2ZB-2型吊杯式移栽機的研制

李紅斌，鄭　炫，溫浩軍

（1.新疆科神農業裝備科技開發有限公司，新疆石河子　832000；2.新疆農墾科學院機械裝備研究所，新疆石河子　832000）

2ZB-2型吊杯式移栽機的研制

李紅斌1，鄭炫2，溫浩軍1

（1.新疆科神農業裝備科技開發有限公司，新疆石河子832000；2.新疆農墾科學院機械裝備研究所，新疆石河子832000）

摘要：針對新疆大面積栽植番茄與辣椒，手工移栽滿足不了栽植要求，同時本地區移栽需覆膜和鋪滴管帶等的要求，設計了一種新型的膜上移栽機。文中對該機的主要零部件設計以及試驗情況進行介紹。

關鍵詞：移栽機；研制；零部件設計

新疆是著名的紅色產業基地，每年種植的番茄和辣椒面積均在5.6萬/m2左右，通過育苗移栽，可以將作物的生育期提前15天左右，有效避免了早春的低溫、霜凍、冰雹等災害天氣的影響，同時移栽是一項增產增收的新技術，增產幅度在10%左右，目前采用手工移栽勞動強度大，移栽質量不穩定，為此急需研究一種新型的移栽機械。2ZB- 2型吊杯式移栽機是根據大田移栽的農藝要求設計開發的一機多用、移栽質量好、效率高的膜上移栽新型農具。可以用于番茄、辣椒等蔬菜和花卉作物的移栽作業。

1　主要設計參數

栽植行距（mm）400～1250

栽植株距（mm）190～460

栽植深度（mm）50～120

栽植合格率（%）≥90

栽植頻率，株（min·行）≥35

漏栽率（%）≤5

重載率（%）≤4

配套動力（kw）30

外形尺寸（mm）1760×2430×2200

圖1　2ZB-2吊杯式移栽機三維模型圖

2　整機的主要機構及工作原理

2ZB- 2型吊杯式移栽機主要由覆土裝置、機架、座椅、苗盤托架、喂苗機構、傳動機構、栽植機構、鎮壓輪等組成，主要機構見圖1、圖2。

2ZB- 2型吊杯式移栽機采用2個移栽單組以鉸鏈形式與主梁連接。工作時由拖拉機懸掛連接帶動地輪前進，地輪帶動傳動軸，然后傳動軸上鏈輪帶動栽植機構做圓周運動，栽植機構鏈輪帶動喂苗機構水平轉動，座椅上的栽植人員將托架上的苗盤取下，將苗盤內的苗缽體取出，放入轉動的喂苗機構苗杯內，苗杯轉到一定方位，苗缽體落入下方做圓周運動的栽植機構的吊杯內，當吊杯的掘孔鉗轉到底部，扎入前置覆土裝置覆土在地膜上的土行，同時掘孔鉗鉗柄受控制軌道的擠壓，將土壤內的鉗尖打開形成臨時穴孔，這時苗缽體掉入穴孔內，隨著掘孔鉗的提起，土滑入空洞內將苗扶正，后面V型橡膠輪將土擠壓壓實。

圖2　2ZB-2吊杯式移栽機結構示意圖1、覆土裝置2、機架3、傳動機構4、座椅5、苗盤托架6、喂苗機構7、栽植機構8、鎮壓輪

3　主要工作部件

3.1覆土裝置

覆土裝置由框架、覆土圓片、覆土滾筒、螺旋、出土槽組成，工作時由覆土圓片取土送入滾筒，經滾筒內壁螺旋導出到出土槽，在地膜上形成移栽用土壤層，進土量可由圓片角度來調整。為了減少了地表不平時整體滾筒的跳動，影響進土量，同時為方便調整行距，所以滾筒采用了懸臂式分體式設計即1行1滾筒（圖3）。

圖3　覆土裝置1、框架2、覆土圓片3、覆土滾筒4、螺旋5、出土槽

3.2傳動機構

考慮到鏈傳動可以在低速、重載和高溫條件下及灰土飛揚的不良環境中工作,在整個機構主傳動采用鏈傳動，其結構主要由地輪、鏈輪、六方軸、齒輪、錐齒等組成，其中株距的調整可調整地輪鏈輪齒數Z1 （23～28齒）或栽植機構吊杯數（3～6個）來實現，吊杯數調整后相應要調整喂苗機構同步鏈輪齒數Z6（12、16、20、24齒），結構見圖4。

圖4　傳動系統無意圖

3.3栽植機構

綜合幾種移栽機構，由于吊杯式移栽需掘孔作業因此確定采用可掘孔的吊杯式移栽機，同時吊杯式對秧苗無夾持力，不傷苗，吊杯在移栽過程中對苗提取扶持作用，直立度好。

栽植機構主要由主動圓盤、偏心環、吊杯和平行五桿機構組成(見圖4)。吊杯的大小和數量(3～6)可根據缽苗大小和株距而選擇，其回轉半徑為24cm。當主動圓盤轉動時，吊杯隨掘孔鉗下口張開，使缽苗落入土壤空穴內。

圖5　栽植機構部分結構圖1、動連接臂2、滾輪控制軌道3、主動圓盤4、驅動鏈輪5、主軸6、偏心板7、偏心環8、吊杯9、滾輪

3.4喂苗機構

喂苗機構主要由苗杯、槽輪機構和齒箱傳動機構組成，機構見圖6。工作時地輪通過多級鏈輪傳動將動力傳遞到齒箱，齒箱中一組直齒輪帶動換向錐齒輪將動力傳遞到槽輪機構，槽輪機構帶動苗杯進行間歇式轉動，當苗杯轉動到一定位置停歇時，投入到苗杯內的苗缽體順著苗杯漏斗滑入下面的栽植機構吊杯內，完成喂苗任務。相比較連續轉動喂苗機構，間歇式喂苗機構弱化了人工長時間投苗的眩暈感，減輕了工作人員勞動強度，提高了工作效率和質量。

圖6　投苗機構結構圖1、直齒輪2、錐齒輪3、槽輪機構4、苗杯5、苗杯漏斗

3.5苗盤托架

苗盤托架可以放置在移栽單組的后面，正對著投苗作業的工作人員，方便取苗，但考慮到小四輪帶動，負荷比較重些，所以最終設計放置在移栽單組的側面，力量比較平衡。另外苗盤托架采用傾斜設置，取苗盤時比較輕松，托架的外側采用無橫擋板設計，方便苗盤的放入。苗盤托架與大架連接方式采用U型卡連接，方便苗架的前后移動，其結構如圖7。

圖7　苗盤托架結構圖1、縱梁2、U型卡3、支持架4、托架

4　性能測試及推廣

4.1試驗場地

選用一塊面積為2萬m2的試驗地，整地深度為8cm，表層土疏松無板結，上虛下實，墑度均勻，表土細碎，地表平整，田間整潔。

4.2試驗方法

為了保證測試的準確，取移栽的每行任意20m為測區，取5個測區，每個測區不重復。統計試驗次數為5次，平均時間2小時，試驗所用的秧苗為西紅柿苗，苗高為15- 22cm，調整株距為30cm，行距為65cm，拖拉機作業速度2km/h，需2個勞動力持續向機械內放置缽苗，拖拉機手及其他輔助人員另需1人。

4.3試驗結果

該移栽機栽植合格率92%，栽植頻率52株/行·分鐘，漏栽率2.5%，重栽率1.1%，栽植深度合格率90%，生產率為1567m2/h，比人工的作業效率高3～4倍，作業效率高。

4.4推廣

2ZB- 2型吊杯式移栽機已經投放市場使用，經兵團第十師184團農機站、第七師125團農機站、第六師105團農機站等地的移栽示范跟蹤反饋表明：2ZB- 2型吊杯式移栽機，移栽的苗體機械損傷小、移栽漏苗少、栽植均勻，設備操作維護簡便特點，各項指標達到國家機械移栽的相關要求，受到用戶一致好評，具有非常好的經濟效益和社會效益。

基金項目：科技部農業科技成果轉化資金項目（2012GB2G 410532）新疆農墾科學院引導計劃（46YYD201206）

文章編號：1007-7782（2015）01-0023-03

中圖分類號：S223.92

文獻標識碼：A

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.01.010