刮种装置组成，为了使排种器的吸孔充分吸种，一级刮种装置尽可能的远离小种子箱

34、结合排种轮的圆周尺寸（=100mm），在这里我们把在一级刮种器固定在图中的位置。为了使刮掉下的种子能及时的回落到小种子箱内，二级刮种器的位置固定在图中的位置（见图3.2所示）。排种器排种时，先由一级刮种装置对吸孔上的种子进行刮种，一级刮种器中间的凹槽会初步的刮掉一部分吸附在吸孔上的多余种子，然后，种子随排种轮转到二级刮种装置，由其完成主要的刮种任务。种子在二级刮种装置区间内，先由刮种片1对吸附在吸孔上的小种子群进行刮种，然后再由刮种片2进行刮种，刮掉的多余种子经一级刮种装置两边的大凹槽回落到小种子箱内，从而完成最终的刮种任务。由以上所述的新刮种器的工作过程来看，排种由吸种到排种过程中，吸孔上

35、的种子由小种子箱到脱离吸孔整个过程中，经历了三次的刮种，从理论上讲，设计的新刮种装置的工作性能是很可靠的，是能够满足精量排种的要求。3.2 排种器的工作参数现在已知排种器的直径（D）、型孔数（Z）及拖拉机的理论速度（V），下面确定排种器的相关参数。（1）排种器的转递 （3-8）其中，v=73833mm/min，为拖拉机的中档速度4.43km/h。=2%，为拖拉机的滑移率。所以，当播种粒距A=33mm时，当播种粒距A=20mm时， （2）排种器型孔处的线速度 （3-9） 式中：D为排种器的直径，D=200mm=0.2mn 为排种器的转速，=42.0（rpm），=25.4(rpm)所以 采用此方案

36、一方面极大的提高了排种器在整机中的相对水平位置，使传动链条由原来的水平位置变为倾斜向上，避免了传动链条拥土；同时也缩短了排种器与地轮之间的传动距离，使传动更加平稳可靠。另一方面，由于排种器位置从平行四连杆机构下面移出，平行四连杆的纵向尺寸可以适当缩小，从而减小播种机的纵向长度，使机构简洁、紧凑。另外，由于后支座、地轮纵梁、地轮以及开沟器这几个部件固定在一起形成了一个刚体构件，所以，在平行四连杆机构仿形运动中，排种器与地轮的中心距离不变，有利于传动链轮的动力传递。图3-3 新样机的结构示意图1. 地轮 2. 链条 3. 护种片 4. 导种管 5. 种子箱 6. 排种器支座7. 斜拉杆 8. 排

37、种器 10. 接种漏斗 11. 开沟器3.3 平行四连杆3.3.1 平行四连杆仿形原理根据有关参考文献的论述和目前现有的样机的试验情况，平行四连机构仿形机构能够适应地面的起伏变化，仿形准确可靠，有利于提高播质量，所以在新样机的设计中我们还是采用了平行四连杆仿形机构。图 3-4 平行四连杆仿形原理图1. 固定转轴 2. 后支座 3. 开沟器 4.地轮 5. 纵梁 6. 拉杆弹簧平行四连杆机构是由上下拉杆（AB、CD）、前支座（AD）以及后支座（BC）组成，其中杆ABCD，ABCD。前支座固定在播种机机架上，上、下拉杆于之固定铰连接，AB、CD都可以绕其铰连接点在垂直平面内转动。后支座BC是竖直的

38、即BCAD。所以，AB、CD和BC、AD就组成了一个平行四连杆机构。后支座与上、下拉杆的连接是转动轴的动连接，这样，后支座只可以在垂直平面内做垂直运动，而不能前后摆动。此外，由于后支座、地轮纵梁、地轮以及开沟器这几个部件固定在一起形成了一个刚体构件。所以，在播种机作业时，固定在后支座上的地轮和开沟器始终做垂直运动，从而使开沟器的入土角度保持不变。这样，箭铲式开沟器所开出的种沟深度一致，有利于播深的控制。3.3.2 平行四连杆尺寸目前现有的大部分的排种器、开沟器都位于平行四连杆机构的下面的，所以受排种器、开沟器的尺寸的限制，四连杆机构的纵向尺寸较大。播种机作业时，平行四连杆机构随着地面的起伏做

39、上下仿形运动，但是，由于小麦的播深不是很大，而且在大多数情况下，地面的耕整质量较好，所以，四连杆的上下仿形运动不是很大。故此，在新样机中可以适当减小四连杆的纵向尺寸，以缩短整机的纵向尺寸。在这里，考虑到四连杆实际的仿形大小以及整机的结构布局情况，把四连杆的纵向长度由原来的330mm减小到220mm。3.4 开沟器的设计开沟器的作用主要是在播种机工作时，开出种沟，引导种子进入种沟内，并使湿土覆盖种子。开沟器所开出的种子沟形状和表面状态对种子的着地性能有着很大的影响,着地性能好才能保证播种株距均匀、播深一致。另外，种床是种子扎根、出苗的土壤环境，是幼苗和植株生长的场所，所以，开沟器所营造的种床的直

40、线性和方向性将对以后的小麦长和田间管理有着直接的影响。从某种意义上讲，开沟器是播种机仅次于排种器的重要工作部件。3.4.1箭铲式开沟器的选用及其开沟原理依据参考文献我们知道，开沟器的开沟工艺最好能满足以下两个方面的要求：1) 播种开沟时不开大沟，不大翻土、不大幅度的侧向推移土壤，减少上下层干湿土掺混和减少土壤墒情损耗，并切能保证湿土直接覆盖种子。2) 开沟器能使土壤上下松动，并且原地放回，另外，开沟器本身的自动覆土能力强，能避免敞沟露种。依据以上两个要求，经过对当前众多的开沟器作了对比研究后，我们选用了箭铲式开沟器，其开沟宽度小（约20mm左右），形成的V形沟槽限制了种子沿沟底弹射滚动，有利于

41、精密粒距的形成，同时又增加了挤压成沟的坚实度，有利于小麦的发芽出苗。箭铲式开沟器的开沟工艺过程好像一个对称的平面楔入土层，当其向前推移时，就会对箭铲面前上方的土层进行挤压，从而初步的开出沟槽。当箭铲前进时，土层基本上上下错位，而且每个土垡条中的水平层次仍是平行自身运动，所以上下干湿土壤掺混较少。图3-5 箭铲式开沟器开沟原理图1. 平移土流 2. 翻转土流 3. 开沟器导管 4. 回落土流 5. 箭铲开沟器铲尖中部土层在移动过程中遇到导管3后，就会向两侧分流,一部分沿着导管逐步的向上攀升,当其达到极限高度位置时,土层就向前翻卷塌落.另一部分的两侧土流越过开沟器铲翼的最高处继续向导管后方绕去,并

42、重新向中线收拢。这样，在开沟器的上方和左右方向都有土壤铺盖，所以就形成了封闭的“铲下沟”（见图3-5），由导管内下落的小麦种子流正好撒落在土流的“铲下沟”内，从而完成播种过程。3.4.2 开沟器结构在新样机中，我们选用的箭铲式开沟器主要由接种漏斗1、开沟器导管4、开沟铲3、播深调节板6组成，具体结构如图3-6所示。开沟器导管是一中空的圆管，通过焊铁5播深调节板与之焊接一起，调节板利用其上面的调节孔把开沟器固定在地轮的纵梁上。为了不影响种子流内种子的原始距离、有利于精密粒距的形成，开沟器的位置处在地轮两个纵梁左右方向的正中间，开沟器导管的中心线正对排种轮上的型孔。图3-6 开沟器结构图1. 接种

43、漏斗 2. 开沟器固定螺纹孔 3. 剪铲 4. 导管 5. 焊铁板 6. 播深调节板导管的上顶部按有接种漏斗，排种器排出的小麦种子流就是通过接种漏斗和开沟器导管进入种子沟的。为了保证排种器排出的种子全部进入开沟器导管，接种漏斗的上端口做成了圆弧形，而且，该圆弧形与排种器护种片底部圆弧相吻合。另外，接种漏斗上端口的宽度大于两个护种片之间的距离，安装时，接种漏斗的上端口将两个护种片包在了一起，这样，接种漏斗就一粒不漏的把排种器排出的小麦种子通过开沟器导管送到了种沟内。该箭铲式开沟器的开沟深度的调节是由调节板上的调节孔2实现的。在调节板上设有4个距离均为10mm的调节孔，这4个调节孔与地轮纵梁上的开

44、沟器固定孔相对应。在调节开沟深度时，采用不同的调节孔固定开沟器即可，开沟深度调节范围是10mm和20mm。从上面分析的开沟器开沟工艺原理及开沟器的结构，我们可得出以下两个结论：1) 箭铲式开沟器所开种沟平整、坚实，种子在土流回落以前就已经撒落在沟底了，土流下层的湿土直接覆盖在种子上，从而相成了上虚下实、深浅一致的理想种床，有利于种子的生根、发芽。实践证明，采用箭铲式开沟器播种的小麦出苗齐、出苗快。2) 箭铲式开沟器的开沟播种过程是封闭的，外部环境因素不影响种子流的下落。3.4.3 开沟器与排种器的相对位置排种器的卸种位置是,根据排种器的静态台架试验可以看出，排种器排种时，大多数的种子流是集中在位置的，所以在前后方位上，开沟器导管的中心线应处于排种轮处，如图3-7所示。 图 3-8 覆土器示意图图 3-7 开沟器与排种器相对位置示意图1