手推式多功能蔬菜播种机的设计与试验

作     者：卢程毅 

作者单位：重庆三峡学院 

学位级别：硕士

导师姓名：刘莉滋

授予年度：2024年

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

主      题：蔬菜播种机 整机设计 静力学分析 动力学分析 田间试验 

摘      要：随着我国农业生产水平的提高,蔬菜种植标准化已成为重要趋势。采用机械化播种设备可以有效减少成本、提高生产效益,同时解放劳动力。尽管国内蔬菜播种机价格低廉,但链条齿轮传动方式精度低,无法满足高标准要求。国外进口的精密播种机价格昂贵,不适合中国大规模推广,因此有必要研发适合国内家庭使用的小型蔬菜播种机。本文介绍了一款手推式多功能蔬菜播种机,集开沟、播种、覆土和镇压于一体,具有播种稳定性高、通用性强、成本低廉等优点。本文通过查阅大量相关文献、资料,并分析国内外播种机的研究现状,基于蔬菜农艺要求和种子的物理特性,采用理论分析和试验验证的方法,设计了一款手推式多功能蔬菜播种机。具体内容如下:首先结合蔬菜种植的农艺要求,并针对现有蔬菜播种机存在的问题,确定了整体设计思路和技术路线,并制定了蔬菜播种机的技术路线图。根据蔬菜种植的要求和环境,确定了手推式多功能蔬菜播种机的整机设计方案,包括整机结构图、主要技术参数和工作原理介绍。其次,通过对几何学分析,确定了开沟器、覆土装置、地轮、传动机构的形式,并对播种机整机结构和相关理论计算进行详细分析,包括各工作部件的参数和工作原理。在株距为200mm时,传动比确定为2.02,提供了理论和数据支持。随后,利用ADAMS机械系统动力学分析软件对蔬菜播种机设计模型进行了运动仿真,调整参数和轮距,获取了各部件受力情况的曲线图,为设计优化提供依据。结果表明设计的调节机构有效实现了预定功能,并验证了设计的有效性。另外,在整机三维建模设计基础上,通过ANSYS有限元分析模块对主机架、开沟器等部件进行了仿真分析,得出应力、应变和变形云图,确保设计符合强度要求。同时,进行了主机架的模态分析和开沟过程的动力学仿真,验证了设计的合理性和可靠性。最后,根据手推式多功能蔬菜播种试验台的实验结果,结合农艺要求设计了手推式多功能蔬菜匀播播种机,进行了田间试验并获得了不同前进速度下的工作性能,符合蔬菜播种的农艺要求。通过合理选择和设计小型发动机、播种机架、播种装置等主要工作部件,验证了设计的可行性和实用性。