指夾式排種器排種性能分析研究

◎陳 維

（河北省望都縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站 072450）

播種是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本環(huán)節(jié)。農(nóng)作物出苗率的高低，關(guān)鍵在于播種質(zhì)量的好壞。當(dāng)前精密播種機(jī)的設(shè)計(jì)符合農(nóng)作物生長(zhǎng)需求，有著減少種子浪費(fèi)、避免植株分布雜亂和間苗等優(yōu)點(diǎn)。其中，排種器的性能直接影響著播種機(jī)的播種性能，指夾式排種器以其排種均衡、種子破損率低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

一、國(guó)內(nèi)外玉米種子精密排種器的研究現(xiàn)狀

當(dāng)下，以美國(guó)為代表的西方國(guó)家研制出來(lái)的玉米精密播種機(jī)械，因其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、較高的成本沒(méi)有辦法在國(guó)內(nèi)廣泛推廣。國(guó)內(nèi)研究又較為滯后， 眼下，國(guó)內(nèi)研發(fā)改進(jìn)的指夾式排種器主要有：2015年，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院王金武等，采用夾持充種、振動(dòng)清種及柔性導(dǎo)種等方式，對(duì)指夾式玉米精密排種器作出了優(yōu)化設(shè)計(jì)。2016年，山東理工大學(xué)耿端陽(yáng)等人，設(shè)計(jì)出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、排種效果好的伸縮指夾式精量排種器，更能滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。

二、指夾式排種器結(jié)構(gòu)分析

（一）指夾式排種器結(jié)構(gòu)及工作原理

指夾式排種器由排種盤(pán)、指夾器、顛簸帶、卸種口、凸輪、彈簧及指夾蓋等組成。工作原理是：種子進(jìn)入夾種區(qū)，隨著轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，在彈簧作用下，指夾器夾持種子，轉(zhuǎn)到清種區(qū)，由于顛簸帶表面凹凸不平，夾住的種子產(chǎn)生顛簸運(yùn)動(dòng)，這時(shí)，毛刷開(kāi)始清理、區(qū)分種子，最為穩(wěn)定的種子通過(guò)排種口排出，相反，不穩(wěn)定的種子則重新回到種子堆。通過(guò)排種口排出的種子，憑借導(dǎo)種帶的作用到達(dá)種溝內(nèi)，再下種播種到土壤之中，完成下種過(guò)程。

（二）指夾式排種器主要部件功能分析

1.指夾器

（1）指夾器的形狀必須滿(mǎn)足下面幾點(diǎn)要求：

①排種盤(pán)外邊緣是圓滑線條構(gòu)成，指夾器必須順承種盤(pán)外側(cè)運(yùn)作軌跡而行，指夾上下兩端都需根據(jù)種盤(pán)最外側(cè)軌跡線做出一致曲線運(yùn)動(dòng)；

②指夾的寬度、種子的長(zhǎng)度兩者要大體上一樣，這樣才能夠達(dá)到理想的填充效果；

③指夾的長(zhǎng)度不能太短，否則會(huì)造成漏播率上升，也不能太長(zhǎng)，否則，會(huì)造成重播率上升；

④指夾的形狀設(shè)計(jì)成波浪弧狀，這樣，能達(dá)到更加穩(wěn)定地夾持種子和順利充種的雙重效果。

（2）指夾張開(kāi)的角度越大，玉米種子就越容易落入夾腔內(nèi)，這就使得沖種效率大大地提高，但也會(huì)使重播率在一定程度上提高。一個(gè)夾腔里，有且只能有一粒玉米種子，因此，玉米種子的形狀決定了指夾的張開(kāi)角度。

（3）指夾夾持玉米種子的壓力，是彈簧的作用。彈簧同附近兩個(gè)指夾串聯(lián)，且雙側(cè)施力效果始終保持一致。其發(fā)力點(diǎn)距軸的長(zhǎng)度是相同的，然而它們的力臂不相等，這意味著其力矩存在差異性，造成指夾間構(gòu)成特定壓力區(qū)間，能夠確保夾持得穩(wěn)。

2.顛簸帶

在排種盤(pán)卸種口的稍前方有顛簸帶，種子依托種盤(pán)運(yùn)行，保持勻速位移狀態(tài)，當(dāng)其抵達(dá)顛簸帶時(shí)，種子運(yùn)動(dòng)情況突然發(fā)生改變，使得種子從指夾中脫落，順利完成清種任務(wù)。顛簸帶樣式需符合以下要求:

①下陷程度要符合實(shí)際要求，深度大則會(huì)使清種嚴(yán)重過(guò)量，導(dǎo)致漏播率大幅提高；

②顛簸帶的表面需要做成不規(guī)則的曲面；

③顛簸帶的凸起和凹下的臨界不能太尖銳，最好是光滑的，避免損傷種子。

3. 排種帶

排種帶有著與指夾器相對(duì)應(yīng)的室腔，同指夾器一齊轉(zhuǎn)動(dòng)。其室腔是將種口處滑落的種子收集起來(lái)。被夾持的種子，到了排口處，指夾張開(kāi)一定的角度，就順利地進(jìn)入排種葉片，接著轉(zhuǎn)動(dòng)，自然地從排種器排出。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，排種帶的性能參數(shù)，對(duì)于農(nóng)作物植株分布的均勻性有較為明顯的影響。

三、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)指夾式排種器的研發(fā)過(guò)程、工作原理、主要部件功能等進(jìn)行分析研究，雖然其在玉米播種上有不少優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問(wèn)題，如排種過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)機(jī)械導(dǎo)致的種子損傷、重播、漏播、容易受到振動(dòng)和排種盤(pán)轉(zhuǎn)速影響等，這些都需要在接下來(lái)的研究中進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到提高排種精度、降低產(chǎn)品成本的效果。