新型马铃薯播种机的创新性应用

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! m1 Q3 P% o7 o$ B    开发背景：随着现代农业机械化水平的不断提高，实现马铃薯播种机械化是目前农业生产急需解决的问题。最近几年我国也出现了初具规模的马铃薯播种机，但性能和效率不是很近人意。主要存在的问题有重播和漏播、株距不均，且大多只能实现半自动播种，仍需借助人力。这些问题直接导致马铃薯播种机难以推广。而在我国，马铃薯的种植范围广泛，因此进一步研制马铃薯播种机很有必要。
    结构说明：该马铃薯播种机由拖拉机、机架、旋耕机、开沟器、输肥管、覆土器、种箱、肥箱、排种器以及镇压轮构成，在机架的前梁上有上、下悬挂架用于与拖拉机连接；种、肥箱侧板固定在机架中间横梁的上方，前边为肥箱，后边为种箱，下边固定排肥、排种装置；在肥箱前面有一根安装开沟器的梁，通过U 型螺栓将开沟器的扁钢锁住，从而可以调节开沟深度，开沟器在横梁上可根据需要进行横向移动来调节行距；机架的后梁用来连接镇压轮。
    功能与使用说明：该播种机能一次性完成旋耕、开沟、施肥、播种、整平、覆膜、覆土等功能。该机由拖拉机主轴带动万向节给旋耕装置传递动力，圆盘式开沟器经拖拉机带动开出一条合适的沟。增加驱动地轮作为施肥排种的动力源。地轮随拖拉机前进而转动，由地轮传递动力，在地轮轴的两端各装一个传动链接，通过链条
    将力矩传给中间传动链轮，再由中间链轮将动力传给排种排肥装置。地轮随拖拉机前进而转动，通过链条将动力传给施肥、播种机构，排出的化肥和种子先后进入开好的地沟中，覆土器进一步覆土种沟，在进行滴灌带的铺设和覆膜作业，最后镇压轮压密种床并在膜上再次覆土。
    设计原理：通过对国内外现有播种机的了解得出以下结论：国外普遍使用的是全自动的大中型马铃薯种植机。这些机组的作业效率很高，是值得研究与推广使用。但考虑到较高的价位，不适应在我国使用。本次设计为了减小马铃薯播种机的体积，提高设备的通用性，并适应我国北方地区种植作业的要求，采用可横向移动和上下调节的圆盘式开沟器、勺链式排种、转轮式排肥器、圆筒式镇压轮设计了小体积马铃薯播种机，使得该机结构紧凑，性能稳定，非常适合我国北方地区马铃薯种植，且生产难度不大，生产成本也不高。
3 U% k, O0 i; _0 S! ]    设计方案：总的设计方案为用Solidworks绘图软件做出设计零件，进行装配，用Solidwork Simulation对产品进行有限元分析，得出其最大应力应变，为产品设计提供理论依据。
8 a( B6 n7 X* I' \9 S/ I    该马铃薯播种机为双行播种机，主要部件有拖拉机、机架、旋耕器、种肥箱、开沟器、覆土盘、镇压轮、勺式排种机构和排肥器等部件构成。
    首先是考虑它的传动路线：传动路线要保证总体传动可靠，高级渲染技术3dsource.cn/manufacturing/detail/product1-2012101534.html不影响拖拉机工作。根据整机结构以及拖拉机的位置来确定传动路线，使马铃薯播种机在工作过程中能满足旋耕、开沟、播种、施肥和镇压等工作的需要。鉴相关机型，将传动路线分为两条路线。第一，前面部分该机的拖拉机主轴通过万向节给翻耕装置传递动力，万向轴通过齿轮箱带动旋耕机转动；第二，后面部分地轮随拖拉机前进而转动，由地轮传递动力，在地轮轴的两端各装一个传动链接，通过链条将力矩传给中间传动链轮，再由中间链轮将动力传给排种排肥装置。
% \# W6 [- ?+ S7 C4 z8 d# S% M3 d    其次是对各个零部件的设计：（1）旋耕装置的设计：由于南北方气候的差异，导致其土壤的湿度也有所不同，北方的土壤要比南方的干燥一些，故其对翻耕的强度要求也要高一些，而西北地区是我国大面积种植马铃薯的主要地区，这也是本次设计要考虑的一个内容。（2）开沟器的设计：开沟器应适应各种土壤条件，开出平整并深浅一致的地沟。（3）排种装置的设计：排种机构是马铃薯播种机的核心部件，对排种机构的要求是不伤种、漏播和重播率低、运转平稳、投种碗设计合理、株距均匀。（4）施肥装置的设计：施肥要均匀，有固定的施肥间距，尽量避免肥料的漏施和重施和烧苗现象。（5）
    滴灌装置的设计：要保证滴灌带的完整性，方便以后的灌溉。（6）覆土装置的设计：覆土装置要能够完全覆盖种沟以及开出两边垄沟。（7）覆膜装置的设计：要保证覆膜的流畅性。（8）镇压轮及膜上覆土装置的设计：本设计中的镇压轮不但起到镇压的作用，在覆膜后将其压实，而且还兼膜上覆土的功能。
    最后完成装配并对设计方案进行修改，保证该播种机能完成所有的工作，其次在其结构上进行优化设计使得机器功能比较完善，几乎能够完成所有农艺要求的工序。对地块的适应性也比较好，完全适应北方的土质要求。播种机的垄距、垄高、行距、行宽、株距、播深、施肥深度的参数都可调，且调节方便。另外，本机尽量减少重要加工面，从而减少成本，真正做到低成本高效率。
7 W/ Z) |# A# v4 x    该马铃薯播种机是根据现有马铃薯播种机存在的一些问题和西北地区马铃薯的种植条件研制而成的。它能一次性完成翻耕、开沟、施肥、播种、整平、覆膜、覆土等功能。该播种机的创新点主要有以下几个：（1）该播种机功能齐全，机械化水平有所提高；（2）降低排种器的高度，精确计算种勺间距，减少了漏播和重播现象；（3）加入膜上覆土机构，在减少劳动力的前提下提高了成活率，减少了后续人工扣膜的工作。该播种机还装有滴灌装置，方便土豆生长过程中的灌溉。