農機設備機械結構的設計

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摘要：為了實現農業機械作業效率的提升，設計了一種聯合一體化的農機設備。本文對該聯合一體化的農機設備機械結構的總體設計方案進行了說明，并詳細的闡述了分種分肥穴播器、種子肥料區分播撒裝置結構、仿形整平器、覆膜裝置以及覆土裝置的設計。

關鍵詞：聯合一體化；農機設備；機械結構設計

1聯合一體化農機設備機械結構的總體設計方案

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

2聯合一體化農機設備機械的結構設計

2.1基于輪盤雙環帶結構的種子肥料成穴播種器設計

為了確保該農機設備可以自動實現成穴播種，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，在設計過程中對種子肥料成穴播種器結構展開了重點的設計與實現。在實際的播種過程中，種子與肥料普遍不可以進行直接的接觸，但是還要確保肥料的有效施加，基于這樣的要求，使用了雙環帶分結構完成了種子肥料成穴播種器結構的設計，實現了種子與肥料的區分播種。在該分種分肥播種器結構中，主要包含以下結構：輪盤、凸輪、輪軸、滑塊、彈簧、連桿、入土器、鴨舌、種子儲存播種結構、肥料儲存施加結構。為了進一步提升播種的效率，在實際的播種環節中，要盡可能的使用連續播種方式，基于此，該播種器的外形使用了舵輪式的結構。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構的設計中，應用了新型的輪盤雙環帶結構。在該結構中，外環帶相對較窄，而內環帶相對較寬，相關人員可以結合實際的農業生產需求，完成對帶寬的調整。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），要將種子放置于內環帶中完成播種，同時將肥料放置于外環帶中實現播撒[1]。在該種子肥料成穴播種器結構中，使用了凸輪結構。在實際的播種操作時，鴨嘴會沿著凸輪展開旋轉。當鴨嘴處于上部時，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，避免種子的泄露；而當鴨嘴展開播種時，凸輪會擠壓滑塊，帶動連桿打開鴨嘴，完成種子的播種。

2.2種子肥料區分播撒裝置結構的設計

為了進一步確保播種的成功率，對播種及施肥裝置結構展開了重點的設計。若是在播種及施肥裝置結構的設計中，沒有對其適用性進行重點的把握，則會導致在實際的播種操作中發生穴內無種子、同穴內存在多個種子（大于一窩種子）等問題的產生[2]。為了避免上述問題的發生，在設計播種及施肥裝置結構時，使用了上位排種器與上位排肥器結構，完成一次種子或是肥料的供應；接著由播種器實現種子與肥料的區分播種，完成二次排種排肥。對于上位排種器來說，使用了可調節的窩眼式排種器，確保該播種及施肥裝置結構中的每一個成穴播種器的播種區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構持續的提供肥料，最大程度的滿足該播種及施肥裝置結構對供肥量的需求。

2.3仿形整平器的結構設計

為了保證該聯合一體化農機設備的覆膜操作質量以及效率，重點設計了仿形整平器結構。在實際的聯合一體化農機設備設計中，仿形整平器結構可以結合不同地區農業生產的實際需求來完成。對于該結構設計來說，要結合實際的農業生產的地形，完成裝置結構的安裝與調試。仿形整平器結構的設計要確保能夠完成因上一播種施肥環節中（一般是由鴨嘴帶起的）產生的大型土塊的粉碎。同時，也能夠實現播種環節中的整體操作，讓土壤整平為該仿形整平器結構的形狀，為后續的覆膜操作打下良好的基礎。在設計仿形整平器結構時，要依照實際的農業生產需求完成形狀設計，在本次農機設備設計中將其設計成“M”的形狀，相關人員可以依照不同的生產需求將間距等參數進行調整。為了進一步提升該農機設備的空間緊密性，最大程度的降低農機設備的重量，使用了吊板式的形式完成仿形整平器結構的設計。

2.4覆膜裝置的結構設計

在農業生產的種子播種環節、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?；谶@樣的情況，在農機設備中設置了覆膜裝置結構。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構：覆土器、地輪、地膜支架、地膜軸、自動切膜結構等。其中，覆膜裝置結構中的地輪是最為重要的一種結構，它于動力結構相連接，實現了播種系統的驅動。在該農機設備運行的過程中，地輪能夠將地膜進行壓緊處理，為后續自動切膜結構的功能實現提供更好的條件。在地輪實際的工作中，與種子肥料成穴播種器有著十分嚴格的對用關系，主要避免了播種操作中穴孔與膜孔出現位置的錯開。基于這樣的操作要求，在本次覆膜裝置設計時，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]。這樣的設計不僅滿足了實際的農業生產需求，也為后期的養護與維修提供了更加方面的條件。

2.5覆土裝置的結構設計

當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生，在聯合一體化農機設備中設計了覆土裝置，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；覆土操作主要由覆土滾筒實現。當完成覆膜操作后，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，實現在地膜上覆土。

3結束語

綜上所述，聯合一體化農機設備的設計對農業生產中農機工作效率的提升有著重要的意義。本文設計了一種聯合一體化農機設備，主要包含基于輪盤雙環帶結構的種子肥料成穴播種器、種子肥料區分播撒裝置結構、仿形整平器、覆膜裝置以及覆土裝置。在本次設計中，創新使用了輪盤雙環帶結構完成了分種分肥穴播器的設計，提升了聯合一體化農機設備的使用效果。

參考文獻：

[1]秦玉芳，李修春，曾憲玲.花生種植一體機的研究設計[J].農業技術與裝備，2018(9)：89-90+92.

[2]張華忠，孫紅英.聯合一體化農機設備機械結構的設計[J].農機使用與維修，2014(8)：34-35.

[3]張穎，周福術.幾種農機性能檢測設備的結構與使用[J].農機使用與維修，2011(1)：50.

[4]劉學峰.機電一體化技術在農業機械中的應用舉例[J].農業與技術，2013(5)：8.

作者：吳承康 單位：荊楚理工學院機械工程學院