马铃薯作为我国重要的粮食作物之一,在全国范围内广泛种植。统计数据显示,2007年我国马铃薯总产量与种植规模已位居全球首位,但单位面积产量仍处于较低水平,其主要原因包括传统种植模式的局限性以及农业机械化程度不足。为解决这一问题,需要研发兼具高作业效率、强环境适应性的新型种植装备。升运链式马铃薯播种机凭借其可靠的工作原理、高效作业性能及良好的种子保护特性,成为实现机械化生产的关键技术装备。鉴于此,本文设计并优化一种基于升运链式传动的高效马铃薯播种机,以提升马铃薯种植机械化水平。
首先,在对国内外现有的马铃薯种植机的特点研究和对比分析的基础上,考虑耕深、耕幅等实际作业需求,对马铃薯种植机进行方案设计,主要包括马铃薯种植机的技术要求、机械结构及机构传动系统设计。
其次,通过对不同材料的力学性能的分析,得到种植机所需材料强度,设计选用高强度轻质铝合金作为机架核心材料,并采用模块化设计简化装配流程;并通过收集资料选出目前常用的各类零部件进行对比,选择出最适合本设计的排种器,排肥器,开沟器,覆土器,镇压轮,行走轮等重要零部件。
最后,对零部件进行强度校核,并进行环境影响与技术经济分析,运用SolidWorks软件对核心部件进行三维建模与虚拟装配。通过有限元分析插件对刀轴进行静力学仿真,验证其结构强度与可靠性;进一步优化刀轴布局与机架材料分布,在保证功能性的前提下降低整机重量。
基于小型马铃薯种植机的设计达到了各项技术要求,基本满足马铃薯种植与施肥的使用需求。