免耕播種機可調節式覆土鎮壓裝置的設計

摘要：播種時覆土鎮壓作業的質量對作物出苗和產量具有一定影響。針對現有的播種機覆土鎮壓裝置作業效果不佳的問題，設計一種可調節式覆土鎮壓裝置，并在整體結構優化改進的基礎上，增設鎮壓力測控系統，以期在作業過程中實現自動調節，從而提高覆土鎮壓作業質量。

關鍵詞：免耕播種機；覆土；鎮壓；測控系統

中圖分類號：S223.2 " " " "文獻標識碼：A " "文章編號：1674-1161（2024）01-0056-02

覆土和鎮壓是播種作業的關鍵環節[1-3]。播種機工作時，覆土裝置將種溝內的種子均勻覆蓋上細碎土壤，隨后鎮壓裝置對種子的上方土壤進行壓實。覆土鎮壓作業的質量決定著最終的播種深度和種子周圍土壤的壓實度，這可直接影響種子的生長環境，進而影響作物出苗和產量。目前，田間由于常年不動土，土壤硬度大、土塊大、地表不平整，現有的播種機覆土鎮壓裝置大多需要人工調整來改變覆土量和鎮壓強度，因此存在著手動調整不準確、種溝內土壤破碎、壓實不均勻等問題。對此，研究設計一種用于免耕播種機的可調節式覆土鎮壓裝置，以期改善覆土鎮壓作業效果。

1 整體結構與工作原理

可調節式覆土鎮壓裝置結構如圖1所示。

覆土裝置和鎮壓裝置由工作前端至工作后端依次設置在機架上。左右兩個覆土板通過覆土板安裝軸呈八字形安裝在機架上，可通過焊接在機架上的覆土限位板來實現覆土板的最低限位；仿形彈簧固定在覆土板安裝軸上，彈簧伸出部分掛在覆土板上，當覆土板遇到石塊時可實現上下仿形功能；覆土板上安裝拉簧和合頁，當阻力過大時可實現覆土板的左右調整；鎮壓輪架通過鎮壓輪架安裝軸安裝在機架上；控制器和壓力傳感器固定在機架上；彈簧兩端分別與壓力傳感器和彈簧安裝軸相連；液壓油缸尾部與油缸安裝軸鉸接，液壓油缸伸出軸與推桿作用軸鉸接；凸面齒狀鎮壓輪安裝在鎮壓輪安裝軸上，其上分布著5排輪齒，輪齒在鎮壓輪展開面上呈人字形排列，其可破碎種溝內的土壤，進而提高種溝壓實效果。

作業時，液壓油缸帶動鎮壓輪和鎮壓輪架繞機架轉動，彈簧安裝軸則隨鎮壓輪架轉動來帶動彈簧伸縮；通過壓力傳感器測得的壓力，再根據標定試驗結果來計算鎮壓力；控制器采集鎮壓力數據，并對液壓油缸進行控制，從而實現對鎮壓裝置鎮壓力的精準測控。

2 鎮壓力測控系統設計

鎮壓力測控系統的總體設計如圖2所示。

控制器通過鎮壓力傳感器來采集鎮壓力，并根據當前實際鎮壓力與目標鎮壓力的差值來調節液壓比例控制閥，以此來控制液壓油缸的伸縮，從而實現對鎮壓強度的調節。

控制器初始化后，讀取目標鎮壓力，再計算實際鎮壓力與目標鎮壓力的差值。當差值為正且大于允許誤差時，上升比例閥控制信號輸出，液壓油缸活塞桿收回，鎮壓強度減小；當差值為負且絕對值大于允許誤差時，下降比例閥控制信號輸出，液壓油缸活塞桿伸出，鎮壓強度增大；當誤差處于允許誤差內時，升降控制閥控制信號均不輸出，此時進入下一循環。鎮壓力控制軟件的工作流程如圖3所示。

3 結論

用于免耕播種機的可調節式覆土鎮壓裝置，能夠實現覆土作業的仿形調整和鎮壓強度的精準監測與控制，克服了現有的覆土鎮壓裝置在作業時的一系列弊端，大大改善了覆土鎮壓效果，不僅提升了播種作業質量，還可為作物出苗與生長發育提供良好環境，從而有利于作物穩產高產。

參考文獻

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[2] 白慧娟，方憲法，王德成，等.玉米播種機播深和壓實度綜合控制系統設計與試驗[J].農業機械學報，2020，51（9）：61-72.

[3] 董向輝，李海龍，高占文.刮板式輸送覆土器的設計[J].農業科技與裝備，2012（12）：19-20.

Design of Adjustable Soil Cover and Suppression Device for No-Till Seeder

WU Enjie1，2

（1.Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China; 2.Key Laboratory of Remanufacture and Innovation of Agricultural Machinery and Equipment in Liaoning Province， Shenyang 110161， China）

Abstract： "The quality of soil cover operation during seeding has certain influence on crop emergence and yield. In view of the problem of poor operation effect of the existing soil cover and suppression device of seeder， an adjustable soil cover and suppression device is designed， and the suppression force measurement and control system is added on the basis of the overall structure optimization and improvement， which can realize automatic adjustment during operation， so as to improve the quality of soil cover and suppression operation.

Key words： "no-till seeder; soil cover; suppression; measurement and control system