半自動玉米肥團移栽機的設計

摘 要 針對目前玉米肥團人工移栽勞動強度大、生產成本高等問題，設計了一種半自動玉米肥團移栽機來解決以上問題。玉米肥團移栽機主要由傳送機構、栽植機構、分苗機構、送苗機構及開溝與覆土器等機構構成。該機采用縱橫傳送帶聯合傳送的形式，栽植完一列玉米苗后由水平傳送帶自動輸送下一列，使用槽輪機構實現間歇送苗。并利用吊籃栽植器實現穩步、等間距放苗，從而達到自動移栽的效果。玉米肥團移栽機作為玉米肥團育苗技術推廣的必需品，具有提高栽植效率、降低勞動成本的重要作用。

關鍵詞 玉米肥團育苗；移栽機；自動傳送；吊籃栽植器

中圖分類號：S233.73；S513 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.08.001

玉米是我國的第二大糧食作物，在我國種植分布范圍廣；同時，是一種高產、穩產的糧食作物，其生產總值在國民經濟中占有很重要的地位。玉米籽粒含有豐富的營養，不但是我國重要的糧食作物，而且是發展畜牧業的重要飼料，又是輕工業、食品業等不可缺少的原料之一，所以做好玉米生產對農業、農民、農村乃至整個國民經濟都有重要意義[1]。

目前，我國玉米種植的模式大部分采用直播方式，然而直播玉米常常因為蟲、鼠、雀、獸等危害，造成缺苗斷壟、長勢參差不齊、大苗欺小苗和空稈率增多等現象，嚴重影響了玉米的產量，為此，相關科研人員對玉米種植模式的反復實驗研究，探索出一套玉米肥團育苗移栽實現高產的技術措施，該措施能使玉米增產2 100 kg/hm2，增產48.3%[2]，但是，由于玉米肥團育苗移栽比玉米直播每公頃多增加勞動力75個，使得最終出現玉米增產不增收的問題，玉米肥團育苗移栽也因此受限，沒有得到廣泛應用[3，4]。

本文針對玉米肥團移栽機械的弊端進行改進，設計一種具有自動送苗機構的玉米肥團移栽機。該機使用槽輪機構實現間歇送苗。并利用吊籃栽植器實現穩步、等間距放苗，從而達到自動移栽的效果。改進的玉米移栽機提高了玉米栽植質量，降低了農民的勞動強度和勞動力的投入，對改變玉米種植的模式具有一定的意義[5]。

1 結構設計方案

本方案中采用拖拉機牽引，選用上海紐荷蘭的SH504L型拖拉機來作為本移栽機的動力來源，利用拖拉機的動力帶動移栽機進行分苗、送苗、栽植入土等移栽工作。

本設計的主要工作機構為分苗機構、送苗機構和栽植機構。為了增加每次放置肥團的數量、降低勞動強度，本方案計劃將多個肥團整齊排列在一塊塑料板上，然后用塑料板托著肥團放置在分苗機構中，達到一次放置多個肥團的目的。

分苗機構的主要部件為縱向傳送帶和槽輪機構，其主要作用為將板上的每排肥團間隔性、有規律地送至送苗機構中。為了方便每次放置，板的寬度比縱向傳送帶要寬。

送苗機構的主要部件為豎直放置的橫向傳送帶和齒輪傳動機構，其主要作用是將板上的玉米苗有序地送至栽植機構中。為了實現這一功能，擬定在橫向傳送帶添加具有一定間距的小板，工作時通過小板將肥團推向栽植機構。

栽植機構的種類有很多，主要有盤式栽植器、吊籃式栽植器、帶式喂入栽植器及導苗管式栽植機等。吊籃式栽植器具有栽植穩定、不傷苗、適于缽苗和肥團育苗的移栽等特點，但其結構復雜、制作成本較高。為了保證較高的栽植質量，我們使用吊籃式栽植器。

2 工作原理

2.1 總體工作原理

拖拉機動力輸出軸通過萬向節與減速裝置相連接，減速裝置對來自拖拉機的動力進行減速，然后經齒輪傳動傳給一級傳動軸。一級傳動軸上的主驅動鏈輪通過一級傳動鏈將動力傳給從驅動鏈輪，從驅動鏈輪通過帶動轉動軸帶動吊筒式栽植器工作；一級傳動軸上的主動V型帶輪通過V帶帶動從動V型帶輪，從而帶動槽輪機構工作；一級傳動軸帶動軟軸轉動和齒輪嚙合運動，從而帶動分苗機構工作。在肥團栽植入土前，開溝器會開出一條矩形的栽植溝，入土后，覆土器會將溝旁的土覆蓋在肥團的表面。

本移栽機工作時要求用貯苗板盛放肥團，肥團在貯苗板上以一定間隔有序地擺放。放苗時，由人工將貯苗板及肥團一起放置在送苗平帶上。

2.2 送苗機構工作原理

當一列肥團移栽完成后，槽輪機構中的槽輪便轉動促使貯苗板隨著送苗平帶移動一定距離，以將下一列肥團送入分苗機構。貯苗板上的肥團全部移栽完成后，該貯苗板會受到后面貯苗板的推動作用而繼續移動；貯苗板到達送苗平帶盡頭時，因重力作用滑落入貯板箱。

2.3 分苗機構工作原理

當肥團進入分苗機構時，分苗平帶輪的轉動帶動有小板的平帶運動，平帶上的小板便推動肥團進入導苗筒。此時，栽植器的一個吊筒運動到導苗筒的下方，肥團便通過導苗筒準確地落入栽植器中。

2.4 栽植機構工作原理

工作時，吊筒在配重和自身重力的作用下始終垂直于地面。吊筒運行到上部位置時，肥團被送入吊筒；吊筒運行到最低位置時，吊筒底部的鴨嘴由于傳動機構的作用而張開，肥團落入犁好的栽植溝中。

重復以上1～4所述的工作過程，以此循環，隨著拖拉機的前進，移栽機便持續移栽肥團。

3 移栽機總體結構與裝配圖

本移栽機包括機架、送苗機構、分苗機構、栽植機構、減速裝置、傳動裝置、行走輪、開溝器、覆土器、限深輪、貯板箱及貯苗盤。其中，送苗機構和分苗機構設于機架上，其中分苗機構位于送苗機構的上方；栽植機構位于分苗機構下方、送苗機構的右側；減速裝置固定在機架內的前方，與拖拉機動力輸出軸同高；傳動裝置分布在機架內部，連接各運動機構；行走輪位于機架下方；開溝器和覆土器分別位于栽植機構的前方和后方；限深輪位于開溝器前方，貯苗盤焊接于機架頂部，貯板箱焊接在機架上，位于送苗機構的正下方；機架上有掛接件與拖拉機牽引裝置連接。移栽機總體裝配如圖1、圖2所示。

1.機架 2.送苗機構 3.貯苗盤 4.導苗筒 5.分苗機構 6.階梯豎軸 7.從動齒輪 8.主動齒輪 9.槽輪 10.撥銷盤 11.傳動裝置 12.上牽引掛件 13.減速裝置 14.下牽引掛件 15.限深輪 16.軟軸 17.開溝器 18.栽植機構 19.覆土器 20.行走輪 21.貯板箱 22.送苗平帶 23.支撐桿 24.帶小板的平帶 25.分苗平帶輪 26.一級傳動鏈 27.一級傳動軸、28.二級傳動軸 29.主動V型帶輪 30.主驅動鏈輪 31.從動V型帶輪 32.三級傳動軸 33.從驅動鏈輪 34.圓盤機架 35.傳動機構 36.吊筒 37.動軸承 38.光軸

4 重要機構結構說明

吊籃栽植器是本移栽機的技術要求較高的部分，是核心技術部分之一。栽植器主要包括張開機構、接收機構，傳動機構、支撐機構及輪盤等機構。動力由輸入端傳到支撐桿末端的齒輪，通過鏈條傳到張開機構，張開機構中有一對張開齒輪，兩個張開齒輪偏心分別用定桿連接接收裝置底部兩擋板。工作時，隨輪盤的轉動，張開齒輪帶動擋板支桿左右運動，完成擋板打開、閉合，從而實現肥團的移栽過程。栽植器在工作時，肥團在最底部的線速度方向與拖拉機行走方向相反，避免了肥團栽入土中時出現傾倒的現象。栽植器結構見圖3。

5 結語

探討半自動玉米肥團移栽機的設計，并對玉米肥團移栽機的設計做了進一步研究。設計出能夠一次性完成開溝、栽植和覆土等工作的移栽機，大大降低了人工勞動強度。移栽機采用縱橫傳送帶進行送苗，在前一列傳送完與下一列開始傳送的時間段內，由于拖拉機仍在行駛，所以會產生比預期苗間距要寬的苗間距；移栽機設計僅建立在理論上，還需在實體試驗后進行改善。

參考文獻

[1]房駿，陳宏波.玉米育苗移栽機械化技術介紹[J].農機市場，2010（12）：57-58.

[2]黎玉平，邵明星，王建明.高寒山區玉米肥團育苗移栽效益分析及技術應用[J].農家之友，2010（9）：18.

[3]徐燕，任紅，王竹，趙曉燕.不同播栽方式對玉米生產效益的影響[J].貴州農業科學，2011，39（8）：69-71.

[4]董巍，羅華剛.不同栽培方式對玉米產量的影響[J].農技服務，2010，27（5）：561-564.

[5]劉曉明.玉米移栽機具試驗與技術要求[J].農機科技推廣，2013（6）：51.

（責任編輯：劉昀）