智能化玉米免耕精量播種機(jī)設(shè)計與調(diào)整

趙建　趙洪華　胡志通　湯承龍

摘 要：隨著智能化的發(fā)展和現(xiàn)代化的進(jìn)行，許多傳統(tǒng)的耕作方式已經(jīng)逐漸被自動化機(jī)械所取代。在農(nóng)作物播種領(lǐng)域，各式播種機(jī)已經(jīng)逐漸普及，展現(xiàn)出了高效率、節(jié)約人力成本等多方面的優(yōu)勢。文章立足于當(dāng)下玉米播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，基于目前播種機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和功能，對播種機(jī)關(guān)鍵運動部件的運動參數(shù)、尺寸等方面提出優(yōu)化設(shè)計思路，旨在提高整機(jī)的智能化和可靠性。最終實現(xiàn)玉米免耕精量播種機(jī)工作效率與智能化程度的進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：智能化；播種機(jī)；農(nóng)業(yè)機(jī)械；優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號：S223.2+4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）35-0038-02

Abstract： With the development of intelligence and modernization， many traditional farming methods have been replaced by automatic machines. In the field of crop sowing， various types of planters have been gradually popularized， showing the advantages of high efficiency， saving labor costs and so on. Based on the present situation of the development of corn seeder and the main structure and function of the planter， this paper puts forward the idea of optimizing the motion parameters and dimensions of the key moving parts of the planter. The aim is to improve the intelligence and reliability of the whole machine， so that the work efficiency and intelligent degree of maize no-tillage precision corn seeder are further improved.

Keywords： intelligent； seeder； agricultural machinery； optimal design

前言

在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中，自動化機(jī)械以其高效率、高可靠性等特點逐漸應(yīng)用于農(nóng)作物播種、收割等各個方面，同時勞動力成本隨著社會的發(fā)展也逐漸變高，因此傳統(tǒng)的手工勞作已經(jīng)逐漸被自動化機(jī)械所取代。自動化農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中起著越來越重要的作用。

在農(nóng)作物播種領(lǐng)域，各式播種機(jī)已經(jīng)逐漸普及，本文立足于當(dāng)下玉米播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，基于目前播種機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和功能，對播種機(jī)關(guān)鍵運動部件的運動參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸等方面提出優(yōu)化設(shè)計思路，綜合目前各種農(nóng)機(jī)的優(yōu)點，進(jìn)一步將智能化融入其中，實現(xiàn)智能化玉米免耕精量播種機(jī)的設(shè)計與調(diào)整。

進(jìn)行智能化玉米免耕精量播種機(jī)設(shè)計與調(diào)整，一方面可以為農(nóng)業(yè)機(jī)械的革新發(fā)展提供一種思路，另一方面也可以有效促進(jìn)智能化在農(nóng)機(jī)方面的深入應(yīng)用。這對于促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械整體發(fā)展有重要意義。

1 結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計

如圖2所示，免耕精量玉米播種機(jī)主要由機(jī)架、仿形單體、牽引機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、播種單體、施肥機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)等組成。仿形單體采用平行四連桿結(jié)構(gòu)，可以使播種單體始終與機(jī)架大梁處于平行狀態(tài)。排種器選用目前較為先進(jìn)的指夾式排種器，可以在高速度環(huán)境下工作[3]，實現(xiàn)精密播種。

采用星輪滅茬器，連接在四桿仿形機(jī)構(gòu)上，可以在滅茬的同時減少對于地表的破壞。根據(jù)機(jī)器行進(jìn)速度選擇直徑為430mm的缺口單圓盤施肥開溝器，具有破茬、分茬、切草、防堵塞、防纏繞的功能。排肥器采用雙絞龍式排肥器，可以打碎因潮濕固結(jié)在一起的肥料塊。選用雙側(cè)獨立式限深輪，控制開溝圓盤的工作深度。播種單體后端選用V型覆土鎮(zhèn)壓輪，采用彈簧加載的方式，可以更好的將土塊壓碎回土。整機(jī)優(yōu)化設(shè)計使重播率降到了8%～12%，漏播率降到了6%～9%，播種株距合格率可達(dá)到87%～94%。

2 功能優(yōu)化設(shè)計

2.1 深松功能

傳統(tǒng)的耕種方式容易形成犁底層，深松免耕技術(shù)可以打破犁底層，增加土壤的透氣性和儲水能力[1]。該機(jī)中深松鏟能夠在不粉碎土壤、不破壞耕層的情況下進(jìn)行深松作業(yè)，且土壤平整均勻，田地深淺一致，一般作業(yè)深度在25～32cm之間，深松間隔小于70cm，同時整機(jī)配置了大功率牽引機(jī)，保證了整機(jī)具有良好的通過性。

2.2 免耕功能

免耕技術(shù)可以不翻動表土，使殘留的作物殘茬保護(hù)土壤，該機(jī)使用的開溝器有足夠的入土能力，能在耕作的土地上開出有利于種子和作物根系生長發(fā)育的種溝。同時開溝器具有很強(qiáng)的單體仿形能力，能夠滿足播深均勻度的要求。

2.3 單體鎮(zhèn)壓功能

該機(jī)采用V型單體覆土鎮(zhèn)壓裝置，裝置上安裝壓簧，通過自身的重量對土塊進(jìn)行壓碎回土和對覆土進(jìn)行壓密，可以將濕土覆蓋在種子上并壓實，避免跑墑，保持種子周圍適宜的水分條件，提高種子的出苗率。

3 調(diào)整方法

3.1 播種株距和底肥施肥量的調(diào)整

播種株距調(diào)整和底肥施肥量的調(diào)整原理都是改變鏈輪的傳動比，在調(diào)整前需要分別查看株距調(diào)整參考表和壟距調(diào)整參考表，調(diào)整方法如圖3所示。

3.2 播種深度的調(diào)整

播種深度調(diào)整范圍為3cm～10cm，共8級，每移動一個槽位，改變播種深度1cm。具體調(diào)整方法如圖4所示。

3.3 施肥位置的調(diào)整

調(diào)整時，分別先松開三個調(diào)整螺栓，擰緊上部螺栓可以讓擠土刀下部接近豁口圓盤；如果擰緊后部螺栓，擠土刀前部會靠近豁口圓盤。

3.4 牽引水平高度的調(diào)整

機(jī)器在作業(yè)時前后應(yīng)呈水平狀態(tài)，如出現(xiàn)不水平時，需要改變牽引鉤在牽引梁上的位置，牽引橫梁上有高度調(diào)節(jié)孔，配合螺栓將牽引鉤固定在相應(yīng)的高度。

3.5 鎮(zhèn)壓強(qiáng)度的調(diào)整

鎮(zhèn)壓強(qiáng)度的調(diào)整可以保證土壤和種子的緊密接觸，調(diào)整方法是通過鎮(zhèn)壓強(qiáng)度調(diào)整手柄，使其脫離目前的定位槽，進(jìn)入到對應(yīng)強(qiáng)度的定位槽即可。

4 結(jié)束語

智能化免耕精量施肥播種機(jī)整機(jī)性能優(yōu)良，該機(jī)減少了作業(yè)環(huán)節(jié)和機(jī)械壓地次數(shù)；可以達(dá)到深松免耕，分層施肥，打破犁底層，積蓄雨水多，疏松土壤，作物根深穗大粒重抗倒伏的效果；其智能化水平高，可以實時監(jiān)測播種情況，也可以利用導(dǎo)航系統(tǒng)使農(nóng)機(jī)具按照預(yù)設(shè)路徑精準(zhǔn)作業(yè)。該機(jī)的成功研發(fā)可以帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，可解決目前國產(chǎn)播種機(jī)成本高，關(guān)鍵技術(shù)受制于人的局面，這對于提高我國高端智能農(nóng)機(jī)技術(shù)水平，促進(jìn)“三農(nóng)”發(fā)展具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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