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农机设备机械结构的设计

摘要:为了实现农业机械作业效率的提升,设计了一种联合一体化的农机设备。本文对该联合一体化的农机设备机械结构的总体设计方案进行了说明,并详细的阐述了分种分肥穴播器、种子肥料区分播撒装置结构、仿形整平器、覆膜装置以及覆土装置的设计。

关键词:联合一体化;农机设备;机械结构设计

1联合一体化农机设备机械结构的总体设计方案

结合实际的农业种植需求,本文设计出了一种集覆膜、穴播以及施肥等功能为一体化的农机设备,主要完成耕作、整地、播撒农药、覆膜、播种、施肥、覆土覆膜等农业种植工序。为了满足这些功能需求,设计的联合一体化农机设备机械的整体设计使用了覆膜穴播机的四段式结构,其中包含的主要结构有:整平器、犁地装置、装膜器、切膜器、驱动轮、覆土装置、覆土轮、覆土筒、机架、播种器、播种箱等。其中,对于机架来说,主要包含着以下5个部分:上机架、前机架、叉架、小支架以及轮盘托架。在整个机架结构中,前机架是最重要的组成部分。在机架的下梁通过销轴、U型螺栓、固定板,结合实际需求的距离完成轮盘托架(3个)的固定,实现对轮盘穴播器的固定。利用这样的结构设计,该农机设备能够在牵引力的作用下,自行完成播种。同时,在联合一体化农机设备机械的设计与制作中,依照以下顺序完成了该农机中不同功能结构的安装:整地装置、覆膜装置、播种装置以及覆土机,并将这些功能结构都固定于机架中。使用四段式结构对农机设备机械展开设计,能够确保各个功能结构有效融合,最大程度的优化了空间结构。在实际的使用中,该农机设备可以实现多种功能,后期的养护与维修也更为简单。

2联合一体化农机设备机械的结构设计

2.1基于轮盘双环带结构的种子肥料成穴播种器设计

为了确保该农机设备可以自动实现成穴播种,并在实际的操作中,对于大粒种子也能够完成自动的成穴播种,在设计过程中对种子肥料成穴播种器结构展开了重点的设计与实现。在实际的播种过程中,种子与肥料普遍不可以进行直接的接触,但是还要确保肥料的有效施加,基于这样的要求,使用了双环带分结构完成了种子肥料成穴播种器结构的设计,实现了种子与肥料的区分播种。在该分种分肥播种器结构中,主要包含以下结构:轮盘、凸轮、轮轴、滑块、弹簧、连杆、入土器、鸭舌、种子储存播种结构、肥料储存施加结构。为了进一步提升播种的效率,在实际的播种环节中,要尽可能的使用连续播种方式,基于此,该播种器的外形使用了舵轮式的结构。为了确保种子与肥料在不直接接触的情况下完成分别播撒,在本种子肥料成穴播种器结构的设计中,应用了新型的轮盘双环带结构。在该结构中,外环带相对较窄,而内环带相对较宽,相关人员可以结合实际的农业生产需求,完成对带宽的调整。一般情况下,对于颗粒相对较大的种子(大于施加肥料的颗粒),要将种子放置于内环带中完成播种,同时将肥料放置于外环带中实现播撒[1]。在该种子肥料成穴播种器结构中,使用了凸轮结构。在实际的播种操作时,鸭嘴会沿着凸轮展开旋转。当鸭嘴处于上部时,滑块会在凸轮中较为平滑的位置。此时由于弹簧的作用,鸭舌始终处于封闭的状态,避免种子的泄露;而当鸭嘴展开播种时,凸轮会挤压滑块,带动连杆打开鸭嘴,完成种子的播种。

2.2种子肥料区分播撒装置结构的设计

为了进一步确保播种的成功率,对播种及施肥装置结构展开了重点的设计。若是在播种及施肥装置结构的设计中,没有对其适用性进行重点的把握,则会导致在实际的播种操作中发生穴内无种子、同穴内存在多个种子(大于一窝种子)等问题的产生[2]。为了避免上述问题的发生,在设计播种及施肥装置结构时,使用了上位排种器与上位排肥器结构,完成一次种子或是肥料的供应;接着由播种器实现种子与肥料的区分播种,完成二次排种排肥。对于上位排种器来说,使用了可调节的窝眼式排种器,确保该播种及施肥装置结构中的每一个成穴播种器的播种区域都能够排除一窝种子,避免种子排出过多或没有的问题;对于上位排肥器来说,使用了外槽轮式的排肥器,为该播种及施肥装置结构持续的提供肥料,最大程度的满足该播种及施肥装置结构对供肥量的需求。

2.3仿形整平器的结构设计

为了保证该联合一体化农机设备的覆膜操作质量以及效率,重点设计了仿形整平器结构。在实际的联合一体化农机设备设计中,仿形整平器结构可以结合不同地区农业生产的实际需求来完成。对于该结构设计来说,要结合实际的农业生产的地形,完成装置结构的安装与调试。仿形整平器结构的设计要确保能够完成因上一播种施肥环节中(一般是由鸭嘴带起的)产生的大型土块的粉碎。同时,也能够实现播种环节中的整体操作,让土壤整平为该仿形整平器结构的形状,为后续的覆膜操作打下良好的基础。在设计仿形整平器结构时,要依照实际的农业生产需求完成形状设计,在本次农机设备设计中将其设计成“M”的形状,相关人员可以依照不同的生产需求将间距等参数进行调整。为了进一步提升该农机设备的空间紧密性,最大程度的降低农机设备的重量,使用了吊板式的形式完成仿形整平器结构的设计。

2.4覆膜装置的结构设计

在农业生产的种子播种环节、温度、气候条件等对于种子以及肥料的保存率有着极为重要的影响。基于这样的情况,在农机设备中设置了覆膜装置结构。覆膜操作能够防止杂草的生长,提升土壤的肥力,同时也能够完成病虫害的预防[3]。可以说,覆膜对于播种操作的效果保证与提升有着十分重要的意义。在该覆膜装置中,主要包含着以下几种结构:覆土器、地轮、地膜支架、地膜轴、自动切膜结构等。其中,覆膜装置结构中的地轮是最为重要的一种结构,它于动力结构相连接,实现了播种系统的驱动。在该农机设备运行的过程中,地轮能够将地膜进行压紧处理,为后续自动切膜结构的功能实现提供更好的条件。在地轮实际的工作中,与种子肥料成穴播种器有着十分严格的对用关系,主要避免了播种操作中穴孔与膜孔出现位置的错开。基于这样的操作要求,在本次覆膜装置设计时,将轮轴放置于入土器以及地膜接触点的前端,并确保轮轴覆土压膜在入土器出土前完成[4]。这样的设计不仅满足了实际的农业生产需求,也为后期的养护与维修提供了更加方面的条件。

2.5覆土装置的结构设计

当完成上述的覆膜操作时,由于地膜的重量相对较轻,且不容易固定,所以在打孔操作时很容易出现地膜浮起的问题,降低了覆膜的效果。为了避免这一问题的发生,在联合一体化农机设备中设计了覆土装置,通过在地膜上展开覆土操作,完成对地膜的进一步固定。在该覆土装置中,取土的操作主要由取土圆盘实现;覆土操作主要由覆土滚筒实现。当完成覆膜操作后,取土圆盘会将取出的土传送至覆土滚筒中,而受到牵引力的作用,覆土滚筒会在地上滚动,实现在地膜上覆土。

3结束语

综上所述,联合一体化农机设备的设计对农业生产中农机工作效率的提升有着重要的意义。本文设计了一种联合一体化农机设备,主要包含基于轮盘双环带结构的种子肥料成穴播种器、种子肥料区分播撒装置结构、仿形整平器、覆膜装置以及覆土装置。在本次设计中,创新使用了轮盘双环带结构完成了分种分肥穴播器的设计,提升了联合一体化农机设备的使用效果。

参考文献:

[1]秦玉芳,李修春,曾宪玲.花生种植一体机的研究设计[J].农业技术与装备,2018(9):89-90+92.

[2]张华忠,孙红英.联合一体化农机设备机械结构的设计[J].农机使用与维修,2014(8):34-35.

[3]张颖,周福术.几种农机性能检测设备的结构与使用[J].农机使用与维修,2011(1):50.

[4]刘学峰.机电一体化技术在农业机械中的应用举例[J].农业与技术,2013(5):8.

作者:吴承康 单位:荆楚理工学院机械工程学院

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