懸掛式免耕播種施肥機的設計方案

摘要：玉米作為彰武縣主要農作物，種植面積較大，但是作為機械化保護性技術免耕播種面積增長緩慢，已成為制約保護性耕作技術機械化發展的瓶頸。因此，研制生產符合本地區及周邊地區玉米種植特點和作業習慣的懸掛式免耕播種機，已成為當務之急。本文結合彰武地區實際，從動力配備、機架、開溝器、排種器的選擇等6個方面，明確了適合本地農業生產條件的免耕播種機設計方案，為機具的研發生產奠定了一定的基礎。

關鍵詞：玉米；免耕播種機；設計方案

中圖分類號： S223.2+4 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.13.009

玉米是彰武縣第一大糧食作物，各個鄉鎮都有廣泛種植，種植面積占全縣耕地面積的60%以上。近年來，隨著全縣農機裝備水平的不斷提高，玉米種植全程機械化技術和機械化保護性耕作技術推廣應用面積逐漸增大。但作為機械化保護性技術免耕播種面積增長緩慢，已成為制約保護性耕作技術機械化發展的瓶頸。究其原因，一是免耕播種的適應性不強，種植行距不適合當地種植習慣；二是由于土地使用權歸個體農戶，加之土地流轉少，土地規模經營小且零散，牽引式免耕播種機車身長，轉彎半徑大，作業沒有機耕作業道，播種作業播不到地頭，造成土地浪費或者增加雇機成本；三是免耕播種機價格高，一次性投入大，有的農民買不起，有的買得起，但擔心成本收回難。因此，研制生產符合本地區玉米種植特點和作業習慣的懸掛式免耕播種機已成為當務之急，刻不容緩。

1總體設計方案的確定

玉米免耕播種機是在沒有進行耕翻過的土地上工作，由于土壤堅硬，地表還有秸稈、枯草等覆蓋物，不易播種。考慮到彰武縣及其他農村地區玉米種植大多以家庭為單位，每個家庭種植面積十分有限，且種植行距在45～57厘米不等，無機耕作業道，不利于大型及牽引式機械作業，鑒于這些原因，確定設計方案如下。

1.1 配套動力的選擇

由于在未耕地上工作，即土壤比較堅硬，其開溝時的阻力大，所以牽引功率大，所以對于小型玉米免耕播種機來說，選擇的動力要比一般小型普通播種機所用的動力大一些，一般在22～37千瓦之間。

1.2 機架的選擇

機架是本機的基礎和骨架，在其上面安裝所有的零部件，由方管與槽鋼、角鋼等焊接而成，播種行距的調整也在此上實現。機架前橫梁用來焊接懸掛連桿，同時安裝防纏施肥開溝器和肥箱；后梁用來安裝種床清理機構、播種開溝器和種箱等，中間焊接2個橫梁以增加機架的抗彎強度和硬度。

1.3 開溝器的選擇

由于土地堅硬，施肥開溝器要有足夠的強度和硬度；地表有秸稈和枯草，故要求選擇入土能力強的開溝器，應用較多的是雙圓盤開溝器和尖角鏟式開溝器。圓盤開溝器不容易纏草或挑起草根，通過性能好；尖角式開溝器，溝形窄，入土性能好，可以自行回土，結構簡單，但作業中容易挑起根茬，且容易纏草，播種效果不好，因此選用雙圓盤式開溝器。

1.4 排種（肥）器的選擇

氣吸式排種器從種箱取種是通過風機引風作用在吸盤靠種腔一側形成負壓，將種子吸附在排盤上來實現的，要想吸住種子，風機就必須保持一個穩定的最低轉速，以確保風機最低負壓吸住排盤上的種子，由于彰武地區地塊小，種地基本上都是用中小型拖拉機，而中小型拖拉機輸出傳遞的動力轉速都隨油門大小變化，很難保證輸出轉數，所以氣吸式播種機實現精密播種難度大。氣吸式精量施肥播種機，風機與管路接口、風機與排種器接口很難密封，容易出現漏氣現象，導致風壓降低而不能吸種，造成空穴漏播。而指夾式排種器不需額外動力，只需排種盤轉動就能實現精密排種，讓快速精密播種變得簡單可靠。排肥器采用外槽輪式。外槽輪式排肥器的播量取決于槽輪的轉速及槽輪的有效工作長度。軸向移動槽輪時，即可改變工作長度，借以調節播量。當槽輪的工作長度不能滿足要求時，改變槽輪的轉速，即可擴大播量的調節范圍。

1.5 傳動比、傳動、起落和離合機構的設計和參數確定

玉米免耕播種機的設計必須符合農藝要求。根據本地區及周邊地區的實際情況，玉米的播種行距為45～70厘米，株距15～40厘米，傳動設計采用地輪經鏈條傳動到減速箱，減速箱經鏈條到傳動軸，經鏈條將驅動力傳遞到排肥、排種部件，使其轉動。調節變速箱變速比調整株距；玉米免耕播種機采用液壓式懸掛，機組結構相對緊湊，有利于在小地塊作業；增設強壓油缸，優化設計支點借助拖拉機重量對機具強壓，增加了破土能力，設計機具可有效減少自重。為了適應機具排種和排肥時不同播量的要求，即傳動比的變化，機具采用鏈輪傳動，通過改變不同的鏈輪和鏈條長度來實現不同播量的要求。

1.6 播種監控系統

應用微電腦技術，聲、光、數據三重顯示，由傳感器、連線、報警器、顯示器等組成；語音報警。漏播時報警、顯示播種粒數、統計作業面積。

2懸掛式免耕播種機的特點

根據全縣現行的農業生產模式，要求免耕播種機必須具有結構緊湊、性能完善、作業效率高、作業質量好等優點，同時必須適應當前農村的種植模式。在作業、運輸、播種過程中靈活方便，適合小地塊田間使用；能實現免耕單粒播種，粒距合格指數及種子破碎率、播種深度合格率符合國家標準；操作簡便、維修方便、成本低、可靠性高；免耕播種機播種為懸掛式2行機，可根據壟寬調整播種行距；有良好的強度和剛度，能適應惡劣的田間道路；完成高質量的免耕播種作業。

作者簡介：柴云霞，中專學歷，助理工程師，研究方向：基層農機技術推廣。