1、紫花苜蓿补播机设计与建模摘要：本文针对当前我国紫花苜蓿播种中存在的问题，提出补播设想，利用机械对紫花苜蓿缺苗进行机械化补播，以提高土地利用率，增加紫花苜蓿亩植株量，进而提升草场产量。本设计研究紫花苜蓿播种设备的改良,根据紫花苜蓿补播机的工作原理确定了紫花苜蓿补播机的设计方案，完成了仿形机构、开沟部件、镇压部件的设计，并用AutoCAD绘制了部分原理图，采用三维制图软件Proe完成了相关部件的建模。牧草机械的大量运用，将解放劳动力，提升作业速度，降低损坏，加快牧草商品化周转速度。紫花苜蓿施肥补播机的研究，必将对提高牧草产量，解决市场所需，促进牧草行业发展产生积极影响。关键字： 苜蓿，补播机，机械
2、化Alfalfa sowing machine design and modelingAbstract：Aiming at the current problems in alfalfa seed sowing, This article puts forward ideas, the use of mechanical on Alfalfa Seedling shortage of Mechanized Sowing, raises land utilization rate, increases the alfalfa plant capacity and improve the mu,
3、grass yield. According to the working principle of Alfalfa sowing machine.This article determines the scheme of Alfalfa sowing machine, completed the design of profiling mechanism, ditching components, repression of parts. I complete part of the working primciple diagram with Autocad and using three
4、 dimensional drawing software Proe completed the modeling component. The extensive use of pasture machinery, will liberate the workforce, improve the operation speed, reduce the damage, speed up the turnover rate of forage commercialization. The research on alfalfa fertilization seeder, is bound to
5、increase forage yield, solve the market needs and promote forage industry development.Keywords：alfalfa, sowing machine, mechanical目 录1 绪论11.1 课题研究目的及意义11.2 国内外紫花苜蓿补播机研究现状21.2.1国外苜蓿播种机械21.2.2国内苜蓿播种机械41.3 课题研究的主要内容52 紫花苜蓿补播机相关参数的确定62.1 紫花苜蓿植株研究62.2 紫花苜蓿补播要求72.2.1镇压力确定72.2.2仿形机构形式与仿形量确定82.3 紫花苜蓿种植农艺要求9
6、2.4 紫花苜蓿整机驱动方式93 紫花苜蓿补播机设计方案研究103.1 紫花苜蓿补播机设计要求103.1.1整机设计原则103.1.2 紫花苜蓿补播机工作原理与整体机构103.2 补播排种器的设计113.2.1 排种器的技术要求113.2.2 播种排种器的类型、特点与适用范围123.3 补播排种器设计原则123.4 补播排种器设计123.4.1补播排种器排种均匀性理论分析133.4.2补播排种器排种破损机理分析153.4.3窝眼轮补播排种器结构设计163.6 仿形机构设计183.6.1仿形机构形式及仿形量确定183.6.2仿形机构设计参数要求183.6.3平行四连杆仿形机构设计193.7开沟部
7、件设计203.7.1开沟器的功用203.7.2 开沟器的技术要求213.7.3 开沟器的结构类型213.7.5 开沟器设计243.8 镇压部件设计263.8.1镇压部件功用263.8.2 镇压轮的结构类型和特点263.8.3镇压部件设计参数要求273.8.4 镇压轮设计283.9整机机架设计294 补播机的操作规范与维护314.1补播机的保养314.2正确操作补播机314.3注意事项：324.4 安全规则324.5 常见故障与排除33结 论34参考文献35致 谢37I11 绪论1.1 课题研究目的及意义目前，国内外暂无针对紫花苜蓿缺苗而进行补播的机械，本文针对当前我国紫花苜蓿播种中存在的问题，
8、提出补播设想，利用机械对紫花苜蓿缺苗进行机械化补播，以提高土地利用率，增加紫花苜蓿亩植株量，进而提升草场产量。在国家退耕还林还草之机，要因地制宜，全面规划，大面积推广种植优质牧草，以加快草业发展，保证畜牧业的稳定生产。紫花苜蓿作为高产优质牧草，具有营养价值高，适应性强的特点，是首选的牧草之一，熟练掌握其播种技术，对畜牧生产极其重要。 播种方法有撒播、条播、混播、间播几种方法，一般条播深度一致，出苗整齐，便于田间管理。紫花苜蓿播种机功能多，一次性完成播种、施肥、镇压保墒等多道工序，与传统的耕作方式相比，具有减少作业程序，省工省力，节本增效，提高化肥利用率，作物增产等优点：若机具调整不好或操作不当
9、，不但能造成作物减产而且给今后推广工作也带来一定困难。因此搞好紫花苜蓿播种机的设计使用与调整，对大力推广紫花苜蓿的种植有着重要的意义。 该课题研究紫花苜蓿播种设备的改良, 要求配置合理, 结构简单、紧凑, 技术性能指标先进且能够对紫花苜蓿补播进行改良, 同时还可以施肥, 实现一机多用。该课题研究成果的推广应用, 应对我国大面积紫花苜蓿的种植改良建设将起到重要作用, 可以促进畜牧业的快速发展, 应用前景广阔。当今世界，凡是畜牧业发达的国家，都把牧草的研究、种植、培育、加工和利用放在极其重要的位置。我国人均粮食不足，牧草行业的发展，将减轻我国的粮食压力，弥补粮食不足，促进农业产业结构调整，确保农业
10、增效、农民增收，又能使荒山荒地重披绿装，减少水土流失，改善环境，具有重大的经济效益与深远的社会效益和生态效益。国内外事实证明，在发展牧草产业过程中，牧草机械化是高效的提升牧草产量的有效途径，牧草机械的大量运用，将解放劳动力，提升作业速度，降低损坏，加快牧草商品化周转速度。紫花苜蓿施肥补播机的研究，必将对提高牧草产量，解决市场所需，促进牧草行业发展产生积极影响。1.2 国内外紫花苜蓿补播机研究现状国外牧草机械化发展已有百年的历史。牧草机械经历了从使用以畜力作为动力到与拖拉机动力配套，从单项作业机具到复式作业机具，从分段作业机具到联合作业机具等发展历程。20世纪60年代是欧美各国牧草机械发展的高峰
11、时期，期间完成了由畜力机械收割、搂草等基本作业机具向与动力机械配套的更新换代。新型的割、搂机具和各类联合作业机具及成形机具相继研制成功并迅速推广。我国从20世纪50年代初开始生产牧草机械，到80年代，已形成一定生产规模，但是，牧草收获机械化整体水平还相当低，如我国的草场面积与美国大体相同，但牧草机械保有量却少的可怜，割草机、搂草机保有量仅为美国的1%；在20世纪60年代，美国方捆机的保有量就达到70万台；20世纪80年代，日本方捆机的保有量为2.3万台。而我国20世纪90年代初的保有量仅为美国的0.1%，是日本的0.2%0。当前，针对紫花苜蓿补播作业的机械，目前国内外尚无成品产生。苜蓿的产业特
12、性，使其从种到收必须实现机械化，主要因为其种子小，播种深度要求严，对田地土壤精细要求较高，且种子价格较高，浪费成本过大。苜蓿刈割收获，需保证在初花期后，盛花期前，故刈割工作量大，时间紧凑，要求高效收割。苜蓿的蛋白质含量，大部分分布在叶片上，刈割时需将茎秆压扁，以保证叶片与茎秆同步干燥，便于打捆时保留最大叶片量。苜蓿的打捆、贮藏、加工等工作，任务量大，更需要借助机械化以减轻人力负担，达到高效生产的目的。随着牧草行业重要性日益提高，牧草机械也得到了深入的发展，国外经过百年发展，已经形成牧草行业机械完整体系。我国由于起步较晚，政策延迟，导致牧草机械总体水平相对较低。1.2.1国外苜蓿播种机械（1）法
13、国：库恩 PREMIA 300库恩PREMIA条播机，种箱开口宽，箱盖打开角度90，便于料斗或大袋子装填，通过气压弹簧提供辅助，即使在4m宽的机器上也很方便地打开。种箱易于清空。PREMIA条播机输出通过2个组件进行调节：通过机器一侧的6键凸轮选择器选择预设的旋转速度。通过微调螺钉调节开口的种槽分配系统，设置精细和精确的播种量。根据不同作业环境，安装不同的开沟器和覆土弹齿，实现良好的开沟仿形作业。PREMIA条播机，体型较大，造价较高，不适合小地块作业，无法实现补播作业。图1-1 库恩PREMIA 300（2） 美国：约翰迪尔1590免耕播种机约翰迪尔1590免耕播种机，对耕地适应性广，尤其可
14、满足对天然草场的播种需求。自身重量29175969kg，机架地隙61cm，秸秆通过性能好，排种管直径大，便于种子排出，排种靴为铸铁上下两段式，可单独更换底部易磨损部分，开沟器入土压力大，并可液压调节，破土角度小，对土壤扰动小，对作物生长有利，同时易切割秸秆，不易堵塞，开沟器带有限深轮，可保持播深一致，深度可调，种箱可选配单种箱、种肥混合箱或加配草种箱，种箱容积大，可减少加种次数。因机型较重，对松软土地压迫太大，行距不可调，机型较宽，不适宜小地块耕作，且无法实现针对缺苗区域进行补播作业。图1-2 约翰迪尔1590免耕播种机1.2.2国内苜蓿播种机械（1）中农机美诺 6115免耕播种机整机1973
15、kg，配套动力55kw，可以进行草场免耕播种，三圆盘式开沟播种机构，可一次性完成破茬、开沟、播种、施肥、覆土、镇压作业，采用零压橡胶空心镇压轮，不易粘土，可起到镇压限深作用。行距、行数不可调，且无法针对缺苗区域进行补播作业。图1-3 中农机美诺 6115免耕播种机（2）中国农科院草原研究所DMB4200免耕播种机中国农科院草原研究所研制的DMB4200免耕播种机，配套动力115130kw，机体较重，破茬入土性能好，具有较好的种肥分施功能和地面仿形能力。机体自重较大，调整系统较复杂，播种深度调节麻烦，且无法针对缺苗区域进行补播作业。图1-4 中国农科院草原研究所DMB4200免耕播种机1.3 课题研究的主要内容（1）紫花苜蓿植株特性研究。了解紫花苜蓿的植株生长特点与植物形状，加强对补播对象的了解，为机械参数制定提供依据。对当前紫花苜蓿排种器进行分析学习，了解排种器种类，明确工作原理与国家要求。（2）种植区茬地状况分析。了解种植区紫花苜蓿刈割后留茬情况，以便于明确工作现场状况，便于确定检测机构工作原理。（3）机械设计及相关部件分析。确定各部件参数，运用Pro/E软件进行三维建模，运用AutoC
