超窄株距機(jī)械式棉花穴播器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

房　碩，溫浩軍，顏利民（新疆科神農(nóng)業(yè)裝備科技開發(fā)股份有限公司，新疆　石河子　832000）

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超窄株距機(jī)械式棉花穴播器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

房碩，溫浩軍，顏利民
（新疆科神農(nóng)業(yè)裝備科技開發(fā)股份有限公司，新疆石河子832000）

摘要：本文主要介紹了24穴超窄株距機(jī)械式穴播器的主要結(jié)構(gòu)、工作原理、關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)參數(shù)，田間試驗(yàn)表明，此穴播器能較好的滿足棉花的播種要求。

關(guān)鍵詞：超窄株距；機(jī)械式穴播器

新疆是我國(guó)重要的優(yōu)質(zhì)棉花產(chǎn)區(qū)之一，近年來(lái)民工荒現(xiàn)象加劇，人工采收棉花成本升高，為降低采棉成本，兵團(tuán)大力推廣機(jī)采棉，但是由于現(xiàn)在的種植模式（66 cm + 10 cm）脫葉不徹底，導(dǎo)致機(jī)采棉含雜量高，棉花纖維品質(zhì)不高，價(jià)格較手摘棉低［1-3］，綜合解決機(jī)采棉存在的問(wèn)題，要從種植模式、脫葉催熟、田間管理等多方面考慮。

超窄株距穴播器，是在行距66 cm + 10 cm棉花種植模式基礎(chǔ)上，針對(duì)鄰近2行中間部分脫葉劑脫葉效果相對(duì)較差，把一膜（膜寬2.05 m）六行改為一膜三行（行距76 cm + 76 cm），減小株距加大行距，使單行棉花脫葉劑在棉花兩側(cè)噴灑，采光通風(fēng)較好，提高脫葉率，在不降低產(chǎn)量的基礎(chǔ)上提升機(jī)采棉品質(zhì)。此次設(shè)計(jì)的穴播器為24穴，播種棉花株距5.7～5.8 cm，行距76 cm，播種深度2.5～3.0 cm，播種速度≤2 km/h，理論株數(shù)15 390株/667 m2。

1　主要結(jié)構(gòu)及工作原理

超窄株距穴播器主要由腰帶、取種塊、定盤、軌道、輸種道、鴨嘴等組成（圖1）。

圖1　超窄株距穴播器結(jié)構(gòu)

圖2　穴播器取種器結(jié)構(gòu)

穴播器工作時(shí)，在拖拉機(jī)牽引下，土壤對(duì)鴨嘴的作用力帶動(dòng)腰帶旋轉(zhuǎn)，定盤與穴播器軸相連，不旋轉(zhuǎn)。在取種塊進(jìn)入種面時(shí)，定盤上固定的軌道推動(dòng)拐臂轉(zhuǎn)動(dòng)，拐臂帶動(dòng)取種窩打開，此時(shí)取種窩雙眼孔與種子接觸取種。軌道上有很多凹槽，是為了取種時(shí)通過(guò)震動(dòng)拐臂使種子完全進(jìn)入取種窩內(nèi)；取種完畢，軌道不再接觸拐臂，拐臂在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用下轉(zhuǎn)回，取種窩里多余的種子會(huì)被取種塊上的清種橡膠刮掉；取種塊上有一隔板，把2個(gè)窩眼隔開，每個(gè)窩眼取的種子，分別進(jìn)入相鄰的2個(gè)種道和鴨嘴，投放到土壤中（圖2）。

2　主要部件的設(shè)計(jì)

2.1取種窩

圖3　取種窩關(guān)鍵尺寸

取種窩的眼孔尺寸直接影響穴播器的空穴率及雙籽率，種子過(guò)大時(shí)，種子會(huì)被清種橡膠刮掉；種子過(guò)小時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)1個(gè)窩眼取2粒種子的現(xiàn)象，所以設(shè)計(jì)一個(gè)比較適合的窩眼尺寸是非常必要的。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，窩眼直徑為8.5 mm，深度9.0 mm，并帶有5°輕微錐度時(shí)，取種效果較好（圖3）。

2.2取種塊

由于穴播器24個(gè)鴨嘴，取種塊只有12個(gè)，所以每個(gè)取種塊要向2個(gè)鴨嘴提供種子，采用雙窩眼的同時(shí)，取種塊上的種腔也需要分成兩半（圖2），而且互相獨(dú)立。所以要在取種塊的種腔內(nèi)，增加1塊隔板，隔板與取種塊、腰帶貼合，同時(shí)隔板的端面與取種窩留有1 mm間隙，保證2個(gè)窩眼取出的種子不互相影響，又不會(huì)使取種窩旋轉(zhuǎn)時(shí)與隔板存在干涉。

2.3種道

圖4　種道位置及結(jié)構(gòu)

種道的角度與種子的下落時(shí)間密切相關(guān)，其與腰帶夾角越大下種越快，所以需要種道的斜度盡可能的大（圖4），由于要在合頁(yè)上開方孔，考慮到?jīng)_壓與焊接工藝，合頁(yè)方孔上方需要留有2 mm余量；鄰近的2個(gè)鴨嘴，后面的鴨嘴在合頁(yè)上開方孔，前面的鴨嘴在定嘴上開方孔，為防止種子漏出，方孔與種道之間的間隙控制在1 mm。

2.4鴨嘴

本次設(shè)計(jì)采用的鴨嘴形式為尖嘴，定嘴與動(dòng)嘴焊接破膜刀片見圖4，為避免相鄰鴨嘴干涉，動(dòng)嘴為單邊燕尾結(jié)構(gòu)（圖2）。根據(jù)多次試驗(yàn)入土角度定為10°，角度過(guò)大時(shí)下種易錯(cuò)位，角度過(guò)小時(shí)播種時(shí)甩籽。尖嘴相比方嘴有以下優(yōu)勢(shì)：破膜為十字型，種子在十字正中央不會(huì)錯(cuò)位，不易被地中的土塊石頭等卡住，但也有容易粘連殘膜等缺點(diǎn)。

3　田間試驗(yàn)

表1　穴播器田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)

對(duì)上述超窄株距穴播器分別在新疆農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)試場(chǎng)大棚、一三三團(tuán)14連、新疆科神農(nóng)業(yè)裝備科技開發(fā)股份有限公司基地進(jìn)行了不同播種速度的試驗(yàn)，試驗(yàn)土地上虛下實(shí)，虛土層3～5 cm，土地較平整，土塊、殘膜、秸稈較少。取樣時(shí)每次取100窩，相隔10 m左右取2～3次，測(cè)定了播種的空穴率、雙籽率、浮籽率等指標(biāo)，求出平均值，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

4　小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，播種速度過(guò)快會(huì)產(chǎn)生甩籽現(xiàn)象，導(dǎo)致空穴率升高，播種速度太慢又會(huì)使播種效率降低；超窄株距穴播器的最佳播種速度為2 km/h，此速度下的空穴率、雙籽率、浮子率均在4%以下，能較好的滿足棉花播種要求。

參考文獻(xiàn)

［1］張華.兵團(tuán)推廣機(jī)采棉的必要性及關(guān)鍵環(huán)節(jié)［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械，2008（2）：71-72.

［2］趙新民，張杰，王力.兵團(tuán)機(jī)采棉發(fā)展:現(xiàn)狀、問(wèn)題與對(duì)策［J］.農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，2013（3）：87-94.

收稿日期：2016—03—09