舀种勺式半精量点种器的工作原理与整体结构设计.docVIP

舀种勺式半精量点种器的工作原理与整体结构设计 果园开沟机研究现状与发展对策 ????排种器是免耕播种机的核心部件，直接关系到免耕播种机的播种精度、播种质量和播种速度，是农业科学研究工作者和国内外企业争相研究、改进的焦点。一个性能良好的排种部件，不仅能够保证较高的投种合格率，同时还能提高耕作效率，节约时间和成本，有利于减少粮食生产成本和增加农民收入。 ???1??工作原理 排种器按照其工作原理主要可以分为两大类：机械式和气力式。机械式排种器结构简单、成本低、制造容易，但对种子要求严格。所研制的分体式小麦免耕播种机，提出了条带旋耕技术，解决了原有小麦播种机的利用问题，降低了农民重复购买机具的成本。经过初步试验，该播种机具有较强的秸秆通过性能，能够实现小麦免耕播种，为一年两熟地区实施保护性耕作提供了保证。机械式排种器要求严格，种子破碎率高，不适合高速作业；气力式排种器通用性好，排种精度高，适合高速作业，但其结构复杂、成本较高。 ????本课题所研究的舀种勺式半精量点种器是由排种装置和开沟装置组合而成的新型结构，投种较均匀、性能稳定，而且其结构简单。工作时，圆盘转动切开土壤，切断杂草，能在条件较差的茬地实现免耕半精量播种，适于推广应用。 舀种勺式半精量（如图1所示）点种器是由动盘、定盘、取种勺（如图2和图3所示）和圆盘等组成。动盘和定盘是半封闭的圆盒形状，定盘略大于动盘，两者相扣，形成种子室。取种勺均匀安装在动盘内壁，种子通过进种口进入种子室。取种勺随动盘转动，完成取种、携种和点种等过程。 ????图4为取种勺工作的初始位置时，即取种勺随动盘转动到最下方时的位置。 ????图5为取种勺随动盘从最下方顺时针转动90。时的位置。在这个过程当中，种子由进种口进入排种勺内部，并且随着动盘与排种勺一起旋转，由于有重力作用，种子位于排种勺前端。 ????图6为取种勺随动盘顺时针由900（相对于最低点顺时针计算）旋转到180。时的位置。在此过程中，种子会因为自身重力作用，逐步进入取种勺上部的导种槽内。 ????图7为取种勺随动盘顺时针由180。（相对于最低点顺时针计算）旋转到2700时的位置。在此过程中，种子因为自身重力作用，由取种勺前端进入取种勺后端，即在动盘上开有出种口的一端。 ????图8为取种勺随动盘顺时针由2700（相对于最低点顺时针计算）旋转到360。时的位置。在此过程中，种子因为自身重力作用，一直处于取种勺的后端，直到如图8所示位置，动盘出种口和定盘出种口重合，种子因为自身重力作用下落，点种完成。 2??主要部件设计 2.1??种子室的设计 ????舀种勺式半精量点种器示意图如图9所示。种子室是由动盘和定盘相互扣合形成的腔体，在舀种勺式半精量点种器工作时，种子通过进种口进入到种子室内，以便于取种装置进行取种。 ????充分考虑到种子的充种性能和点种器对于多余种子的清除性能，进种管的下端与定盘相连的部分位置需要适当，不能过高或过低。过低，则种子进入种子室的数量少，取种装置工作时，容易导致取种难，取种不充分，从而导致漏播。 ????若进种管的下端与定盘相连的部分位置过高，则种子大量进入种子室，使点种器不能有效地清除掉多余的种子，影响机器的工作质量。 ????根据理论分析并通过实验证明，进种管的下端与定盘相连部分的位置应当于后者的中轴线附近处。 2.2圆盘的设计 ????舀种勺式半精量点种器是集开沟和点种一体化的新型结构。圆盘是动盘运动的动力源，也是点种器开沟的主要部件。如图9所示，开沟圆盘与动盘相连，动盘随着开沟圆盘的转动而转动。 ????根据实际生产中的播种深度、投种高度和点种器的生产率要求，选择开沟圆盘的直径为500mm。 2.3取种勺的设计 ????根据作业种子的不同，而设计了3种不同型号的取种勺，I型、Ⅱ型、Ⅲ型分别适用于玉米、大豆、油葵等作物的播种需求。 2.4??动盘转动速度设计 ????理论上，动盘转动速度越快，点种器的点种频率越高，免耕播种机的播种效率越高；反之，点种器的点种频率越低，免耕播种机的播种效率越低。 ????但是，由于动盘转动速度过快，动盘带动种子转动所需的离心力会使种子压在动盘内壁上，增大了种子运动所需要的摩擦力，故而种子无法下落进入出种口，使点种器不能够正常工作。 ????图10为种子在运动过程中的受力分析。动盘内壁对种子的支持力和重力向圆心方向的分力的合力，作为种子运动的向心力。重力沿圆盘切线方向的分力与种子与取种装置的摩擦力方向相反，作用在种子上，能够使其向取种勺出种口方向运动。当动盘旋转速度过大时，种子向出种口方向运动所要克服的摩擦力的最大值增大，同时也减少了种子在排种勺内的排种时间。 ????当动盘缓慢转动时，种子在取种勺内由最低点开始顺时针旋转，在1800和3600之间滑入取种勺动盘出种口一端；在