配裝直流無刷式風(fēng)機(jī)的雙行精量播種裝置的設(shè)計(jì)

孫 濤，孫 毅，李會(huì)榮，李一松，徐 峰，安龍哲

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院 牡丹江分院,黑龍江 牡丹江 157100)

0 引言

傳統(tǒng)氣吸式播種機(jī)一般由大型風(fēng)機(jī)配合氣吸式播種裝置作業(yè)，由拖拉機(jī)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)大風(fēng)機(jī)吸風(fēng)播種裝置作業(yè)。播種裝置中的大型風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量受拖拉機(jī)油門大小控制，但拖拉機(jī)掉頭以及在小面積和山坡地塊播種時(shí)，油門難以固定，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)風(fēng)量忽大忽小，播種盤吸不上種子，造成播種缺苗無苗影響播種質(zhì)量?，F(xiàn)有氣吸播種器多為單行播種，難以滿足大豆雙行播種需要；當(dāng)種箱落種過快時(shí)，易在播種盤罩殼內(nèi)產(chǎn)生種子堆積和擁堵，相互擠壓的種子會(huì)卡住難以被播種盤上的播種孔吸住，造成漏播；當(dāng)風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量過大時(shí)，易發(fā)生多顆種子被同一個(gè)播種孔吸住的問題，造成種子浪費(fèi)，無法達(dá)到精播要求。針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，設(shè)計(jì)了一種配裝有直流無刷風(fēng)機(jī)的雙播精量播種裝置，達(dá)到風(fēng)機(jī)風(fēng)量不受拖拉機(jī)油門限制，可實(shí)現(xiàn)大豆雙行同時(shí)播種，結(jié)構(gòu)簡單、播種質(zhì)量好、播種效率高、使用故障少且精量播種的特點(diǎn)[1]。

研制的配裝直流無刷式風(fēng)機(jī)的雙行精量播種裝置替代了傳統(tǒng)機(jī)械播種器后，使播種方式為一穴一粒，給種子創(chuàng)造合理的生長空間，使幼苗發(fā)育良好，節(jié)約種子數(shù)量。

1 總體結(jié)構(gòu)

配裝直流無刷式風(fēng)機(jī)的雙行精量播種裝置(圖1)主要由動(dòng)力輸入軸、變速箱、直流無刷式風(fēng)機(jī)、雙行排種器、輸種管和播種導(dǎo)流槽等組成。

1.動(dòng)力輸入軸；2.動(dòng)力齒輪組；3.梳種裝置；4.擾種裝置；5.播種導(dǎo)流槽；6.出料口；7.播種盤；8.雙行排種器；9.直流無刷式風(fēng)機(jī)；10.變速箱；11.梳種器；12.弧形抽風(fēng)腔體；13.播種盤罩殼；14.雙播殼體；15.固定螺栓；16.輸種管

該雙行精量播種裝置安裝于播種機(jī)機(jī)架上，變速箱體上方安裝有種箱，下方與雙行排種器連接。直流無刷式風(fēng)機(jī)固定安裝于雙行排種器上。播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過播種器殼體并安裝在殼體上。播種盤齒輪位于播種器殼體中部，通過鍵連接在播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并與傳動(dòng)齒輪嚙合。兩個(gè)播種盤通過固定螺栓連接在播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端，可與播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。擾種裝置為一根帶有彈性的弧狀鋼絲，通過固定螺釘對稱安裝在播種盤上。排種器罩殼安裝在對應(yīng)播種盤外部，通過固定螺栓安裝在雙播殼體上。梳種裝置包括梳種器和固定螺栓，梳種器對稱安裝在排種器罩殼內(nèi)部，固定螺栓穿過排種器罩殼與梳種器連接。輸種管上部與種箱連接，下部與排種器罩殼連接。播種導(dǎo)流槽上寬下窄呈倒三角狀，上部對應(yīng)排種器罩殼落種部分并固定安裝在雙行排種器上[2]。

2 工作原理

作業(yè)時(shí)，動(dòng)力輸入軸連接播種機(jī)，為配裝直流無刷式風(fēng)機(jī)的雙行精量排種器提供動(dòng)力，啟動(dòng)直流無刷式風(fēng)機(jī)，種子由種箱沿輸種管落入播種盤罩殼內(nèi)，動(dòng)力輸入軸驅(qū)動(dòng)變速箱內(nèi)動(dòng)力輸入齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力輸入齒輪嚙合惰輪轉(zhuǎn)動(dòng)，惰輪嚙合動(dòng)力傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力傳動(dòng)齒輪嚙合播種盤齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。播種盤齒輪中間鍵連接有播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸，播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)。直流無刷式風(fēng)機(jī)利用播種盤上的播種孔產(chǎn)生負(fù)壓吸力，將播種盤罩殼內(nèi)的種子吸附到播種孔上，同時(shí)播種盤上的擾種裝置隨播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)，對播種盤罩殼底部的種子進(jìn)行擾動(dòng)。播種孔上的種子隨播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)到上部遇到梳種裝置，對多余種子進(jìn)行梳理，保證種子一孔一籽。播種盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到固定位置時(shí)，播種孔吸力消失，此時(shí)兩側(cè)播種盤上的種子沿播種導(dǎo)流槽落進(jìn)種溝，完成播種作業(yè)。

3 主要工作部件的研究設(shè)計(jì)

3.1 變速箱的研究設(shè)計(jì)

變速箱(圖2)主要由變速箱體、動(dòng)力齒輪組、塔型齒輪組、動(dòng)力傳動(dòng)齒輪和變速控制裝置等組成。變速箱體內(nèi)設(shè)置有動(dòng)力輸入軸，動(dòng)力輸入軸上滑動(dòng)設(shè)置有動(dòng)力齒輪組；動(dòng)力齒輪組包括動(dòng)力輸入齒輪、U型板和惰輪。塔型齒輪組與動(dòng)力齒輪組嚙合；動(dòng)力傳動(dòng)齒輪通過傳動(dòng)齒輪掛耳連接在變速箱體底部，并與塔型齒輪組上中間齒輪嚙合；塔型齒輪組由多個(gè)不同直徑的齒輪有序安裝于播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端可轉(zhuǎn)動(dòng)并安裝于變速箱體上。動(dòng)力輸入齒輪位于U型板內(nèi)部，與U型板同時(shí)套裝在動(dòng)力輸入軸六角鋼中心位置，動(dòng)力輸入齒輪可與動(dòng)力輸入軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)并可沿動(dòng)力輸入軸軸向滑動(dòng)，U型板與動(dòng)力輸入軸不可同步轉(zhuǎn)動(dòng)，但可沿動(dòng)力輸入軸軸向滑動(dòng)。惰輪可轉(zhuǎn)動(dòng)并安裝在U型板內(nèi)，位于動(dòng)力輸入齒輪下方與塔型齒輪組嚙合；動(dòng)力傳動(dòng)齒輪下方與播種盤齒輪嚙合。

1.變速控制裝置；2.變速箱體；3.U型板；4.傳動(dòng)齒輪掛耳；5.播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸；6.播種盤齒輪；7.動(dòng)力傳動(dòng)齒輪；8.塔型齒輪組；9.惰輪；10.動(dòng)力輸入齒輪；11.限位板；12.復(fù)位拉簧；13.變速手柄；14.限位桿

變速箱內(nèi)設(shè)置有變速控制裝置，變速控制裝置包括限位板、限位桿、變速手柄和復(fù)位拉簧；限位板上開有與塔型齒輪組相對應(yīng)的多個(gè)條形孔，并安裝于變速箱體頂部；限位桿與變速手柄固定安裝在U型板頂部；復(fù)位拉簧一端掛接在限位桿上，另一端與限位板上固定點(diǎn)掛接。

3.2 雙行排種器的研究設(shè)計(jì)

雙行排種器主要由播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸、播種盤、齒輪、雙播殼體、擾種裝置、梳種裝置及排種器罩殼等組成。雙行排種器設(shè)有雙播殼體，雙播殼體兩側(cè)部分設(shè)計(jì)密閉吸風(fēng)通道并與直流無刷式風(fēng)機(jī)連接。雙播殼體的上端與變速箱連接，下端兩側(cè)設(shè)置有播種導(dǎo)流槽；雙播殼體兩側(cè)均設(shè)置有弧形抽風(fēng)腔體；雙播殼體內(nèi)部設(shè)置有播種盤齒輪；播種盤齒輪通過變速箱驅(qū)動(dòng)，播種盤齒輪中心固定連接有播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸；播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過軸承與雙播殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接；播種盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端均固定連接有播種盤；播種盤上設(shè)置有擾種裝置；播種盤上采用環(huán)形陣列設(shè)置有多個(gè)播種孔；播種盤外部設(shè)置有播種盤罩殼，播種盤罩殼與雙播殼體固定連接，且與輸種管連通；播種盤罩殼下方設(shè)置有出料口，出料口位于播種導(dǎo)流槽正上方；播種盤罩殼內(nèi)部設(shè)置有梳種器，梳種器用于對多余種子進(jìn)行梳理，保證種子一孔一籽；雙播殼體、播種盤、播種盤罩殼形成播種腔體；弧形抽風(fēng)腔體位于播種盤內(nèi)側(cè)，通過播種孔與播種腔體相連通。

雙行排種器上裝配有直流無刷式風(fēng)機(jī)，直流無刷式風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口與弧形抽風(fēng)腔體相連通；直流無刷式風(fēng)機(jī)通過播種盤上的播種孔產(chǎn)生負(fù)壓吸力，將播種盤罩殼內(nèi)的種子吸到播種孔上，播種盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到播種孔下方無弧形抽風(fēng)腔體時(shí)，播種孔負(fù)壓吸力消失，此時(shí)播種盤上的種子沿播種導(dǎo)流槽落入種溝，完成播種作業(yè)。

4 結(jié)論

配裝直流無刷式風(fēng)機(jī)的雙行精量排種器，可一次完成大豆雙行精量播種作業(yè)。排種器所采用的直流無刷式風(fēng)機(jī)，體積小且風(fēng)量大小不受拖拉機(jī)油門限制，吸種質(zhì)量好。通過設(shè)計(jì)梳種裝置，可保證一坑一種，實(shí)現(xiàn)精量播種，避免種子浪費(fèi)。通過設(shè)計(jì)擾種器，持續(xù)對排種器內(nèi)種子進(jìn)行擾動(dòng)，有效避免排種器內(nèi)種子形成堆積和擁堵。該排種器具有結(jié)構(gòu)新穎、合理、簡單、作業(yè)故障少、效率高、作業(yè)質(zhì)量好等優(yōu)勢。