農(nóng)機(jī)設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計

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摘要：為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)效率的提升，設(shè)計了一種聯(lián)合一體化的農(nóng)機(jī)設(shè)備。本文對該聯(lián)合一體化的農(nóng)機(jī)設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計方案進(jìn)行了說明，并詳細(xì)的闡述了分種分肥穴播器、種子肥料區(qū)分播撒裝置結(jié)構(gòu)、仿形整平器、覆膜裝置以及覆土裝置的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：聯(lián)合一體化；農(nóng)機(jī)設(shè)備；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計

1聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計方案

結(jié)合實際的農(nóng)業(yè)種植需求，本文設(shè)計出了一種集覆膜、穴播以及施肥等功能為一體化的農(nóng)機(jī)設(shè)備，主要完成耕作、整地、播撒農(nóng)藥、覆膜、播種、施肥、覆土覆膜等農(nóng)業(yè)種植工序。為了滿足這些功能需求，設(shè)計的聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備機(jī)械的整體設(shè)計使用了覆膜穴播機(jī)的四段式結(jié)構(gòu)，其中包含的主要結(jié)構(gòu)有：整平器、犁地裝置、裝膜器、切膜器、驅(qū)動輪、覆土裝置、覆土輪、覆土筒、機(jī)架、播種器、播種箱等。其中，對于機(jī)架來說，主要包含著以下5個部分：上機(jī)架、前機(jī)架、叉架、小支架以及輪盤托架。在整個機(jī)架結(jié)構(gòu)中，前機(jī)架是最重要的組成部分。在機(jī)架的下梁通過銷軸、U型螺栓、固定板，結(jié)合實際需求的距離完成輪盤托架（3個）的固定，實現(xiàn)對輪盤穴播器的固定。利用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計，該農(nóng)機(jī)設(shè)備能夠在牽引力的作用下，自行完成播種。同時，在聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備機(jī)械的設(shè)計與制作中，依照以下順序完成了該農(nóng)機(jī)中不同功能結(jié)構(gòu)的安裝：整地裝置、覆膜裝置、播種裝置以及覆土機(jī)，并將這些功能結(jié)構(gòu)都固定于機(jī)架中。使用四段式結(jié)構(gòu)對農(nóng)機(jī)設(shè)備機(jī)械展開設(shè)計，能夠確保各個功能結(jié)構(gòu)有效融合，最大程度的優(yōu)化了空間結(jié)構(gòu)。在實際的使用中，該農(nóng)機(jī)設(shè)備可以實現(xiàn)多種功能，后期的養(yǎng)護(hù)與維修也更為簡單。

2聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1基于輪盤雙環(huán)帶結(jié)構(gòu)的種子肥料成穴播種器設(shè)計

為了確保該農(nóng)機(jī)設(shè)備可以自動實現(xiàn)成穴播種，并在實際的操作中，對于大粒種子也能夠完成自動的成穴播種，在設(shè)計過程中對種子肥料成穴播種器結(jié)構(gòu)展開了重點的設(shè)計與實現(xiàn)。在實際的播種過程中，種子與肥料普遍不可以進(jìn)行直接的接觸，但是還要確保肥料的有效施加，基于這樣的要求，使用了雙環(huán)帶分結(jié)構(gòu)完成了種子肥料成穴播種器結(jié)構(gòu)的設(shè)計，實現(xiàn)了種子與肥料的區(qū)分播種。在該分種分肥播種器結(jié)構(gòu)中，主要包含以下結(jié)構(gòu)：輪盤、凸輪、輪軸、滑塊、彈簧、連桿、入土器、鴨舌、種子儲存播種結(jié)構(gòu)、肥料儲存施加結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步提升播種的效率，在實際的播種環(huán)節(jié)中，要盡可能的使用連續(xù)播種方式，基于此，該播種器的外形使用了舵輪式的結(jié)構(gòu)。為了確保種子與肥料在不直接接觸的情況下完成分別播撒，在本種子肥料成穴播種器結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，應(yīng)用了新型的輪盤雙環(huán)帶結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，外環(huán)帶相對較窄，而內(nèi)環(huán)帶相對較寬，相關(guān)人員可以結(jié)合實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，完成對帶寬的調(diào)整。一般情況下，對于顆粒相對較大的種子（大于施加肥料的顆粒），要將種子放置于內(nèi)環(huán)帶中完成播種，同時將肥料放置于外環(huán)帶中實現(xiàn)播撒[1]。在該種子肥料成穴播種器結(jié)構(gòu)中，使用了凸輪結(jié)構(gòu)。在實際的播種操作時，鴨嘴會沿著凸輪展開旋轉(zhuǎn)。當(dāng)鴨嘴處于上部時，滑塊會在凸輪中較為平滑的位置。此時由于彈簧的作用，鴨舌始終處于封閉的狀態(tài)，避免種子的泄露；而當(dāng)鴨嘴展開播種時，凸輪會擠壓滑塊，帶動連桿打開鴨嘴，完成種子的播種。

2.2種子肥料區(qū)分播撒裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計

為了進(jìn)一步確保播種的成功率，對播種及施肥裝置結(jié)構(gòu)展開了重點的設(shè)計。若是在播種及施肥裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，沒有對其適用性進(jìn)行重點的把握，則會導(dǎo)致在實際的播種操作中發(fā)生穴內(nèi)無種子、同穴內(nèi)存在多個種子（大于一窩種子）等問題的產(chǎn)生[2]。為了避免上述問題的發(fā)生，在設(shè)計播種及施肥裝置結(jié)構(gòu)時，使用了上位排種器與上位排肥器結(jié)構(gòu)，完成一次種子或是肥料的供應(yīng)；接著由播種器實現(xiàn)種子與肥料的區(qū)分播種，完成二次排種排肥。對于上位排種器來說，使用了可調(diào)節(jié)的窩眼式排種器，確保該播種及施肥裝置結(jié)構(gòu)中的每一個成穴播種器的播種區(qū)域都能夠排除一窩種子，避免種子排出過多或沒有的問題；對于上位排肥器來說，使用了外槽輪式的排肥器，為該播種及施肥裝置結(jié)構(gòu)持續(xù)的提供肥料，最大程度的滿足該播種及施肥裝置結(jié)構(gòu)對供肥量的需求。

2.3仿形整平器的結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了保證該聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備的覆膜操作質(zhì)量以及效率，重點設(shè)計了仿形整平器結(jié)構(gòu)。在實際的聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備設(shè)計中，仿形整平器結(jié)構(gòu)可以結(jié)合不同地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需求來完成。對于該結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，要結(jié)合實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地形，完成裝置結(jié)構(gòu)的安裝與調(diào)試。仿形整平器結(jié)構(gòu)的設(shè)計要確保能夠完成因上一播種施肥環(huán)節(jié)中（一般是由鴨嘴帶起的）產(chǎn)生的大型土塊的粉碎。同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)播種環(huán)節(jié)中的整體操作，讓土壤整平為該仿形整平器結(jié)構(gòu)的形狀，為后續(xù)的覆膜操作打下良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計仿形整平器結(jié)構(gòu)時，要依照實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求完成形狀設(shè)計，在本次農(nóng)機(jī)設(shè)備設(shè)計中將其設(shè)計成“M”的形狀，相關(guān)人員可以依照不同的生產(chǎn)需求將間距等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。為了進(jìn)一步提升該農(nóng)機(jī)設(shè)備的空間緊密性，最大程度的降低農(nóng)機(jī)設(shè)備的重量，使用了吊板式的形式完成仿形整平器結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

2.4覆膜裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的種子播種環(huán)節(jié)、溫度、氣候條件等對于種子以及肥料的保存率有著極為重要的影響。基于這樣的情況，在農(nóng)機(jī)設(shè)備中設(shè)置了覆膜裝置結(jié)構(gòu)。覆膜操作能夠防止雜草的生長，提升土壤的肥力，同時也能夠完成病蟲害的預(yù)防[3]?？梢哉f，覆膜對于播種操作的效果保證與提升有著十分重要的意義。在該覆膜裝置中，主要包含著以下幾種結(jié)構(gòu)：覆土器、地輪、地膜支架、地膜軸、自動切膜結(jié)構(gòu)等。其中，覆膜裝置結(jié)構(gòu)中的地輪是最為重要的一種結(jié)構(gòu)，它于動力結(jié)構(gòu)相連接，實現(xiàn)了播種系統(tǒng)的驅(qū)動。在該農(nóng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行的過程中，地輪能夠?qū)⒌啬みM(jìn)行壓緊處理，為后續(xù)自動切膜結(jié)構(gòu)的功能實現(xiàn)提供更好的條件。在地輪實際的工作中，與種子肥料成穴播種器有著十分嚴(yán)格的對用關(guān)系，主要避免了播種操作中穴孔與膜孔出現(xiàn)位置的錯開?；谶@樣的操作要求，在本次覆膜裝置設(shè)計時，將輪軸放置于入土器以及地膜接觸點的前端，并確保輪軸覆土壓膜在入土器出土前完成[4]。這樣的設(shè)計不僅滿足了實際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，也為后期的養(yǎng)護(hù)與維修提供了更加方面的條件。

2.5覆土裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

當(dāng)完成上述的覆膜操作時，由于地膜的重量相對較輕，且不容易固定，所以在打孔操作時很容易出現(xiàn)地膜浮起的問題，降低了覆膜的效果。為了避免這一問題的發(fā)生，在聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備中設(shè)計了覆土裝置，通過在地膜上展開覆土操作，完成對地膜的進(jìn)一步固定。在該覆土裝置中，取土的操作主要由取土圓盤實現(xiàn)；覆土操作主要由覆土滾筒實現(xiàn)。當(dāng)完成覆膜操作后，取土圓盤會將取出的土傳送至覆土滾筒中，而受到牽引力的作用，覆土滾筒會在地上滾動，實現(xiàn)在地膜上覆土。

3結(jié)束語

綜上所述，聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備的設(shè)計對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)機(jī)工作效率的提升有著重要的意義。本文設(shè)計了一種聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備，主要包含基于輪盤雙環(huán)帶結(jié)構(gòu)的種子肥料成穴播種器、種子肥料區(qū)分播撒裝置結(jié)構(gòu)、仿形整平器、覆膜裝置以及覆土裝置。在本次設(shè)計中，創(chuàng)新使用了輪盤雙環(huán)帶結(jié)構(gòu)完成了分種分肥穴播器的設(shè)計，提升了聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備的使用效果。

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[2]張華忠，孫紅英.聯(lián)合一體化農(nóng)機(jī)設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2014(8)：34-35.

[3]張穎，周福術(shù).幾種農(nóng)機(jī)性能檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)與使用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2011(1)：50.

[4]劉學(xué)峰.機(jī)電一體化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的應(yīng)用舉例[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2013(5)：8.

作者：吳承康 單位：荊楚理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院