插秧機的分類及插植原理

■常德山

1 插秧機的分類

（1）按操作方式分類。水稻插秧機按操作方式分為步行式插秧機與乘坐式插秧機兩大類。乘坐式插秧機按照插秧作業(yè)效率又分為普通型和高速型，高速插秧機的液、電、信息等技術(shù)更加完善，操作更向汽車化駕乘方便、舒適化方向發(fā)展。乘坐式插秧機可增加施肥、鋪紙、施藥、免耕部件，實現(xiàn)復(fù)合作業(yè)。施肥可實現(xiàn)邊插秧邊側(cè)深施肥作業(yè)，以減少施藥下田次數(shù)；鋪紙是邊鋪再生紙邊插秧作業(yè)，追求減少農(nóng)藥的綠色栽培；免耕是在插秧部件前方安裝淺旋耕對行部件，在插秧的行內(nèi)實行淺旋耕，并非全幅旋耕，邊旋邊插。

（2）按栽插機構(gòu)分類。按栽插機構(gòu)分曲柄連桿式與雙排回轉(zhuǎn)式兩類，曲柄連桿式被用于手扶式及普通乘座式插秧機，而高速插秧機均采用雙排回轉(zhuǎn)式插秧機構(gòu)。曲柄連桿式栽插機構(gòu)的轉(zhuǎn)速受慣性力的約束，一般的最高插秧頻率限制在300次/分左右，如果平衡塊設(shè)計得完善，插秧頻率可稍高。雙排回轉(zhuǎn)式運動，運動較平穩(wěn)，插秧頻率可以提高到600次/分，但在實際生產(chǎn)中，由于其它因素的影響，生產(chǎn)率只比普通乘座式高出0.5倍左右。

曲柄連桿式的插秧機按插秧機前進方向分為正向與反向兩類。正向機型的插植臂運動方向與機器前進方向相同，反向機型則相反。普通乘座式插秧機均為正向機構(gòu)，步行式插秧機一般為反向機構(gòu)。在所設(shè)計的株距狀況下作業(yè)，秧苗的直立度較好，當(dāng)株距進一步加大時，反向機由于插孔的加大，直立度及穩(wěn)定性會受到影響，正向機的影響較小。對于栽插過高的秧苗，反向機的秧爪完成插秧動作后離開已插的秧苗，正向機的秧爪則涉及秧苗的頂尖部，以致影響直立度。插秧機所插秧苗高度的限制，決定于秧門與秧爪尖運動軌跡最低點的距離，一般情況下均小于25cm，對于正向運動軌跡而言，由于插后這個距離拉長，稍高些秧苗也能栽插，而反向軌跡對苗高的適應(yīng)范圍相對較小。雙排回轉(zhuǎn)式插秧機構(gòu)的軌跡與正向曲柄連桿機構(gòu)相似。

（3）按栽插行數(shù)及秧苗要求分類。

①按插秧機栽插行數(shù)分，步行式的2、4、6行，乘座式有4、5、6、8、10行等品種。②按栽植秧苗區(qū)分為毯狀苗及缽體苗二種，由于缽體苗插秧機結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需專用秧盤，使用費用高，一般均為毯狀苗插秧機。

2 插植原理及結(jié)構(gòu)

插秧機的型號眾多，插植基本原理是以土塊為秧苗的載體，通過從秧箱內(nèi)分取土塊、下移、插植三個階段完成插植動作。

（1）送秧機構(gòu)。分切土塊由橫向與縱向送秧機構(gòu)把規(guī)格為28cm×58cm×2cm（寬×長×厚）秧塊不斷的送給秧爪切取成所需的小秧塊，采用左右、前后交替順序取秧的原則。小秧塊的橫向尺寸是由橫向送秧機構(gòu)所決定，該機構(gòu)由具有左旋與右旋的移箱凸輪軸與滑套組成；凸輪軸旋轉(zhuǎn)，滑套帶動秧苗箱左右移動，由凸輪軸與秧爪運動的速比決定橫向切塊的尺寸，一般為三個擋位。以所標(biāo)識的“20”、“24”、“26”為例，是指一個橫向總行程28cm內(nèi)秧爪切取的塊數(shù)，其橫向尺寸即為14cm、11.7cm、10.8cm。也有插秧機采用油壓無級變速裝置，橫向尺寸調(diào)整的余地更大。秧箱的橫向一般為勻速運動，也有的機器為非均勻運動，在秧爪取秧瞬間減速，以減少傷秧。小秧塊的縱向尺寸是由縱向送秧機構(gòu)完成的。縱向送秧的執(zhí)行器有星輪與皮帶兩種形式，步行插秧機上這兩種形式均有，乘座式的多數(shù)采用皮帶形式。皮帶式是采用秧塊整體托送原理，送秧有效程度較高?？v向送秧機構(gòu)要求定時定量送秧：①定時就是前排秧苗取完后，整體秧苗在秧箱移到兩端時完成送秧動作。②定量送秧就是秧爪縱向切取量應(yīng)與縱向送秧量相等。高速插秧機上縱向送秧與取秧有聯(lián)動機構(gòu)，一個手柄動作即完成兩項任務(wù)，步行機有的需作兩次調(diào)節(jié)才能等量。

（2）下移機構(gòu)。秧爪與導(dǎo)軌的缺口（秧門）形成切割副，切取小秧塊后，秧塊被秧爪與推秧器形成的楔卡住往土中運送。

（3）插植機構(gòu)。秧爪下插至土中后，推秧器把小秧塊彈出入土，秧爪出土后，推秧器提出回位。

3 液壓仿形

仿形系統(tǒng)的設(shè)計，是提高水田作業(yè)穩(wěn)定性及插深一致。液壓仿形基本原理是保持浮板的一定壓力不受行走裝置的影響，插秧機的浮板是插秧深度的基準(zhǔn)，保持較穩(wěn)定的接地壓力就能保持穩(wěn)定一致的插深，高性能插秧機均是通過中間浮板前端的感知裝置控制液壓泵的閥體，由油缸執(zhí)行升降動作。

當(dāng)水田底層前后不平時，通過液壓仿形系統(tǒng)完成升降動作；當(dāng)左右不平時，通過左右輪的機械調(diào)節(jié)或液壓的調(diào)節(jié)來維持插植部水平狀態(tài)。高速插秧機插植部通過彈簧或液壓來維持插植部的水平，使左右插深一致。