高速气吸式精密播种机的研制与开发

高速气吸式精密播种机的研制与开发 高速气吸式精密播种机的研制与开发 2010年11月农机化研究第11期 高速气吸式精密播种机的研制与开发 谢宇峰,许剑平,梁玉成 (黑龙江省农业机械工程科学研究院,哈尔滨150081) 摘要:针对目前精密播种机与大功率拖拉机配套不合理的问题,研究设计了一种高速气吸式精密播种机.该 机播种作业速度在8km/h以上,结合黑龙江省播种农艺 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 既可双条播种大豆又可单条播种玉米,甜菜,向日 葵,白瓜子和红豆等多种作物;既可平播起垄作业又可垄播扶垄作业.该系列机型有6—1I行,分别与58.8— 161.7kW拖拉机配套.该机器播种作业质量好,效率高,大大地降低了用户的劳动生产成本和播种时间,有利于 抢农时,提高粮食产量,深受用户欢迎. 关键词:播种机;排种器;大功率拖拉机;平行四杆仿形 中图分类号:8223.25文献标识码:A 0引言 气吸式播种机对种子的适应性强,漏播,重播,破 损率低,更有利于实现单粒精密播种,播种速度也比 机械式播种机高,是国内外播种机的发展方向. 国外早在20世纪60年代,就开始推广使用气吸 式播种机,而且技术先进,结构合理,作业速度高,对 种子适应性好,破损率低,可靠性高,调整使用方便, 作业速度可达8—10km/h,通过更换不同规格的排种 盘,可播种10余种作物.进入20世纪80年代,由于 耕作技术的发展和大功率拖拉机的不断增加,大型气 吸式播种机越来越显示出其性能上的优势,并且在发 达国家得到了广泛的应用和不断的发展. 国内从20世纪60年代就开始了精密播种机的研 究,如窝眼轮式内充排种器,窝眼刷种轮式,水平圆盘 式,倾斜圆盘和立式圆盘等型式的排种器已广泛应用 在我国各地生产的播种机上.对比分析看,机械式播 种机对种子的适应性差,漏播,重播,破损率较高,而 且不适宜高速作业.生产实践 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 :当播种机的作业 速度超过7km/h时,机械式排种器的播种性能指标明 显下降. 为此,结合目前国内大功率拖拉机的不断增加和 黑龙江省大豆,玉米播种的农艺要求,研制了2BJQ型 系列高速气吸式精密播种机.它具有作业速度高,作 业质量好,单粒性好(省种),对种子适应性强,可播种 收稿日期:2010—01—25 基金项目:国家"十一五"科技支撑计划重点项目(2009BADB5B03) 作者简介:谢宇峰(1971一),男,吉林永吉人,高级工程师,(E—mail) xieyt197l@163.tom. ? 87? 文章编号:1003—188X(2010)11-0087—04 多种农作物的特点. 1高速气吸式播种机的设计 1.1设计理念及目标 针对大功率拖拉机急需配套高速精密播种机的 要求,结合黑龙江省播种农艺的现状:能够双条精密 播种大豆,还能单条精密播种玉米和其它经济性作 物;实现作业速度达到8km/h以上. 该系列播种机也可以把9行改装成播大垄4行密 植,11行改装成播大垄6行密植,播种垄宽为1050, 1lOOmm,播种大豆垄上4条,播种玉米垄上2条.该 播种方式已在黑龙江省北安和九三地区大面积推广, 其特点是既抗旱又抗涝,可以有效地起到保产,增产 的效果,是一种全新的播种作业模式. 1.2整机结构及工作原理 1.2.1整机结构 2BJQ型系列高速气吸式精密播种机主要由支承 轮总成,施肥部件,划印器总成,机架总成,肥箱总成, 风机总成,主吸气管,传动系统,脚踏板,种箱,气吸式 排种器,开沟圆盘,犁铧组件和镇压机构等组成,整机 结构如图1所示.该机具进地一次便可以完成分层 施肥,精密播种,覆土,起垄和镇压等作业工序. 1.2.2工作原理 该系列播种机是为58.8,161.7kW拖拉机配套 的三点全悬挂式播种机.作业时,支撑轮通过链条驱 动外槽轮排肥器和气吸式排种器,将肥料和种子分别 通过施肥开沟器和排种开沟器排人肥沟和种沟中. 施肥开沟器在前,排种开沟器在后,起垄部件(或覆土 部件)将输种管里落下的种子埋入湿润坚实的种床 2010年11月农机化研究第11期 上,经过镇压轮压实,保证种子能够充分接触种床,获 取最大的发芽和生长水分;平播作业时,可将起垄铧 卸掉,安装上圆盘复土部件. 1.支承轮总成2.施肥部件3.划印器总成4.机架总成5.肥箱总成 6.风机总成7.主吸气管8.传动系统9.脚踏板1O.种箱 11.气吸式排种器12.开沟圆盘13.犁铧组件14.镇压机构 图1整机结构示意图 1.2.3主要技术参数和部件型式 2BJQ型系列高速气吸式精密播种机的主要参数 和部件型式如下: 作业行数/行:6,7,8,9,11 行距范围/mm:600,700 播种深度/mm:20,60 施肥深度/mm:浅层5O,80,深层90,120 排种器型式:气吸式 排肥器型式:外槽轮式 播种开沟器型式:圆盘开沟和靴式开沟 排肥开沟器型式:滑刀式 镇压轮型式:零压橡胶轮 1.3关键技术 1.3.1气吸式排种器 该机采用笔者自主研发的单双条通用的高速气 吸式精密排种器,其工作原理是:气吸室由风机的高 速旋转而产生负压,排种盘作为转动的密封件将气吸 室与种腔室隔开,种腔室与外界相通,这样在吸种孔 的两侧产生了压力差.在压力差的作用下,种子被吸 附在排种盘上,随着排种盘的转动,到达投种区时,压 差消失,种子自重下落,通过导种管落人种沟中. 该排种器的主要创新点和研发的关键技术: 1)在国内外首创设计了双排水滴形半窝眼吸孑L 式大豆排种盘(如图2所示),并配套设计了双条分种 板和导种管,解决了大豆双条,高密度,高速排种的技 术关键.试验测定,在相同负压条件下与普通平盘相 ? 88? 比,播种速度提高1倍,可达到10km/h以上. l 图2大豆排种盘示意图 2)吸收国外先进技术设计了单条单粒吐吸孔式 玉米排种盘(如图3所示).该机解决了传统平盘易 出现的一孔多粒,拖带滞后的技术难题,显着地提高 了播种的单粒性和株距均匀性. 3玉米排种盘不惹图 3)在排种器上设计了风压调节指针手柄和锯齿 形刮种刀采用同一偏心轴连动调节机构,实现了既调 节吸气室内风压又同时调节刮种刀相对于吸种孔间 隙的同步功能,同时配合适用不同作物,不同规格的 排种盘,可以播种玉米,大豆,小豆,豌豆,豆角,花生, 甜菜,向日葵,白瓜子,高梁,棉花,蔬菜等几乎所有旱 田作物. 4)该排种器接种口和排种器盖采用了分体结构 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 ,并在排种器盖上设有塑料透孔式可视窗, 下方设有剩余种子清种活门和高位(大粒),低位(小 粒)充种高度调节板,提高了更换盘种盘和调节使用 的方便性,充分体现了设计的人性化理念. 2010年11月农机化研究第11期 5)该排种器采用多种材料偶联,铝合金,高强塑 料精密压铸等新技术,新材料,新工艺,不仅确保了排 种盘与吸气室之间的密封性,也大大提高了排种器的 播种性能和使用寿命. 1.3.2高速风机和等负压吸气系统 主要创新点和解决的关键技术:一是研学吸收国 外先进技术,自主研发了单级传动的高速高压涡轮风 机,并采用了动力输入转速为540r/min,经过一级传 动就可达到4600r/min的传动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,具有结构紧凑, 传动可靠,风压稳定,噪音小等优点;二是在风机上增 设了超越离合器,解决了传统风机停车时,易产生惯 性冲力损坏皮带的问题;三是采用液压马达驱动风 机,实现了地头停车后,风机可继续旋转,彻底解决了 地头停车漏播的技术关键;四是在风机上采用了高强 度多沟传动带,取代了传统三角带,具有传动平稳,噪 音小,寿命长等优点;五是采用了大直径不锈钢主吸 气管与风机联接,和等长度螺旋钢丝塑料支吸气管两 端分别与主吸气管及排种器联接的吸气管路配置结 构(如图4所示),不仅显着地降低了吸气阻力,提高 了各行排种器风压的一致性,而且简化了风机吸气口 结构,实现了风机多行通用性. 1.风机2.多沟传动带3.联接软管4主吸气管5支吸气管 图4吸气管路配置 1.3.3传动系统 该机的传动系统分为左,右对称两组,是由支撑 轮驱动的.支撑轮通过传动系统将扭矩传递给排种 器,排肥器.调整系统的传动比可以实现对排种量和 排肥量的调整,以实现与作业速度同步均匀的排种和 排肥作业.传动系统是由中间传动装配和播种传动 装配构成的,其组件是塔轮,链条,内六方孔调心轴 承,六方轴和张紧机构(加在塔轮三和塔轮四之间). 播种为5级传动,施肥为3级传动.该系统所有需要 串位调整的链轮,均通过六方孔与六方轴联接,并通 过顶丝和卡箍定位,行距调整极为方便;同时通过塔 轮三,塔轮四之问不同齿数链轮的变换联接,可具有 24个传动比,可满足多种作物和多种株距的调整要 求,而且传动可靠,故障率低,如图5所示. ? 89? 1.支撑轮2.塔轮一3.塔轮二4.塔轮三 5.塔轮四6.排种链轮7,排肥链轮8.肥箱 图5传动系统示意图 1.3.4播种单体 播种单体是播种机的核心工作部件,其功能是完 成除障,开沟,播种,覆土,镇压等播种作业工序.该 机播种单体采用平行四连杆式仿形机构,并加有弹簧 助力,仿形效果好,提高了播种深度的一致性,有利于 播种后出苗整齐一致. 1.3.5支撑轮和镇压轮 该机支撑轮高度调节和镇压轮限深调节均采用 丝杠式调节方式,可进行无级调节,且方便快捷;支撑 轮采用人字形大花纹橡胶轮胎,打滑率低;镇压轮采 用零压橡胶轮,镇压效果好且不粘土. 2播种机的试验与开发 随着大功率拖拉机的急剧增多,对大型高速播种 机的需求也逐渐增加,因此笔者从2004年开始通过 大量的调研,吸取了国内外多种大型播种机的长处和 优点,研制了2BJQ型系列高速气吸式播种机.2005 年,在黑龙江省垦区和农村乡镇进行了广泛的地区适 应性试验和大面积生产考核试验,各项性能指标全部 达到设计要求;2006年通过黑龙江省科技成果鉴定, 鉴定结论达到国际先进水平,可批量投产,推广应用; 同时,为该播种机的关键部件设计并制作了大量的工 装,卡具,模具,保证了播种机的制造质量.该播种机 因通用性好,作业速度高,播种质量好,单粒性好(省 种),调整使用方便,故障率低,经济效益好而深受用 户欢迎.到2009年底该播种机已累计销售400台套 多,特别是2009年就销售了170台套多,销售量正逐 年增加,因此该播种机的发展前景极为广阔,是目前 国内大功率拖拉机配套的理想播种机. 3结论 1)该机采用的高速气吸式排种器,播种速度高, 2010年11月农机化研究第11期 播种效果好,既可双条播种又可单条播种,还可播种 多种经济型作物. 2)该播种机既可以平播起垄作业,又可以垄播扶 垄作业. 3)整机采用的单体平行四杆加压仿形机构,具有 良好的播种稳定性,保证了播种深度的一致性. 4)该机传动机构采用了六方轴和塔轮变速调节 方式,不仅传动可靠且调整使用方便. 参考文献: 徐迪娟,李问盈,王庆杰.2BJML一2(Z)型玉米垄作免耕 播种机的研制[J].中国农业大学,2006,11(3):75— 78. 尤晓东,张旭,刘忠泽,等.2BQM一2型免耕气吸播种施肥 机的研制与试验[J].农机化研究,2009,31(7):38—40. 何堤,陈立东,谢宇峰.气吸式排种器排种质量影响因素 的试验研究[J].农机化研究,2006(1):175—176. TheDevelopmentofHighSpeedPrecisionSuctionSeeder XieYufeng,XuJianping,LingYucheng (HeilongjiangProvincialAgriculturalMechanicalScientificAcademy,Harbin150081,Chi na) Abstract:Inordertoresolvetheproblemthatpowerfultractordontmatchtheprecisionseeder, thehighspeedprecision suctionseederwasdesigned.Workingspeedofitisover8km/h.Itcanbeusedtosowsoybeanin tworowsandSOWmany cropsinonerow,forexample,corn,beet,helianthus,whitemelonseedsandredbean.Itcanbeu sedforsowingand ridgingnotonlyonflatfield,butalsoonridge.Thisseriesofseedersarefrom6to11rows,andmatchtractorswith powerfrom58.8to161.7kWrespectively.Morethan400seedershavebeensoldbynowinHeilongjiang.Thiskindof seederhasadvantagesofhighplantingqualityandefficiency,itcanreducetheworkingcostandtimegreatlyanditis veryusefulfortakingthefarmingseasonandraisinggrainyield.Soitisverypopularwithusers. Keywords:seeder;seedingunit;powerfultractor;parallelfour—barprofilemodeling (上接第86页) AbstractID:1003—188X(2010,11-0083一EA PlowBodyCurvedSurfaceDesignandNumericalControlProcessingResearch FengTao,ChenJun,GuoGuisheng,YangFuzeng (CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,NoahwestA&FUniversity,Yangling712100,China) Abstract:Thisarticlehasstudiedtheplowbodycurvedsurfacedesignmethodaswellasthemanufactureplough— share,themoldboardpressureshapemolds,themoldandtheexaminationmodelnumericalcontrolprocessingmethod. Throughtheanalysis,hasestablishedtheplowbodycurvedsurfacemathematicalmodel,inPro/Engineerthestructure plowbodycurvedsurfacefull— scalemockup,intheentityfoundationwhichalreadyestablished,studiedtheplowbody curvedsurfacethenumericalcontrolprocessingmethod,madeengineerusingCAXAthesoftwaretocarryonthenumeri— calcontrolprocessingprocesssimulation,producedhassuitedV600AtheprocessingcenterprocessingtheGcodeproee— dure.Thisdesignmethodhasmadeupintheplanemappingdesigninsufficiencyandtheflaw,afterploughedthequality forthenumericalcontrolprocessingandtheanalysisplowbodycurvedsurfaceshapegeometryparameter,ploughsthesoil physicsmechanicalproperties,ploughsfast,theresistanceandthepowerdissipationhaslaidthe~undafion.Indicated thismethodisfeasible,cansatisfytheplowbodydesignandthemanufacturerequest,mayapplyinotherfarmmachinery componentsdesignandthedigitizedmanufacture.Thismethodprovidesthereferencetoothertypeplowbodycurvedsur- facedesignprocessing. Keywords:ploughsurface;Pro/E;NC ? 9O?