小麦旋耕开沟播种机的设计与试验研究

江淮地区是我国重要的粮食生产基地,该地区主要的耕作制度是稻麦轮作制,现稻麦种植方式存在秸秆焚烧严重、能源消耗高、作业成本大、种肥用量大和淡水资源浪费严重等问题。随着种植成本的不断增加以及政府对禁止秸秆焚烧的力度加大,稻麦少免耕的种植方式迅速发展,现大部分小麦播种机作业时,采用的时从动地轮进行施肥播种,而从动地轮容易打滑,影响施肥播种质量,另一方面排水沟效果也不好,排水沟两侧的土壤松软,容易坍塌,造成回土增加,影响开沟效果,使其出苗率受到影响,针对实际需求,本课题查考国内外小麦播种机技术现状,设计一种小麦旋耕开沟播种机,以提高农民的种植效益,对我国粮食增产具有重要意义。本文主要研究内容和结论如下:1、对机具整体结构进行设计,确定机具的工作幅宽为3.3m,播种行数22行,播种行距15cm,播种深度3～5cm。机具主要由三点悬挂机构、旋耕开沟、播种施肥装置、播量控制等构成,配套功率为62.5kW的拖拉机,一次作业可以完成旋耕、开沟、播种施肥、覆土镇压等多项作业工序。2、确定各关键部件的类型或结构,对播种机的旋耕开沟装置、整体仿形机构、双圆盘开沟器等关键部件进行详细分析计算。根据各关键部件的设计参数,与合作单位完成第一轮和第二轮样机的加工制造,并对样机进行初步的田间试验。3、针对传动地轮打滑严重导致施肥播种不均匀以及调节外槽轮工作长度不易控制种肥量的问题,采用了电控驱动种肥轴的方式进行排种排肥,其工作稳定,电源电压安全可靠,种肥量控制调节方便,施肥播种精确性高,种子和化肥的投入量少,资源消耗少。4、针对现有小麦播种机排水沟不够理想,在现有旋耕机的基础上改进设计,加装开沟刀盘和护沟装置,机具在旋耕的同时完成开沟作业,紧接着通过护沟装置对开沟两侧的土壤加固,保证开沟形状整齐工整,后面播种整体装置完成播种、覆土、镇压等作业步骤,实现了机具的多功能作业要求,简化了机具作业工序,提高效率、节约成本。5、运用Proe5.0建模软件绘制各零件三维模型并完成虚拟样机的整体装配。并且通过ANSYS分析软件对机具关键部件进行有效的模态振动分析与静力学分析。6、样机完成后,在江苏省盐城市淮海农场对机具进行了小麦室内和田间播种试验。通过室内和田间试验发现,该机具工作稳定可靠,具有良好的通过性,各项主要技术指标均达到国家相关标准的要求,可用于稻麦播种作业,一机多用。