播种友情教学设计（精选8篇）
柞水县杏坪中学
郭登奎
一、教材依据
山东人民版《思想品德》七年级上册——第三单元《相逢是首歌》——第五课《友谊伴我同行》——第一课时《播种友情》。
二、设计思想
本课题的设计是基于刚进入初中的学生在进入新的学校环境后，会接触到许多新同学、新老师，能否与他们和睦相处、建立良好的关系会对以后产生重要影响，因而本课设计了诸多活动来体现新课改的指导思想，特别是通过活动让学生“明理知行”，更符合新课改的教学理念。本目设置了两个层次：生活需要友情；克服闭锁心理，积极寻找朋友。教材通过用数据、事例来说明友情的重要以及怎样交友。
步入青春期的学生，总是用自己独特的视角关注着他人和社会。一方面，自我意识开始觉醒，渴望独立，渴望成熟；另一方面，又异常渴望同龄人之间的友情，渴望理解、信任和支持。但在现实生活中，由于初中生身心发展的特点及生活经验的缺乏、网络的普及，中学生交友常常会走入误区，影响自己的生活和学习。如“哥们儿义气”等。如何正确认识这些现象、端正自己的态度、和谐地与他人相处就成为亟待解决的问题。
三、教学目标
1.情感、态度、价值观：表现对同学的喜爱，主动去结交朋友。提高口头表达和情感表达能力，养成良好的情感态度。养成与朋友和谐相处的基本文明行为。
2.能力：让学生体验认识新朋友的方法，在体验的过程中消除与人交往的陌生感和羞怯感。能积极与同学、朋友交往。
3.知识：:通过活动掌握与人交往的基本礼仪，懂得友情的重要性；了解闭锁心理的现象及危害。
四、教学重点
生活需要友情。
五、教学难点
克服闭锁心理，积极寻找朋友。
六、教法选择
以学生参与性的教学活动为主，讲解为辅，重在引导。利用朗读朗读、大家谈、小组讨论、设置情景等形式，运用多种教学手段，从多个角度呈现教学内容，激发学生学习兴趣，引发学生思考。
七、学法指导
通过活动调动学生的积极性、主动性，让学生在活动中讨论、总结、归纳出自己应该怎么做，实现之情意行的统一。
八、教学准备
1、事例、资料的准备。搜集相关背景音乐。
2、学生自己制作小礼物。
九、教学过程：
一、创设情景，引入课题
师：我们每天上课都要打招呼问好，今天我们再来一次好吗？“同学们好！” 生：老师好！
师：再和自己周围的朋友用不同的方式打声招呼，可以吗？（播放背景音乐《有礼貌》）
学生自由活动，尝试用不同的方式打招呼。（有的问候，有的握手，还有的同学拥抱起来）
师：真不错，同学们用这么多不同的方式打招呼，可见我们不仅有礼貌，而且朋友挺多，是吧？
师：同学与朋友之间还是有区别的，你们想不想在同学们之间结识更多的好朋友？ 师：这节课就让我们一起来播种友情。（出示课题：《播种友情》）
二、说说自己，初步认识
1、师：我这个大朋友先作个自我介绍：“同学们，你们好，我姓郭，是你们的《思想品德》老师，你们愿意和我叫朋友吗？”（播放背景音乐《找朋友》）
师：让我们伴着音乐唱起来，跳起来，去认识自己的新朋友吧！
（有的学生会采用自我介绍的方式，有的会采用唱歌的方式——师生一起自由活动，去认识新朋友。）
1、介绍方法，体验过程
师：同学们，能把你刚才认识新朋友的方法介绍给大家吗？
（学生自由交流，对一些友好的方法给予表扬与推广；对一些不理想的做法，探讨纠正，并渗透礼仪教育。）师：认识了新朋友，你最想和新朋友一起做什么呢？（学生交流想法）
师：那你就带着课前准备的小礼物邀请新朋友一起活动吧！
（学生活动，此时他们可以离开座位拿出课前准备好的礼物与新伙伴交流。教师应关注的是他们之间的气氛是否和谐、融洽。）
3、走进生活 师：平时大家都有过这样的经历：放假了，却又非常想念学校生活，想念同学？这是为什么？
（学生交流）
师：从大家的发言中可以看出，在生活中我们离不开友情，换句话说，也就是生活需要友情。因此，在生活中，我们要努力结交更多的朋友以满足我们的心里需要。
三、介绍朋友，增强了解
1、师：刚才我们在自由活动中又认识了许多新朋友，如果把你的新朋友介绍给我们大家，让我们大家都和他交朋友，那不是更好吗？下面请同学们和自己的新朋友聊一聊，玩一
玩，再次熟悉自己的新朋友。
（学生自由活动，全面深入地了解自己的新朋友，特别要把新朋友的优点与特长以及他们的特征介绍给大家。）
师：同学们，可以把你的新朋友介绍给我们吗？
（学生对自己的新朋友会有不同的介绍，教师根据情况给予适当的评价。在学生做介绍时，提醒大家不要紧张，口齿清楚，声音洪亮。他人做介绍时，要安静专心的听，以表示对他人的尊重。）
2.【如果有学生没有结识新的朋友，可以增加教师将还没有结识新朋友的同学们介绍给大家这一环。】
师：同学们在认识新朋友的时候老师也认识了一位新朋友，他的名字叫x x x，（只说他的优点、特点），他是老师的新朋友，你们谁还愿意和他交朋友啊？ 师：想一想，怎样与他成为朋友呢？
（唤起学生与不同性格的人交友的意识，使全班同学都能认识新朋友，增强集体观念。）师：我们又认识了这么多的新朋友，大家高兴吗？ 师：那你打算怎样跟他们相处呢？
师：同学们说得真好，老师听了很受感动。朋友之间，应该互相宽容，互相勉励，有困难大家帮，有快乐大家一起分享。老师很高兴认识了这么多同学们，你们认识了这么多新朋友高兴吗？
四、克服障碍，积极交友
师：同学们，你们的朋友多吗？在与朋友交往中遇到过什么难题吗？（学生自由谈）
组织小组讨论，自由选题：（1）为什么我的朋友那么少？（2）我不喜欢与别人交流，这样对吗？（3）怎样才能有更多的朋友？（4）我们应该结交什么样的朋友？
组织全班交流，提升认识。
师小结：通过大家的发言，我们知道进入青春期后容易出现闭锁心理，我们要采取积极措施，主动、热情地去结交更多的朋友，努力做到善交益友，乐交诤友，不交损友。（出示——相关链接
让学生了解益友、损友、诤友。）
五、激发情感，表达心声
师：认识新朋友真好！大家再动动脑筋集中思考一下，我们还可以通过什么样的办法结识更多的新朋友？
（学生会说出多种方法，例如：写信、读书、上网等，教师应该加以正确的引导。）师：真好，大家说了这么多好方法，交朋友的方法有很多种，只要大家友好相处，都会成为好朋友。想对你的老朋友，新朋友，还有我这位大朋友说几句悄悄话吗？（师生一起活动，增进情感。）（播放音乐《永远是朋友》）师：你是我的朋友，我是你的朋友，我们大家都是好朋友，让我们在今后的学习生活中，结识更多的新朋友，同时也不要忘了你的老朋友，让我们互相勉励，共同进步吧！（伴着《找朋友》的音乐，结束本节课。
教学反思
近几年,中国马铃薯的种植面积和总产量在逐年增长,目前均居世界之首,但平均单产却低于世界平均水平[1]。马铃薯播种是马铃薯生产中的关键环节,播种质量的优劣对马铃薯产量有着直接影响,是提高马铃薯产量的基础。由于马铃薯播种劳动强度大、耗时费工、季节性强,因此马铃薯播种的机械化是未来发展的重中之重[2,3]。
马铃薯播种机的播种质量主要取决于播种单元,其性能对漏播、重播及株距等指标有很大影响。现有播种单元大多是在输送链上直接安装薯种碗,薯种链经过薯种箱舀取薯种,利用驱动轮带动输送链运动时播种机自身产生的振动,将多余的薯种振出薯种碗并落回到薯种箱中。该振动装置比较简单,并且振动受传动装置的影响较大,不易控制振动幅度,薯种碗中薯种个数不够准确,容易产生重播漏播现象,对马铃薯的产量造成了较大影响[4,5,6]。另外,其传动形式单一,振动效果不理想,作业过程易产生卡滞现象,造成株距不均,影响播种效率。
针对上述问题,李雷霞[7]等人利用磁效应原理设计了一套以接触式传感器为核心的马铃薯播种自动监测系统,在发生漏播时连续报警,提醒工作人员及时补种,有效降低了漏播率,达到了增产的目的。彭梦男[8]等人针对南方冬种马铃薯播种的农艺要求和南方的土壤特性,对播种机的关键部件以及传动路线进行改进设计,改进后的播种机对南方马铃薯种植有很好的适应性。
2CMX-4B型播种机与拖拉机配套使用,可同时实现开沟、播种和起垄等作业,生产效率高;但该机播种单元振动装置过于简单,效果不够明显,使得产生漏播与重播的概率高达10%。另外,该机的株距调整装操作不便,大大降低了作业效率。为此,本文对该机株距调整装置进行改进设计,增加了振幅调整装置和张紧装置,并进行了田间试验。
1 总体结构及工作原理
改进后的播种单元由薯种箱、振幅调整装置、张紧装置、间隙调整装置和主从动轮组成,如图1所示。
该机采用碗扣式排种器,这种排种器对薯种的形状要求低,可实现薯种的精密播种[9]。播种机与拖拉机之间采用后悬挂方式连接,作业时拖拉机背扶着播种机前进,并依靠地面的附着力驱动地轮运转;动力经株距调整装置变速后与排种器的主动轮连接,最终通过输送带和安装在输送带的薯种碗运转,完成从薯种箱舀取薯种并向上输送的任务。若进入薯种碗内的种薯多于1颗,薯种碗在随输送带上升过程中将被振动装置振落,使碗内只保持1颗种薯。薯种碗内的薯种越过最高点后下降过程中,薯种将落到前面薯种碗的背部,然后承托在前面的薯种碗上沿着导薯筒下移,直至最低点落入种植薯沟中,完成整个种植过程[10]。
1.分流板2.薯种碗3.薯种箱4.从动轮5.间隙调整装置6.导薯筒7.输送带8.振幅调整装置9.张紧装置10.主动轮
2 关键部件的改进设计
2.1 株距调整装置
株距调整装置由主从动轴、主从动链轮、张紧轮和张紧盘等构成(见图2),其株距调整是通过更换不同齿数的主从动链轮来实现的。
1.从动轴2.从动链轮3.张紧盘4.张紧轮5.弹簧6.侧板7.链条8.主动链轮9.挂链10.主动轴
主、从动轴均水平布置,之间安装有轴线与主动轴轴线平行的张紧盘。张紧盘外端面上设有2个与张紧盘轴线平行的销轴,2个张紧轮通过轴承安装在张紧盘的销轴上,并将挂在主、从动链轮上的链条缠绕成“S”型,以达到张紧之目的。弹簧一端挂在张紧盘的挂钩上,另一端通过挂链卡在侧板上。当需要更换链轮改变株距时,松开挂链使张紧盘逆时针旋转,松开链条即可更换链轮;更换完毕,拉伸弹簧重新将挂链卡在侧板上即可。
现有株距调整装置位于播种机底部,维修、更换链轮不方便,影响作业效率。改进后株距调整装置布置在播种机一侧,并将固定在轴上的变速链轮改为可更换式,多个齿数不同的备用链轮布置在播种机的侧板上。虽然改进前后播种机的传动路径相同,但改进后的株距调整装置结构更加简单,并可以根据地块、薯种等播种因素的不同方便地改变链传动的传动比,实现排种器速度的改变及株距的调整,提高了播种机对环境的适应能力。
2.2 振幅调整装置
现有播种机的排种器采用链勺式,链轮经过排种器上的固定轮产生振动,这种方式产生的振动形式单一,振幅不可调,对播种环境适应性差,影响作业效率;根据地区、薯种的不同,拖拉机的速度要求在规定值范围之内,链轮的转速与拖拉机的行驶速度匹配性差,种植株距调节范围小,要求株距比较小时,拖拉机行驶速度过慢,影响作业进程;当增加作业速度时,株距则过大,减少了种植密度,影响马铃薯的产量。另外,链条运转过程不够平稳,经过薯种箱时会破坏种薯表皮,影响出芽率。
现有播种机在作业过程中,当地轮速度改变时,会产生排种器的振动幅度与速度不协调的情况,导致薯种从薯种碗中掉落至中间链轮与从动链轮两侧。掉落堆积的薯种既阻碍排种器的正常运行,导致损伤薯种,还造成播种机出现卡滞现象,需依靠人力来将薯种取出,大大影响了作业效率与质量,增大了重播漏播的几率,影响马铃薯的产量。
改进后的振幅调整装置(见图3)主要由振动滚轮、调整轮、调整手柄和微调螺杆等构成。
为了更好地协调排种器与拖拉机之间速度的关系,改进后的排种器将输送链更换为输送带,并在输送带的内侧两边增设断续的梯形凸起。对应于梯形凸起的两个振动滚轮安装在调整架上,两个振动滚轮之间的调整轮与输送带的平面部分接触。这样,输送带上升过程中梯形凸起经过两个振动滚轮时会产生振动,将薯种碗内多余的薯种振出,以避免发生重播现象。改变调整手柄的位置,即可通过调整架改变调整轮顶起输送带的程度,从而改变振动滚轮与输送带凸起之间的相对位置关系,最终达到调整振动幅度之目的。转动微调螺杆也可微量调节振动滚轮与输送带之间的相对位置关系,即可实现振动幅度的微调,同时还能加大手柄的调整范围。
改进后的株距调整装置可以方便地调整振动幅度,最大限度地降低重播率。另外,还可协调输送带的速度,以便更好地与拖拉机速度相匹配,并适应作业环境,提高马铃薯产量。
1.微调螺杆2.调整手柄3.手轮4.振动滚轮5.调整架6.调整轮7.输送带
2.3 张紧装置
马铃薯播种单元的输送带由于长时间拉伸与振动,会产生永久变形或老化及张紧力下降等现象,削弱了振动效果,易导致重播。针对这一问题,改进后的播种机增加了张紧装置,如图4所示。
1.滑道2.主动轴3.主动轮4.调整螺母5.弹簧6.螺杆
张紧装置由弹簧、螺杆、螺母及滑道等构成,转动螺母即可通过螺杆带动主动轮沿着滑道上下移动,以改变输送带主、从动轮之间的距离,达到张紧张紧输送带之目的。输送带的张紧程度对振幅调整装置的振动效果具有一定的影响,过紧或过松都会降低振动效果,导致重播现象的发生。
2.4 间隙调整装置
不同地区、不同马铃薯品种的薯种大小是不同的,而现有播种机的导薯筒与薯种碗之间的位置是固定的。间隙过小时,薯种碗与导薯筒容易发生摩擦碰撞;过大时,则会使薯种在下移时掉落至导薯筒与薯种碗的缝隙之间,造成前面的1株重播、后面的1株漏播,从而降低了马铃薯的产量。
针对这一问题,本文增设了间隙调整装置,如图5所示。间隙调整装置由导薯筒、调整螺杆、螺母和护罩等组成,导薯筒呈“m”型。根据不同地区、不同马铃薯品种的大小,可松开螺母,转动调整螺杆改变导薯筒与薯种碗之间的距离,调至间隙合适时,拧紧螺母将调整螺杆锁紧。这样,可避免由于薯种从二者之间的缝隙落下而导致的重播和漏播问题,大大提高了播种机对不同薯种和地区的适应能力,增强了播种机的通用性能。
1.螺母2.导薯筒3.输送带4.薯种碗5.侧板6.分流板7.主动轴8.调整螺杆9.护罩
3 田间试验
3.1 试验条件
马铃薯播种期间,在内蒙乌兰察布进行了改进后样机的田间播种试验。试验区总面积为33.3hm2,分成6个小试验区,平均密度为60 000株/hm2。选用东方红1204型4轮驱动式拖拉机,配套动力88.2kW,作业速度3~4km/h[11,12,13]。
3.2 试验结果
按照GB/T 25417-2010《马铃薯种植机技术条件》的规定和相关农业机械试验方法[14],在播种试验期间,对纯工作时间生产率、种薯间距合格指数、种薯幼芽损伤率、漏播指数、重播指数及种植深度等6项指标进行了统计,其结果如表1所示。
试验结果表明:改进后的播种机各项指标均达到了国家标准要求,特别是重播和漏播指数均明显小于国家标准的要求值,间距合格指数明显高于国家标准要求值。由此说明,改进后的振幅调整装置振动效果良好,株距调整装置调整准确,大大降低了重播率和漏播率,提高了作业质量。
4 结论
1)对现有马铃薯播种机播种单元进行了改进设计,设计的株距调整装置备有多个不同齿数的主、从动链轮,用户可以根据播种地块的株距要求方便地选择更换,减少了株距调整用时,提高了工作效率。增设振幅调整装置后,改变调整手柄位置即可改变振动滚轮与输送带凸起之间的相对位置,以调节输送带的振动幅度,降低了重播率。设计的间隙调整装置可方便地改变导薯筒与薯种碗之间缝隙的大小,以适应大小不同的马铃薯品种要求。
2)田间试验表明:改进后的播种机漏播、重播指数及种薯间距合格指数等各项指标均达到了国家标准要求,不仅提高了作业质量,而且增强了马铃薯播种机对不同地区、不同马铃薯品种的适应能力。
摘要：针对现有马铃薯播种机存在的株距、间隙不可调及振动效果不够理想等问题,对2CMX-4B型播种机的播种单元进行了改进设计。采用更换链轮的方式设计的株距调整装置,可根据不同地块和不同马铃薯品种的要求方便地调整播种株距;采取增设梯形凸起和调整手柄等措施设计的振幅调整装置,不仅能够振落薯种碗内多余的马铃薯种,而且振幅可调;采用增设导薯筒和调整螺杆的方式设计的间隙调整装置,能够方便地调整导薯筒与薯种碗之间的间隙,彻底解决了重播、漏播等问题。试验结果表明:改进后的播种机各项指标均符合国家标准要求,不仅提高了作业质量,而且增强了马铃薯播种机对不同地区、不同马铃薯品种的适应能力。
关键词： 烟草；播种机；PLC；传感器；步进电机
中图分类号： TP273 文献标志码： A
文章编号：1002-1302（2015）08-0400-03
在我国，农业生产的自动化和智能化程度是农业发展的重要指标，智能播种机的出现提高了播种的质量和效率，播种效果良好，间距均匀，单位面积播种量误差小。本研究设计了一种烟草精密播种机播种量控制系统，采用PLC为主控制系统，PLC主要用于工业控制、抗干扰能力好，通过现场试验数据可以看出控制精度较高，使用霍尔测速传感器检测播种机的行走速度，将这个动态的速度传送给PLC进行分析计算后输出，步进电机接受这个数值调节自己的转速，最终实现播种机的前进速度和步进电机的速度可控可调 [1]。为了使播种量稳定可调，当播种机的行走速度发生变化时，步进电机的转速也发生相应的改变，这样播种量的误差减小，行距均匀。此系统成功解决了机械传动播种时出现的问题，播种量可控可调，播种效果良好，达到农艺要求，实现了播种机的智能化控制，可以在农业生产中广泛推广。
1 系统总体设计方案
通过对国内外播种机现状的分析和研究，结合我国现有播种机在机械方面的优势和不足，提出了以PLC作为控制系统核心的控制理念，通过PLC分析霍尔传感器检测的数据控制步进电机的转速，使两者保持同步的关系，最终实现播种量可调 [2]。当霍尔传感器把播种机的行走速度传送给可变编程控制器PLC后，PLC通过程序对该信号进行处理，使其转变为步进电机能够接受的控制信号，控制信号通过步进电机驱动器细分后就可以得到步进电机的转速。系统总体设计方案如图1所示。此系统由霍尔传感器、主控模块PLC、I/O接口模块、执行机构模块等部分组成，主要工作任务是完成数据的接受、分析计算、输出控制步进电机等。该系统使用霍尔转速传感器检测播种机的行走速度，用步进电机作为执行机构来控制播种装置转动，提高播种的质量。此系统还可以通过触摸屏对播种量、行距等参数进行控制和重新设定，使用方便 [3]。
2 控制系统硬件选择
2 1 PLC的选择
市面上可供选择的可编程控制器PLC很多，不同国家和厂家的PLC型号指令各不相同、不可通用，我国主要使用的PLC是德国西门子和日本三菱品牌，这2个品牌的PLC资料齐全，软硬件完整。本研究设计的系统根据需要选择德国西门子S7-200型可编程控制器PLC。西门子PLC编程指令较三菱的简单，过程控制和通信控制是西门子PLC的强项，西门子PLC扩展模块中模拟量模块价格相对便宜，执行指令速度较快，一般在0 8～1 2 ms；存储器容量为2 kb；数字量有248个点；模拟量有35路。
PLC输入模块采用24 V直流电压，传感器、手动开关、限位开关及编码器可以直接连接到PLC的输入点，把PLC的控制信号转变为CPU能够接受及处理的数字信号。图2为PLC 的输入电路，由于此系统是使用在播种机上，播种机上的电瓶输出低电压，所以PLC选择采用24 V直流电压。为了提高抗干扰能力，输入电路采用光电耦合电路隔离，光电耦合主要由发光二极管以及光电三极管组成。当输入信号闭合后，光电耦合器接通，把外部传感器检测的信号输入到PLC内部。
西门子PLC的输出模块有继电器输出形式和晶体管输出形式，主要作用是将输入PLC的信号通过CPU处理后的控制信号转化为现场需要的强电信号输出。输出多选用接触器、电磁阀等外部设备。本研究设计的系统使用晶体管输出形式，所以负载电路的电压是24 V直流电。如果有输出信号时，光电耦合器接通，晶体管有输出信号，输出电路接通，负载开始工作（图3） [4]。 2 2 触摸屏的选取
人机界面是完成操作者和设备之间的输入、传送、接受信息的一个接口装置，主要实现人和设备信息交互，是实现自动化控制的一部分。触摸屏是人机交互输入部分的新型设备，是一种可输入、可操作的设备，可以通过串行接口进行通信 [5]，串行通讯接口如表1所示。可以实时反映PLC上的状态，对PLC内部存储器进行一些读写操作。触摸屏由4部分（液晶显示、控制模块、触摸面板、数据存储模块）组成，可以模拟显示开关、按钮、指示灯等，这些功能可基本替代一些电气元件的功能，适用于一些恶劣环境，替代普通的计算机作为人机交互界面，具有人机交互性好、可靠性较高、编程比较简单、和PLC通讯方式简便等优点。本研究设计的系统人机界面使用西门子Smart 700型触摸屏，具有编程简单、实时性较好、功能强大、可靠性较高、通讯简单、使用寿命较长、兼容性较好等优点。
2 3 传感器模块电路
检测系统由传感器、测量转换电路、执行机构、显示装置等构成。传感器是其中重要的组成部分，对整个系统的性能起决定性作用。霍尔传感器集成度高、体积小、安装简便、价格便宜，可在恶劣的环境中使用，根据测速原理分为接触式和非接触式2种。霍尔传感器应用霍尔效应实现磁电转换，但是体积比普通磁电传感器小很多，外围电路简单、集成度高，因此在测速场合中多使用霍尔传感器非接触式测量。该速度传感器主要由霍尔速度传感器、永久磁铁、叶轮3个部分组成 [6]。当叶片旋转时霍尔传感器就会收到脉冲磁场，会有接通和断开的动作。传感器原理图如图4所示。霍尔传感器使用12 V电源电压，为了和单片机的5 V电压相连，使用D1稳压管降压，为了加强霍尔传感器输出负载的大小，给霍尔传感器3端口加了一个上拉电阻R1。
nlc202309042040
由于PLC收取传感器信号进行处理和计算，输出控制步进电机和播种机的速度保持一定的对应关系，所以就要求传感器的信号实时准确，由于西门子PLC内部有计数器CTU和定时器TON，传感器的输出脉冲相当于1个编码器，西门子PLC可以直接收取这些信号。
2 4 步进电机模块控制电路
步进电机能够实现良好的定位功能，同时具有价格不高、编程简单等优点，广泛应用在数控定位系统中。步进电机相当于1个能产生电磁转矩的电磁铁，电机的气隙厚度产生电磁导线。其工作原理是将数字式脉冲信号转变为角位移的执行机构，转过的角度与脉冲个数直接相关，收到1个脉冲就会移动1步，能够实现准确定位。步进电机控制系统如图5所示。编程时需要将位移的角度转换成脉冲个数送入步进电机。
步进电机在实际控制电路中，由于受到机械摩擦以及制造方面的精度影响，会对其定位精度产生很大的影响，为了克服这些影响，在实际使用中需要配合驱动器实现精度的控制。本研究使用DQ2722M型驱动器，主要是对步进电机的电流进行细分，初始电流1 2 A，最高电流7 0 A，中间分为16个档位，由于该步进电机需要装在播种机上，播种机需要大的输出转矩，所以选择电流6 5 A。要使驱动器的细分端子D1、D2、D3、D4为ON、ON、ON、OFF状态，PLC和步进电机驱动器之间需要使用保护电阻，防止大电流对驱动器的损坏，从而影响步进电机的正常工作 [7]。接口电路如图6所示。 3 软件设计
根据播种机播种量的控制要求，确定主程序的总体思路。主程序的功能是收集传感器的检测信号传送给PLC内部进行处理计算，输出控制步进电机的速度，最终实现播种机的前进速度与步进电机的速度保持一致，这样就能保证播种机速度发生变化时单位面积播种量误差不大，最终实现两者之间的一种随动关系。主流程如图7所示。
4 展望
该播种机的设计是针对烟草种植，也可推广到其他农作物的播种现场中。
播种机播种量的精度有待提高，减小误差率，可通过试验数据的反复验证，得出更加准确的步进电机和播种机之间的速度对应关系。
由于步进电机使用的是低速电机，电机的振动对播种量的精度会有影响，可以选用更加稳定的传感器和电机。
参考文献：
[1] 周海波 水稻秧盘育秧精密播种机的关键技术研究与应用[D] 长春：吉林大学，2009
[2]王娟平 玉米穴播穴施水机自动控制系统设计[D] 杨凌：西北农林科技大学，2005：121-129
[3]陈 风，李志鑫，王维新，等 移栽机落苗检测系统的设计[J] 石河子大学学报：自然科学版，2004，22（5）：439-440
[4]邵 琰，钱东平 STC89C52RC单片机在幼苗移栽机控制系统中的应用[J] 农机化研究，2010，32（5）：121-124
[5]周建峰 穴播穴施水播种机控制系统的设计[D] 杨凌：西北农林科技大学，2006：11-21
[6]黄操军，陶 冶，许秀英 基于SDI-12的播种机种肥监测传感器研究[J] 黑龙江八一农垦大学学报，2012，24（2）：80-83
[7]张 涛 步进电机快速定位方法研究[D] 北京：北方工业大学，2012
一、教学目标
1、感悟友情的重要性,增进与同学之间的友情。
2、养成活泼开朗的性格，学会与同学、朋友正确的交往与沟通。
3、认识闭锁心理的现象和危害，积极与同学交往。
二、教学重点
1、人人需要友情，友情的重要作用。
三、、教学难点
1、慎交友
2、克服闭锁心理，积极寻找朋友。
四、教学过程
（一）导入新课：
师：教师在音乐中朗读诗歌《友谊赞》——感谢自然，让我们拥有阳光雨露；感谢生活，让我们品味苦辣酸甜：感谢朋友，让我们拥有智慧和才干；当我握着朋友那自然、坦诚的双手时，当我听到朋友那鼓励、劝慰的话语时，我的心激动了，我周身的血液温暖了……有朋友真好，为了植根于生活这块美丽、温馨的沃土，我愿有真挚把友谊播种，把真正的友谊寻找。同学们，让我们一起努力——播种友情，去收获无穷的精神财富。思考：你对友情有何感悟？（同学回答，教师总结）
（二）大家谈：
师：我们通过这首诗歌，体会到了友情的可贵，它是我们健康成长不可缺少的精神营养，生活离不开朋友，人人需要友情，那么请同学们想一想：
1、你有知心朋友么？
2、如果有，谁是你最好的朋友？如果没有，原因是什么？
3、他（她）对你印象最深刻的一次帮助是什么？
4、在你成长的过程中，朋友都对你产生了哪些影响？
（三）自学导航：
师：刚才大家都认识到了友情的重要性，也都十分渴望友情，那么在交友过程中，你是怎样做的呢？请同学们带着问题来预习本课。
A、生活需要友情
1、友情是一种特别渴求的心理需要
2、友情能使我们互相启发、取长补短，有助于我们增长智慧和才干，更快地进步和发展
3、友情给我们温暖和力量，让我们获得更多的幸福和欢乐 B克服闭锁心理
1、闭锁心理的现象和危害、克服闭锁心理、积极寻找朋友
2、积极与人交往（3）慎交朋友 教师讲述：
一个人交的朋友如何，对个人的成长、发展有着很大的影响。与正直、诚实守信、见多识广的朋友交往，不仅能坦诚相待，理解宽容，还能凭借其独特的见识及时指出自己品行、认识上的缺点与不足，对自己的学习、发展提出诚恳的劝告，帮助自己上进。相反，交上一个坏朋友，就会受到坏的影响，对自己的成长不利。因此，在积极寻求友情、热心交友的过程中，一定要慎交友，切不可随随便便，良莠不分。
同学处理学案中的填空题并记忆。
（四）合作探究：
案例一：新学期开学，王浩结识了新同学赵洋，他们俩一起复习功课，一起玩耍，渐渐地成了好朋友。王浩的英语总是学不好，有时考试不及格。课后或双休日赵洋总是耐心地给予辅导，讲解他不懂的地方，并把自己的学习方法毫无保留地介绍给王浩。在赵洋的热情帮助下，王浩信心倍增，刻苦学习，在年终的期末测试中取得较好的成绩，两个好朋友高兴地抱在一块儿。
案例二：一次偶然的机会，王振明认识了社会上的一帮游手好闲的“哥们儿”，并与他们结为“把兄弟”。从此，他们便经常一起出入电子游戏厅，利用电子游戏赌钱；一起到录像厅看录像，去舞厅跳舞，到餐馆吃喝。家长给的零用钱花光了，王振明就模仿着“哥们儿”的做法小偷小摸。先是偷同学们的钱包，后发展到拦路抢劫小同学的 3 钱财。在一次拦路抢劫时王振明被人当场抓获，扭送到当地派出所，依法受到了应有的处罚。
师：请同学们比较两则案例，谈自己的体会。
补充：也可让学生谈一些发生在身边的正反事例，来说明交到益友或损友对自己的成长、发展的不同影响。
看同步学习57页，观察右边漫画：
1、运用“交往”有关知识进行概括。
2、闭锁心理有什么危害？怎样克服闭锁心理？ 提示：
1、我们的生活需要友情吗？（我们是独生子女，亲情以外的感情对自己不重要,对吗？）
2、如何摆脱青春期闭锁心理造成的孤独？（走入初中不如小学那么轻松，开始沉默少语，甚至固步自封，对吗？该如何做？）
3、我们应该交怎样的朋友？（怀疑自己的朋友那么多，自己应该与什么样的朋友交往？）
（五）达标检测：
1、同步学习57—58页选择题
2、价值判断：
在学习上互相启发、共同钻研、彼此交换，就会使别人超过自己。判断：（错误）
理由:在学习上互相帮助、互相启发、共同钻研、相互激励，有助于我们增长才干和智慧，促进自己更好的进步和发展。配乐——致爱丽丝
自制一张卡片，写上你的名字和你最想让对方了解的内容（也可是友情名言）送给你想与之交往的同学。
（可现场送）
目的：引导学生敞开心扉，积极主动地寻找朋友。
（六）收获平台：
友情-------有助于我们增长智慧和才干，更快地进步和发展。
友情-------给我们温暖和力量，让我们获得更多的幸福和欢乐。
克服闭锁心理，以积极的心态主动与他人沟通、交往，寻找朋友。
交友慎记： 善交益友，乐交诤友，不交损友。人生离不开友谊，但要得到真正的友谊才是不容易；友谊总需要忠诚去播种，用热情去灌溉，用原则去培养，用谅解去护理。
--（德）马克思
（七）结束：
请同学合唱《永远是朋友》。通过本节课的学习，你有何收获？（请用一句话表达出来）
目的：使学生明确要“积极地广交朋友，塑造良好的性格”。
教学反思：
“播种友情”是初一思想品德第五课《友情伴我同行》的第一个项目，主要讲述两个问题：一是生活需要友情，帮助学生认识友情在个人成长道路上的作用；二是克服青春期的闭锁心理，积极寻找朋友，引导学生认识闭锁心理的现象和危害，积极与同学、朋友交往，养成热情、开朗的性格，同时做到谨慎交友。在这一课教学中，我首先用自己写的诗歌——《友谊赞》导入新课，并配以音乐，以提高同学们的学习兴趣，这样按照学案的重难点、学案的六个设计过程进行教学，尤其突出了“自学导航、合作探究、达标检测”三个过程的导学过程，充分发挥了学生主人公的作用，发挥了学案的导学作用，让学生在手、脑并用的课堂上当堂掌握了本课的目标、任务，收到良好的教育教学效果。
板书设计
播种友情
1、生活需要友情
友情-------增长智慧和才干，更快地进步和发展。友情-------给我们温暖和力量，获得更多的幸福和欢乐。
2、如何建立友情
尊敬的各位领导，各位老师大家早上好!
今天我说课的内容是《播种友情》下面我从六个方面进行说课：
一、说教材
1、知识结构：该课是山东人民版《思想品德》七年级第三单元《相逢是首歌》中的第五课第一节的内容。第三单元《相逢是首歌》是承接第二单《走进新的学习生活》而展开的，也是为新生进校后如何与老师、同学和谐相处的问题而设计的，因此，该课在教材中有着承前启后的作用。“播种友情”主要讲述两个问题：一是生活需要友情，帮助学生认识友情在个人成长道路上的作用，二是克服青春期的闭锁心理，积极寻找朋友，引导学生认识闭锁心理的现象和危害，积极与同学朋友交往，养成热情开朗的性格，同时做到交友慎重。
2、教学目标
情感、态度、价值观：初步树立正确的友谊观，学会和同学朋友建立和发展真正的友谊。
知识与技能：了解青春期闭锁心理的现象及危害，懂得友情在生活学习中的重要性，积极与同学朋友交往，养成热情开朗的性格。
过程与方法：这一项通过学生的生活体验感受概括出生活需要友情。第二项教师可采用案例教学，通过事例，让学生明白青春期闭锁心理的现象和危害。随之让学生检查自己否存在闭锁心理，若有，指导他们克服。
根据内容标准的要求，我确定了本节课教学的重点难点。
教学重点：克服闭锁心理，积极寻找朋友。
教学难点：生活需要友情。
二、说教法
:新课标要求思想品德课要遵循启发式原则、针对性原则、正面教育原则、知行统一原则，在这节课中我始终贯彻了这些原则，并在指导下，我运用了名言感悟、故事引导、创设问题情景、合作探究等方法，实现了新课标“以人为本”的教育思想。通过教师创设情境、再现情境、扩展情境，让学生参与活动，在活动中认识自我、展现自我。目的：把学生学习的主权还给学生，让学生在活动中学到知识。
三、说学法
本着“把课堂交给学生”的新理念，本课采用了小组合作学习的方式，在课堂教学过程中，以小组为基本单位组，织讨论。目的：体现学生的主体作用，让学生通过活动、情境、体验等学习方法，层层深入，从对友情感性认识上升到理性认识。
四、说教学流程
本节课我通过两条线索引领课堂教学。以故事发展作为课堂明线，通过设计发生在学生身边的生活情景，引导学生在情景参与中形成正确的价值观;以情感生成作为课堂的暗线，通过运用各种活动以及合情合理的课堂点评调动学生的积极性，激发学生的学习动机，以促进对学生非智力因素的培养，实现本节课的三维目标，我将通过以下环节来来组织教学活动。
(一)引入新课(利用教材引言部分导入本课的教学)
友情是朋友之间真挚的情感、……拥有一种博大的力量。(可让学生齐读)
可见，友情是财富，生活离不开友情，人人需要友情!
那么，我们如何建立和发展真挚的友情呢?
板书框题： (一) 播种友情
(二)讲授新课
1、生活需要友情
活动一：问卷调查——你有知心朋友吗?(见教材P57页)
想一想：如果你是被调查着，你会怎样回答呢?
议一议：从这份调查中，你能悟出什么道理?(学生回答)
教师总结：友情是每个人渴求的一种心理需要，更是中学生健康成长不可缺少的精神营养。生活中离不开朋友，人人离不开友情——(同时多媒体展示名言)
缺乏真正的朋友乃是最纯粹最可怜的孤独，没有朋友则斯世不过是一片荒野——培根。
这一切都说明“生活需要友情”。
(1)生活需要友情(板书)板书： 生活离不开朋友 人生离不开友情
教师过度：那么友情在我们的生活中有什么作用呢?
(2)友情的作用(板书)
活动二：阅读材料(教材P58页)
想一想：在学习上，自己曾经得到过朋友的帮助吗?
材料讲述了肖雨、沈冰和刘旭“三人组合”，在学习中增进了友情，友情又促进了学习的事例。
同学们的经历和材料中的事例告诉我们：友情有助于我们增长智慧和才干，更快地进步和发展。
板书：①友情有助于我们增长智慧和才干，更快地进步和发展
活动三：读图——说一说
◇自己最知心的朋友是
他(她)对自己印象最深的一次帮助是 XXX
教师讲述：
通过读图以及自己亲身的经历，我们认识，在遇到困难和挫折时;在取得成绩或获得成功时;当出现缺点和犯了错误时…… 是友情给了我们温暖和力量，使人获得更多的幸福和欢乐(板书)。
②友情给了我们温暖和力量，使人获得更多的幸福和欢乐
读一读：(见教材59页)(学生阅读，教师讲述)
教师讲述：
材料叙述了世界著名物理学家邓稼先和杨振宁，两人从中学、大学、留美学习期间乃至工作后，生活中互相关心，学术上共同探讨、切磋，特别是在攀登科学高峰的道路上，坦诚相见，相互砥砺的事例。通过邓稼先和杨振宁的友情，进一步告诉我们同学、朋友之间不仅是学习合作的伙伴、生活中的朋友，更是人生道路上的挚友。
真诚的、十分理智的`友谊是人生的无价之宝。马克思的名言也说明了友情在人一生中的重要性。
2、克服闭锁心理积极寻找朋友
(1)青春期闭锁心理现象及危害
活动四：阅读材料，思考回答问题。(教材P59页和多媒体)
议一议：(引导：许娜的苦恼对她的正常发展有影响吗?这种苦恼发展下去会有什么危害呢?)
许娜应该怎样摆脱苦恼?
教师讲述：(按教材讲述)(学生阅读教材)
活动五：读一读 辨一辨(教材P60页)
自己有下列现象吗?如果有，请努力想办法慢慢克服。
(2)积极与同朋友交往
教师讲述：
仅仅渴求友情是不够的，我们还要积极寻求友情，交到更多的知心朋友，这就要求我们要消除闭锁心理，开放自我，主动与同学、朋友沟通、交往，养成热情、开朗的性格
紧接着设计：对“近朱者赤，近墨者黑”你怎么认为?(学生讨论回答，教师加以引导)
(3)慎交朋友
教师讲述：
一个人交的朋友如何，对个人的成长、发展有着很大的影响。与正直、诚实守信、朋友交往，不仅能坦诚相待，理解宽容，还能指出自己的缺点与不足，帮助自己上进。相反，交上一个坏朋友，就会受到坏的影响，对自己的成长不利。因此，在交友的过程中，一定要慎重，切不良莠不分。
师：交友应遵循什么原则?
(在交友时，我们要努力做到善交益友，乐交诤友、不交损友。)
设问：什么是益友、诤友、损友?
相关链接：(见教材P60页)
五、说板书设计(体现于教学活动当中，要条例清楚，一目了然)
六、说效果预测:
在几次绘本课讲下来，我觉得孩子们并不是喜欢所有的绘本，我们应该选择一些适合他们这个年龄段的、有趣的、有故事情节的、可以引着他们边猜想边阅读的故事。
首先，这堂课采用语言、画面相结合的形式进行，并且读读停停，使整个阅读过程变得有声有色，形象生动，充分吸引了孩子们的注意力，激发了他们对故事的兴趣，调动了他们的积极性。其次，我又根据低年级孩子的心理特点，采取分段进行，使整篇童话读来不显冗长。在出现某一张图画时，我会用问题来牵引，来指导学生一边阅读一边思考一边猜想，教学生带着问题阅读是最好的提高理解能力的办法，是最有效的阅读方法。这样的带着思考的阅读，让孩子不仅看懂了故事，又明白了友情的无价，也懂得了友情是需要自己争取的。
最后我又让学生重新翻看了每一张有小动物躲藏起来的图。此时总会有细心观察的孩子指出哪里还有什么小动物。这一环节的设计，吸引了孩子们阅读的兴趣，同时锻炼了他们的观察能力。
总之，在阅读的过程中，我始终没有把自己的认识强加给他们，而是，认真聆听他们的心声，尊重他们的想法，孩子的个性阅读是健康的阅读，让孩子们的课外阅读首先满足孩子们而不是成人的感情需要，我们重在引领，不在灌输。
对于这次讲课，我觉得存在的问题是：
一、阅读时虽然有观察小老鼠和其它动物，但对于他们的表情、动作的变化，需老师及时地启发引导。如果再增加小动物们的角色互动，就更加能生动地体会朋友就在我们的身边，我们应该主动地亲近、寻找朋友，才能得到珍贵的友情。
二、把作者的介绍从最后放到前边也许会更好，毕竟“花婆婆”也是孩子们之前就接触到的一本绘本，这样更能激发学生阅读这本绘本的欲望。
三、在最后学生写绘的过程，我觉得自己设计的不够好，应该找同学先说一说，再让他们动笔画一画，这样大多数孩子才能缕清思路，充分发挥他们的绘画才能和想象能力。
关键词：播种机,设计,Pro/E,ANSYS
1 Pro/E环境下整机绘制
1.1 BG-24播种机零件图绘制
本文以BG-24型宽幅播种机为例, 根据其出厂参数, 使用Pro/E绘制此播种机的机架、种子箱、地轮、排种器及双圆盘式开沟器等零部件。图1中所示为双圆盘开沟器的支架部分, 图2中所示为播种机地轮, 图3所示为主轴的支座部分。
1.2 BG-24型播种机零件的装配及总装
在Pro/E环境下完成BG-24型播种机关键部位的装配图和总装图 (图4) , 为了形象地体现BG-24型播种机田间牵引工作状态, 绘制了东方红-X804型拖拉机牵引工作图 (图5) 。
2 Mechanica环境下静力分析
2.1 Mechanica静力分析
绘制完播种机机架图后, 为加快Pro/MECHANICA分析的运行速度, 对播种机机架进行简化。简化后的播种机机架, 去除开沟器、地轮、种子箱盖子、倒角等细节和不必要的零件, 具体如图6所示。
2.2 Mechanica中定义材料、约束和受力
本机机架材料均采用碳素结构钢。该机使用的是24个双圆盘式开沟器, 行距为150 mm, 在土壤实度为1.568~2.548 MPa, 开沟深度为8~10 cm, 工作速度0.9~2.5 km/h的条件下, 开沟器阻力为440~784 N, 考虑实际工作中由于土壤中可能出现障碍物造成的瞬时过载, 此阻力按1 kN计算, 所以总的开沟器阻力F=24 kN, 配套使用的拖拉机其牵引力为24 kN。由于此播种机自重为9 kN, 采用的是牵引式挂接, 因此机架主要承受的纵向力来自于轮轴, 考虑到田间动载, 轮子对轴的作用力为7kN, 播种机作业时加100 kg的种子, 机架受力如图7所示。
2.3 Mechanica运行结果分析
定义材料、约束和受力后, Mechanica环境下运行分析, 结果生成云纹图、矢量图、图表和模态图4种, 这里通过模拟生成了一个机架变形的动画和后梁的应力图表, 如图8、图9。
从图9可以看出, 最高点应力达到250 MPa, 大于材料的屈服强度。为了提高机架的稳定性, 有必要对机架进行优化设计。
3 静态分析结果验证和优化设计
3.1 使用ANSYS软件对静态受力进行验证
使用ANSYS验证mechanica中做的静力分析结果, 导出ANSYS中播种机机架的应力图如图10。
从播种机机架的应力图中可以通过颜色明显地看出播种机机架后梁部分的应力最大, 也就是最容易出现变形和断裂的部位, 和mechanica中做的静力分析结果一致, 从而验证了mechanica中做的静力分析结果。
3.2 优化设计
通过mechanica中做的静力分析结果和ANSYS中的静力分析验证, 本着结构改动最小、成本最低及简单易行的原则和方法对播种机机架进行改进。此播种机机架采用的材料为碳素结构钢Q235, 其弹性模量为206GPa, 泊松比为0.28, 材料的屈服极限δs=235 MPa, 许用应力[δ]=δs/n, 其中n为材料的安全系数, 此处n取2, [δ]=117.5 MPa。分析图10可以看出, 变形主要存在于播种机机架的后梁和中间梁上。由于前后梁和中间梁都采用的是角铁, 因此改进方案采用了添加梁的方法。在后梁处再添加一个后梁角铁。在中间梁处也各添加一个中间梁, 使播种机总体形状不变, 质量也没有太大的增加。图11为优化后的播种机机架。
将优化后的机架部分重新导入通过Mechanica中做的静力分析, 方法如前面所示, 定义好材料、约束和受力后运行, 生成机架变形位移动画截图和后梁位移图如图12、图13。
从图12可以明显看出, 后梁和中间梁的变形已经几乎消失;从图13中可以看出, 后梁的位移变量已经很小, 最大变形2.2 mm。因此, 优化设计合理、有效。
4 播种机主要结构的模态分析
本机架选用Solid45单元, 然后进行网格划分, 运行ANSYS生成图像, 如图14。
经过分析得到的30阶模态对应的各阶固有频率结构, 在24 Hz附近的模态不多, 分布也较分散, 已经避开了共振产生频率段。查看8~11阶模态的振型 (图15) , 播种机机架的变形都比较大, 其中前后梁的变形比较严重。ANSYS的数据可以看出, 主要观测的模态在20阶以下, 为了减少运算, 本次选用了20阶。并针对变形较大的11阶振型进行分析。
从以上的振型图比较可以看出, 优化后的机架模型在24 Hz附近的模态较少, 分散的比较开, 对比优化前的模态图有了一定改良 (图16) , 因此证明优化方案基本满足要求。从模态图中可以看到播种机主轴也有变形。主轴具有临界转速。
5 总结
本文运用三维绘图软件Pro/E绘制了播种机的各零件图, 并实施了装配。使用Pro/Mechanica对机架部分进行了静力分析, 发现后梁受力较大, 容易变形, 是播种机机架不稳定的部位。通过ANSYS同样对机架进行了受力分析, 由图像看出受力部位也是后梁部分。在此基础上, 确定了问题部位, 在节约成本、尽量不增加质量的基础上对机架提出了优化方案。用Pro/E绘制出了优化后的机架图, 重新导入Pro/Mechanica进行分析。这时发现, 原来出现的变形几乎被消除。由于播种机田间工作环境复杂和本播种机幅宽较大, 因此不能不考虑振动的影响。运用大型有限元分析软件ANSYS分析了播种机机架的模态, 对结构进行了分析, 避开了24 Hz的共振频率区域。虽然本文经过Pro/Mechanica和ANSYS对机架部分进行了静态受力和模态分析, 避开了主轴的工作频率, 振动主要源自机架较差的刚度特性, 但目前尚无更有效的解决方案, 有待于更加深入地研究。
参考文献
[1]汪英.播种机存在问题分析与改进[J].农业技术与装备, 2008 (04) .
[2]柴智豪.播种机质量现状及提高对策[J].山西农机, 2004 (02) .
[3]Morrison-JE, Allen-RR, Wilkins-DE, et.a.Coservation planter, drill and air-seeder selection guideline.Applied Engineering in Agticulture, 1988, 4 (4) :300-309.
关键词：Pro/E;玉米播种机;农业机械 ;三维建模
基金项目：吉林省2008年全程农业机械化示范区建设项目《玉米免耕精量播种机》
中图分类号： S223.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.02.018
21世纪以来，CAD技术经历了两次技术革命，第一次革命是绘图员利用软件进行平面图形的设计，进而再由生产者将平面图纸的生产加工为实体;第二次革命是使用三维软件进行三维实体建模、虚拟装配、干涉检查、生成二维图等步骤的设计，经过技术革命后，CAD技术为农业机械设计提供了一个省时高效的设计新途径。玉米免耕精量播种机是农业机械的重要组成部分。使用三维CAD软件Pro/E设计玉米免耕精量播种机，可以使设计者利用参数化设计的思想直接把握设计的每一个细节，将零件设计及修改变得简单易行，并对播种机进行系统化设计，使用这种方法设计玉米免耕精量播种机，可以大大降低设计的成本，提高设计效率，使农业机械设计进入了一个全新的领域。
1 Pro/E简介
Pro/E软件是美国参数化技术公司推出的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件，是现今用户最多的三维CAD软件，使用该软件可以进行机械的设计、分析和加工。Pro/E提供了拉伸、扫描、混合、旋转等特征生成方法;复制、阵列、镜像等特征编辑方法;规则曲面、自由曲面等多种曲面造型方法。此软件功能十分强大，可以完成复杂的零件设计和模具设计。该软件具有如下特点：
1.1 参数化设计
Pro/E最大的特点就是参数化，它是一个“参数驱动”的软件，在设计过程中只要修改零件的尺寸，就可以对其特性进行修改，简单方便。
1.2 单一数据库
Pro/E采用单一数据库，在设计和制造的环节可以随时对修改数据进行自动更新，实时反映到相关的各个环节，从而保证了设计和制造的统一性。
1.3 基于特征的实体建模
Pro/E的设计单元是各个特征，实体建模是基于特征创建的，建模的过程就是工程师的设计过程，增强了软件的通用性。
2基于Pro/E的玉米免耕精量播种机的设计过程
2.1零件三维建模
玉米免耕精量播种机由仿形机构、排种器、机架、种箱、开沟器等机构组成，根据零件的不同结构特点，使用Pro/E软件的Part模块通过拉伸、扫描、混合、旋转等方法建立零件实体，并建立约束条件和父子关系，进而形成玉米免耕精量播种机零件库，在设计过程中还可以利用Pro/E的参数化特点通过修改尺寸随时对错误进行修改。工程师在设计时通过Model Tree可以了解设计过程，可以随时修改零件特性和设计思路，大大增加了设计的灵活性和设计的效率。
2.2 虚拟装配
在零件建模完成的基础上，利用Pro/E软件的Assembly模块对玉米免耕精量播种机进行装配，可以使用对齐、插入、匹配、坐标系等约束类型进行零件的约束，确定零件适合的位置。在装配设计的过程中，可以对装配体和零件进行修改，基于Pro/E软件的完全相关性，修改的结果会自动保存到零件特征中，避免因疏忽而遗漏的现象发生。虚拟装配采用分层设计思维，使用自下而上的倒树状层次结构，先生成子装配体，再将子装配体装配成总体，这样设计层次分明，便于从整体上把握全局。
2.3 干涉检查
在传统的设计方法中，检查玉米免耕精量播种机各个零件之间的干涉难度非常大，有时直至产品调试阶段才可发现，如无法修改则会导致整个设计的失败。而使用Pro/E软件的Model Analysis模块可以迅速找出整机的所有干涉，可以直观的在虚拟装配体中获得干涉情况，清晰地显示出所有干涉点位置，这样就可以对产生干涉的零件进行修改，直到无干涉为止，进而保证设计结果的准确性。
2.4 运动仿真分析
使用Pro/E软件的Mechanism模块可以对玉米免耕精量播种机进行运动学仿真和运动学分析。运动仿真和运动分析的流程大致一样：创建模型→添加建模图元→创建分析模型→获得结果。根据玉米免耕精量播种机的部件运动特点选择合适的连接方式（包括销钉、滑动杆、圆柱、平面等方式），添加驱动器后就可以进行运动仿真。通过回放可以检查播种机的各種零件的干涉情况，分析的结果可以组合成一段影片，还可以显示力和扭矩对播种机各个机构的影响并跟踪分析时的测量值，检测播种机可能出现的各种问题，降低制造样机的成本。
2.5 生成工程图
三维设计的目标是实现无纸化生产，经过上述步骤设计的播种机利用CAM软件处理，可以在数控机床上直接加工。但实际生产加工由于一些条件的限制，仍然需要生成二维工程图。利用Pro/E软件的Drawing模块可以直接生成零件和装配体的二维工程图，可以生成如三视图、全剖图、半剖图、局部放大图、轴测图等各种工程图，还可自动标注各种尺寸，标注形位公差，输入粗糙度等，明细表和标题栏也可以绘制。工程图和零件图、装配图都是相关的，在工程图中修改尺寸，三维模型也会变化，这样就确保了数据的统一性，避免人为改图出现的错漏现象。
3 结语
利用三维设计软件Pro/E进行玉米免耕精量播种机的设计，包括零件三维建模、虚拟装配、干涉检查、运动仿真分析、生成工程图等步骤。这种设计方法直观形象，使设计过程合理，大大提高了设计的质量。
Pro/E软件的参数化设计特性，在设计修改的过程中优势凸显，通过修改尺寸就可以修改相关的零件特性、装配特性，提高了设计的效率，避免人为错漏现象发生。
虚拟装配和运动仿真分析，缩短了产品的研制周期，大大节约了设计的成本，更符合现代设计理念。
参考文献
[1]李锦标.Pro/ENGINEER Wildfire 5.0产品设计[M].北京：机械工业出版社，2011.
[2]詹友刚.Pro/ENGINEER野火版5.0机械设计教程[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3]王天慧.CAD技术在玉米联合作业机设计中的应用[J].农机化研究，2005.
[4]石晓梅.CAD 三维技术在农业机械设计中的应用[J].湖南农机，2014.
[5]薛志成.精量播种机的选用[J].山东农机化，2007（02）.
