毕业设计（论文）全膜双垄沟起垄铺膜机设计.doc

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1、本科毕业论文题 目 全膜双垄沟起垄铺膜机设计 学 院 工学院 专 业 机械设计制造及其自动化 毕业届别 201X届 姓 名 XXX 指导教师 XXX 职 称 教 授 目 录摘要4关键词4Abstract4Key words51 概述1.1 全膜双垄沟技术及其特点61.1.1 全膜双垄沟技术61.1.2 全膜双垄沟技术的特点61.2 全膜双垄沟技术的原理及效应71.2.1 雨水入渗叠加利用71.2.2 土壤水分抑蒸81.2.3 太阳辐射增温效应81.2.4 垄沟挡风御寒效应81.3 全膜双垄沟播技术推广中需要解决的几个问题81.4 全膜双垄沟起垄铺膜机的设计思路102 全膜双垄沟起垄铺膜机总体结

2、构的设计2.1 全膜双垄沟起垄铺膜机的性能要求及性能指标112.1.1 性能要求112.1.2 性能指标112.2 全膜双垄沟起垄铺膜机的技术要求112.3 全膜双垄沟起垄铺膜机整体结构的设计122.3.1 整机设计原则122.3.2 全膜双垄沟起垄铺膜机的总体结构123 全膜双垄沟起垄铺膜机主要部件的设计及相关参数的确定3.1 机架143.2 仿形板153.3 起垄装置163.4 运土装置163.4.1 开沟铲的总体设计及性能要求163.4.2 输土链的性能要求173.5 施肥装置183.6 镇压装置183.6.1 镇压装置的作用183.6.2 镇压轮的类型193.6.3 镇压轮的设计203

3、.7 地轮213.7.1 地轮直径223.7.2 抓地板的设计与布局223.8 旋耕刀233.9 覆土装置的设计234 全膜双垄沟起垄铺膜机受力分析4.1 开沟铲阻力分析244.2 开沟铲臂弯矩的校核274.3 传动设计294.3.1 链传动的特点及应用294.3.2 滚子链的结构294.3.3 链条的选取294.3.4 链轮材料的选择304.4 梁的强度校核305 总结与展望5.1 总结315.2 展望31参考文献33致谢.35全膜双垄沟起垄铺膜机设计摘 要我国是水资源严重匮乏的国家之一，特别是我国西北干旱半干旱地区是典型的雨养农业区，能利用的水资源更是非常有限。同时，传统农业粗放的灌溉方式

4、又造成大量的水资源浪费。所以如何将有限的水资源得到充分的利用，实现高效高产的成为当前旱作农业区生产的共同目标。在全省农技推广人员不断的探索和实践中，提出了旱作农业上一项具有突破性的创新技术-全膜双垄沟栽培技术，该项技术集膜面集雨、覆盖抑蒸、垄沟种植技术为一体，能最大限度地保蓄自然降水，将地面蒸发量降到最低，特别对10mm以下的降雨能够有效拦截, 使其就地入渗作物根部, 其集雨、抗旱、增产效果十分显著。一般较半膜平铺玉米增产30%以上, 能显著提高旱作农业区综合生产能力, 对确保粮食安全、促进旱作农业区经济稳步发展具有重大意义。为推进旱作农业全膜双垄沟播栽培技术的广泛应用，实现标准化栽培，在干旱

5、半干旱地区推广这项技术，将对旱作农业的发展产生积极的推动作用。本文设计了一种全膜双垄沟起垄铺膜机，它一次作业可完成起垄、整形、施肥、铺膜、覆土镇压等多道工序，减少了田间作业工序，提高了作业效率，提高了起垄和播种质量。全膜双垄沟铺膜技术的推广，给广大农民带来更多的经济效益。本设计用Pro/ENGINEER 软件对整机进行了整体设计，建立了三维模型，并进行了优化。关键词：全膜；双垄沟；铺膜机；设计AbstractChina is a serious shortage of water resources is one of the countries, especially in Chinas n

6、orthwest arid and semi arid region is a typical rainfed agriculture area, can use water resources are very limited. At the same time, the traditional agriculture irrigation and cause a lot of waste of water resources. So how will the limited water resources are fully utilized, achieve the high yield

7、 of dry farming region of production has become the common goal. In complete province farming ability popularizes personnel continuous exploration and practice, put forward arid agriculture on a groundbreaking innovation - the entire membrane double ridge and furrow cultivation technology, the techn

8、ology of rainwater collection surface, covering Evaporation-inhibiting, furrow planting technology as a whole, to maximize storage of natural precipitation, surface evaporation to a minimum, especially for 10mm following rainfall can effectively intercept the local infiltration, root crops, its coll

9、ect rain, drought, the yield is very significant. Generally a half flat films corn yield by 30above, can significantly improve the dry farming area comprehensive production capacity, ensure commissariat is safe, to promote rainfed agriculture area steady economic development is of great significance

10、. In order to promote the dry land agriculture of entire membrane double ridge and furrow sowing technology widespread application, implementation of standardized cultivation, in arid and semi arid region of the popularization of this technique, for dry farming development have a positive role in pr

11、omoting. This paper introduces a design of entire membrane double furrows furrowing and film laying machine, it is a job can be complete ridging, shaping, fertilization, film, cover soil repression and other processes, reducing the field operation process, improves the working efficiency, improves t

12、he ridging and seeding quality. Entire membrane double furrow membrane paving technology promotion, to the vast number of farmers to bring more economic benefits. The design of Pro/ENGINEER software is used to complete the overall design, a three-dimensional model is set up, and the optimization.Key

13、 words: full film; double furrow film spreading machine; design1 概述甘肃省地处祖国内陆，黄河上游，位于黄土高原、蒙古高原和青藏高原的交汇处，自然条件复杂多样，生态环境脆弱，农业生产条件恶劣，全省旱地面积3600万亩，占总耕地面积的70。粮食产量低而不稳，干旱始终困扰和制约着甘肃农业的发展。面对甘肃旱作农业区降雨稀少、分布不均的现状，多年来在各级政府领导和广大农业科技工作者的共同努力下，农民群众通过修梯田、挖水窖、地膜覆盖、抗旱播种、选用抗旱作物和抗旱品种等措施和技术，使我省旱作农业和生产水平有了一定的改善和提高；但仍然没有从根本

14、上解决旱作农业区作物缺水的问题，年年抗旱，年年受旱的现状没有大的改变，始终处于一种被动抗旱的局面。如何顺应自然规律，最大限度的利用有限的自然降水，提高水分利用率，缓解旱作农业区作物缺水的问题，是甘肃省多年努力探索解决的方向。通过全省农技推广人员不断的探索和实践，创新研究出的全膜双垄沟播技术使这一目标得以实现。全膜双垄沟播栽培技术是旱作农业上的一项具有突破性的创新技术，该项技术集膜面集雨、覆盖抑蒸、垄沟种植技术为一体，能最大限度地保蓄自然降水，将地面蒸发量降到最低，特别对10mm以下的降雨能够有效拦截, 使其就地入渗作物根部, 其集雨、抗旱、增产效果十分显著。一般较半膜平铺玉米增产30%以上,

15、能显著提高旱作农业区综合生产能力, 对确保粮食安全、促进旱作农业区经济稳步发展具有重大意义。在干旱半干旱地区推广这项技术，将对旱作农业的发展产生积极的推动作用。1.1 全膜双垄沟技术及其特点1.1.1 全膜双垄沟技术全膜双垄沟播技术是指在地表起大小双垄后，用地膜全覆盖，在沟内播种作物的种植技术，在玉米种植中应用效果尤为突出。其创新点在于：覆盖方式上由半膜覆盖变为全膜覆盖；种植方式上由平铺穴播变为沟垄种植；在覆盖时间上由播种时覆膜变为秋覆膜或春季解冻时覆膜。是甘肃省在传统地膜覆盖技术基础上，探索出的一项旱作节水农业新技术。1.1.2 全膜双垄沟技术的特点（1）革新地面铺膜方式，提高水分利用率传统

16、铺膜方式为半膜覆盖，土壤水分蒸发量大，土壤水分利用效率低，同时容易造成土壤板结，影响作物根系乃至整个植株的生长发育。全膜双垄沟铺膜技术方式，即由传统半膜覆盖变为全膜覆盖，将播前覆膜变为秋覆膜和顶凌覆膜，蒸发量减少了3040%，大幅度降低了土壤水分的蒸发，从而提高土壤水分的利用率，同时消除了土壤的板结现象，为作物根系的健康生长及土壤微生物的活动创造了良好的条件，在干旱半干旱地区推广这项技术，将对旱作农业的发展产生积极的推动作用。（2）抑制田间杂草，提高作物对土壤养分的利用率以往我国作物是以半膜穴播种植主，即将作物种植于垄上，垄上的地膜只能抑制垄上杂草的生长并不能抑制垄沟杂草的生长，从而使土壤中部

17、分养分被杂草吸收不利于农作物的生长。全膜双垄沟铺膜技术，即在地表起大小双垄后，用地膜全覆盖，在大小双垄沟播内播种作物的种植技术，全地膜覆盖同时抑制了垄和垄沟间杂草的生长，减轻土壤的盐碱为害，从而提高作物对土壤养分的利用率，有利于作物的生长。（3）扩大了作物种植区域，有较好的增产效果扩大了作物种植区域，将小麦等传统的作物改种为玉米、马铃薯等高效作物，使降水利用率和利用效率得到了大幅度的提高，一般比半膜覆盖玉米增产20%-30%。（4）均衡自然降水，增强了作物的抗逆能力，使不均衡的自然降水得以均衡利用，增强了作物的抗逆能力，实现了旱作农业的可控性。（5）显著的雨水集流作用地膜全覆盖具有显著的雨水集

18、流作用。田间相间的大小垄面是良好的集流面，将微小降雨集流入渗于作物根部，大大提高了天然降水的利用率，可最大限度地保蓄自然降水，抑制水分蒸发，提高土壤水分利用率，特别是对 10mm以下的降雨能够有效收集，渗入膜面以下，作用于作物根部，抗旱、增产效果十分显著。（6）增加了积温，扩大了玉米及中晚熟品种的种植区域1.2 全膜双垄沟技术的原理及效应全膜双垄集雨沟播技术集成了雨水叠加入渗、土壤水分覆盖抑蒸和太阳辐射增温三大原理, 在生产中产生了比较明显的效应。1.2.1 雨水入渗叠加利用该技术采用大小垄相间的种植方式,一般大垄宽6570mm,垄高 1015mm, 小垄宽 40mm, 垄高10 15mm,大

19、小垄间形成种植作物的垄沟, 地面进行全覆盖。采用该技术后由于认为增加了集雨面积, 可使有限的降水, 甚至是 5mm以下的无效降水, 通过垄的分水作用、地膜的良好阻渗作用, 汇集到种植沟, 并沿播种孔入渗到作物根部, 变成有效降雨, 大大提高了耕层土壤水分含量, 很好地解决了普通半膜覆盖种植降水滞留面的缺陷, 集雨效果远优于平铺半覆盖方式。经测定,在自然降雨20mm后3天测定土壤水分,全膜双垄沟播种植播种行中0 20cm、20 40cm土层土壤水分分别比普通平铺覆盖增加 5个和 2.9个百分点。而在降雨5mm后3天测定, 全膜双垄沟播种植株距10cm处, 010cm、10 20cm土层土壤水分分

20、别比普通平铺覆盖高出 3.8个和 2.7个百分点, 集雨效果非常显著。1.2.2 土壤水分抑蒸由于地表完全覆盖地膜后, 基本切断了土壤向大气的水分散失, 使因棵间蒸发的无效水分散失降到了最低,同时,使土壤深层的水分加快向上移动, 明显聚集在土壤表层, 有效提高了土壤水分的利用率。多点测定表明,全膜双垄沟播种植玉米全生育期020cm土层土壤水分要比普通半膜覆盖种植高出4 7个百分点, 等于每公顷多保蓄 4590m3水,相当于多降水410mm,保墒效应非常明显, 因而全膜双垄沟播技术具有显著的抗旱增产效果。1.2.3 太阳辐射增温效应地面覆盖地膜后,由于地膜的强透光性,可使土壤获得大量太阳辐射而升

21、温,同时, 全膜双垄集雨沟播技术,采取了全地面覆盖和大小垄相间的种植方式, 一方面增大了地表表面积,增加了土壤的太阳辐射能, 基本切断了水分向空间的汽化消耗, 从而阻止了太阳辐射能随水汽的散失,因此可以显著的提高地温。经测定,在玉米生长期内,全膜双垄沟膜内土壤 0 10mm土层日平均地温比露地高出3.5 4.8,比普通半覆盖高出1.51.8。增温效应明显。1.2.4 垄沟挡风御寒效应由于采用 10 15mm高的垄面,作物种植在沟里,垄面可以有效抑制风寒,有利于作物幼苗的快速生长。1.3 全膜双垄沟播技术推广中需要解决的几个问题甘肃省是全膜双垄沟播技术的重点推广区域。近年来，省委 、省政府认真贯

22、彻落实省、 市决策部署，把全膜双垄沟播技术推广作为落实强农惠农政策、发展旱作农业、 促进农民增收的重大举措，采取一切行之有效的措施，取得了显著成效 。但是，随着这一技术的大规模、大面积推广，我们也发现了一些迫切需要解决的问题。1.应注意解决抢墒覆膜的问题全膜双垄沟播技术的核心是保墒蓄水，甘肃省年降水量不足400mm，且降水主要集中在7、8、9月三个月，几乎年年发生冬春连旱。这样的气候条件，决定了推广全膜双垄沟播技术必须抓住秋季降水较多和春季土壤解冻两个有利时机，开展大规模的抢墒覆膜。秋覆膜是关键之关键，要抢抓9月下旬到10月份一个多月降水较多、墒情较好的有利时机，集中时间、集中力量，完成80%

23、以上的覆膜面积，最大限度地保蓄秋季降水。顶凌覆膜要紧紧抓住冬春降雨雪的有利时机，抓早抓主动，开春土壤一解冻，集中十天半月时间进行覆膜，最大限度地保蓄土壤水分。否则，一旦气温迅速回升，水分迅速蒸发，土壤失墒加快，时机稍纵即逝，贻误农时。2应注意解决土地流转的问题党的十七届三中全会强调：“允许农民以转包、出租、互换、转让、股份合作等形式流转土地承包经营权，发展多种形式的适度规模经营。”目前，全膜双垄沟播玉米推广中存在着一些想种玉米的群众土地不足的问题。为此，要进一步扩大全膜双垄沟播玉米推广面积，必须按照中央关于土地流转的政策，充分调动农民的积极性，引导农民合理流转土地，使土地向种植大户集中，发展适

24、度规模种植。在具体工作中，要创新工作机制，制定激励政策，采取切实可行的措施，因人因事而异，区别对待，逐步发展；要组织乡村干部广泛宣传土地流转政策，深入开展调查摸底，做好群众的思想工作，让群众自发协商，然后介入工作，规范程序，组织流转；特别要发挥好村组干部联系群众、熟悉情况、掌握信息的优势，让他们带头搞土地流转、做群众工作，最大限度地减少社会矛盾。3应注意解决农机服务的问题据调查， 1亩全膜双垄沟播玉米从覆膜到收藏需要20个工日左右的劳动力，如果1 户种植10亩，就需要200个劳动力，而且覆膜、点播等各个环节的时效性强，有效时间短，劳动力强度非常大。在当前农村劳动力大量外出务工而使农业生产劳力短

25、缺的情况下，必须在整地、运肥、覆膜、打孔、点播等各个环节强化农机服务，提高农业机械化水平。因此，在全膜双垄沟播技术推广过程中，农机部门要掌握市场信息，关注新型农业机械，通过试验对比，引进一批新型农机，大力开展农机具集中演示培训活动，引导更多的群众使用新型农业机械，加快覆膜等关键工作进度。要不断完善市场化运作模式，提供信息，强化培训，积极组建农机服务队等社会化服务组织，进一步建立健全农机服务体系，为农民搞好服务。4应注意解决物资供应的问题不同区域的气候条件不相同、农时有差别，要及早做好全膜双垄沟播技术推广的物资准备。当前正在开展的顶凌覆膜是抗旱保春耕的重大举措，要认真总结秋覆膜工作的成功经验，查

26、找工作中存在的突出问题，及早部署，做好物资发放、整地备肥等各项前期准备工作，确保能够抓住有利时机，迅速开展覆膜，提高保墒效果。对省上的补贴地膜，要严格按照管理办法要求，以村为单位分户造册登记，健全档案，并将发放结果张榜公示，确保补贴地膜发放到户。要及时调运储备地膜、肥料、种子、农机具等物资，加强农资市场监管，确保质量高、数量足，保障覆膜需求。1.4 全膜双垄沟起垄铺膜机的设计思路本文所设计的全膜双垄沟起垄铺膜机主要适用于整耕平整的土地，拖拉机轮胎与机具行走轮均在垄沟中行走，不会压实垄面，防止了土壤压实。机具前进时，采用旋耕起垄装置旋耕，两组输土开沟铲同时入土开沟，翻到两边的土壤由整形限深轮修整

27、垄面，通过调节限深轮与机架的相对位置，可改变开沟深度。中间的土壤沿着铲面上升到开式土壤升运装置的前端，随带板式输送带均匀不断地升运到溜土槽顶部，最后由土壤分流装置分配下滑到地膜两边和两个垄沟底的膜面上，形成 4 条土壤流，纵向覆土膜，土壤流量的大小可调节，并通过横向覆土装置进行一定时间间隔的横向压土，以起到地膜的抗风能力。主传动轴通过链轮，链条驱动排肥轮，将肥箱内的肥料排出，沿输送管进入开沟器，施入整形前两起垄开沟铲后中部的窄垄土壤内，以便向两边沟内的作物供肥。该机作业一次可完成开沟、起垄、施肥、整形、铺膜和覆土等工序。机具结构紧凑，作业质量好，工作可靠，使用调整方便，适合于耕整好的地块，是玉

28、米、马铃薯起垄全膜覆盖集雨栽培，的理想配套农具。本设计按小垄沟垄面宽度为40cm，大垄沟垄面宽度为70cm，大小垄沟高度均为15cm，设计，确定小麦的行距为15cm ,实行垄沟内种植的方法。垄沟宽度和深度一方面影响单位面积的灌水量、土壤水的垂直入渗和水平侧渗，另一方面影响作物的有效种植面积和产量，还影响机械的作业和起垄整地的难易程度。 为了控制土壤水垂直入渗，增强水平侧渗，又便于机械起垄和机械收获，应尽可能增大有效种植面积。 参考大田种植的每次灌水量，确定小垄沟垄面宽度为40cm，大垄沟垄面宽度为70cm，大小垄沟高度均为15cm，设计，确定小麦的行距为15cm ,实行垄沟内种植的方法。如图1

29、所示。图1.全膜双垄沟技术示意图2 全膜双垄沟起垄铺膜机总体结构的设计2.1 全膜双垄沟起垄铺膜机的性能要求及性能指标2.1.1 性能要求全膜双垄沟起垄铺膜机的性能要求，包括农业技术要求和使用要求两个方面。（1）技术要求：要求全膜双垄沟起垄铺膜机的起垄量符合农业技术要求，垄深一致且符合农业技术要求，行距一致、施肥均匀；地膜在覆盖的过程中进行纵向加横向的压土方式，以增强地膜的抗风能力，以提高土壤水分的利用率，利于保墒。（2）使用要求：通用性好，大小垄的深度及宽度符合农业技术要求，便于调整、挂膜方便可靠；在起垄的同时，能进行施肥、铺膜、覆土及镇压等作业。2.1.2 性能指标起垄铺膜质量的高低常用性

30、能指标来评价。（1）起垄量稳定性：指旋耕起垄装置不随时间变化而保持稳定的程度，可用于评价全膜双垄沟起垄铺膜机起垄质量的稳定性；（2）纵向覆土量稳定性：指全膜双垄沟起垄铺膜机在相同条件下进行纵向覆土量的一致程度；（3）横向覆土量稳定性：指全膜双垄沟起垄铺膜机在相同条件下进行间隔时间横向覆土量的一致程度；（4）地膜覆盖的均匀性：指地膜在垄面上的覆盖分布的均匀程度；（5）土壤升运的稳定性：指土壤在输土升运装置升运的过程中土量的稳定程度；（6）起垄整形限深装置稳定性的：指旋耕起垄装置起垄后，对大小垄深度的限制和调整，使得大小垄的深度保持在一定农业技术要求范围内。另外，对于全膜双垄沟起垄铺膜机来说，还要

31、达到垄面平整，垄沟整齐，便于调整、挂膜方便可靠；在起垄的同时，能进行施肥、铺膜、覆土及镇压，种子和肥料的间层保持一致，不烧伤种子，土壤密实程度适合作物的生长。设计全膜双垄沟起垄铺膜机时，既要结合铺膜机的性能要求及铺膜机要达到的性能指标，又要结合作物本身的特性，确定全膜双垄沟起垄铺膜机的总体设计方案以及各工作部件的设计方案。2.2 全膜双垄沟起垄铺膜机的技术要求（1）起垄均匀性要好，起垄方向直，不起土块，起垄后垄沟没有裂口，覆土镇压效果要好，播种作业后，仍然能保持良好的垄形；（2）旋耕起垄装置要有很好的起垄性能，起垄均匀；（3）要做到起垄的同时进行地膜的全覆盖，避免漏地缝隙的出现。2.3 全膜双

32、垄沟起垄铺膜机整体结构的设计2.3.1 整机设计原则（1）结合我国北方旱作农业地区的实际情况，参考作物本身特性和国内外的全膜双垄沟起垄铺膜机，设计出一种既满足功能要求又适合我国北方农业情况的全膜双垄沟起垄铺膜机；（2）铺膜后要进行镇压，因此在全膜双垄沟起垄铺膜机上要设计相应的镇压机构，以最大限度的保证农田水分的要求，避免起垄铺膜后土壤水分的流失；（3）传统的全膜双垄沟起垄铺膜机在覆土镇压时只有纵向的覆土，由于地膜的长度很长，地膜对于抗风能力不强，不利于地膜的覆盖，而本机采用纵向加横向的综合覆土方式，增加了地膜的抗风能力，有利于防止铺膜后土壤水分的流失；（4）为了避免土壤被压实，尽量减少作业机器

33、进入土地作业的次数，因此将起垄、整形、施肥、播种、铺膜、镇压等作业一次性完成；（5）为了作业方便，要在满足功能要求的基础上，减少整机的体积，尽量将整机结构设计紧凑。另外，在满足强度要求的前提下，要减轻整机的重量，节约使用材料；（6）为了降低成本，要在满足各项要求的基础上，尽量简化结构，同时还要考虑到零件的互换性和可装配性。2.3.2 全膜双垄沟起垄铺膜机的总体结构1. 用pro/E建立整机模型全膜双垄沟起垄铺膜机是由小四轮拖拉机作牵引的机械化作业机具。该机主要由机架、开沟铲、起垄旋耕装置、传动装置、土壤升运装置、整形限深装置、挂膜装置、土壤分流装置和施肥装置等组成。该机作业时可使用宽度为120

34、cm140cm的地膜，窄/宽垄距为40/70cm，生产效率1.32.0hm2/d,(带后动力轴输出轴)小四轮拖拉机。Pro/ E 建模过程的步骤一般可以分为自底向上(Down2Top) 和自顶向下( Top2Down) 两种方式。自底向上是指从零开始,然后到子装配、总装配、整体外观的设计方式。自顶向下是指从整体外观(或总装配) 开始，然后到子装配、零件的设计方式。具体设计过程中这两种方法也可以同时采用。本设计中同时用到了以上2 种设计方式。 首先按设计要求设计出各个零部件，然后将各零部件进行组装，组装后的整机模型如图2所示。整机结构图如图2所示。2. 全膜双垄沟起垄铺膜机主要技术参数外形尺寸（

35、长宽高）（mm）130014001150机具质量（） 175拖拉机功率（kw） 14.718.4（带动力输出）动力转速（r/min） 540地膜宽度（mm） 12001400大垄尺寸（cm） 宽6773，高1015小垄尺寸（cm） 宽3743，高1520垄距（） 110120膜边覆土宽（） 810作业速度（km/h）34作业速率（hm2/h）0.130.20图2 整机模型图3 整机结构示意图1.旋耕起垄装置 2.化肥箱 3.分土盒 4. 镇压装置 5.安全罩 6.机架 7.仿形板 8.地轮 9. 运土装置 10.安全罩 3 全膜双垄沟起垄铺膜机主要部件的设计及相关参数的确定在设计各工作部件时，

36、要满足全膜双垄沟起垄铺膜机的功能要求与性能要求，尽量做到成本低、结构紧凑、外表美观。本文设计的铺膜机采用三点悬挂式，主要机构包括：机架，运土装置，镇压装置，地轮，旋耕起垄装置，仿形板，分土盒，及化肥箱等部分组成。3.1 机架在保证强度的前提下，为了减轻机具重量，机架由40402 的矩形钢管焊接而成。运土装置，座轮和镇压装置以及整形装置等工作部件均安装在机架上。结构如图4所示，主要由横梁、斜梁和侧板组成。横梁间距360mm，前排安装旋耕起垄装置、2个开沟铲，中间安装输土装置，仿形板安装在地轮后面，最后安装镇压装置；斜梁焊接在前排横梁上，并通过挂接板与拖拉机挂接盒连接。图4 机架结构示意图3.2

37、仿形板起垄后整形，可以保证播种时，播深一致。该整形装置是由2mm 厚的钢板制成，前宽后窄，前高后低，作业时可以起到聚土压实的作用。上端的杆与机架相连，可以使垄沟根据仿形板的形状进行整形，保证整形的质量。经过仿形板整形后的垄面比较平整，而且土壤密实度也比较合适，有利于作物的生长。压实要适宜，不能过分压实，一般0.30.5kg/cm2 的压实程度比较适于作物的生长。整形后，垄体的基本尺寸为：小垄沟宽40cm，大垄沟宽为70cm，大小垄高15cm。如图5所示。图5 整形装置3.3 起垄装置起垄的方法有多种，可以用犁起垄，对于有些深播作物可以用培土铲起垄，在管理机上有的采用旋耕刀来起垄等等。用犁起垄阻

38、力比较大，用培土铲起垄，对于播深比较浅的作物不适用，而旋耕刀起垄垄形比较好，需要的动力大，而且旋耕时土壤的翻动量比较大，有利于增加土壤中的空气含量。本设计中采用旋耕刀起垄装置起垄，首先在前排由旋耕刀进行旋耕，在后排用开沟输土铲起垄，一次起两个垄，每个垄宽约40cm，然后用整形装置对垄沟进行整形，使小垄宽40cm，大垄宽70cm，形成大小垄高约为15cm，如图6所示。图6 起垄装置3.4 运土装置全膜双垄沟起垄铺膜机运土装置主要由开沟铲和输土链组成。3.4.1 开沟铲的总体设计及性能要求1.平角式开沟铲开沟铲的作用是开沟、起土,由底板及两侧板焊合而成。本设计的开沟铲打破了传统的尖角设计，采用平角

39、式。平角式开沟铲是一种新式开沟铲，开沟均匀，入土性能好，耐磨损，不易搅混土层。平角式开沟铲能保证铺膜机在起垄铺膜时的取土量，从而保证压膜的质量。如图7所示。2.入土隙角入土隙角为开沟铲底面与地面之间的夹角。入土隙角的存在有利于开沟铲迅速取土，过小入土性能变差，且底边易于磨损。过大将使土壤提前回落，不能保证取土量，一般取为2535 度左右，为了保证土壤在开沟铲上流动通畅,不产生堆积经过多次试验取=30。图7 开沟铲3.性能要求开沟铲是全膜双垄沟起垄铺膜机运土装置关键的部件之一。它的结构及布局合理与否不仅会直接影响开沟情况，而且还会影响铺膜的流畅性、进而影响施肥质量以及播种质量。由于开沟铲的作业条

40、件较恶劣，工作难度较大，所以对开沟铲的性能要求会比较高。（1）开沟铲应有铲土、取土的作用，要求使土壤经开沟铲和运土装置将覆膜土运送到指定位置，便于覆土压膜；（2）开沟均匀。开沟铲开出的种沟要深浅一致，沟形整齐、平直、开沟深度能在一定范围内调节，以适应作物的播深要求，在相同的开沟宽度情况下，均匀深度的垄沟便于铺膜机铺膜。（3）开沟铲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、土块堵塞；（4）开沟铲应结构简单，阻力小，调整和维护方便。3.4.2 输土链的性能要求输土链是全膜双垄沟起垄铺膜机运土装置关键的部件之一。其结构和性能直接影响铺膜的质量。其性能要求如下：（1）运土性能好。输土装

41、置输土链的运土性能要好，在运土时，要保证土壤的流畅性，防止土壤产生堆积，便于压膜。（2）工作要可靠。输土链的运土时要保证其可靠性，从而保证压膜的质量。（3）输土链耐磨。由于输土链工作环境及其恶劣，工作时摩擦力较大，故要求输土链耐磨，提高其工作的可靠性。3.5 施肥装置全膜双垄沟起垄铺膜机在起垄铺膜时一次施入大量的肥料，以保证作物生长期需要，施肥装置由化肥箱和施肥调节器组成其特征是施肥调节器可以根据不同的施肥需要进行施肥量的控制，提高肥料的利用率，促进农作物的生长。主要性能要求：起垄施肥施肥量的可调。全膜双垄沟起垄铺膜机在起垄铺膜时一次施入大量的肥料，以保证作物生长期需要，因此施肥量要适中，以免

42、烧种。根据起垄铺膜时土壤情况不同，施肥量也不同，在供水充分、肥沃的土壤上为了取得高产，往往用大施肥量；而干旱贫瘠土壤上产量不高，相对施肥也少。肥料需求较少时，可以减少施肥量，从而减少肥料的损失，提高肥料的利用率。根据不同作物对肥料的要求，调节施肥量，提高作物的产量，从而增加农民收入。如图8所示。图8 施肥装置3.6 镇压装置3.6.1 镇压装置的作用影响种子发芽和出苗的主要因素有土壤水分、温度、氧气、土壤坚实度、土壤盐分、肥料和种子深度，土壤水分主要是指土壤中的液态水，它是影响种子发芽的主要因素。种子发芽过程中的吸水效应取决于土壤与种子的紧密程度、土壤的结构和水势。扩大种子表面与液态水的接触面

43、积，可以缩短发芽过程和提高发芽率。播种同时镇压可以减少土壤中的空隙，减少水分蒸发，可以使土壤保墒；可加强土壤毛细管作用，使水分沿毛细管上升，起着“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；还可以压碎土块使土壤密度增加，提高根系摄取养分的能力；春播镇压还可适当提高地温。由于免耕法开的沟窄，土层的颗粒较大，不能保证土壤与种子的贴合及其所需紧度，因此播种镇压是非常有必要的，只有根据不同土壤、水分和作物对土壤紧密度的不同要求而适当的进行镇压，才能促进作物的生长，从而提高产量。3.6.2 镇压轮的类型目前用于播种机上的镇压轮有多种，按形状不同可分为圆柱型、凸鼓型、凹腰型等（如

44、图9 所示）；按材料不同可分为铸铁、钢板冲压和橡胶镇压轮等。 a b c d e fa.平面整体式 b.凸面整体式 c,d.凹面整体式 e.凸面剖分式 f.型双轮式图9 镇压轮轮的类型1.圆柱型镇压轮圆柱型镇压轮用于宽幅开沟铲（如芯铧式开沟铲）之后的镇压。结构简单，镇压面较宽，压力分布均匀，对土壤压实性能较强，但金属圆柱轮轮缘容易沾土而降低工作质量。一般加设刮土板或者采用在轮缘上包一层橡胶，可以减轻沾土现象。2.凸鼓型镇压轮凸鼓型镇压轮对种子上方土壤的压密作用强，使种子与土壤密接，适于谷子、玉米等出土能力强的作物，也适用于干旱多风的地区使用。镇压后种子紧靠湿土，防止透风，利于保墒。3.凹腰型镇

45、压轮凹腰型镇压轮有整体的和分离的两种。镇压性能比较好。凹腰型镇压轮从两侧将土壤和种子压紧，但在种子上部的土层比较松，有利于种子发芽出苗生长。凹腰型镇压轮适用于棉花、豆类及出土较困难的双子叶作物，也适用于潮湿地区土壤使用。分离轮由左、右两个锥面轮圈构成，轮圈间留有20mm左右的间隙，镇压后地表中间凸起且疏松，两侧土壤被压实，雨后不易积水而造成板结。凹腰型镇压轮常用于播幅不宽的滑刀式开沟铲播种后的镇压。4.倒八字型镇压轮（V形双轮式）倒八字轮是国外播种机上常见的一种装有橡胶轮圈的实心镇压轮，它的形状及大小和运动员所用的铁柄相似，并有一定的覆土作用。倒八字轮与窄幅开沟铲（如双圆盘开沟铲）相配合使用。

46、5.橡胶镇压轮 橡胶镇压轮有实心和空心之分，近年来有一种被称为零压胎轮的空心橡胶轮发展比较快。这种镇压轮有一个设有内胎的轮胎。它的腔壁上有一个孔，使胶胎内空气与大气相通（故称之为零压橡胶镇压轮），受压变形后靠自身弹性恢复原来形状。橡胶镇压轮具有弹性好、粘土少、易脱土、滑移少，压后地表不易产生鳞片状裂缝等特点，是一种比较好的镇压轮。3.6.3 镇压轮的设计选择刚性镇压轮，可以保证有较好的镇压碎土效果，减小土壤中的孔隙，达到保墒作用和良好的后仿形性能。在山地上工作，由于地表不平整，回土、覆土效果会下降，刚性镇压轮使种子与土壤紧密接触，有利于种子周围土壤的压实，保持土壤水分。而种子正上方土壤较为疏松，有利于出苗，从而达到覆土和镇压效果。在连杆上设有施力弹簧，通过弹簧加压既可以确保镇压轮始终与地表接触，又可以通过调整弹簧压力改变镇压轮对土壤的压力大小，避免预紧力过大造成土壤的板结，适应不同工况的要求。如图10所示。图10 镇压装置1.设计要求（1）转动灵活，不拥土；（2）仿形性能好，镇压力可调；（3）粘土少，镇压后地表不产生鳞状裂纹。2.总体设计总体结构包括固定机构、连接机构、镇压轮和压力调节机构四部分。这种结构不仅压力充足、可调，