免耕播种试验台设计.doc
- 文档编号:2352865
- 上传时间:2022-10-29
- 格式:DOC
- 页数:43
- 大小:2.06MB
免耕播种试验台设计.doc
《免耕播种试验台设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《免耕播种试验台设计.doc(43页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
毕业设计
题目:
免耕播种试验台的设计
院、系:
荣成学院机械工程系
姓名:
指导教师:
系主任:
2014年6月18日
免耕播种试验台设计
摘要
课题设计了一套结构简单,使用方便、灵活的免耕直播用播种试验台。
试验台由分别搭载精密式排种器和外槽轮式排种器的两个基础模块组成。
台架基础部分由铝合金型材搭建而成,可方便进行不同类型排种器的快速拆装。
排种器的驱动由可调速的电机完成,可进行不同试验要求下的排种作业。
播种试验台整体既可以在试验室内进行静态排种试验,也可以由简易小车搭载进行动态排种试验。
最后完成了播种试验台两种排种器模块的设计,三维造型,以及对外槽轮式排种器模块的实体制造。
关键词免耕;直播;试验台;排种器
Designofsowingtest-bedfordrillingmachine
Abstract
Inviewoftheproblemoftheno-tillagedirectseedingtest-bedstructurecomplex,occupyspace.designasetofsimplestructure,convenientoperation,flexibleunderno-tillageanddirectsowingtest-bed.Thetestrigconsistsoftwobasicmodules,respectivelywithprecisionseedmeteringdeviceandmeteringdevice.Benchbasedinpartbythealuminumalloysections.Rapiddismountingisconvenientfordifferentkindsofseedmeteringdevice.Drivemeteringdevicebythemotorspeed,canbeofdifferenttestrequirementsforoperationundertherow.Sowingtestbenchcouldbestaticseedingtestinthelaboratory,alsobecomposedofsimplecarequippedwithdynamicseedingtest.Finallycompletedthetworowsowingteststandformoduledesign,3Dmodeling,andthemeteringdevicemodulemanufacturingentities.
KeywordsNo-Tillage;Metering;Device;Test-bed;Seedmeter
II
目录
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1本课题研究目的、现状及意义 1
1.2排种装置国内外研究的现状 1
1.2.1国外研究概况 1
1.2.2国内研究概况 1
1.2.3课题的应用前景 2
1.3本章小结 2
第2章试验台总体方案的设计 3
2.1免耕直播用播种试验台整体构想 3
2.2试验台功能 3
2.3精密排种器模块台架的设计 4
2.4外槽轮式排种器模块台架的设计 4
2.5本章小结 5
第3章传动系统的设计 6
3.1链传动的设计计算:
6
3.2本章小结 13
第4章轴的设计与校核 14
4.1精密排种器模块轴的设计与校核 14
4.2外槽轮式排种器轴的设计和校核 21
4.3本章小结 28
第5章其他工作部件和机构 29
5.1深沟球轴承的校核计算 29
5.2电机的选择计算 29
5.3其他部件的三维设计 30
5.4本章小结 32
总结 33
参考文献 34
致谢 35
附录 36
第1章绪论
1.1本课题研究目的、现状及意义
联合收获免耕直播用播种试验台可以对免耕直播作业进行检测。
通过对播种装置各行排量一致性、总排量稳定性、播种均匀性等播种性能的测试,完成播种装置故障排查,还可以对免耕直播装置进行性能评估与结构的改进以及辅助免耕直播机新产品的研发。
本课题来源于农业生产的实际需求,属于农业机械的检测装置,是小批量生产的机械装置。
具体理论结合实践的意义,对农业生产有着促进作用。
1.2排种装置试验台国内外研究的现状
1.2.1国外研究概况
现代农业技术主要以经济发达的欧美国家作为代表。
这些国家在农业装备和机械化水平等方面具有一定典型性。
美国是世界上农业最发达、技术最先进的国家之一。
近几年,美国在谷物联合收割机、喷雾机、播种机等农业装备上开始采用卫星全球定位系统监控等高新技术。
农业技术出现了向精准农业方向发展的趋势。
美国、加拿大以及西欧各发达国家的播种装置播种幅度比较大,且速度相对更快,这就说明这些国家在一定程度上解决了播种机滚筒的不同转速对排种精度产生影响的问题,并且通过对相关器件性能的改进和提高,加上高新技术的使用,使得在农业播种特别是农业机械检测方面的水平得以提升,检测精度也大大提高。
1.2.2国内研究概况
现阶段,我国的播种装置试验平台主要是带输送式。
例如由中国农业大学所研究的STB-700型排种器试验台。
这个试验台是针对现有的带式排种器试验台不能针对不同类型排种器进行试验的问题及不能模拟播种机实际工作情况而进行的优化改进,试验台可以实现对播种机田间工作状态的模拟,排种高度在0-400mm可调,排种器各方向倾斜角度0-15度可调,能完成标准规定的排种性能指标的检测要求。
2BST-160型播种机性能试验平台是集胶带运动系统,自动喷油刮种和基于图像处理分析的粒距检测系统于一体。
可实现对精密播种器,谷物条播排种器的播种均匀性实验以及其他作业性能试验,具有检测精确,数据可靠的优势。
试验平台采用全液压自动控制与十字轴机构,可以实现播种机4个方向倾斜11度的功能及高度升降调节功能;还可通过计算机和PLC系统对执行机构进行实时控制,可实现全自动控制的性能试验,同时也可用手动方式进行试验。
综合几个典型的国内播种装置试验台来看,国内现阶段的播种装置试验台都具有结构复杂,占地面积大,使用不灵活的问题,只能进行试验室内的试验,不能结合实际田间情况进行调整。
1.2.3课题的应用前景
经过10多年的试验研究、示范推广,证明免耕耕作在我国北方是适用、可行的,具有保护环境、节约资源、节本增收的综合效益。
免耕耕作的适应范围广。
特别适合土壤侵蚀严重、干旱缺水、资源消耗大的地区。
我国推广免耕耕作是在生态环境恶化的压力下起步的,受到党和政府的高度重视,政府的政策和经济引导将起巨大的推动作用。
农业部已制定并已在实施保护性耕作推广计划:
将成两个保护性防护带,一是沿京津唐防护带;二是沙尘源区防护带,包括内蒙、陕西山西、河北部分地区;用7-10年时间在“三北”地区全面推广免耕耕作。
免耕耕作一保护资源、保护环境、实现农业可持续发展为出发点,将生态、经济和社会效益三者很好的结合,同时也已具备了“天时、地力、人和”的发展条件,因此这项技术在我国得到快速发展,具有巨大的推广前景
免耕直播播种技术的推广符合可持续农业生产的要求,免耕直播播种试验台通过对播种过程的模拟,可以对排种器的结构参数进行优化,对播种机作业参数优选,最终达到提高播种作业质量、减少农民的劳动消耗,增强作业效率,促进农业生产苗齐苗壮、保证粮食稳产丰产的效果。
这也十分符合现代农业生产的实际需求,并对于我国国情有着极大的推进作用,解放了劳动力,并且有极强的理论结合实践性,对农业生产具有十分重要的促进作用。
1.3本章小结
本章介绍了播种机在国内外的研究状况,对比的结果就是我国的播种技术水平相对滞后,并且播种装置在我国有着广大的应用市场。
第2章试验台总体方案的设计
2.1免耕直播用播种试验台整体构想
查阅了大量关于排种器试验台的文献后发现,现阶段,播种试验主要集中在播种机的核心部件---排种器上。
对排种器各项性能进行测试就可以确定播种机的主要参数。
此外,现在的大型播种机器都是以大功率的拖拉机带动行驶的。
如果对整个播种装置进行试验评估就需要解决试验空间的问题,并且测试效果不一定明显。
通常情况下,实验室内的播种试验台的机体本身采用的是输送带运动的形式,使用电机和减速装置带动输送带运动,通过控制输送带的运动速度来模拟播种装置在田间的实际运行速度。
排种器被固定在机架上,通过驱动装置单独控制排种器进行排种作业。
输送带式播种试验台只能模拟路况良好时的田间播种作业情况,而实际田间的劳作的路况条件是不可以模拟的,受到播种机的启发,我所设计的播种试验台是既可以在实验室的空间内进行理想状态的试验,又可以深入田间,进行实际路况下的排种试验的多功能播种试验台,使理想状态和实际工况状态试验结果相结合,最终可以最精确的测试排种器的性能。
综合以上的实际问题,设计出一套播种装置试验台架,台架由简易的可以行驶的小车带动。
相当于一个小型的播种设备。
与播种设备不同的是,整套装置结构简单,方便操作,不需要很强的动力性。
成本低,而且可以进行不同型号排种器的试验。
最终形成一套多功能,全地形的播种试验平台。
2.2试验台功能
初选两种排种器进行模块化设计,两种不同类型的排种器安装在试验台架上。
经过对现有的排种器进行对比,两个模块的排种器分别选用外槽轮式排种器以及指夹式精密排种器。
外槽轮式排种器是因为十分通用的一种排种器,很多现有的排种器都是由外槽轮式排种器改进演变而来。
指夹式精密排种器是现在很先进的一种排种器。
也是精量播种常用的一款排种器,主要是实现对玉米的种子进行穴播。
在完成排种器的选型后,初步设定播种装置试验台可以在相当于1km/h—12km/h的作业速度范围内运行,以便满足不同机器速度、不同工况播种作业需求。
两套试验台架分别带有3台和12台排种器。
根据作物条播的间距要求,选取精密式排种器的播种间距为400mm,外槽轮式排种器的播种间距为150mm。
排种器的工作转速可以实现50r/min—150r/min间的不同速度的运行,这样就可以十分好的测试出不同播种速度条件下种子的分布情况。
根据精密式排种器排种扭矩的要求,需要实现对单个精密式排种器驱动扭矩T=10N·m。
外槽轮式排种器的排种扭矩很小,12个外槽轮式排种器串联起来共需扭矩为T=30N·m。
排种器试验台可以在田间进行实地测试,可以满足复杂工况下的排种器试验要求,并且结构简单,操作方便。
2.3精密排种器模块台架的设计
对于试验台架的设计,秉承着经济性和可靠性的原则。
首先对于精密排种器的结构尺寸进行了解:
排种器的(长×宽×高):
250×142×285mm
排种器的布置方式:
采用三台精密排种器并排布置,根据玉米种子的播种行距,采用400m布置行距。
试
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 播种 试验台 设计