農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機的設計

劉正剛 姚增國 康敏 朱繼平 周加寶 曹軍

摘 要：文章對農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機的設計進行研究。將微耕機與播種施肥機整合，能夠同時實現(xiàn)旋耕、播種、施肥等作業(yè)，進一步提高田間作業(yè)的效率。農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機，由主機架和副機架構成，安裝在主機架上的驅(qū)動裝置通過變速箱驅(qū)動主機架下方的旋耕軸和行走輪轉(zhuǎn)動，副機架固連在主機架的后側(cè)，副機架上設有種、肥倉，種倉的出口處設有排種器。結構緊湊合理，傳輸簡單可靠，體積小，操作靈活。

關鍵詞：旋耕；施肥；精量播種機；主機架；副機架

我國的農(nóng)業(yè)機械化整體水平較低，設施農(nóng)業(yè)起步較晚，設施農(nóng)業(yè)因受空間限制，其機械化發(fā)展更是緩慢。當前，我國設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的土壤耕作、播種、施肥、微量灌溉、環(huán)境監(jiān)控等多為人工進行，工作環(huán)境差、效率低、勞動強度大，機械化程度和作業(yè)水平均較低。隨著我國對農(nóng)機產(chǎn)品加大研發(fā)和推廣，溫室和大棚等特殊環(huán)境下的設施農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品也逐漸增多，但當前的設施農(nóng)業(yè)機械除節(jié)水灌溉機械化程度較高外，耕作、植保、育苗、移栽等機械化程度都有待提高。

微耕機以小型柴油機或汽油機為動力實現(xiàn)行走、驅(qū)動旋耕軸動作，具有重量輕、體積小、結構簡單等特點，微耕機可以在田間自由行使，便于用戶使用和存放，省去了大型農(nóng)用機械無法進入山區(qū)田塊的煩惱，適用范圍廣、耕作效果好、作業(yè)效率高，是廣大農(nóng)民消費者替代牛耕的最佳選擇。

將微耕機與播種施肥機整合，能夠同時實現(xiàn)旋耕、播種、施肥等作業(yè)，進一步提高田間作業(yè)的效率?，F(xiàn)有微耕機的地輪后置，導致整機長度較長、體積較大，不夠緊湊，操作的靈活性受到限制。因此開發(fā)微耕、施肥和精量播種三位一體機很有必要，對現(xiàn)有農(nóng)作物提高效率、降低勞動強度、提升作業(yè)質(zhì)量、減少種子用量，提高畝產(chǎn)量等諸多問題具有重大意義。

1 農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機結構

隨著我國設施農(nóng)業(yè)種植面積的不斷擴大和客戶需求的不斷提高，設施農(nóng)業(yè)中廣泛使用的機械化裝備需求，無論從數(shù)量、功能還是質(zhì)量上都將有更新更高要求。我國設施農(nóng)業(yè)用耕種及種植類機具需要：開發(fā)節(jié)能環(huán)保專用微耕機，增強機具作業(yè)功能、提高配套比，向自動化、智能化方向發(fā)展，開發(fā)聯(lián)合作業(yè)、復式作業(yè)機具。

1.1農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機研究目的

針對設施農(nóng)業(yè)大多數(shù)棚室空間狹小，傳統(tǒng)的大田復式作業(yè)機具結構復雜、體積龐大，無法進棚作業(yè)，以及當前設施農(nóng)業(yè)種植采用的分段實施（先穴盤精密播種、再移栽）方式存在工序多、時間長、用工多、勞動強度大等問題，本項目擬基于設施農(nóng)業(yè)特殊的作業(yè)環(huán)境及農(nóng)藝特點，開發(fā)一種結構簡單、成本低廉、使用可靠、高效低耗、通用性強，集旋耕、施肥及精量播種功能于一體的、適合設施農(nóng)業(yè)作業(yè)環(huán)境和作業(yè)要求的復式作業(yè)機具——設施農(nóng)業(yè)用輕簡型旋耕施肥精量播種機。

1.2農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機結構

通過試制及農(nóng)田作業(yè)試驗，農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機設計主要結構（見圖1-4）要點包括以下方面。

（1）農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機主要包括主機架和副機架，安裝在主機架上的驅(qū)動裝置通過變速箱驅(qū)動主機架下方的旋耕軸和行走輪轉(zhuǎn)動，副機架固連在主機架的后側(cè)，副機架上設有種倉、肥倉，種倉的出口處設有排種器、肥倉的出口處設有排肥器，排肥器的下料口位于排種器下料口的左后方或右后方，將廢料灑在種子一側(cè)不直接與種子接觸防止燒死種子。驅(qū)動輪與種倉、肥倉并排設置，驅(qū)動輪通過傳動機構驅(qū)動所述排肥器和排種器轉(zhuǎn)動。主機架上設有扶手，扶手向后延伸至種、肥倉的后側(cè)，以便駕駛員操縱舒適。

（2）副機架的底部設有前、后支撐腿，前、后支撐腿位于種箱、肥箱的下方，前支撐腿位于排種器下料口的的前側(cè)，后支撐腿位于排肥器下料口的前側(cè)，前、后支撐腿的底端設有開溝鏟，可以先開溝再播種、施肥。副機架的前端設有連接桿，連接桿插入主機架后端設有的插槽內(nèi)通過螺栓固定。

（3）傳動機構包括橫向安裝在副機架底部的傳動軸，驅(qū)動輪的輪軸、排肥器的轉(zhuǎn)軸以及排種器的轉(zhuǎn)軸通過鏈條與傳動軸傳動連接。驅(qū)動輪位于種肥倉的左側(cè)，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動連接在左、右支撐臂之間，驅(qū)動輪的上方設有抵住左、右支撐臂的強壓桿，兩個強壓桿的底端分別鉸接在左、右支撐臂上，強壓桿的上端穿設在滑套內(nèi)，滑套固定在機架上。左、右支撐臂的上端分別與固定在副機架上的軸承座連接，傳動軸與軸承座內(nèi)的軸承配合安裝。左右支撐臂能夠相對于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)驅(qū)動輪的上下跳動，適應高低不平的地形。

2 農(nóng)用輕型旋耕施肥精量播種機作業(yè) 采用柴油機為驅(qū)動裝置，柴油機啟動后，掛檔即可實現(xiàn)行走和旋耕操作。主機架拖動副機架行走，先開溝，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，進而驅(qū)動排種器轉(zhuǎn)軸和排肥器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)播種和施肥作業(yè)。

3優(yōu)點

設施農(nóng)業(yè)用輕簡型旋耕施肥精量播種機一次行程可完成旋耕、施肥及精量播種等作業(yè)，具有以下優(yōu)點。

（l） -機多能、復式作業(yè)，可簡化作業(yè)程序、提高作業(yè)效率、降低作業(yè)成本，減少多種機具購置及維護成本。

（2） -機多能、復式作業(yè)，可減少機具多次進室（棚）作業(yè)次數(shù)，在減輕機具碾壓對土壤結構造成破壞的同時，節(jié)省機械耗能。

（3）精播作業(yè)，節(jié)約用種、免除間（定）苗作業(yè)，在減少勞動用工、降低勞動強度的同時，還可以促進作物水、肥均衡利用，具有促生長、保豐收的作用。

4結語

結構簡單、設計新穎，工作過程中，通過旋耕器、施肥器和精量播種器可一次性完成農(nóng)田的旋耕、施肥和播種作業(yè)，有效地提高了工作效率，且在播種過程中，通過精量播種帶表面的種穴，可達到精量取種的目的，解決了現(xiàn)有精量播種主要依靠人工進行點播，存在效率低、勞動強度大、作業(yè)質(zhì)量差等諸多問題。對提高作物產(chǎn)量，減少種子用量，降低種植成本具有積極的推廣意義。