懸掛式免耕播種施肥機的設(shè)計方案

摘要：玉米作為彰武縣主要農(nóng)作物，種植面積較大，但是作為機械化保護性技術(shù)免耕播種面積增長緩慢，已成為制約保護性耕作技術(shù)機械化發(fā)展的瓶頸。因此，研制生產(chǎn)符合本地區(qū)及周邊地區(qū)玉米種植特點和作業(yè)習慣的懸掛式免耕播種機，已成為當務(wù)之急。本文結(jié)合彰武地區(qū)實際，從動力配備、機架、開溝器、排種器的選擇等6個方面，明確了適合本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的免耕播種機設(shè)計方案，為機具的研發(fā)生產(chǎn)奠定了一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：玉米；免耕播種機；設(shè)計方案

中圖分類號： S223.2+4 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.13.009

玉米是彰武縣第一大糧食作物，各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有廣泛種植，種植面積占全縣耕地面積的60%以上。近年來，隨著全縣農(nóng)機裝備水平的不斷提高，玉米種植全程機械化技術(shù)和機械化保護性耕作技術(shù)推廣應(yīng)用面積逐漸增大。但作為機械化保護性技術(shù)免耕播種面積增長緩慢，已成為制約保護性耕作技術(shù)機械化發(fā)展的瓶頸。究其原因，一是免耕播種的適應(yīng)性不強，種植行距不適合當?shù)胤N植習慣；二是由于土地使用權(quán)歸個體農(nóng)戶，加之土地流轉(zhuǎn)少，土地規(guī)模經(jīng)營小且零散，牽引式免耕播種機車身長，轉(zhuǎn)彎半徑大，作業(yè)沒有機耕作業(yè)道，播種作業(yè)播不到地頭，造成土地浪費或者增加雇機成本；三是免耕播種機價格高，一次性投入大，有的農(nóng)民買不起，有的買得起，但擔心成本收回難。因此，研制生產(chǎn)符合本地區(qū)玉米種植特點和作業(yè)習慣的懸掛式免耕播種機已成為當務(wù)之急，刻不容緩。

1總體設(shè)計方案的確定

玉米免耕播種機是在沒有進行耕翻過的土地上工作，由于土壤堅硬，地表還有秸稈、枯草等覆蓋物，不易播種。考慮到彰武縣及其他農(nóng)村地區(qū)玉米種植大多以家庭為單位，每個家庭種植面積十分有限，且種植行距在45～57厘米不等，無機耕作業(yè)道，不利于大型及牽引式機械作業(yè)，鑒于這些原因，確定設(shè)計方案如下。

1.1 配套動力的選擇

由于在未耕地上工作，即土壤比較堅硬，其開溝時的阻力大，所以牽引功率大，所以對于小型玉米免耕播種機來說，選擇的動力要比一般小型普通播種機所用的動力大一些，一般在22～37千瓦之間。

1.2 機架的選擇

機架是本機的基礎(chǔ)和骨架，在其上面安裝所有的零部件，由方管與槽鋼、角鋼等焊接而成，播種行距的調(diào)整也在此上實現(xiàn)。機架前橫梁用來焊接懸掛連桿，同時安裝防纏施肥開溝器和肥箱；后梁用來安裝種床清理機構(gòu)、播種開溝器和種箱等，中間焊接2個橫梁以增加機架的抗彎強度和硬度。

1.3 開溝器的選擇

由于土地堅硬，施肥開溝器要有足夠的強度和硬度；地表有秸稈和枯草，故要求選擇入土能力強的開溝器，應(yīng)用較多的是雙圓盤開溝器和尖角鏟式開溝器。圓盤開溝器不容易纏草或挑起草根，通過性能好；尖角式開溝器，溝形窄，入土性能好，可以自行回土，結(jié)構(gòu)簡單，但作業(yè)中容易挑起根茬，且容易纏草，播種效果不好，因此選用雙圓盤式開溝器。

1.4 排種（肥）器的選擇

氣吸式排種器從種箱取種是通過風機引風作用在吸盤靠種腔一側(cè)形成負壓，將種子吸附在排盤上來實現(xiàn)的，要想吸住種子，風機就必須保持一個穩(wěn)定的最低轉(zhuǎn)速，以確保風機最低負壓吸住排盤上的種子，由于彰武地區(qū)地塊小，種地基本上都是用中小型拖拉機，而中小型拖拉機輸出傳遞的動力轉(zhuǎn)速都隨油門大小變化，很難保證輸出轉(zhuǎn)數(shù)，所以氣吸式播種機實現(xiàn)精密播種難度大。氣吸式精量施肥播種機，風機與管路接口、風機與排種器接口很難密封，容易出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，導(dǎo)致風壓降低而不能吸種，造成空穴漏播。而指夾式排種器不需額外動力，只需排種盤轉(zhuǎn)動就能實現(xiàn)精密排種，讓快速精密播種變得簡單可靠。排肥器采用外槽輪式。外槽輪式排肥器的播量取決于槽輪的轉(zhuǎn)速及槽輪的有效工作長度。軸向移動槽輪時，即可改變工作長度，借以調(diào)節(jié)播量。當槽輪的工作長度不能滿足要求時，改變槽輪的轉(zhuǎn)速，即可擴大播量的調(diào)節(jié)范圍。

1.5 傳動比、傳動、起落和離合機構(gòu)的設(shè)計和參數(shù)確定

玉米免耕播種機的設(shè)計必須符合農(nóng)藝要求。根據(jù)本地區(qū)及周邊地區(qū)的實際情況，玉米的播種行距為45～70厘米，株距15～40厘米，傳動設(shè)計采用地輪經(jīng)鏈條傳動到減速箱，減速箱經(jīng)鏈條到傳動軸，經(jīng)鏈條將驅(qū)動力傳遞到排肥、排種部件，使其轉(zhuǎn)動。調(diào)節(jié)變速箱變速比調(diào)整株距；玉米免耕播種機采用液壓式懸掛，機組結(jié)構(gòu)相對緊湊，有利于在小地塊作業(yè)；增設(shè)強壓油缸，優(yōu)化設(shè)計支點借助拖拉機重量對機具強壓，增加了破土能力，設(shè)計機具可有效減少自重。為了適應(yīng)機具排種和排肥時不同播量的要求，即傳動比的變化，機具采用鏈輪傳動，通過改變不同的鏈輪和鏈條長度來實現(xiàn)不同播量的要求。

1.6 播種監(jiān)控系統(tǒng)

應(yīng)用微電腦技術(shù)，聲、光、數(shù)據(jù)三重顯示，由傳感器、連線、報警器、顯示器等組成；語音報警。漏播時報警、顯示播種粒數(shù)、統(tǒng)計作業(yè)面積。

2懸掛式免耕播種機的特點

根據(jù)全縣現(xiàn)行的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，要求免耕播種機必須具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能完善、作業(yè)效率高、作業(yè)質(zhì)量好等優(yōu)點，同時必須適應(yīng)當前農(nóng)村的種植模式。在作業(yè)、運輸、播種過程中靈活方便，適合小地塊田間使用；能實現(xiàn)免耕單粒播種，粒距合格指數(shù)及種子破碎率、播種深度合格率符合國家標準；操作簡便、維修方便、成本低、可靠性高；免耕播種機播種為懸掛式2行機，可根據(jù)壟寬調(diào)整播種行距；有良好的強度和剛度，能適應(yīng)惡劣的田間道路；完成高質(zhì)量的免耕播種作業(yè)。

作者簡介：柴云霞，中專學(xué)歷，助理工程師，研究方向：基層農(nóng)機技術(shù)推廣。