-
华中农业大学本科毕业论文（设计）
目录
摘
要
....... .................................................. ........
III
关键词
< /p>
............................................ ....................
III
ABSTRACT
....................... ........................................
IV
KEY WORDS
..... .................................................. .......
IV
1
前言
.......................... ........................................
1
1.1
课题背景和科学意义
............... ...................................
1
1.2
国内外马铃薯播种机的发展现状
........................................
1
1.2.1
国外马铃薯播种机的发展现状
.....................................
1
1.2.2
我国马铃薯播种机的发展现状
.....................................
2
1.3
设计的主要内容
................. .....................................
2
1.4
升运链式播种机主要技术参数
..........................................
3
2
总体设计
.. .................................................. ..........
3
2.1
总体方案设计
........................................... .............
3
2.1.1
设计原则
........................ ................................
3
2.1.2
基本结构
....... .................................................
4
2.1.3
工作原理
< p>................................................ ........
4
2.2
配套动力的选用
................. .....................................
4
3
传动装置的设计计算
...... ..............................................
5
3.1
传动方式的确定
................. .....................................
5
3.2
传动比的计算
........................................... .............
5
4
排种器的选型设计
.................... ..................................
5
4.1
种箱结构参数的设计
............... ...................................
5
4.1.1
种箱尺寸的确定
.... ..............................................
6
4.1.2
种箱容积的计算
............................................. .....
6
4.2
排种器的选型与计算
............... ...................................
6
4.2.1
马铃薯播种机对排种器的性能要求
..................................
7
4.2.2
现有排种器的类型和特点
..........................................
7
4.2.3
排种器的选型
.............................................. ......
7
4.2.4
升运链相关系数的确定
.................. ..........................
9
5
排肥器的选型设计
.................... .................................
10
5.1
排肥器的性能要求
................ ...................................
10
5.2
常用排肥器的种类和特点
............. ................................
10
5.3
排肥量的计算
........................................... ............
12
6
开沟器的选型设计
.................... .................................
12
6.1
开沟器的性能要求
................ ...................................
12
6.2
现有开沟器的种类和特点
............. ................................
12
6.3
开沟器的选型
........................................... ............
13
I
华中农业大学本科毕业论文（设计）
6.4
开沟器结构参数的确定
.............. .................................
13
6.4.1
入土角
α
的确定
....... ..........................................
14
6.4.2
切土角
β
的确定
....... ..........................................
14
6.4.3
铲翼张角
γ
的确定
...... ........................................
14
6.4.4
开沟器外形尺寸的确定
...........................................
14
7
输种管的选型设计
............................................... ......
14
7.1
输种管的性能要求
................ ...................................
14
7.2
输种管的选型
........................................... ............
15
7.3
输种管参数的确定
................ ...................................
15
7.3.1
输种管的直径
..... ..............................................
15
7.3.2
输种管的倾斜度与长度
...........................................
16
8
覆土器的选型设计
............................................... ......
16
8.1
覆土器的种类和特点
............... ..................................
16
8.2
覆土器的选型
........................................... ............
16
8.3
覆土器性能结构参数的确定
...........................................
17
9
镇压轮的选型与设计
.............................................. .....
17
9.1
镇压轮的使用条件
................ ...................................
17
9.2
设计要求
< /p>
............................................ ...............
17
9.3
结构设计
< /p>
............................................ ...............
18
10
行走轮的选型设计
.................... ................................
19
10.1
行走轮的设计要求
................ ..................................
19
10.2
行走轮的结构
.................. ....................................
19
10.3
行走轮的安装
.................. ....................................
19
10.4
行走轮转速的计算
................ ..................................
20
11
结论与建议
......... .................................................
20
11.1
结论
...................... ........................................
20
11.2
建议
............................................. .................
21
参
考
文
献
............................................. ...............
21
致谢
...................... .............................................
24
II
华中农业大学本科毕业论文（设计）
马铃薯播种机具的设计
摘
要
马铃薯作为我国主要的四大主粮之一，在我国种植区域广大。
我国马铃薯种植面积
在
2014
年已达
5 67
万公顷，总产量
8700
多万吨，均居世界马铃薯种植面积和 产量第一
位，然而单产却很低。导致这一结果的主要原因是马铃薯种植方式的落后以及机
械化水
平低下。因此，提高马铃薯种植的单产量就是当前结决马铃薯问题的主要任务。改
进马
铃薯种植方式和提高机械化水平是提高马铃薯单产量有两个重要途径。
其中最有效的是
提高机械化生产水平，这就要求改进马铃薯播种机性能，提高播种机具
的通用性和适应
性，从而提高播种效率。大力推广结构简单、性能优良的马铃薯播种机在
马铃薯种植区
域的应用。升运链式马铃薯播种机作为一种块状马铃薯播种机，具有结构简
单，加工制
造方便，工作可靠，种薯损伤率低，效率高等优点，在国内外马铃薯种植中得
到广泛的
推广与应用。
关键词
播种机；马铃薯；升运链式排种器；外槽轮排肥器；锄铲式开沟器
III
华中农业大学本科毕业论文（设计）
Abstract
Potato as
one of the main staple food in China, planting
area is vast. 2014, China's potato
planting area has reached 5.67 million
hectares, the total production of more than 87
million
tons,
ranked
first
in
the
world,
but
the
single
production
is
very
low.
The
main
factors
contributing
to
this
result
are
the
backwardness
of
planting
patterns
and
the
low
level
of
mechanization.
Therefore,
the
main
task
is
to
improve
the
single
yield
of
potato
planting.
Improving
planting
method
and
improving
mechanization
level
are
two
important
ways
to
improve
potato
yield.
The
most
effective
is
to
improve
the
mechanized
production
level,
which
requires
improving
the
performance
of
potato
seeder,
improving
the
versatility
and
adaptability
of
seeding
machines,
thus
improving
the
seeding
efficiency.
To
popularize
the
potato
planter
with
simple
structure
and
excellent
performance.
As
a
kind
of
bulk
potato
seeder, the potato seeder
has the advantages
of simple structure, convenient
manufacturing,
reliable work, no injury, high
efficiency, and has been widely popularized and
applied at home
and abroad.
Key words
Planter
；
Potato
；
Ladle
—
chain
dispenser
；
Fluted
roller
fertilizer
apparatus
；
Hoe
opener
IV
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
1
前言
1.1
课题背景和科学意义
马铃薯原产于南美洲的安第斯山区，
是世界上重要的粮食和蔬菜作物，
也是
重要的工业原料。
马铃薯富含糖类、
淀粉、
蛋白 质及优质纤维素等多种营养成分，
是抗衰老的优异食物之一
[<
/p>
1
?
3
]
，马铃薯同时
且具有耐干旱、耐贫瘠、高产稳产、
适应性广和产业链长等特点，<
/p>
因而受到世界各国的高度青睐。
联合国粮农组织早
在很早之
前就已将马铃薯列为四大主粮之一，
虽然马铃薯传入中国只有
400
多年
的时间，
但在
2014
年我国马铃 薯种植面积已达
567
万公顷，
总产量
8700< /p>
多万吨，
均居世界第一位
[
4
?
6
]
。其中四川、甘肃、黑龙江、内蒙古等
省（自治区）是马铃
薯主产区，种植面积均超过
60
万公 顷。早期人们并未意识到马铃薯的重要性，
只是将其作为粮食、蔬菜和经济作物
[
7
]
，
近年来，随着各 级政府对马铃薯产业关
注程度的加大和种植业结构的调整。
< p>
提高单产量的关键是提高机械化种植和收获水平。
当前，
我国除了少 部分地
区实现马铃薯机械化种植或者半机械化种植，
大部分地区的马铃薯 种植还保留在
传统种植的水平。
传统的马铃薯种植方式也是制约马铃薯单 产量提高的主要原因
之一，重点体现在：
（
1
< p>）马铃薯种薯质量低，我国种植马铃薯的大部分地区，种
薯一般都是自家准备的，<
/p>
并且大多数没有消毒、
杀菌等提高种子质量的措施处理，
因
此种植出来的马铃薯质量以及产量都不高；
（
2
）马铃薯种薯品种 单一，
不同地
区和气候条件需要不同的种薯，而我国在这方面所作的研究
还远不能适应其要
求。因此，应该在今后加大对马铃薯种薯的研究；
（< /p>
3
）种植方式传统上靠人力、
畜力，
劳动强 度极大且劳动效率极低，影响马铃薯种植时间，
这对马铃薯种薯的
发芽和
生长都极为不利。
1.2
当今国内外马铃薯播种机的发展
1.2.1
国
外马铃薯播种机发展现状
早在
1880
年，英国的
Ransoms
和
S ims
研制出了一种两行马铃薯播种装置，
是目前世界上已知的最早的马
铃薯播种机。
该播种机以畜力作为动力源，
播种机
上安装
有半自动排种器，
可以极大地提高马铃薯播种机的播种效率。
播种机的核
心部件是排种器，
国外马铃薯播种机上的排种器主要类型有：勺盘式排种器、刺< /p>
针式排种器和链勺式排种器。
2007
年
7
月
25
日欧盟组织公开了一项专利：链 式马铃薯种植机。该专利提
1
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
出了一种链式播种装置，
即使用水平链式输送机构横向 输送马铃薯种薯，
然后再
将种块投到种沟中，这样可大大减少漏播率的发
生
[
23
]
。
< br>
2007
年
11
月
26
日年欧盟组织公开了一项专利：马铃薯种植机。该专利公
开了一种
马达驱动的播种技术，
通过液压马达驱动排种器，
打破了依靠地轮驱动
< p>的局限，
可通过调节马达转速改变拖拉机行进速度。
这样避免了因转 速变化而出
现漏播、重播以及排种不均匀等现象
[
24
]
。
1.2.2
我
国马铃薯播种机的发展现状
我国对马
铃薯排种器的研究起步较晚，
与发达国家存在较大差距，
排种器多
为链勺式。
2011
年，刘天祥等在其撰写的 专利中提到了一种马铃薯微形整薯排种器，
该机满足了马铃薯微形整薯机械化排种作业要
求，结构简单、造价低廉、
作业效
率高、作业质量好、使用寿命长、维修
保养简易方便
[
41
]
。
2012
年，李紫辉等人在其撰写的专利中提到了一种马铃薯 播种机轮盘式排
种器，该机器播种作业时采用人工将种薯放入扇形通孔内，尤其适合小地
块、精
播率高，低速机械作业时使用，播种机结构简单、加工成本低、故障少、播种质<
/p>
量好的特点
[
42
]
。
2013
年，
吴建民等在 其撰写的专利中提到了一种马铃薯全膜双垄沟播种机，
该播种机可以一次实现播种、施肥
、起垄、镇压、全膜覆盖、覆土等连续作业，
从而有效解决了马铃薯种植中的全膜双垄沟
抗旱播种技术无相应配套马铃薯播
种机的问题
[
43
]
。
2014
机，
可一次作业完成马
< br>铃薯大垄三行种植的开沟、施肥、播种、覆土、打药覆膜等农艺过程
[
]
。
2
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
1.3
设计的主要内容
< p>
（
1
）马铃薯播种机总体设计方案及技术要求
（
2
）传动机构的特点及结构设计
（
3
）开沟施肥装置的结构设计
（
4
）排种器的总体结构设计
（
5
）输种管、输肥管、镇压轮和行走装置的设计
1.4
升运链式马铃薯播种机技术参数
（
1
）尺寸外形（长×宽×高）：
1450mm
×1100mm×
950mm
（
2
）动力配套：
12kw
（
3
）作业效率：
10acre/h
（
4
）作业幅宽：
1100mm
（
5
）种植方式；平播
（
6
）种植深度：
60
－
150mm
（
7
）种植行数：
2
行
（
8
）种植行距：
400mm
（
9
）地轮直径：
500mm
（
10
）前进速度：
1m/s
（
11
）传动方式：链传动
（
12
）开沟部件：锄铲式开沟器
（
13
）排种器形式：外槽轮式排种器
（
14
）覆土器：拖环式
（
15
）镇压轮：复合圆锥式镇压轮
（
16
）种箱容积：
30L
2
总体设计
2.1
总体方案设计
2.1.1
设计原则
总体方案是将开沟器、传动结构、施肥器、排
种器、覆土装置以及镇压轮设
计出来，
使其与选用的拖拉机以三点悬挂方 式挂接为一体，
使其能顺利平稳地完
成土壤开沟、播前施肥、播种马铃薯
、覆土镇压等工序。悬挂装置能有效的控制
马铃薯播种机作业时的播深以及运输过程的良
好通过性，
开沟器不仅要能开出平
整、
深度一致的垄沟， 而且要具有覆土的能力。
确保排种器在马铃薯种植过程中
3
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
出现漏播率、重播率
?
3%
这一要求。要求镇压轮镇压效果良好，作业后的土壤地
面平整，有
利于保肥保墒，提高马铃薯产量。
2.1.2
基本结构
马铃薯播种机包括机架、
传动 结构、
开沟器、
排种器、
排肥器、
种箱、
肥箱、
输种管、
输肥管、
覆土器和镇压轮等部件组 成或构成。
三点悬挂构件位于机架的
前梁部分与拖拉机连接，种箱、肥箱
依靠侧板固定在机架中间的横梁上方，
肥箱
在前，种箱在后。横梁下面固
定着排种器、施肥装置。一根开沟器的梁安装在肥
箱前面，
将开沟器与扁 钢通过
U
型螺栓紧固，依此调节开沟和播种的深度。
可通
过横向移动来调节开沟器在横梁上距离以达到调节开沟行距的目的，
镇压轮连接< /p>
在机架的后梁，起到镇压土壤的作用。
2.1.3
工作原理
马铃薯
播种机通过三点悬挂与拖拉机连接，
当拖拉机前进时，
其输出动力带
动播种机上的排种器旋转并工作，其作业速度约
1m/s
。播种机具工 作来源于地
轮旋转的动力。
当播种机作业时，动力通过拖拉机由输出轴传 递到地轮，
再经由
地轮主动轴传递动力给镇压轮的中间轴，
最终通过链条传动传给肥箱、
排种器等
机构，
排出的化 肥经输肥管落入已经开好的施肥沟。
排出的马铃薯种薯经过输种
管进入开
沟器开好的种沟。
同时为了避免化肥烧坏种薯，
化肥应与种薯保持适当
< p>的距离，
一般化肥位于种子下方约
5cm
左右处，这 样对种薯比较安全。覆土器应
该完好的覆盖种沟以保证出苗率，
一般情况 下，应选用较大直径的地轮，
这样工
作时传动可靠且不容易出现打滑现象
。
该机结构简单、性能优异，可以一次性较
好的完成开沟、施肥、播种、
起垄、覆土镇压等多道工序，这对提高马铃薯种植
效率，促进马铃薯高产、稳产具有重要
的现实意义和深远的技术影响。
2.2
配套动力的选用
根据目前我国拖拉机在播种机上的使用
情况，
并结合马铃薯播种机所消耗功
率进行初步计算，采用东风
-200
拖拉机，或功率相近的其他拖拉机机型也可。
东风
-200
拖拉机的主要参数如下：
外部尺寸
(cm) 2850x1350x1990
拖拉机功率（
KW
）
14
（
16
马力）
额定转速（
r/min
）
730
驱动型式
前轮驱动
离合器形式
干式、双片
发动机与离合
V
带
4
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
理论前进速度（
Km/h
）如表
2
—
1
所示：
表
2
—
1
东风
< p>-200拖拉机前进速度
Table
2
—
1 the therical theoretical exercise speed of Dongfeng
—
200
理论速度
前进
:
1.25;
1.67;
3.07;
5.38;
6.47;
8.65;
15.91;
27.86
km/h
后退
: 1.46; 7.59
3
传动装置的设计计算
3.1
传动方式的确定
传动方式一般要保证播种机总体机构传
动可靠，
不影响马铃薯播种机正常良
好的工作。
本次设计 根据马铃薯播种机与拖拉机的连接方式和工作特点来确定播
种机传动路线，使得马铃薯播
种机能在工作时能较好的完成开沟、播种、施肥、
覆土、镇压等一系列工序。
参考借鉴以往相关的机型，将传动方式分为两种。第一种传动方式是地轮随
拖拉机前进而旋转运动，将动力传递给中间轴，经过链轮传动带动排种器工作；
第二种传动方式是中间轴将动力分别传递给排种器和排肥器的转动轴，
驱动排种
器链轮和排肥器槽轮转动排种和排肥的实现。
3.2
传动比的计算
取地轮
转动的速度
3.6km/h
，
换算后为
1m/s< /p>
，
普通地轮直径一般约是
500mm
，
通过如下公式简单计算出地轮轴的转速
n
1
v
n
1
?
（
3
—
1
）
?
d
式中：
v
—行走轮行驶速度
d
—行走轮直径
计算得出
n
1
?
38
r
/
min
.
按照设计说明书要求，<
/p>
地轮转速与中间轴转速应该保持一致，
因此地轮轴和
中间轴
两轴的传动之比为
1
，因此中间轴转速亦是
38r/min
。上、下链轮在排种
器上垂直装配安放，
因此工作过程中要求链 轮转动平稳可靠，
两者之间的转速不
能相差太大。传动链轮的链勺速度约
为
?
0.5m/s
，若速度降低到
0.25m/s
左右，
对应的应将原来要求的株距缩小
2
倍，
这样才能不至于影响排种效率，
最终选择
< br>马铃薯播种机排种器上传动链轮、下传动链轮之间的传动之比为
1.12
。
4
排种器的选型设计
4.1
种箱结构参数的设计
5
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
4.1.1
种箱尺寸的确定
马铃薯种薯作为大粒径种子，种子占据空间大。首先，
马铃薯播种机种箱必
需有足够大的体积，这样能减少加种次数，提高工作效率，
一般情况下要求播 种
机达到地头再加种，
减少时间的浪费。但是若种箱容量过大，
就会增加马铃薯播
种机的重量，
从而加大所需拖拉机功率，
最终对播种机的性能稳定性产生不利影
响。
其次，
马铃薯种箱必须满足箱壁与水平面的夹角大于马铃薯种薯的自然休止
角这一条件，
以此保障种薯能顺利滑落，避免堆积。实测马铃薯种薯的自然休止
角
α=24°~34°
，此处选择自然休止角
α=30°
。最 后，种箱还必须满足坚固耐用的
特点，并且质量要小，有防潮性能。为了便于种箱加种、
卸种以及清种，该机所
选择锥台型（上口直径稍大，下口直径略小）作为马铃薯种箱的形
状，而且在上
端有防护盖加以保护，避免受外界条件的影响。
4.1.2
种箱容积的计算
马铃薯播种机的种箱的容量是由播种机行距、
马铃薯株距，
平均播种量和播
种距离等因素共同参与确定的。
参考以前试验结论：
马铃薯播种 机在田间播种作
业时不宜将马铃薯种箱内所有种薯播完，
种箱内应该至少 留有
10%
的种子，
避免
种子太少而影响
马铃薯播种机播种质量。首先，假定选择试验田地块长度
D=1000m
，
马铃薯播种机地头往返一次需要加种薯一次。
其次，
种植马铃薯 种薯
时的株距约是
120mm
，
则在
100m
内需要马铃薯种薯的个数约是
833
个，
每个马
铃
薯
种
薯
质
量
约
为
50g
。
因
此
马
铃
薯
种
箱
单
位
体
积
内
容
纳
规
格
为
20mm×
20mm×
20mm
的马铃薯种薯
125
个 ，
可利用如下公式计算得出种箱的容积
V
：
V=1.1 LBNmax/667γ
（
4
—
1
）
式中：
L
—
播种机装满种子所能播种的最远长度，
约为地块长度之
2
倍，
取
L=2000m
；
B
—
播种机工作幅宽，取
B=1100mm
；
N
max
—
单位面积马铃薯最大播种量，计算出
Nmax≈
41.65 kg/hm
2
；
γ—
种子的单位容积质量，计算出
γ≈
7.25kg/L
取
L
＝
2000
< p>；B
＝
1.1
；
N
< p>max
＝
41.65
；
r
＝
7.25
。
代入公式（
4
－
1
）可得：
V =20.8433
（
L)
在马
铃薯播种机实际工作中，
应考虑到外界环境的变化，
种箱的容积应该要
< p>比设计所得数值稍微大，为此，本次设计中取马铃薯播种机的种箱容积为
30L
。
4.2
排种器的选型与计算
6
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
对于马铃薯播种机这一种植机械来说，马铃薯排种器是播种机最核心的
部
件，
排种器性能的优劣直接影响到马铃薯播种机的播种质量的好坏，因 此，
对排
种器的设计要严谨认真，
以期待达到最优的效果 ，提高马铃薯种植效率，
提高马
铃薯单产。
排种器的选择 就显得尤其重要，
选择适宜的排种器对提高马铃薯的播
种效率起着关键的
作用。
4.2.1
播种机对排种器的性能要求
（
1
）马铃薯排种器应具备较好的排种均匀性和播种深度稳定性，并且能 适
应不同环境条件下的播种作业，在地形起伏的田块种排种深度要均匀；
（
2
）
马铃薯排种器应具有较强的通用性 和播种适应性，
播量范围可以调节；
（
3
）对马铃薯种薯的损伤较小，一般损伤率不超过种薯的
3%
；< /p>
（
4
）结构相对简单，易于加工制造及后 期使用和维护，调整以及调节应该
都较为方便；
（
5
）马铃薯漏播率、重播率应较低，这对提高马铃薯产量至关重要，两者
都要求小于等于
3%
。
4.2.2
现有排种器的类型和特点
播种机上应用的排种器种类较多，
按播种方式的不同可分为撒播排种器、
条
播排种器和点（穴）播排种器三大类。条播排种器是按照指定的行距，播种深与
播种量将种子播成行，
只看重一定距离内的马铃薯种薯粒数，
一 般忽略种子的粒
距的一类排种器。在农业播种上使用的条播排种器主要有外槽轮式、内槽
论式、
型孔式、摆杆式、勺链式和刷齿式等类型。
所有排种器中应用最为广泛的是外槽轮式排种器，
其结构组成为排种器种子
< br>室、排种轴、外槽轮、花型挡环和清种舌等结构。排种器装在种箱的下部，种子
通
过种箱底部的开口流入到种子室内。
该排种器结构简单、制造加工方便、
通用
性好，
且国际上已经得到标准化，但是对于马铃薯这样的块茎类种子，
外槽轮排
种器不能降低马铃薯种薯漏种率，反而提高了马铃薯种薯的损伤率。<
/p>
对于马铃薯种植机来说，
需要选择适宜的播种机。因此，
选择一种结构相对
更为简单，
效率更高和播种性能更好的 马铃薯排种器就显得尤为重要，
通过对一
些排种器，
如夹 持式排种器、
勺链轮式排种器、
外槽轮式排种器等排种器的比较，
最终选取升运链式应用在马铃薯播种机的排种器上。该排种器的源于上世纪
70
年代后期，
当时，
美国、
日本等发达国家已基本实 现马铃薯种植和收获的机械化，
其种植过程中普遍采用的是的升运杯链式马铃薯排种器，
提高了种植效率和产
量。
4.2.3
排种器的选型
7
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
（
1
）升运链式排种器的结构和选型
根据马铃薯种薯的特点，选用单排升运链式作为本次马铃薯播种 机的排种
器。其结构示意图如图
4
—
1< /p>
所示：
图
4
—
1
升运链式马铃薯排种器
Figure
4
—
1 The labe
—
chain metering device
（
2
）工作原理：
地轮上的轴作为动力传递轴为其提供动力，
其经过中间轴将动力扭矩传递到
< br>马铃薯排种器的小链轮上，
小链轮受力后旋转，
然后升运链轮逐渐被带动并 以固
定匀速的速度匀速上升。
升运链上均匀的固定安装有取种勺，
取种勺每次舀取一
个马铃薯种薯，
再经过上面的链轮和旁边的护 种管壁将薯块运输到输种管，
最后
经过落到开沟器开好的种沟，以此马铃
薯播种的整个排种过程实现并完成。
（
3
）升运链式马铃薯排种器结构参数分析
根据马铃薯播种机设计要求及
马铃薯种植的农艺要求，
并参考相关技术文献，
对
以下结
构参数展开理论分析：
1
．取种勺速度
v
：随播种机前进速度的增大而增大，试验结果表明，当取
种勺速度小于
等于
0.5
m/s
时，马铃薯播种机前进速度适宜其播种，从而 播种质
量和播种效果较好。当
v
等于
0.55
m/s
时，漏播增加，播种质量 下降。若
v
大
于
0.55
m/s
时，漏播严重，马铃薯播种机播种质量和播种效果较差。因此
< p>v最
高不要超过
0.5 m/s
。
2
．链轮旋转速度
< p>n：排种器脉动频率随着链轮旋转速度的降低而降低，此
时马铃薯播
种机的排种均匀性就差；转速高则会使种薯损伤率变大且漏种率变
大。根据马铃薯种植的
农艺技术要求特点，选取的链轮最大旋转速度小于等于
40r/min
。
3
．链条的工作长度
L
：链轮的中心距随着链条的长度变大会增大，从而使
8
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
播种机输种管输种的长度变大；
链条长度太短，
则导致输种时来不及种薯缓冲而
从取种勺处脱落或滑落，
造成漏 播并降低了排种的均匀性，
影响播种机的播种性
能的提高。因此，应根据
链轮中心距的长度选取合适的链条工作长度
L
，一般链
条
工作长度
L
选在大约
2m
左右，马铃薯种薯的输送 高度一般不会超过
500mm
，
升运高度太高降低播种机
具的工作稳定性。
4
．确定取种勺的形状：马铃薯播 种机取种勺需保证勺背光滑，避免损伤种
薯，
而且种薯在输送过程中不能 出现滑落或掉落等现象，以免降低播种性能。
另
外，
取种 勺质量要小，
一般用厚度为
1.2mm
的铁皮冲压而成或是聚四氟 乙烯制造，
随着
3D
打印技术的逐渐成熟，也可用
3D
打印而成。
4.2.4
升运链相关系数的确定
（
1
< p>）刚开始设定马铃薯播种的理论株距为120mm
，可以通过以下公式计算< /p>
得出播种机地轮转动一周后所需要马铃薯种薯个数
n
：
n
?
L
1
2
0
?
< br>
（
4
—
2
）
1
2
0
?
D
式中：
L
——地轮转动一周长度；
D
——地轮的直径，取
D=0.5m
< p>。
计算得出
n=13
个。
（
2
）取种勺之间的间距即株距
B
本次马铃薯播种机设计选用链条节距
p=25.4mm
，长度 大约是
2.24m
，型号
是链条中常用的
16A
滚子链，滚子链的速度为
0.27m/s
，是最链条佳速度 的
0.54
倍，
滚子链最佳速度为
v=0 .5m/s
。
因此满足排种的需要，
可以通过缩小马铃薯株
距来实现，即将马铃薯株距缩小为原来理论株距的
0.54
倍， 再根据滚子链链条
节距、链条长度来进行调整最后的数值。计算得出，滚子链条加起来有
88
节，
需要
24
个取种 勺才能达到最佳的排种效果。
因此，
其中
4
个链结 组成了
16
个取
种勺，
另外
3
个链结组成其余的
8
个取种勺。
所以取种勺之 间的平均间距也就等
于马铃薯播种的株距
B=88/24
×
25.4
≈
93mm
，
这样能保 证有足够的空间，
依次来
克服马铃薯充种困难的发生，提高马铃薯播种机
播种的均匀性。
（
3
）取种勺尺寸的确定
通过查阅马铃薯播种机取种勺相关资料和文献，
以及对取种勺内马铃薯种薯
< p>的输送过程中受力分析，要求取种勺的宽度一般比马铃薯种薯长度的
0.5
倍还要
大，小于种薯宽度的
1.5
倍。因为马铃薯 种薯的尺寸长度、宽度、厚度分别为
20mm
，
20mm
，
20mm
，所以可以计算出马铃薯取种勺的宽度应该为
25mm
。同
时为了保证取种勺取薯时有足够的空间使马铃薯不会
自然脱落或由于播种过程
中的机械振动而掉落，取种勺的长度一般应该大于种薯长度的<
/p>
1.5
倍，因此马铃
薯播种机取种勺长度大于
30mm
，此处为了更加安全，取种勺
35mm
。此时，可
9
华中农业大学本科毕业论文
（设计）
使种薯不从勺内落下，
也不存留多余的种薯在勺内。< /p>
取种勺内勺壁与水平面的夹
角的角度应小于或等于马铃薯种薯的自然休止角
，
结合前面马铃薯自然休止角的
测量，这里取其大约
30 °
为宜。
5
排肥器的选型设计
5.1
排肥器的性能要求
（
1
）
排肥器在施肥过程中排肥量应稳定均匀，肥箱内肥料的多寡、
地形起伏
倾斜状况和拖拉机前进速度等因素应对排肥器无显著的影响，
这样才能达到较好< /p>
的效果。
（
2
）
排肥器通用性能好，可以施撒多种化学肥料。
除了对流动性好的颗粒状
< p>化肥和复合颗粒化肥具有良好的适应性外，
还应该能排施流动性较差的粉末状肥
料。
（
3
）
排肥器排肥量应该能实现灵敏而准确的调节，
以适应不同品种的化肥和
< br>不同种类的农作物施肥需求。
（
4
）
工作时阻力要小，调节以及使用要方便，
有利于播种作业后清理肥箱内
残余的肥料，提高劳动效率。
（
5< /p>
）
制作时，所有与化肥直接接触的零件、
机构应采用防止腐蚀且耐磨 性较
好的材料制造而成，以提高排肥器的耐用性和稳定性。
5.2
排肥器的主要类型及结构特点
常见、常用的排肥器类型有如下几种：
（
1
）
外槽轮式排肥器
在工作原理方面，
外槽轮排肥器与外槽轮式排种器的
< p>工作原理相类似，
工作时，外槽轮在外力的作用下旋转，
颗粒状肥料 依靠自身重
力充满槽轮的凹槽并随着外槽轮排肥器的槽轮的转动而转动。
在肥料颗粒相互之
间摩擦力的作用下，
槽轮外面的肥料在也被带动起来转 动，
从排肥舌上逐渐流动
到输肥管，
然后经开沟器导入肥 沟。
排种盒内阻塞套可以随着外槽轮排肥器排种
轴左右来回滑动，
可以通过改变槽轮的长度来实现排肥量的调节。
可以用相对排
种
器槽轮的齿数较少的齿轮来代替外槽轮排肥器的槽轮，
简便有效。
为了改变外
槽轮排肥器的排肥性能，
可以将聚四氟乙烯材料替代原来的铸铁材料，
依此来减
少化肥对外槽轮排肥器的粘附和腐蚀作用，
增加外槽轮 排肥器的使用时间，
达到
节约原料、成本的目的。
（
2
）
星轮式排肥器
星轮式排肥器的使用较为普遍，
其主要工作部件是水平
星轮。
工作时，两个星轮相对旋转以消除锥齿轮的轴向力，
将星齿 间的化肥经调
节活门输送到排肥口，
最后依靠肥料自身重力或者辅助打肥 锤敲打，
使肥料落入
输肥管。
活页式铰链安装星轮式排肥 器的肥箱底部，播种结束时，
可以打开肥箱
10