设计描述：

文档包括:
Word版说明书一份，共34页，约21000字
外文翻译一份
CAD版本图纸，共30张:
三维图纸，60张
 毕 业 设 计 任 务 书（理工）           
学院 轻工与农业工程学院 
专业 机械设计及其自动化 

一、课题来源、目的与要求：
目前国内外的播种机械，都由入土器将种子送入土壤，需要较大的动力消耗；在土壤温度较大时，无论穴播还是条播，都很难保证播种质量，水田无法播种。本研究提出一种非接触式播种方法，即无入土装置、向土壤中射入种子的方法，并计划研制出气动射种穴播机。研制的目的在于减少播种能耗、便于实现精量播种、节约种子、开辟气动射种研究的新领域。气动射种的理论研究，国内外尚未见到有关报道。气动射种播种机目前国内外仍属空白。

二、主要设计内容：
迄今农作物机械化播种基本都是由入土装置先入土再将种子播入土壤的方式。采用这种传统的（与土壤）接触式播种方式，不能适应近年来发展起来的多种先进农艺技术要求，如地膜覆盖播种、精准农业、节水农业及液体肥料施肥等；由于入土装置与土壤直接作用，因此动力消耗较大；在土壤湿度较大时很难保证播种质量甚至无法播种。为解决上述问题，提出气动射种装置开发及其设计参数研究课题。气动射种目前国内外尚无研究报道，设想由高压气体把种子无损伤地射到土壤指定位置，省略了入土装置，是一种非接触式播种方式。拟通过本研究，开辟气动射种这一非接触式播种研究新领域，探索气动射种播种的机理和方法，试验总结出射种器设计参数的确定方法。本研究对于旱作农业和覆膜播种具有重要的基础理论意义和直接的应用前景，如研究成功，将带来播种机械化由接触式到非接触式的一场革命。
三、主要设计技术指标与参数：
1、主要研究内容
进行气动射种的理论研究，进行射种深度与射种速度、气压、种子尺寸、距离以及土壤状况等的试验研究，找出其相关关系数学模型。开发出能够对流体压力、射种量、射种时间间隔等参数自动控制的单子叶小种子植物气动射种器件。
    2、特点和创新
开辟流****种研究的新领域；进行流****种的基础理论研究；研制出（机器与土壤）非接触式流****种器件。
3、主要技术指标
射种频率 ≥3次/秒。
流体压力、射种量、射种时间间隔等参数自动控制
4、主要经济指标
与有入土器播种器件相比减少能耗　≥30%。

四、分阶段指导性进度计划：
1-2周: 资料搜集,外文翻译
3-6周: 设计方案论证、确定；
7-12周：初步总体设计
13-14周：优化设计
15-16周：撰写论文；
16周： 毕业答辩
五、主要参考文献资料：
1、中国农业机械化科学研究院。农业机械设计手册（上、下）。北京机械工业出版社
2、畜牧业机械化。北京出版社，1979。
3、农业机械（北方版）。北京；中国农业机械出版社，1981
4、三菱PLC。北京航空航天大学出版社，2003.6

摘要
本研究的核心是气动射种，这是一种（与土壤）非接触式的播种方式。为了进一步探索气动射种的可行性，专门设计并试制了气动射种试验装置。气动射种试验装置由机架、步进电机、射种元件、电磁铁、电磁阀，控制电路等组成。用步进电机驱动排种器；电磁铁和电磁阀分别控制射种元件中排种阀和电磁阀的开关；控制电路实现步进电机、电磁铁和电磁阀的协调动作，完成送种、排种、射种这一工作过程；同时通过修改程序来控制试验参数；对射种元件中关键部件（排种腔体、喷嘴）的设计采用理论分析结合实际的方法，得出合理的形状和尺寸。装置的工作原理是：排种器排种后开启排种阀，种子落入排种腔体后关闭排种阀，开启电磁阀，种子随着高速气流通过喷嘴喷射而出，完成一次射种。本论文首次提出了气动射种这一新型的非接触式播种方式，经过理论上的深入探讨，开始气动射种装置的研发，旨在开辟气动射种这一非接触式播种研究新领域，探索气动射种播种的机理和方法。

关键词：气动射种，播种方式，射种器，农业技术，播种器装置

Abstract
The core of the research is pneumatic seeding which is kind of planting whose character is untouched soil. This equipment is comprised of trestle, stepper motor, seed-shooting components, electromagnet, and pneumatic jet valve. The stepper motor drives seed-falling devicel;the electromagnets and pneumatic jet valve control the switch of seed-falling valve and pneumatic-jet valve respectively; Control circuit coordinates the stepper motor and the electromagnet, Completed the work process of delivery-seed, arrange-seed, shooting-seed.; and seed-falling cavity and pneumatic jet nozzle were designed based on the analysis of theory and fact. Operation principle of the equipment is as follows: opening the seed-falling valve, when the seed fall into the cavity, the seed-falling valve was closed. Then opening the pneumatic jet valve, the seed with pneumatic jet through pneumatic shooting-seed comes out which is a new type un-contacted seeding manner. By the in-depth theoretic research, now start to explode the equipment of pneumatic seeding. aim to cut new research domain which is pneumatic shooting-seed and no contacting semination, exploring mechanism and method of pneumatic shooting-seed.
Key words: pneumatic shooting-seed,the manner of seeding,shooting-seed appliance,agriculture technology,seeding implement

目  录

摘要•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••I
Abstract••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••II
目录•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••III
第一章 绪论•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
1.1   课题的提出及意义•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
1.2   播种机械的发展现状与趋势•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
1.2.1  国内外播种机的发展现状•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
1.2.2  播种机械的发展趋势•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••2
1.3   机电一体化与农业机械••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
  1.3.1机电一体化技术与播种机械的结合••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5
    1.4气动射种的研究现状••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.5   主要研究内容•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
1.6   本章小结•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
第二章 机械装置的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••8
2.1   总体设计方案•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••8
2.2   装置总体设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••8
2.3   行走装置的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
2.4   射种装置的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
  2.5  送种机构的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••11
2.6  其它附属设备的设计、选择及注意事项•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
  2.6.1  喷嘴的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
  2.6.2  种箱的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
  2.6.3  输种管的设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
  2.6.4  排种器机械结构•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
2.7   本章小结••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••17
第三章 气动射种装置的电路设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••18
3.1  控制系统概述•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••18
  3.1.1  控制电路综述••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••18
3.2  步进电机的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
  3.2.1  步进电机的工作原理••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
  3.2.2  步进电机的优点••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
  3.2.3  驱动控制系统的组成••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
  3.2.4  步进电机的应用••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••21
  3.2.5  控制系统的程序运行••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23
3.3  电磁铁的选择和控制••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••24
  3.3.1  电磁铁的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••24
  3.3.1  电磁铁的控制••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••24
3.4   PLC的选择和控制••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
  3.4.1  PLC的优点•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
  3.4.2  PLC的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••25
3.5.  控制电路的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
3.6   本章小结•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
第四章 结论••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••27
    结论•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••27
参考文献••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
致谢•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••30