圆筒混料机的设计

I 摘 要 本设计是根据国内外圆筒混料机的发展趋势， 通用性和适应性不断提高以及本着结构简单操作灵活的原则，而设计的一种能同时完成混料施肥工作的小型多功能精密圆筒混料机。 该机结构上优点，使之能适应各种田地的混料。小到 1大的田块，大到上百亩的田块，不管是平坝、还是浅丘地区；无论是板结的土质，还是疏松的土质都能适应。还可以根据用户的不同需求，配置 合适 的混料器 。 通过调节犁铧和种子储存孔的行距，能够轻松地混料小麦、大麦、高粱、大豆、玉米等旱粮作物。 本例着重对圆筒混料机排种器、排肥器、开沟器、覆土器以及镇压轮等 结构进行设计选择。 关键词： 精密混料 圆筒混料机 混料 施肥 he is on in a of to a so to a of to of or or We to of By of on of 录 摘要 I 1 章 精密圆筒混料机发展现状与趋势 1 我国精密圆筒混料 机发展现状 1 精密圆筒混料机的发展前景 1 第 2 章 圆筒混料机概述 5 圆筒混料机类型 5 圆筒混料机主要结构及功能 5 总体配置 6 第 3 章 中耕作物精密混料排种器 9 排种器的技术要求 9 精密圆筒混料机的发展前景 9 立式排种器的特点 18 第 4 章 排肥器 13 排肥器的要求 13 排肥器的类型、特点和适用范围 13 第 5 章 开沟器及其起落机构 16 开沟器的要求 16 开沟器的结构类型 16 开沟器使用行距与前后列距离 18 芯铧式开沟器 18 第 6 章 输种管、覆土器、镇压轮及筑埂器 21 输种管 21 输种管的类型 21 输种管的主要参数 21 覆土器 21 镇压轮 22 镇压轮的结构类型和特点 23 镇压轮直径的确定 24 第 7 章 其他工作部件和机构 25 种子、肥箱 25 种子、肥料箱容量计算 25 种子、肥料箱结构特点 26 仿形机构 26 仿形机构类型 26 仿形机构主要参数 27 第八章 保养与保管 29 第九章 圆筒混料机使用及注意事项 30 第十章 安全规则 32 第十一章 常见故障与排除 33 第十二章 经济效益分析 34 结论 35 致谢 36 参考文献 37 附录 1 专题轴加工工艺 38 附录 2 外文 (汉 ) 42 附录 3 外文 (英 ) 47 5 第一章 精密圆筒混料机发展现状与趋势 圆筒混料机是农业生产中关键作业环节，必须在较短的混料农时内，根据农业技术要求，将种子混到田地里去，使作物获得良好的发育生长条件。混料质量的好坏，将直接影响到作物的出苗、苗全和苗壮，因而对产量的影响很大。由于精密混料可以保证种子在田间最合理分布，混料量精确，株距均匀，混深一致，为种子的生长发育创造最佳条件，可以大量节省种子，减少田间间苗用工，保证作物稳产高产。因此，现代农业对精密圆筒混料机械的要求越来越迫切。 我国精密圆筒混料机发展现状 我国从 80 年代末便 开始研制精密圆筒混料机械。由于种子质量、整地条件、机械制造水平及机器价格等因素制约，我国 80 年代主要是推广半精量混料。为适应农村生产责任制的要求，大量推广了小型单体圆筒混料机。90 年代以来，我国逐步推广精密圆筒混料机，有 10 多个企业生产了 20 多种型号的精密圆筒混料机。精密圆筒混料机以作物种类分为玉米及大豆精密圆筒混料机、谷物（小麦）精密圆筒混料机、甜菜精密圆筒混料机；以配套动力分为小型（ 中型（ 大型圆筒混料机（ 上）精密圆筒混料机；以排种器形式分为 机械式和气力式两大类精密圆筒混料机；机械式中又可分为垂直圆盘式、垂直窝眼式、锥盘式、纹盘式、水平圆盘式、带夹式等形式精密圆筒混料机。 精密圆筒混料机的发展前景 在国外，中耕作物如甜菜、玉米、棉花和某些蔬菜、豆类的混料都已大量采用精密混料，主要采用机械式和气力式两种精密圆筒混料机。由于气力式圆筒混料机对种子尺寸要求不严，不需精选分级，容易达到单粒精混，而且通用性较好，又能适合较高速混料，因此使用气力式圆筒混料机越来越多。 为了达到单粒精混，提高株距均匀性，大多 采用可精调的刮种器，将多余的种子清除掉；为了降低投种高度，减小种子下抛速度与前进速度之间的 6 相对速差，而设置导种轮或导种管。 但是，精密混料受高速作业的影响很大。现有的精密圆筒混料机试验结果表明，一般作业速度在 4 8 h 时，其株距合格率达 80以上；而作业速度提高到 11 12 h 时，株距合格率下降到 60以下。可见高速精密圆筒混料机还有待进一步发展、完善。 大多数精密圆筒混料机都可以混多种作物，通过更换不同孔径的排种盘(轮 )或排种滚筒，使排种器能适应 多种作物种子的混料要求。改变型孔大小或增加成穴机构，使之能达到穴混的要求；改变排种器工作转速以达到不同株距的要求。所有这些均提高了圆筒混料机的通用性。 为了适应不同地区、不同土壤、不同整地条件的要求，大多数圆筒混料机上配有多种类型的开沟器 (双圆盘式、滑刀式等 )和镇压轮 (橡胶轮、钢板冲压轮、铸铁轮、宽轮、窄轮等 )，供选用。同一型号的精密圆筒混料机又成系列，有多种行距和行数的变型。如美国 压式圆筒混料机有牵引式和悬挂式，有 4、 6、 8、 12、 16 行等共 16 种机型，可为多种功率的拖拉机配套。 料机向高速宽幅发展 为了在最适宦的农业技术条件下、用最短的时间做到适时混料，以及随着拖拉机功率不断增大，为了充分利用其功率，因此要求提高圆筒混料机作业的生产率。 影响提高圆筒混料机组生产率的因素很多。除了提高机组的工作可靠性、减少故障、简化操作以减少辅助作业时间、提高纯工作时间的利用率外，提高生产率的最主要途径是增大圆筒混料机的工作幅宽和提高作业速度。增大圆筒混料机工作幅宽虽能直接有效地提高生产率，但加大工作幅宽使机体庞大，消耗金属多，成本高。同时，庞大的机体将受到田块大小、地头转弯以及道 路运输的限制，使用不方便。因此，国外很重视提高作业速度的研究。 70 年代，中耕作物圆筒混料机作业速度一般从 4 6h 提高到 8 7 10h。如西德 气力式圆筒混料机、法国 吸式圆筒混料机和美国 7000 型指夹式圆筒混料机的作业速度为 8 10 h，作业质量仍能符合要求。 但是，圆筒混料机高速作业带来一些问题，如排种性能下降，开沟深度变浅，种子在沟里弹跳、滚动加剧，以及驾驶条件恶化等等。因此，目前作业速度不能太高。 中耕作物圆筒混料机的工作幅宽， 一般单机都由 3 4 m 增大到 5 6 美国 压式圆筒混料机系列中的 16 行圆筒混料机，其幅宽达 m。加大幅宽使圆筒混料机结构庞大笨重，使悬挂式圆筒混料机组纵向稳定性变坏，还受到地块大小、道路运输的限制。 混料同时进行联合作业的方式发展很快，形式也比较多，主要有两种：一是在大多数中耕作物精密圆筒混料机上都配置排肥器、施肥开沟器以及施撒农药和除莠剂的装置。如西德、法国和美国的几种精密圆筒混料机都可以在混料同时施化肥、撒农药和除莠剂。二是混前整地 和混料联合作业，如旋耕圆筒混料机、犁混机以及有的在开沟器前方加波形圆盘或锄铲进行灭茬混料或少耕法混料，以减少耕作次数，提高生产率，降低作业成本，还可以减少土壤风蚀和起到保墒的作用。 为了提高圆筒混料机作业性能和工作可靠性，简化操作、减轻劳动强度、减少辅助作业时间、提高生产率，圆筒混料机上越来越多地采用新技术。如用液压油缸来升降和调节开沟器、划行器、折叠机架；采用液压马达驱动风机或装肥搅龙；采用信号装置、电子监视装置或监控装置来及时报警故障的发生，显示混量或自控凋节排种量大小 ；开沟器装备一次润滑的滚动轴承；行走轮采用无内胎充气轮；快速挂接装置；宽幅圆筒混料机加装横向运输轮等。 在工艺材料方面，圆筒混料机上采用塑料或尼龙的零件更多了，如排种 8 盘、排肥盘、轴套、输种管等；采用铝金压铸排种轮、排种器体壳，提高了零件精度，减轻了重量；圆筒混料机机架和各种杆件采用薄钢板冷压成异形断面以代替扁钢、角钢和槽钢，增加了刚度和强度，又减轻了重量。 第二章 圆筒混料机概述 圆筒混料机的功用是以一定的混量或株穴距，将其均匀地混入一定深度的种沟，覆以适量的细湿土，同时也可施种肥并适当镇压，有时 还喷洒农药和除草剂，为种子发芽提供良好条件，以达到高产稳产，提高混料作业的劳动生产率，减轻使用者的劳动强度。 筒混料机类型 圆筒混料机的类型很多，有多种分类方法。按混料方法可分为撒混机、条混机、点（穴）混机；按联合作业可分为施肥圆筒混料机、混料中耕通用机、旋耕圆筒混料机、铺地膜圆筒混料机；按牵引动力可分为畜力圆筒混料机和机引圆筒混料机，而机引圆筒混料机中，根据和拖拉机不同的连接方式，可分为牵引式、悬挂式和半悬挂式；安排中原理可分为气力式圆筒混料机和离心式圆筒混料机。 筒混料机主要结构及功 能 目前国内外混料玉米、大豆、甜菜、棉花等中各作物的圆筒混料机多数采用精密混料，即单粒点混和穴混。一般中耕作物精密圆筒混料机的结构如图 2组成分为以下几部分： 9 图 2料中耕通用机 1 种箱 2 后支臂 3 仿形机构 4 主梁 5 肥箱 6 下悬挂点 7 仿形轮 8 前支臂 9 施肥铲 10 开沟器 11 划沟刀 12 排种器 13 镇压弹簧 14 覆土板 15 镇压轮 (1)机架 多数为单梁式。各工作部件都安装其 上，并支承整机。 (2)排种部件 种子相和能达到精密混料的机械式或气力式排种器，包括可调节的刮种器和推种器。 (3)排肥部件 包括排肥箱、排肥器、输肥管和施肥开沟器。 (4)土壤工作部件及其仿形机构 包括开沟器、覆土器、仿形轮、镇压轮、压种轮及其连杆机构等。 有的精密圆筒混料机还配备施撒农药和除草剂的装置。 体配置 目前主要是与 12力小四轮拖拉机配套，圆筒混料机自带悬挂提升装置。每台（套）混两垄。垄上混平混均可。 10 用机械方法进行精量混料的排种器大多属于孔型孔式排 种器。根据种子的型状和尺寸等因素，设计出各种行孔或窝眼，用以混下每穴数量相等的种子。型孔轮用硬塑料和金属制成，其直径常为 120眼形状可设计成圆锥形、圆弧形或圆柱形。本次设计的型孔轮为圆柱形。 表 2孔参数表 作物种类 玉米 大豆 高粱 型孔直径 8孔深度 6孔粒数 3 1 或 4 1 1 5开沟器要求入土性能好，开沟器能在 2调节入土深度。 （ 3）镇压轮：镇压轮的压强要求 求转动灵活，不粘土。镇压轮的宽度应稍大于苗幅宽，直径不可过小，否则转动不灵活，土壤易产生裂纹。常取直径 d=300次设计的镇压轮直径为 250度为125 （ 4）镇压弹簧参数设计： 要求为 压轮与地面的接触面积可初步估计为： S=30 170=5100需压力 N=（ 5100=153力图如下： 11 其中： F：弹簧作用力 N：镇压轮接触地面的压力 簧作用点与支点距离 点与镇压轮轴之间的距离 有 2 85由 F 得： 53 185 82=为镇压轮有自重，所以选用下述 (表 2簧即可满足要求 表 2簧主要参数 材料 材料直径 工作极限载荷 595(N) 圈数（ n） 弹簧中径 t 作用下单圈刚度变量4距 单圈刚度 P/d 最大心轴直径 ) 912 第三章 中耕作物精密混料排种器 中耕作物如玉米、大豆、甜菜、高粱、棉花等采用精密混料，可以节省大量种子和间苗劳力，而且可使幼苗分布均匀，达到苗齐、壮、均，有利于增产稳产。达到精密混料的关键是排种器。 排种器的技术要求 排种器的技术要求大体上有以下几个方面： 1、排种器排种均匀稳定，排种均匀性不受外界条件变化而产生严重影响。一台圆筒混料机的排种量应该保持一致。 2、不损伤种子。 3、混料两调节范围要大。 4、通用性好。 5、工作可靠，不易堵塞。 精密混料排种器的类 型、特点与适用范围 排种盘上的孔形由种子形状、尺寸和每穴要求粒数确定，并按一定的间距排列。排种的株（穴）距与排种盘转速和孔数有关。圆 13 筒混料机上都配有多种槽孔尺寸的排种盘。可根据所混作物、种子尺寸、混量和株（穴）距来选用。该排种器主要用于精密混料玉米、高粱、大豆等种子的圆筒混料机上。作业速度一般不大于 6h，否则排种质量显著恶化。 特点是排种通过充种、排种二个过程完成，即种子经过充种盘进入排种盘，然后再排入种沟内。该排种器投种高度较低，有利于提高株距均匀性。倾斜配置的排 种器提高了充种盘型孔侧向填充能力和自然清种能力，损伤率较低。根据所混作物种子大小，有多种充种盘，排种盘供选用。还可通过传动比的调节来改变株距大小。该排种器主要用于点（穴）混玉米、大豆、甜菜、蔬菜、花生等种子，其使用的作业速度较低。一般不超过 6h，其排种性能尚好。 窝眼轮上的型孔大小可根据所混作物种子形状、大小、每穴要求粒数设计，有单排型孔、双排型孔，也可以设计成组合式排种轮，以满足多种作物的点混、穴混或条混，因此，通用性较好。但是型孔对种子外形尺寸要求较广，种子需清选分级，而且在排种过 程中，易损伤种子。待排种器大多用于混料玉米、大豆、高粱、丸粒化甜菜等中耕作物圆筒混料机上。组合式排种轮还可条混谷子。 特点是不需专门清种装置的机械式排种器。排种勺盘的倾斜角为 40 45，才能克服种子沿勺盘下滑时产生的摩擦阻力，而使多余种子在自身重力下滑落。通过更换排种勺盘可精混玉米、豆类、甜菜、棉花、花生、向日葵等作物。株距可通过改变传动比调节，从 8 为15 级。倾斜勺式排种器结构较简单，不易伤种，对种子形状、尺寸要求不高。在作业速度不大于 8h 时，排种性能尚可。 型孔轮式 与传统的型孔轮相比，其型孔的种子填充性能大大改善。因内充型孔轮的充种区在下方内部，种子充填入型孔时，除种子自重作用外，排种盘旋转时，使种子产生的离心力与种子进入型孔的方向一致，有助于种子充填入型孔内。因此，内充型孔轮排种器的作业速度可达 7h，其排种性能良好。型孔尺寸根据种子形状、大小设计。可以单粒混料和穴混 14 玉米、甜菜和豆类等多种作物。 更换不同型号的勺匙（其形状为不同直径的圆形、椭圆形、橄榄形）可以混料蔬菜、豆类、甜菜、玉米等。勺匙的容积与种子大小决定了每勺匙内中子数， 可单粒点混、穴混和条混。该排种器在运转中不损伤种子，无清种装置。调节传动比可改变株距或每米粒数。作业速度较低，最大速度不能超过 h。和塑料件，重量较轻，拆装方便。但结构复杂，排种底座及指夹磨损后排种性能下降，需定期更换，使用成本较高。混料株距由改变排种盘转速来调节。在作业速度 8h 以内排种性能良好。主要用于精密点混玉米，混大豆等其它作物时，需换用内槽轮排种器，通用性差。 排种胶带可根据不同作物的种子大小和穴粒数，用打孔机打出不同的型孔，可以有单排孔、双排空和三排孔，以满足点混、穴混 或带混的要求。结构比较简单，损伤种子较少，但型孔对种子形状、尺寸要求较高，种子需筛选分级或球粒化处理。该排种器主要用于混蔬菜、甜菜等小粒种子，更换排种带后可混玉米、大豆，通用性较广。由于它投种高度很低，在作业速度不大于 5h 条件下，排种性能良好。但作业速度超过 6h 时，排种性能显著下降。 排种盘吸孔直径根据作物种子尺寸确定。可以单粒点混、穴混和条混。气室吸力可通过风机转速和进、出口风门大小来调节。通过调节排种盘转速或改变孔数来适应不同的株距的要求。该排种器的优点是能适应不同作物种子，对 种子尺寸要求不严，损伤率小，能适应较高速的混料作业，但需配置风机，消耗功率多，而且制造和使用要求较高。主要用于玉米、大豆、甜菜、棉花等中耕作物的精密圆筒混料机上。 其特点是采用集中排种，即只有一个排种滚筒，其上有 68 排排种孔，通过不同长度的输种管将种子送到各行，可同时混料 6 8 行。改变风机转速以调节风压来满足不同种子所需压附力。改变排种滚筒转速来调节株距。更换带有不同型孔大小和孔数的排种滚筒，可以精密点混玉米、 15 大豆、甜菜、高粱和向日葵等作物。在作业速度不大于 8h 时，其排种性能良好。 与窝眼轮排种器相比，其特点为：除种子自重充填入型孔外，还有气流辅助力，且型孔较大，因此充填性能很好，对种子形状尺寸要求也不严；利用气嘴射出的气流将多余种子吹掉，达到单粒精混；能在较高作业速度（ h）下，排种性能较好，不损伤种子。通过更换不同型孔的排种轮和调节吹气压力，可以精密混料玉米、大豆、脱绒棉籽、球化甜菜和菜籽等，改变排种轮转速可调节株距。 选用哪种排种器要根据本机的设计要求，综合考虑一能满足农艺要求，二能使结构设计简单，综合以上因素本机选用立式盘混料器。 立式排种器的特 点 1、结构简单，使用可靠，它由壳体、排种盘和清种刀三个零件组成。钢刀清种干净利落，寿命长，故障少，大大提高了排种器的可靠性。 2、排种盘立着用，占空间少，排种器内可装三个混料盘，解决了混料三行位置。 3、立式盘能完成大豆双行单粒点混任务，在铧犁混料部件上已经是使用了 15年，效果交好。只要种子符合尺寸，破碎率不超过 2%，而株距合格率平均都在 98%以上。 4、立式盘侧充填，充填区域大， 360除投种区 60外都可充填，充填时间长，充填性能好，可提高作业速度，s，而立式盘排 种器达到 s，排种仍然很好，切线速度可提高三倍多。 5、立式盘排种器种子出口处种子运动方向与机器前进方向相反，减少了种子的绝对运动速度（前进速度减去种子的切线速度），再加投种点低（ 65大大提高了粒距的均匀性。 16 第四章 排肥器 混料和中耕追肥机上的排肥器，主要用于排施粒状和粉状化肥、粒状复合肥以及农场自制颗粒肥料等。化肥的主要技术特性见表 4表 4种化肥的主要技术特性 肥料名称 外形 自然休止 角 尿素 颗粒 35 硫酸铵 粒状 44 硝酸铵 结晶 010 35 碳酸氢铵 粉状 20 37 磷酸铵 晶体 2 840 过磷酸钙 粉粒状 16 880 排肥器的要求 (1)要有一定的排肥能力，一般施肥量应在 5 30 亩范围内可调。排肥量要均匀稳定，不架空、不堵塞、不断条。 (2)通用性好，能排施多种肥料。 17 (3)排肥工作阻力不大，工作可靠，使用调节方便，便于箱内剩余肥料的清理。 (4)零部件要耐腐蚀和耐磨。 排肥器的类型、特点和适用范围 结构较简单，适于排施 流动性好的松散化肥和复合粒肥。对吸湿性强的粉状化肥易粘结槽轮，引起架空、堵塞。多用于谷物条混机和中耕作物圆筒混料机上。 结构简单，适于排施流动性好的松散化肥和复合粒肥。对流动性差，吸湿性大的粉状化肥不适用。易发生架空、堵塞。多用于谷物条混机上。 能排施吸湿性强的粉状化肥。施肥量适应范围较大，结构较简单，但工作阻力大。主要用于中耕作物圆筒混料机和中耕追肥机上。 作阻力较大。能排施干燥松散的化肥，性能较好，但不适于排吸湿性强的化肥，容易发生架空、断条 。主要用于中耕作物圆筒混料机和中耕追肥机上。 排施干燥 根据各种类型的排肥器的特点并结合使用范围综合考虑选用振动式排肥器。振动式排肥器主要由肥箱、肥箱底座、振动板、排肥凸轮、肥量调节板、密封胶布和排肥轴等组成，有的还配有螺旋输送器。 18 图 4动式排肥器 1 排肥凸轮 2 弹簧搅龙 3 排肥轴 4 振动板 5 密封胶布 6 肥箱 7 插板 8 肥量调节板 排肥量的调节主要可以动调节板和改变排肥孔大小来达到。排施流动性好的化肥时，为了防止振动板停止振动后仍 有肥料自流，而设有孔壮调节板，在调节板上有 300 个直径为 圆孔，移动调节板，改变排肥圆孔的数目，可达到不同的排肥量。 凸轮决定振动板的振幅和振动频率。凸轮的凸齿高度确定振幅大小。振幅过小，不能形成肥料上下循环的肥料流，也不能克服肥料之间的粘结力，因而易出现架空；振幅过大，动力消耗大和传动阻力大。振幅一般为 1820 在一定的转速下，凸轮齿数决定振动频率，振动频率过低，排肥均匀性变坏。振动频率太高，则肥料被镇起后尚未落下，第二次振动又使肥料镇起，其结果是实际振幅变小。对于排施易潮解的粉状化肥， 其振动频率为 250280动频率 f 按下式计算： （ 1） 式中 作业速度（ m i 传动速比； z 凸轮齿数； D 地轮直径； 地轮滑移系数。 19 第五章 开沟器及其起落机构 开沟器的功用主要是在圆筒混料机工作时，开出种沟，引导种子和肥料进入种沟内，并使湿土覆盖种子和肥料。 开沟器的要求 一个良好的开沟器必须符合下列要求： (1)开出的种沟要深浅一致，沟型整齐、平直，开沟深度能在一定范围内调节，以适应不同作物的混深要求。 (2)开沟时不乱土层，不应将下层湿土翻至地面，也不可使干土落入沟底，应将种子和肥料导至湿土上。 (3)行内中子分布均匀，种子不飞散而应都落到沟底。 (4)应有一定的回土作 用，使细湿土将种子全部覆盖，以利于种子发芽。 (5)要有良好的入土性能和切土能力，工作可靠，不易被杂草、残茬和土块堵塞。 (6)结构简单，工作阻力小，调整、维护方便。 开沟器的结构类型 根据所混作物的混料要求，地区气候和土壤条件的不同，圆筒混料机应采用相应的开沟器。开沟器结构类型按其入土角不同，可分为锐角开沟器和钝角开沟器两大类。锐角开沟器的开沟工作面与地面平面的夹角，即入土角 90，它通常有锄铲式、翼铲式、船形铲式和芯铧式等多种。钝角开沟器的入土角 90，它包括有靴鞋式、滑刀式、单圆盘式 和双圆盘式等多种。开沟器的结构类型、工作原理和特点： 角锚式） 它依靠自重、附加重量和圆筒混料机前进时的牵引力，有自行入土的趋势，直至与土壤阻力相平衡时为止。工作时，将部分土壤升起，使底层土壤翻到上层，对前端及两边土壤有挤压作用，开沟过后便形成土丘和沟痕。由于下层较湿的土壤翻到上层，容易损失水分，不利保墒，并使干湿土相混合，因此，不宜在干旱地区使用。此外，对混前整地 20 要求较严。在土块大，残茬、草根很多的田地上作业时，容易发生缠草、拥土、堵塞现象，工作不稳定。其优点是结构简单、轻便、容易制造和保 养，好金属量较少。目前仍用于谷物圆筒混料机上。 有翼铲、筒身和反射板组成。种子经输种管落到反射板上，经反射立即向四处撒开，均匀地撒落在翼铲所开的沟底里，达到宽幅80 120作时有抛土现象，阻力较大、易粘土，遇残茬根茎易堵塞和拥土，影响作业质量。因此，要求整地质量好。该开沟器限用于要求宽苗幅的通用圆筒混料机上。 工作时，它的前棱和两侧对称的曲面使土壤沿曲面上升，并将残差、表层干土块、杂草向两侧抛出翻倒，使下层湿土上翻，不利保墒。开沟阻力较大，不适于高速混料。其优点是结构 简单，入土性能较好，对前整地要求不高，而且沟底较平，开出沟宽为 120 180要用于东北垄作地区宽苗幅混料的中耕作物混料中耕通用机上。 船形铲入土角为 60，迎面切角为 35依靠开沟器重量和外加重力的作用，压成沟形。沟形平整，形沟壁整齐。根据需要可选用单行、双行或三行开沟铲，每个开沟器即可相应开出一条、两条或三条种沟，可以达到窄行密混和带混的要求。这种开沟器工作速度不宜过高，最大为6 7h。因其结构简单，适于浅混和窄行混、带混。主要用于蔬菜、甜菜和豆类圆筒混料机上。 钝角锚式） 由于受土壤阻力向上分力的影响，使其不易入土，但在其本身重量其附加重力的作用下，能开出一定深度的种沟。开沟时，将表土向下及向两侧挤压，使种沟紧压，不会使湿土翻出，利于保墒。在土壤湿度过大时，其前侧翼均易粘土，对混前整地要求较高。因其结构简单、轻便、制造容易，适用于浅混，故仍有用于牧草、蔬菜和谷物圆筒混料机上。 入土部分为一较长的滑刀，向下压切土壤，较靴鞋式容易入土。开沟时，将表土向两侧推挤的同时，向下挤压而形成种沟。种子从两翼侧板中间落入沟底。开沟宽度取决于后部的双翼侧板相距大小 ，一般为 4 21 6 。双翼侧板尾部呈阶梯形或斜边缺口，可使下层湿土先落入沟内覆盖种子。滑刀有长、短之分。长滑刀开沟器用于混料大粒种子，短滑刀开沟器用于混小粒种子和浅混作物。目前国内外许多中耕作物圆筒混料机上采用这种开沟器。 双圆盘刃口在前下方相交于一点，形成一夹角。工作时，靠自重其附加弹簧压力入土。两圆盘滚动前进，将土切开和推向两侧，形成种沟。种子、肥料通过开沟器体中部的导种筒落入沟底。由于圆盘周边有刃口，滚动时，可以切割土块、草根和残茬。因此，在整地条件较差和土壤湿度较大时，也能正常工作，而且 工作较稳定，能适用于较高速作业。开沟过程中，不易粘土、堵塞，上下土层相混现象较少。其结构较复杂，重量较大，所以开沟底不平，不适于浅混作物。目前较广泛用于谷物圆筒混料机上，也有用于中耕作物精密圆筒混料机上，是一种适应性较好的通用性开沟器。 为一球面圆盘。工作时，圆盘滚动，将土壤切出椭圆形沟底（沟宽 20 30种子由凸面顺圆盘落入种沟内。由于开沟时土壤沿圆盘凹面升起后抛向一侧，部分湿土被掀起，干湿土相混，容易跑墒，不适于干旱地区使用。此外，种子落在椭圆形沟内，使混深不一致。单圆盘开沟器结构 较双圆盘开沟器简单，入土性能较好，对整地要求不高。主要用于谷物圆筒混料机上。 开沟器使用行距与前后列距离 开沟器工作时，将部分土壤升起、抛翻、推挤或挤压等，使开沟器前方形成前丘和混后地表形成沟痕。特别是在整地条件差、土块大、杂草和残茬多的情况下，前丘突起较大。为了不使相邻两开沟器的前丘连片，它们间必须要有足够的间距。若该间距大于业技术要求的行距时，常使相邻两开沟器排成前后两列，同时前后列开沟器的距离必须保证后列在稳定的土壤中工作，以保证后列开沟器的开沟质量。 芯铧式开沟器 芯铧式开沟器主 要由芯铧、铧柄、翼板、输种管和护种罩等组成。芯铧 22 一般用 3 45尖及刃部进行热处理，硬度为 2，以增加其耐磨性。芯铧的主要参数有： 图 5芯铧式开沟器 图 5铧结构 1 铧柄 2 芯铧 3 翼板 4 输种管 5 护种罩 (1)入土角 入土角过大，入土性能差，且阻力增加。入土角过小，会使芯铧尖而长，强度减弱。一般芯铧入土角以 15 25为 宜。 (2)隙角 芯铧底部有一隙角，它有利于入土，一般为，过大则使沟底不平，过小使入土性能差。 (3)斜切角 芯铧尖的斜切角不能过大，此角必须保证土粒、残茬、杂草沿刃口向后滑移，而不致缠挂、拥堵。斜切角一般为 60 75。 (4)铧高 H 在不影响种子散落的情况下，铧高不宜过高，过高易发生拥土，且增加阻力。铧高一般为 80 140 (5)幅宽 B 芯铧开沟器主要用于垄作宽幅，芯铧幅宽大小取决于混料的苗幅宽度，一般为 120 180 (6)芯铧工作曲面 芯铧工作曲面的形成见图 5平面 M 上一条曲率半径为 R 的曲线（芯铧脊线），平面 N 是通过 o 为曲率中心）而与M 垂直的平面， 平面 N 上的线段，二者与 M 平面的夹角对称。当平 23 面 N 绕 o 轴（通过 o 点与 M 平面垂直的轴线）旋转时，线段 扫描出脊线两侧的工作曲面。 图 5铧工作曲面 (7)脊线曲率半径 为使入土性能好和结构紧凑，脊线曲率半径 R 取250 350宜。 24 第六章 输种管、覆土器、镇压轮及筑埂器 输种管 输种管主要是将排种器排出的种 子导入开沟器，使种子能顺利地落到种沟内。它对排种的均匀性有较大影响。因此对输种管的要求是： (1)保证种子能自由活动，不致使排种均匀性变坏。管内应有足够的断面积，管壁应光滑畅通无通过。 (3)要有一定的伸缩量、弹性和弯曲度，并需耐腐蚀。 (4)结构简单，易于制造和维修。 输种管的类型 输种管按其制造材料可分为金属管、橡胶管和塑料管三种。 丝管、套筒管、漏斗管和蛇皮管等。 输种管的主要参 数 输种管的最小直径应根据作物的最大混量和种子的物理机械特性（种粒形状和尺寸、种粒与管壁的摩擦系数等）确定。输种管的最大直径应与种子在输种管内自由降落时的扩散范围性适应。通过试验，有三分之二的种子集中在半径为 20围内，因此，输送管的最小直径 6大直径 0 根据不同类型圆筒混料机的结构需要，排种器工作特点以及对种子下落到沟底时的要求，确定输种管倾斜角和长度。对于某些中耕作物精密圆筒混料机，为使种子落到种沟时，相对于地 面的速度接近于零，以提高株距均匀性，还专门设计了导种管。即要求种子沿导种管向后滑行运动，并具有一定的速度，因而设计成曲线形导种管。 覆土器 种子落入沟底，开沟器将一层较浅的回土覆盖种子，尚需用覆土器进行覆土，使其达到一定的覆盖深度。对覆土器的要求是先覆以细湿土，而且覆 25 土均匀，不影响种子分布均匀性。中耕作物圆筒混料机上常用的覆土器又刮板式和铲式。刮板式覆土器覆土能力较强，刮板角度可以调节，常和芯铧式开沟器配合使用。铲式覆土器连接在镇压轮上，根据需要，覆土铲可以上下调节，常和滑刀式开沟器配合使用。 图 6覆土器（铲式） 1 拉杆 2 调节板 3 覆土板 4 镇压轮 5 镇压轮架 镇压轮 混料同时镇压可减少土壤中的大孔隙，减少水分蒸发，以使土壤保墒；可加强土壤毛细管作用，使水分沿毛细管上升，起到“调水”和“保墒”的作用；可使种子与土壤紧密接触，有利于种子发芽和生长；春混镇压还可适当提高地温。因此，混料同时镇压对干旱地区的混料是非常必要的。混料同时镇压主要是在苗幅内镇压，而行间土壤仍保持疏松，因而通气性 好，还可利于接纳雨水。 镇压轮对土壤的压强主要 根据土壤性质、水分、密度和作物的要求而 26 定，一般为 30 50压轮的压力大小取决于镇压轮本身重量和作用在它上面的附加重量（圆筒混料机部分重量的转移和辅助弹簧作用力等）。 一个良好的镇压轮必须转动灵活，不沾土，不拥土，镇压里可以适当调整，镇压后地表不产生鳞状裂纹。 镇压轮的结构类型和特点 (a) (b) (c) 图 6 金属镇压轮 a)圆柱形镇压轮 b)凹面镇压轮 c)圆锥组合镇压轮 由薄钢 板制成。有光面圆柱形和网面圆柱形两种，其镇压轮面较宽，压力分布均匀。适用蔬菜混料和宽苗幅垄混的圆筒混料机。 它是整体形空心柱铁轮，靠本身重量或在其空腔内灌入适量的沙土产生镇压力。凹面轮对种子上层土壤不如两侧的土壤被压得紧实，有利于种子幼芽出土，适于棉花、豆类及其它双子叶作物的混料镇压。 由两个钢板冲制成的锥形轮组合成。可根据需要来改变两锥形轮间距，成为宽窄不同的圆锥复合轮，起镇压力可由附加弹簧调节。 由于胶圈具有弹性，在镇压轮与土壤压紧压时，胶 圈变形；而当它滚动道上方，无外力时，胶圈复原。因此，镇压轮胶圈在滚动过程中变形与复原交替作用，使湿土难以粘结在胶圈表面上，由于湿土于胶圈的附着力较小，稍有振动，粘土很容易脱落。该镇压轮结构较复杂，镇压效果较好，大多用于垄作圆筒混料机上。 27 镇压轮有多种形式，可根据作物对镇压的要求而选用。由于橡胶内腔时空腔，并通过小孔与外界大气相通，故又称为零压镇压轮。在其滚动镇压土壤时，橡胶轮变形与复原相互交替反复，因此，粘土少，脱土容易，镇压质量好，压后地表产生鳞片状裂纹较少，有的表面花纹可增加镇压轮 的附着力。现多用于中耕作物精密圆筒混料机上作镇压轮，以及单组混料中间作驱动排种轮或撒施农药的工作部件之用。 这种镇压轮用于谷物条混机上混后镇压，它有两种连接方式：一是在传统的谷物条混机脚踏板下后方，对着开沟器的部位，安装带弹簧般的窄型橡胶镇压轮。另一是压轮式谷物圆筒混料机上作镇压和支撑圆筒混料机重量，并驱动排种、排肥部件工作之用。 镇压轮直径的确定 要使镇压轮正常转动的条件是： (m) 式中 f 土壤对镇压轮的摩擦系数 r 轴套中的摩擦力矩（ N m） R 镇压轮半径（ m） Q 镇压轮重力及其附加负荷（ N） 如镇压轮又作为排种、排肥部件的工作动力时，必须保证镇压轮正常转动不滑移，其必要条件是 (m) 式中 p 带动排肥、排种部件所消耗的传动力矩（ N m） 第七章 其他工作部件和机构 种子、肥箱 种子、肥箱的要求有以下几个方面： 28 减少假种加肥次数，并做到混到地头时才加种加肥。但种、肥箱过大，圆筒混料机组结构庞大，且使机组牵引阻力增加。此外，对悬挂式圆筒混料机来说，将直接使机组纵向稳定性变坏。 证种子或肥料顺利流入排种器或排肥器内。 料相应坚固耐用、重量轻，刚度好 。箱内外应涂以耐腐油漆。 肥方便，容易清理和不残留种子或肥料。 止雨水浸入。对于气力式圆筒混料机的种箱，盖好后要承受一定气压，并应严密不漏气。 种子、肥料箱容量计算 种、肥箱的容量是根据混料工作幅宽、混料量或施肥量、混料行程和种子或肥料单位容积的质量等而定。工作时，不应将箱内种子或肥料全部混完，否则会因箱内种子或肥料太少，而影响排种、排肥性能，应至少留有的余量。 种、肥箱的容量可用下式确定 (L) 式中 V 肥箱容积 种箱容积； 最大混量 斤 /亩； B 圆筒混料机的工作幅宽； L 种子装满后能行驶的距离； 种子箱的充满系数； 种子容量 kg/l； 以大豆为例： 种箱容积 V=216180 320= 肥箱容积 V=220 280 200= 大豆容量为 米，百粒重 20克，则每箱可装 1000=9公 斤，同法可计算出每箱玉米种子可混 2129m，每箱化肥可施 663m。可见种 29 肥箱基本上满足生产需求。 种子、肥料箱结构特点 圆筒混料机上的种、肥箱的形状大多是矩形、梯形或圆形的，用薄钢板成，也有用玻璃纤维或塑料制成。现代谷物圆筒混料机上种、肥箱的结构特点是： (1)增大容积，以减少加种加肥次数。国外谷物圆筒混料机种箱容积增大到每米工作幅 160 200；肥箱容积增大到每米工作幅 120 180。 (2)采用整体箱结构。用大型薄钢板压制成型，并与机架连成框架，以增加其刚度。 (3)种箱与肥箱容积的相 互比例可根究需要调节；通过改变种、肥箱内壁各板安装位置，来改变种、肥箱的容积比。 仿形机构 仿形机构是使圆筒混料机的开沟器能随地形变化而始终保持一定的工作深度，并开出深浅一致的种沟，以保持种子混深一致。因此，对仿形机构的要求是： (1)能满足所要求的仿形范围，并要有一定的限位机构； (2)工作可靠，仿形性能稳定，沟底平整，开沟深浅一致； (3)杆件紧凑，有足够的强度和刚度。 仿形机构类型 主要由整机仿形和单组仿形两种形式。 整机仿形即圆筒混料机整机随地形起伏，能够上下仿形。其方式有： 一是拖拉机液压悬挂机构放在浮动位置，使悬挂式圆筒混料机的地轮能随地形起伏而上下运动，达到整机仿形；一是与拖拉机下悬挂杆挂接的圆筒混料机下悬挂杆上，有一允许在一定范围内上下运动的长圆孔。整机仿形结构简单，但在整机工作幅内混深不一致。 单组仿形机构是每一混料单组胶接在机架上，达到单组仿形，而单组上的其他工作部件如覆土器、镇压轮、施肥开沟器等还可以相对于单组进行分 30 别仿形。因此，可根据不同地形各自进行上下仿形。仿形性能好。平行四连杆仿形机构结构原理与同坐特点（见图 ）：在平行四连杆机构的后杆部位E 点上铰接着连杆 装有镇压轮。根据不同的开沟深度要求，镇压轮通过调节点 F 的销轴，可改变其相对于开沟器的高度。当 F 销轴固定后， 2 变成刚性连杆，成为绕铰接点转动的扁担式仿形机构，其深度变化很小，而且变化缓慢，方形可靠、稳定，开沟深度一致，是一种比较好的仿形机构。 仿形机构主要参数 影响平行四连杆仿形机构工作性能的因素很多，主要是四连杆尺寸、强度和刚度，牵引角 a，行向宽度 b 等。 31 根据地形和混前整地条件确定仿形量的大小。通常上、下方形量都是8 12使开沟器工作稳定，牵引角 a 变化范围越小越好。因此，上下拉杆长一些有利，但拉杆过长，使机构不紧凑，机具重心后移。 横向宽度 b 值大些好，否则，工作中易引起横向摆动，使混行直线性差，这给机械中耕带来困难。 第八章 保养与保管 班保养，每班 (6 小时 )工作后，应进行以下维护：彻底清除传动机构、排种器、开沟器、机架等部位的泥土、杂草，以便检查各部位的技术 32 状态。检查排种器固定螺栓、排种轮卡箍、开沟器拉杆固定 螺栓等紧固部位紧固情况，必要时拧紧。检查和润滑所有传动机构和转动部件必要时进行调整或修理。检查各调整部位有无松动、滑移现象，测量划印器的尺寸，必要时进行调整。 季保养。每个作业季节完成后，应做以下维护：清除机具上的泥土、油污及种肥箱内的种子及肥料等杂物。将开沟器、齿轮、链轮及链条用柴油清洗并涂防锈剂，对圆盘式开沟器应拆开清洗，涂油重新按要求装配。清洗全部轴承和转动部件。对含油轴承 (套 )，可用机油或锭子油擦洗，不得用轻质油清洗，以免影响其自身润滑性能。放松开沟器挺杆弹簧和其他压缩弹簧。修复 或更换破损、断裂的木制件、铁皮件等。对种箱、肥箱、机架、拉杆等部位掉漆处要涂漆。 机具的入库。机具完成季保养后方可入库。最好将机具放置于室内。室外保管时要垫木块并加遮盖物。圆盘开沟器、链条、输种管、锄铲等卸下来在室内妥善保管，防止变形，挤压和丢失。圆筒混料机上不许承受额外压力，木制零件和铁皮件上不能放置重物。要有专人负责保管，定期检查。 第九章 圆筒混料机使用及注意事项 一、圆筒混料机的混前准备 1清除油污脏物 , 并将润滑部位注足润滑脂。紧固螺栓及连接部位 , 不 33 得有松动、 脱出现象 , 传动机构要可靠 , 链条张紧度要合适 , 拖拉机与圆筒混料机挂接要正确 , 开沟器工作正常。并进行空转试验 , 待各运转机构均正常后 , 方可开始工作。 2 按混料要求调整有关部位 , 如混量、行距、混深等。 3检查种子和肥料 , 不得混有石块、铁钉、绳头等杂物 , 肥料不应有结块。 4混料前应组织好连片作业 , 预先把种子、肥料放在地头适当位置 , 以提高作业效率。 5检查仿形机构 , 地轮转动是否灵活 , 排种盘和排肥盘是否适合要求 , 覆土器角度是否满足覆土薄厚的要求。如果这些正常 , 可先找一块平坦田地试验 , 检查种肥的排量 , 如不妥 , 就应进行调整。 二、正确操作圆筒混料机 1、上述调整正常后 , 方可下地投入正常作业。混第一趟时要选好开混点 , 在视线范围内找好标志 , 力求一次开直 , 以便后期中耕管理。行走路线一般采用棱形法。在刚开始作业时 , 离地头大约 2 3m 处停下来 , 检查开沟的深度 (根据墒情而定 ) , 如过深或过浅应调整。 2、充分利用土地面积。混料时 , 驾驶员应按计划尽量将种子混近边、混到头 , 做到不留地头、不留大边 , 充分利用耕地面积。 3、在开沟器入土状态下 , 机组不能倒退、不准急转弯。 注意事 项： 各传动机构工作是否正常，输种管下端是否保持在开沟器下 种口内，种肥在排出中有否堵塞，肥料在箱内是否 有架空，地轮有否粘土等。 内种肥不少于 1/ 4 容积。