玉米免耕播种机的设计与研究.pdf

要

针对在留有小麦根茬的未耕地上进行玉米免耕播种时，播种作业过程中开沟器容易遇到缠草
堵塞等问题，设计出高位锯齿切割防堵装置。并且对播种机其它部件进行选择与设计，从而设计
出一种新型的玉米免耕播种机。该机能够一次迸地完成破茬、开沟，播种施肥、镇压等工序。既
降低了作业费用和能源消耗，还可蓄水保墒，提高产量。

防堵装置能起到切断秸秆的作用来有效清理施肥开沟器前的秸秆，防堵效果好，并且通过镇
压轮驱动，不需要额外动力，所以动力消耗低，安全性好。分析了防堵装置的主要工作部件一圆
盘刀的功能要求，通过比较缺口圆盘刀和锯齿圆盘刀各自的切割特点，最终选择锯齿圆盘刀对秸
秆进行切割。对圆盘刀进行了运动学和动力学分析。所设计结构的优点为不需要大量粉碎根茬和
秸秆，因而动土量少，整机功率消耗小，有利于充分发挥免耕播种的优势。
设计出箭铲刀刃组合式开沟器，能够有效切断小麦根茬。并且在开沟器的柄柱上安装定刀块，
在圆盘刀的切割过程中可实现有支撑切割，从而降低动力要求。开沟器上的滑切刃不仅能够切割
秸秆和根茬，还可引导秸秆上移至定刀块位置，更加有利于进行切割。采用种肥分施技术，同时
能够调整乖育种肥间距。

对整机的传动装置进行了设计。整体采用链轮组合传动，可实现多传动比，从而对播种量和
排肥量进行调节。

运用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件对所设计结构进行建模。并调用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的ＣＯＳＭＯＳＸｐｒｅｓｓ功能模
块对播种机的零件进行应力分析。运用ｍａｔｌａｂ软件对播种机的主要工作部件一防堵圆盘刀进行运

动学分析，建立运动学模型，以便进行仿真优化设计。
关键词：玉米免耕播种机，高位锯齿切刀，箭铲刀刃组合式开沟器，虚拟仿真设计

Ⅱ
Ａｂｓ仃ａｃｔ

Ｗｈｅｎ
Ｎｏ－ｔｉｌｌａｇｅｍａｉｚｅＰｌａｎｔｅｒｉｓｗｏｒｋｉｎｇｏｎｔｈｅｕｎｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄｗｈｉｃｈｗａｓｃｏｖｅｒｅｄｗｉｔｈｗｈｅａｔ

ｓｔｕｂｂｌｅ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｈｉｇｈｐｏｓｉｔｉｏｎ－ｃｕｔｔｉｎｇａｎｔｉ—ｂｌｏｃｋｉｎｇｄｅｖｉｃｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆ
ａｎｄ
ｇｒａｓｓ－ｗｒａｐｐｉｎｇａｎｄｂｌｏｃｋｉｎｇｗｈｅｎｆｕｒｒｏｗｏｐｅｎｅｒｉｓｍｏｖｉｎｇ．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｈｏｓｉｎｇｄｅｓｉｇｎｉｎｇｏｔｈｅｒｐａｒｔｓ

ｏｆｔｈｅｐｌａｎｔｅｒ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆＮｏ－ｔｉｌｌａｇｅｍａｉｚｅＰｌａｎｔｅｒｉｓｓｃｈｅｍｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｐｌａｎｔｅｒｃａｌｌｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｗｏｒｋ
ｃｏｒｎ
ｏｆｃｕｔｔｉｎｇｒｏｏｔｓ伽ｋ，ｏｐｅｎｉｎｇａｎｄｆｅｒｔｉｌｉｚｉｎｇ，ｓｅｅｄｉｎｇ，ｐａｃｋｉｎｇａｎｄｓｏｏｎｆｕｒｏｎｅｔｉｍｅ．Ｉｔｎｏｔｏｎｌｙ
ｃｏｓｔｓｅｎｈａｎｃｅｃｏｎｓｅｒｖｅ
ｒｅｄｕｃｅｔｈｅｏｆｗｏｒｋｉｎｇａｎｄｅｎｅｒｇｙ，ｂｕｔａｌｓｏｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｔｏｒｅｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄ

ｍｏｉｓｔｕｒｅｉｎｓｏｉｌｓ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｏｕｔｐｕｔ．
Ｔｈｅｃｌｅａｎｔｈｅｉｔ．Ｔｈｅ
ａｎｔｉ－ｂｌｏｃｋｉｎｇｄｅｖｉｃｅｃａｎｕｐｔｈｅｓｔｒａｗｉｎｆｒｏｎｔｏｆｆａｒｒｏｗｏｐｅｎｅｒｂｙｃｕｒｉｎｇ

ｅｆｆｅｃｔｏｆａｎｔｉ－ｂｌｏｃｋｉｎｇｉｓｆｉｎｅａｎｄｔｈｅｄｅｖｉｃｅｉｓｄｒｉｖｅｎｂｙｔｈｅｐｒｅｓｓｗｈｅｅｌ，ｓｏｉｔｎｅｅｄｎｏｔｅｘｔｅｒｎａｌｐｏｗｅｒ
ａｎｄ
ｉｔｉｓｓａｆｅ．Ｉｔａｎａｌｙｓｉｎｇｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｋｎｉｆｅｄｉｓｃｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｍａｉｎｐａｒｔｏｆｔｈｅ
ａｎｄ
ａｎｔｉ·ｂｌｏｃｋｉｎｇｄｅｖｉｃｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓａｗｔｏｏｔｈ·ｄｉｓｃｎｏｔｃｈｅｄｄｉｓｋ，
ｓａｗｔｕｎｔｈ－ｄｉｓｃａｎｄ
ｉｓｃｈｏｓｅｔｏｃｕｔｔｈｅｓｔｒａｗａｔｌａｓｔ．Ｓｏｍｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓｈａｓｂｅｅｌｌｄｏｎｅ．

Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｂｒｅａｋｉｎｇｌｅｓｓｍａｓｓｏｆｓｔｒａｗ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｂｒｅａｋｉｎｇｌｅｓｓｇｒｏｕｎｄａｎｄ

ｃｏｎｓｕｍｉｎｇｌｅｓｓｐｏｗｅｒ．，ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｔｉｌｌａｇｅ．ｃａｎｅｘｅｒｔｂｅｔｔｅｒ．
ｃｏｍｂｉｎｅｄ
Ａｆｕｒｒｏｗｏｐｅｎｅｒｏｆａｒｒｏｗ·ｐｌａｔｉｎｇｗｉｔｈｃｕｔｔｉｎｇｅｄｇｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｃｕｒｉｎｇｔｈｅｒｏｏｔｓ
ｒｅｄｕｃｅｔｈｅｆｉｘｅｄｋｎｉｆｅｔｈｅｈａｎｄｌｅ．Ｉｔ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｏｃｏｓ