寬壟打孔播種機打孔裝置研究

馮樹根

摘要：為配合旱地玉米土肥水跨季節調控技術推廣，設計一種打孔播種裝置。在實地田間調查的基礎上，確定采用曲柄連桿機構進行膜上打孔的方案。利用三維建模軟件建立打孔裝置的三維模型，并進行打孔裝置的運動分析。結果表明，其運動軌跡合理，能滿足膜上打孔播種的農藝要求。

關鍵詞：地膜覆蓋；雙壟；打孔播種；三維設計

中圖分類號：S223.1+9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）01-0023-02

地膜覆蓋穴播作業是發展旱地農業和節水農業的一項技術，是指在地膜覆蓋的土壤上播種時，成穴部件只在播種位置上將地膜切開，在土壤上形成穴孔。這種作業方式對土壤的擾動小，有利于土壤保墑和抗旱。為配合旱地玉米土肥水跨季節調控技術推廣，需要在玉米收獲后進行秸稈深埋還田和化肥深施，并覆土起壟和覆蓋地膜。深開溝能夠打破犁底層，使秋冬降水入滲土壤并形成土壤水庫，為春季播種提供墑情；同時，伏季充足的降雨也能被儲存起來，為玉米生長發育提供水分；秋季覆膜和春季膜上打孔播種可以減少土壤擾動和水分蒸發。這些措施能在深層土壤構建水庫、肥庫、氣庫和能量庫，對旱地土壤的水肥進行調控，促進玉米生長發育，提高玉米產量。打孔播種機是旱地玉米土肥水跨季節調控技術的關鍵機具。為保障該技術的順利推廣，設計了一種打孔播種裝置。

1 打孔播種裝置的結構及工作原理

打孔播種機由機架、打孔裝置、種箱、排種器、輸種管、覆土器和鎮壓輪構成（見圖1）。種箱為梯形，采用薄鋼板制成，通過側板固定在機架中間的橫梁上。氣吸式排種器安裝在種箱下面。由風機供給排種滾筒內負壓。輸種管為內徑為30 mm的鋼絲骨架塑料管。打孔裝置為曲柄搖桿打孔機構，對應排種器安裝在機架下方。圓盤式覆土器和圓柱鎮壓器均安裝在機架后梁上。

本機通過懸掛機構與拖拉機連接，作業速度為1.0～1.2 m/s。地輪通過鏈傳動驅動打孔裝置和排種滾筒，進行打孔和播種作業。地輪在壟溝行走，打孔機構在壟上打孔，在大壟雙行播種耐密玉米。打孔播種后采用覆土器進行覆土，并由鎮壓器進行土壤壓實，使種子和土壤緊密接觸。打孔播種機的主要參數如表1所示。

2 打孔播種裝置的工作過程

打孔裝置（圖2）為曲柄搖連桿機構，由地輪通過鏈傳動驅動曲柄轉動，帶動連在搖桿上的成穴器進行入土、壓土和回程運動，實現打孔作業。當成穴器入土時，控制器使成穴器附蓋開啟掘穴，同時排種器轉動排種，種子落入種穴。成穴器出土時控制器在回位彈簧的作用下使成穴器附蓋閉合，完成一次播種作業。 3 打孔播種裝置的運動分析

利用三維建模軟件對打孔裝置進行三維建模并對運動軌跡進行模擬，設定播種機的作業速度為1.0 m/s，曲柄的轉速為300 r/min，成穴器端點運動軌跡如圖3所示。成穴器端點運動軌跡為隨連桿的擺動和隨播種機的直線運動的合成運動。

由圖3可以看出，打孔裝置的打孔位置和形狀均符合玉米打孔播種的要求。

4 結論

應用曲柄搖桿式打孔播種裝置進行寬壟膜上打孔播種，能夠滿足膜上打孔播種農藝要求，且其成穴器端點運動為擺動和直線運動的合成運動，運動軌跡合理。

參考文獻

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Abstract： For matching the technology extension of seasonal adjustment of soil， fertilizer and water for corn in dry land， a punching seeding device is designed. On the basis of field investigation， the plan of using linkage crank to punch on the film was carried out； it used 3D modeling software to set up 3D model for punching device and analyzed its motion. The result shows that the motion trajectory is reasonable， can meet the agronomic requirements of punch planting.

Key words： film mulching； double ridges； punching seeding； 3D design