電磁振動式棉花精密播種裝置的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計

劉永洪

（濰坊學(xué)院，山東 濰坊 261061）

棉花營養(yǎng)缽育苗移栽是具有中國特色的植棉手段之一，對棉花早發(fā)、提高棉花生產(chǎn)品質(zhì)具有重要的作用，在制缽育苗中，穴盤的精密播種是一道影重要工序，實現(xiàn)棉花種子機械化精播是棉花工制缽育苗的關(guān)鍵，但是目前，對棉花機械化單粒精播的研究幾乎是空白。所以結(jié)合現(xiàn)有精密播種技術(shù)研究設(shè)計一種先進的棉花精密播種裝置具有很高的實際意義。

1 整體結(jié)構(gòu)

播種裝置配備有排種器、種子分流裝置和缽盤輸送機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1 所示。主要由電磁振動排種器、分流裝置、缽盤輸送機構(gòu)、導(dǎo)種管、電磁鐵和機架等組成。

圖1 電磁振動式棉花精密播種裝置

2 電磁振動排種器的設(shè)計

排種器是影響整套播種裝置工作性能和質(zhì)量的關(guān)鍵部件。本裝置是針對光籽棉種而設(shè)計的，棉種的形狀不規(guī)則，傳統(tǒng)的排種器不能滿足播種要求，所以選用電磁振動排種器。通過電磁振動的方式，使得棉種沿排種盤內(nèi)螺旋軌道勻速上升，最后由排種口排出，為滿足單粒精播要求，棉種在排種器內(nèi)運動時，需實現(xiàn)單列有序排列。結(jié)合電磁振動理論，對棉種的力學(xué)和運動特性進行分析，設(shè)計完成排種盤的基本結(jié)構(gòu)型式如圖2 所示。

綜合考慮種子的形狀、尺寸、運動規(guī)律以及棉種與排種盤之間的摩擦系數(shù)等各種因素，得到排種盤的基本結(jié)構(gòu)尺寸如表1 所示。通過對排種盤結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計和選擇，最終實現(xiàn)了棉種在排種器內(nèi)的單列有序排列。

圖2 排種盤基本結(jié)構(gòu)

表1 排種盤結(jié)構(gòu)尺寸

3 分流裝置的設(shè)計

分流裝置的基本結(jié)構(gòu)如圖3 所示。從排種盤輸出的單列有序的棉種通過過渡圓弧通道3 進入分流通道1，然后落入分流通道上均布的孔內(nèi)，多余的種子沿傾斜通道4 落入集中器5，實現(xiàn)棉種的回收。考慮到棉種的大小不一，對棉種進行了篩選，取大小適中棉種進行形狀和尺寸分析，確定孔口的形狀和尺寸，設(shè)計完成分流通道如圖4 所示。

圖3 分流裝置結(jié)構(gòu)

圖4 分流通道結(jié)構(gòu)圖

分流通道上下兩個表面分別均勻分布6 個與種子形狀大小相似的孔，且兩表面上6 個孔在水平面上的位置完全錯開。兩表面之間插進一塊可抽動的活動板，在板的長度方向上均勻布置6 個高度跟種子厚度相近且只允許一粒種子平躺在其中的槽孔。初始位置，活動抽板上6 個孔與上表面上6 個孔對應(yīng)重合，種子在運動過程中落入各個種子槽中，實現(xiàn)進種動作；抽動活動抽板，使其6 個孔與下表面上6 個孔對應(yīng)重合，種子落入導(dǎo)種管，進入相應(yīng)的缽盤中，完成排種動作。

4 結(jié) 語

考慮到棉種尺寸范圍分布較大，在實驗時對棉種進行篩選，實驗用棉種平均尺寸長×寬×高為8.6 mm×4.6 mm×4.2 mm。在室內(nèi)進行正交試驗分析，試驗結(jié)果表明，該播種裝置單粒率達到91%以上。滿足精密播種要求，解決了光籽棉種的單粒精密播種問題。