花生精播机的设计

花生精播机的设计

李浩 1  通讯作者：吕海强 2

山东协和学院 工学院，山东 济南 250109 山东协和学院 工学院，山东 济南 250109

摘要

农业有诸多环节，播种就是其中重要的一环，现阶段的农业采用很多机械，而机械就是播种环节中的重点部分，优质的播种机可以提高农业中的劳动效率，增加农作物的产量，降低农产品的成本，由此可见在现代农业中，研发高品质的播种机非常有意义和价值，同时，现阶段已经有大量的人员投入到播种机的研发中。因此，本文将会对播种机作进一步研究。首先，调查国内外研究现状，了解目前小型种机的结构形式，进一步分析小型播种机的发展动态。依据小型播种机工作情况，针对小型播种机进行整体设计，包括驱动方式、传动机构等，然后得出花生播种机的整体方案。然后，对花生播种机的传动机构进行设计计算与校核，包括电机选型，选择合适的电机满足设备使用要求，并且针对播种机的链传动系统进行设计，通过计算和分析，验算链传动系统符合设计要求，除此之外，还进一步对小型播种机的传动轴的设计校核，经过计算，传动轴的强度满足要求，并对对设备的轴承做了选型和计算，经过验算，选择的轴承寿命能够满足设备要求。最后，对关键零部件进行设计，包括排种器、外筒壁的设计，经过设计结构更为合理，经过对小型播种机的设计与研究，希望能够为花生播种机设计与生产提供一定的理论依据。

关键词：播种机；农业；结构设计；校核

1绪论

1.1目的及意义

目前的农用设备比起以前有了很大的提升，最主要的原因就是技术的进步，农业操作模式的革新。中国依然是发展中国家，农业的发展尚处于传统阶段，也就是手工操作的阶段，农机在生产上的不足，与发达国家相比，还是处于较低的水平。幸运的是，中国在改革开放的影响下，科学技术突飞猛进，农机行业也随之进入一个新的发展阶段。有些发达国家更早地开展了农机方面的研究，因此相关技术已经比较成熟，农业操作基本采用自动化的模式，中国的多数地区还以人工操作为主，发达地区使用半机械化操作模式，对比之下就显现了差距。尤其在“花生播种机”领域中，中国的技术特别欠缺，因此这一方面要加以重点研究[2]。

1.2研究的主要内容

本文将设计花生精播机。分析现如今小型播种机的发展现状，并对花生播种机的整体结构进行设计，主要包括驱动方式的选取，传动方式选取等。同时分析小型播种机的传动机构，需要进行选型计算，选择合适电机，并且进行链传动结构的设计，选择合适的链传动机构，并对播种机的关键传动机构进行设计校核，其中对轴进行设计和校核，并对轴承进行选型和寿命校核，经过分析该轴承寿命符合要求。另一方面，对于播种机的关键零部件，开沟器和排种器等进行设计。

2总体方案的设计

2.1驱动方式的选择

花生播种机应用环境较为复杂，同时转盘运动时需要频繁往复运动，但整体负载并不大，同时花生播种机需要在环境较为恶劣的土地上使用，所以，综合而言，使用气动传动以及液压传动并不适合，本设计选择使用电机驱动。

2.2传动机构的选择

播种机通常工作在环境恶劣的场合，同时播种机中包含多个传动机构串联，但是整体传动精度并不高，所以，采用链传动就可以满足要求。

2.3花生精播机总体方案设计

播种机使用链传动驱动设备。工作时主动轮通过链齿与链的啮合从而使从动轮旋转并传递动力。

交流减速器是用链条把能量传递到地轮上，再通过减速器把能量传输到地轮上，然后通过链子连接到种箱和肥箱轴上，让种箱和肥箱旋转，这样，种子就会被推到排种管上，然后被推到排种器上，从而实现播种，然后用支架把播种机推到移动的位置上，这样，开沟器就会被抬起来，这样可以减小阻力，增加播种机的机动性。

3花生精播机的地轮设计

地轮的直径和轮缘的宽度是决定牵引力的因素，因此，地轮的参数是非常重要的，经过研究，我得出了一个结论，那就是地轮的直径 D是400mm，轮缘的宽度是120mm。

轮子的滚动阻力是由轮子、支承面的材质（弹性模量）、轮子的大小（轮缘的宽度和直径）、轮子的载荷等因素确定的。农用机械在野外作业时，因为土地是松软的，所以会产生很大的变形，所以车轮的转动有时会比机器的效率高。

对刚性轮在滚动过程中所需要的拉力进行了分析和计算。研究结果表明：土体变形大、轮辙深度大，车轮滚动摩擦系数大；广泛采用的计算刚性轮牵引力的公式为：

4花生精播机的关键零部件设计

4.1 排种器

播种机的排种器至关重要，在设备运行时，其主要是进行排种，实际播种时，排种器将会影响播种质量，影响最终种子的生长。通常情况下，排种器能够将种子均匀排布，然后进入到输种管中，最后种子将会进入到垄沟中。

排种过程中，需要有可调装置调节排种量，使其调节不同数量的种子，花生播种时，不同位置播种数量可以调整，因此，在设计时，需要设计出调整机构。将外槽轮布置成两组，调节它的工作行程，可以进一步调节排种量，从而可以改善播种的数量，并且结构上十分简易。

4.2开沟器设计

在播种机中，开沟器将会直接影响播种效果，影响最终种子的生长情况。因此，需要对开沟器进行较为详细的设计。在设计过程中，开沟深度需要调整，播种的深度会影响种子的生长效果，土壤若是湿润，播种并不需要太深，种子也可以生长，但是若是干旱，比较浅的沟垄，并不能保障给予种子较为充分的养分和水分，最终将会导致种子无法生长。

通常情况下，前开沟器属于点播情况，沟宽大于为40mm。开沟器机构简单，工作较为平稳，操作十分便利。

前开沟器选用锄铲式，当播种深度为60mm，开沟宽约为40mm时，播种机单行工作阻力约为44N,后开沟器也选用锄铲式开沟器。

覆土器用钢板折弯制作而成，其整体重量不易过大，以免覆土深度太深而增加播种机运

4.3镇压轮设计

播后镇压强度要有一定的要求，通常是0.3—0.5kg /cm2。但播种机上所带的镇压轮重量不宜过重，镇压轮的直径应该在150—450mm左右，过大使结构庞大笨重，过小又容易拥土而转动不灵，如果压实了土会壤产生裂纹，容易跑墒。此设计选择采用直径为400mm的轮胎。

结论

播种是农业最关键的工作之一，而播种机械是农业机械重要组成部分，因此，开发高品质的播种设备已成为现代农业发展的必然趋势。所以，本文设计一款花生播种机。首先，依据小型播种机工作情况，针对小型播种机关键零部件以及传动结构做进一步改进，包括驱动方式、传动机构等。然后，对花生播种机的零部件进行设计与校核，包括排种器、外筒壁的设计，经过设计结构更为合理。最后，对花生播种机的传动结构进行设计，并对关键零部件传动轴以及轴承进行校核，使其满足实际的动作要求。通过型播种机的设计，希望能够对花生播种机的理论与实际有一定的促进作用。

最后，通过此次毕业设计，不仅使我对以前所学到的知识有了更深的理解，也提高了我对专业知识的应用能力，还增加了我对自主学习的能力，为将来的工作奠定了基础，同时本次毕业设计也不是一两天能够完成的，需要很长一段时间，也不是一个人盲目完成的，其中少不了老师与同学的帮助，在此过程中，我还看到了同学们契而不舍，坚持不懈的精神，也让我受益匪浅。

参考文献

[1]张柱银，陈思义，明兴祖．数控原理与数控机床[M]．北京：化学工业出版社，2016．

[2]林东．数控技术[M]．北京：北京理工大学出版社，2016．

[3]王爱玲，白思远.现代数控机床[M]．北京：国防工业出版社，2015．

[4]何存兴，张铁华.液压传动与气压传动第二版[M]．湖北：华中科技大学出版社，2016．

论文来源：2023届本科毕业论文（设计）