丘區油菜精量播種機研究與開發?

□劉小譚唐　亮蔣立茂張　艷/.四川省農業機械研究設計院　.四川省農業機械鑒定站

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丘區油菜精量播種機研究與開發?

□劉小譚1唐亮1蔣立茂2張艷1/1.四川省農業機械研究設計院2.四川省農業機械鑒定站

油菜在四川農業生產中占有重要地位，也是四川省農業重點發展的特色經濟作物。四川油菜年種植面積在100萬hm2左右，油菜生產的效益在增加農民收入、提升農村居民生活水平和促進農業產業結構化調整等方面具有重要的作用。但是，目前油菜機械化播種普遍存在播種精度不高、生產效率低、機械化移栽秧苗難度大、易造成空穴、栽植密度小、適應西南丘區機型少、區域適應性差等問題。

本文針對目前油菜播種機存在的問題，結合四川丘區地形及油菜生產的農藝要求，研究出適合丘區使用的油菜精量播種機。該機具有體積小、重量輕、油耗低、播種效率高、播量調整精確、產品結構合理、操作方便、生產和操作安全可靠等優點。

1　總體結構及主要技術參數

1.1總體結構及工作原理

本項目設計油菜精量播種機的目的主要是為了實現丘陵地區油菜露地直播的高效率、高質量和窩距可調。該機具主要由播種機底盤、油菜精量排種器、排種速比變速裝置、行走鐵輪及播種器傳動系統組成，在丘陵地區工作時可與耕耘機懸掛，配備動力為6.3 kW，可實現3行精密直播。

本項目采用微型耕耘機為主機，由風冷柴油發動機提供動力，動力經離合器、主副變速箱、齒輪鏈條減速，帶動主軸旋轉，在主軸上安裝驅動輪，在機座后部安裝油菜精量播種裝置，實現油菜的精量播種功能。其總裝圖如圖1。

1.2主要技術參數和性能指標

丘區油菜精量播種機的主要技術參數和性能指標見表1。

2　丘區油菜精量播種機的研制

2.1播種機底盤的設計

油菜屬于淺播作物，在細碎平整的土地上播深一般為1～3 cm，但播種機容易出現顛簸，結合丘區的整地效果及墑情，播深應當適當加大，并可以控制。播種機開溝器的深度可以調節，但不能在播種過程中自動調節；要控制播深需要采用仿形機構。此外，油菜精量排種器本身不具有變速功能，農藝要求油菜種子的播量、播種密度需要根據種子的質量、土壤的肥力、墑情、播期等進行調整。播種機上需要增加播種速比變速裝置。如圖2所示，播種機底盤包含掛接裝置、機架、地輪、變速傳動裝置等。播種機底盤采用橫向仿形，地輪鏈傳動、變速傳動裝置齒輪傳動、排種器鏈傳動結構。

圖1　丘區油菜精量播種機總裝圖

表1　丘區油菜精量播種機的主要技術參數和性能指標

2.2油菜精量排種器的設計

針對現有油菜精量排種器大部分采用外槽輪結構，容易傷種，播種密度不易準確控制，播量調整困難，難以滿足油菜播期對密度的變化等問題，本設計做了以下優化設計，優化結構如圖3所示。

1）進種量控制裝置的優化設計。油菜種子直徑約1.2 mm，種型接近球形，流動性好，如果不對排種器的進種量加以限制，進種量會過大，種子容易在清種刷前堆積、摩擦，多余的種子被排種輪帶動通過清種裝置，影響排種精度。因此，需要優化設計成帶一定彈性的進種量控制裝置減輕種子對排種輪的壓力，允許適量種子進入排種輪進行充種，有利于減小清種裝置壓力，便于精量排種。

2）清種裝置的優化設計。改清種刷的泡沫材料為豬鬃或尼龍材質，防止泡沫材料過早損壞，增加清種刷毛的密度和面積，提高清種效果。

3）護種裝置的優化設計。在排種器毛刷后部至排種器頂種齒與排種輪嚙合處之間設置護種板，防止種子因重力、振動無序排出，提高排種的準確性。

2.3排種速比變速裝置的設計

農藝對油菜播種量及密度的控制要求差異較大。不同的品種，要求的密度不同；不同的地力要求的密度不同；不同的播期要求的密度不同。如果采用更換鏈輪調整傳動比的方式和結構來調整播種量，則需頻繁調整、操作繁瑣；而且鏈輪直徑的變化需要專門的張緊裝置，丘區油菜播種機要求結構緊湊、體積小，必須要精簡結構。為此，需要研制速比較多的變速裝置，通過齒輪換擋的方式進行快速調節。

圖2　丘區油菜精量播種機底盤

圖3　油菜精量播種機排種器

圖4　油菜精量播種機排種速比變速裝置

本設計采用鋼板沖壓箱體，三軸結構，Ⅰ軸為輸入軸，Ⅱ軸為中間軸，Ⅲ軸為輸出軸。Ⅰ軸上設置高低擋位和空擋，Ⅲ軸設置1、2、3、4擋，共8個擋位，可分別對應8個速比。結合播種密度的要求，8個速比可以對應8個窩距，完全能夠滿足油菜播種對于密度調整的需要，排種速比變速裝置如圖4所示。了田間試驗。試驗地總面積為2 hm2，播深3～6 cm可調，行距30 cm，理論窩距5～17cm（有級可調節）或條播，播種速度2.4 km/h，配套動力源功率為6.3 kW，油耗每公頃10.2 L。主要進行了油菜精量播種機的播種測試，通過試驗可以得出，該機播種效率高，播量調整精確、操作方便、性能穩定及油耗低的結論。

3　性能試驗與生產試驗

本機在四川省簡陽市不同地塊進行

4　總結

本文研究了一種重量輕、體積小、播量調整方便、油耗低的新型丘區油菜精量播種機。通過現場實驗驗證和測試，該機具有以下特點。

1）耕耘機和播種機匹配性好，耕耘機配套功能多。

2）省油，比普通類似機型省油0.1～0.2 L/h。

3）播種量控制精確，可通過調整速比變速裝置和充種型孔列數，快速調整播種密度充分滿足農藝對于品種、地力、墑情和播期等的要求。

4）操作控制方便，操作控制手柄位于兩個扶手上，帶有轉向離合，播行直、轉移便捷。

四川省科技廳科技支撐計劃“四川主要糧油作物機械化生產關鍵技術研究示范”（項目編號2013NZ0023）。