精密播種機(jī)變徑地輪的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.doc

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1、精密播種機(jī)變徑地輪的設(shè)計(jì)與應(yīng)用?0??引言????隨著種子質(zhì)量、整地質(zhì)量和播種機(jī)排種技術(shù)的提高，我國(guó)在玉米、棉花、大豆等幾種主要中耕作物上精量播種技術(shù)得到大面積推廣和應(yīng)用，并開始向精密播種方向發(fā)展。精量播種可以節(jié)約用種和勞動(dòng)力，精密播種則能協(xié)調(diào)作物個(gè)體與群體的生長(zhǎng)發(fā)育，是發(fā)揮品種內(nèi)涵增產(chǎn)潛力，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的重要途徑，是農(nóng)業(yè)科學(xué)化和現(xiàn)代化的必由之路。????播量、株距和深度是精密播種的3個(gè)指標(biāo)，株距是播量的構(gòu)成因素，是其中最重要的指標(biāo)。精密播種，不但要求株距均勻一致，而且還要能夠精密調(diào)節(jié)。目前使用的不論是氣力式排種器還是水平圓盤式排種器

2、，雖然基本都能實(shí)現(xiàn)等單粒均勻排種；但對(duì)于株距的精密調(diào)節(jié)重視不夠，研究的較少，播量級(jí)變化不多，調(diào)節(jié)不夠精密。????1??綜合闡述????精密播種機(jī)株距調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括地輪、排種器和變速器。地輪是播種單位周長(zhǎng)的丈量器，排種器是單位周長(zhǎng)播種粒數(shù)的數(shù)種器，變速器是排種器卸種頻率的加倍器。對(duì)于株距的調(diào)節(jié)，多數(shù)播種機(jī)通過(guò)變速器改變地輪與排種器的傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)，用改變排種器穴孔數(shù)或改變地輪周長(zhǎng)的辦法調(diào)節(jié)株距或播量比較麻煩，一般較少使用。但是僅靠變速器調(diào)節(jié)播種量或株距，檔次劃分比較粗糙，級(jí)別少，級(jí)差較大，播種量不能體現(xiàn)連續(xù)變化的特點(diǎn)。特別是試驗(yàn)小

3、區(qū)播種，播量是根據(jù)試驗(yàn)需要而設(shè)計(jì)的，經(jīng)常出現(xiàn)因沒(méi)有吻合的播量級(jí)別，要采用機(jī)械播種常常不得不因機(jī)設(shè)計(jì)密度因素，或套用播量級(jí)。這種“削足適履”的現(xiàn)象，使本來(lái)的精密排種打了折扣，失去了精密播種的真正含義。變徑地輪可以對(duì)變速器調(diào)出的播種量級(jí)差進(jìn)行細(xì)分和擴(kuò)展。如果說(shuō)變速器是播種量的粗調(diào)，變徑地輪則是播種量的細(xì)調(diào)和微調(diào)。通過(guò)調(diào)節(jié)變徑地輪的半徑，地輪周長(zhǎng)發(fā)生改變，從而可以在變速器調(diào)出的級(jí)差中再劃出若干小級(jí)差，極大地縮小了播量級(jí)差，使每個(gè)級(jí)差聯(lián)系更為緊密。????2??結(jié)構(gòu)特點(diǎn)????2.1??變徑地輪結(jié)構(gòu)????變徑地輪的輪轂是由一個(gè)半徑為20

4、0mm的標(biāo)準(zhǔn)圓，將輪轂沿坐標(biāo)軸4等分切開后又拼合而構(gòu)成的，結(jié)合處相互參差；輪輻由輻套和輻芯構(gòu)成，可以自由伸縮。輻套焊接在地輪的軸套上，輻芯用方鋼作成。焊接在輪轂上，其中一個(gè)輻芯用扁形絲杠作成。地輪軸套上安裝了一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的輪盤，輪盤分別通過(guò)連桿與4個(gè)輻芯連接；在絲杠的輻芯上安裝了螺母，調(diào)整螺母4個(gè)輪輻半徑可以同時(shí)等幅度調(diào)整。????2.2誤差分析????2.2.1??半徑擴(kuò)大時(shí)周長(zhǎng)誤差變徑地輪在收縮或放大后所形成的輪轂不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓，而是由一個(gè)半徑為r=200mm基本圓的4個(gè)相同圓弧拼對(duì)而成的近似圓，如圖2所示。當(dāng)半徑擴(kuò)大時(shí)，拼對(duì)

5、的近似圓輪轂與標(biāo)準(zhǔn)圓輪轂的周長(zhǎng)存在一定的誤差：設(shè)基本圓半徑為r，半徑伸縮量為Ad，輪轂圓與相同半徑標(biāo)準(zhǔn)圓半徑增大Ad后周長(zhǎng)誤差為AL。根據(jù)線段關(guān)系，通過(guò)計(jì)算得：?????可以看出：地輪半徑擴(kuò)大0-26mm，也就是說(shuō)地輪半徑從200mm擴(kuò)大到226mm，地輪周長(zhǎng)誤差A(yù)L≤4mm，誤差率≤0.3%。通過(guò)誤差分析，差異不顯著，說(shuō)明地輪半徑擴(kuò)大引起周長(zhǎng)誤差可以忽略不計(jì)。2.2.2半徑縮小周長(zhǎng)誤差及調(diào)整????當(dāng)?shù)剌啺霃娇s小時(shí)，通過(guò)計(jì)算得：地輪與標(biāo)準(zhǔn)圓周長(zhǎng)誤差量AL=8r-arctog[2-2．r+(2-2．r+2△d)l-2"rr（r-A

6、d）。從表2可以看出，當(dāng)?shù)剌啺霃娇s小0~24mm時(shí)，周長(zhǎng)誤差變化在0-26.4ram之間，最大誤差率達(dá)到2.3%。通過(guò)誤差分析，差異達(dá)顯著水平，必須對(duì)誤差進(jìn)行調(diào)整。表2半徑縮小時(shí)地輪周長(zhǎng)與標(biāo)準(zhǔn)圓周長(zhǎng)誤差調(diào)整前后對(duì)比表?????從表2前后對(duì)比分析中可以看出，其中地輪半徑縮減12.5mm時(shí)，即半徑為197.5ram時(shí)的周長(zhǎng)，與半徑為198ram標(biāo)準(zhǔn)圓的周長(zhǎng)相差0.8mm，誤差率為0.1%；地輪半徑縮減5mm時(shí)，即半徑為195mm時(shí)的周長(zhǎng)，與半徑為196mm的標(biāo)準(zhǔn)圓的周長(zhǎng)相差2.lmm，誤差率為0.2%；地輪半徑縮減30ram，即半徑為

7、170ram時(shí)的周長(zhǎng)，與半徑為176.Omm標(biāo)準(zhǔn)圓的周長(zhǎng)相差1.7mm，誤差率為0.2%。調(diào)整后周長(zhǎng)誤差均≤5.lmm，誤差率均≤0.4%，通過(guò)誤差分析，調(diào)整后周長(zhǎng)差異不顯著，符合設(shè)計(jì)要求。????2.2.3地輪標(biāo)尺設(shè)計(jì)????變徑地輪是用半徑作為變量來(lái)調(diào)節(jié)播種量或株距的，地輪半徑大小及調(diào)節(jié)量通常用標(biāo)準(zhǔn)尺顯示。半徑縮小時(shí)地輪周長(zhǎng)與標(biāo)準(zhǔn)圓周長(zhǎng)誤差調(diào)整前后對(duì)比表如表2所示。從表2可以看出，調(diào)整后變徑地輪的半徑縮減2.5mm，非常接近于標(biāo)準(zhǔn)圓半徑縮減2.Omm的周長(zhǎng)；…；調(diào)整后半徑縮減30ram非常接近于標(biāo)準(zhǔn)圓半徑縮減24mm的周長(zhǎng)，相

8、同周長(zhǎng)實(shí)際半徑調(diào)整量與標(biāo)準(zhǔn)圓半徑調(diào)整量每1mm增加0.25mm；如此進(jìn)行刻度換算后周長(zhǎng)誤差率雖能降低到0.4%以下，但使用起來(lái)非常麻煩。在半徑縮減段，即200mm以下，將顯示地輪半徑的標(biāo)尺比標(biāo)準(zhǔn)尺刻度按25%的比例放大，能夠建立這種尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系，這