與1GN-200型旋耕機(jī)配套播種機(jī)的設(shè)計(jì)研究

張木林

（山西省農(nóng)機(jī)研究院，山西 太原 030002）

1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該機(jī)與1GN-200旋耕機(jī)配套，一次可完成旋耕、施肥、播種及鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)，主要用于小麥、谷子、高粱等作物。在已耕或未耕土地上進(jìn)行旋耕、施肥播種作業(yè)。

外形尺寸 1470mm×2140mm×1260mm

排種器形式 標(biāo)準(zhǔn)小槽輪

排肥器形式 攪刀撥輪式

播種量 75～450kg/hm2

施肥量 150～750kg/hm2

播種深度 0～7cm

作業(yè)速度 2～4km/h

2 結(jié)構(gòu)及工作原理

旋耕施肥播種結(jié)構(gòu)見圖1所示。

在旋耕機(jī)主梁兩側(cè)的法蘭盤上，固定兩個(gè)連接板，使旋耕機(jī)主梁與連接板連為一體。種肥箱側(cè)板固定在其上方，種肥箱中間用隔板分為兩部分，前邊為肥箱，后邊為種箱，下邊固定排肥、排種裝置；兩連接板之間(位于旋耕機(jī)后上方)有一根橫梁，上面安裝開溝器，開溝器在橫梁上可根據(jù)需要進(jìn)行移動(dòng)，可調(diào)節(jié)行距；兩端各有一個(gè)播深調(diào)節(jié)臂上下移動(dòng)，可調(diào)節(jié)播種深度；鎮(zhèn)壓輪支臂一端安裝在連接板上，另一端連接在鎮(zhèn)壓輪上；在鎮(zhèn)壓輪支臂與可安裝有活節(jié)螺旋限深調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，可調(diào)節(jié)旋耕深度。

工作時(shí)，拖拉機(jī)通過動(dòng)力輸出軸將動(dòng)力傳給旋耕機(jī)，驅(qū)動(dòng)刀軸旋轉(zhuǎn)，將未耕土壤翻轉(zhuǎn)打碎。鎮(zhèn)壓滾筒隨拖拉機(jī)前進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，通過鏈條將動(dòng)力傳給播種施肥機(jī)構(gòu)，排出的化肥和種子經(jīng)施肥與播種開溝器。分別導(dǎo)入旋耕后的土壤中，化肥位于種子下方5cm處，鎮(zhèn)壓滾筒隨即以均勻適當(dāng)?shù)膲毫簩?shí)種床。

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

（1）播種施肥裝置。旋耕播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)一般用于旋耕條播小麥等作物，有時(shí)也用于旋耕、播種玉米、大豆等作物，因此，該機(jī)選用標(biāo)準(zhǔn)外槽輪式播種裝置。以播種麥類為主，兼播玉米、高粱、谷子和豆類。

從國(guó)內(nèi)外的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)和多年生產(chǎn)實(shí)踐證明，在播種的同時(shí)施用化肥，是合理利用化肥促進(jìn)糧食增產(chǎn)的一項(xiàng)有效措施。因此，近幾年國(guó)內(nèi)外研制的旋播機(jī)都增加了施肥裝置，該機(jī)的施肥裝置選用攪刀式排肥裝置。配制方法有兩種，一是根據(jù)我國(guó)農(nóng)村耕地時(shí)先將肥料撒到地表，再翻入土中的習(xí)慣，設(shè)計(jì)將肥料撒在旋耕機(jī)前未旋耕的土地上，再用旋耕刀將它們與土壤翻轉(zhuǎn)混合；二是在每個(gè)播種開溝器的前邊增加一個(gè)施肥開溝器，肥料施在種子正下方5cm處。

（2）鎮(zhèn)壓傳動(dòng)裝置。現(xiàn)有的旋耕播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)中的鎮(zhèn)壓輪，采用傳統(tǒng)鎮(zhèn)壓輪，其傳動(dòng)部分大都采用加設(shè)兩個(gè)地輪的方法。這種方法一是增加了機(jī)重和成本，二是地輪分別走在已耕地上和未耕地上，打滑嚴(yán)重，傳動(dòng)不可靠。傳統(tǒng)鎮(zhèn)壓輪形式簡(jiǎn)單，鎮(zhèn)壓強(qiáng)度不夠，影響播種作業(yè)質(zhì)量。該機(jī)設(shè)計(jì)了一種大直徑整體滾筒式鎮(zhèn)壓裝置，在直徑400mm的滾筒上設(shè)有若干排凸齒，易于增加鎮(zhèn)壓強(qiáng)度，鎮(zhèn)壓后使種床形成壟溝，有利于防寒保溫、抗旱保墑、提高出苗率以及苗期的生長(zhǎng)。

（3）限深調(diào)節(jié)器。旋耕后的土壤非常松軟，不利于種子發(fā)芽和保墑，現(xiàn)有的旋耕機(jī)，一般無限深調(diào)節(jié)裝置，工作時(shí)，靠拖拉機(jī)位調(diào)節(jié)或力調(diào)節(jié)進(jìn)行仿形，單獨(dú)旋耕作業(yè)時(shí)，能夠滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，若與播種機(jī)等進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)時(shí)，靠拖拉機(jī)的力調(diào)節(jié)或位調(diào)節(jié)控制播深遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，經(jīng)常出現(xiàn)耕深偏大、冒黑煙，播深不穩(wěn)現(xiàn)象，如圖2所示，鎮(zhèn)壓輪與旋耕機(jī)鉸接，開溝器位于旋耕后的松土中，阻力較小，可忽略不計(jì)。

圖2 旋耕機(jī)與鎮(zhèn)壓輪受力簡(jiǎn)圖

式中M為旋耕機(jī)的傳動(dòng)力矩；Q為鎮(zhèn)壓輪的工作阻力；F為旋耕刀的工作阻力。當(dāng)鎮(zhèn)壓輪相對(duì)旋耕機(jī)升高時(shí)，即Q減小，F(xiàn)減小，則旋耕機(jī)耕深增加；當(dāng)鎮(zhèn)壓輪相對(duì)旋耕機(jī)降低時(shí)，即Q增大，F(xiàn)增大，則旋耕機(jī)耕深減小。該機(jī)采用在鎮(zhèn)壓輪的兩端鎮(zhèn)匿輪支臂和連接板之間，各裝一個(gè)活節(jié)螺旋限深調(diào)節(jié)器的方法，控制旋耕深度和播深，改善了旋耕機(jī)的工作狀況。其實(shí)質(zhì)是通過限深調(diào)節(jié)器使鎮(zhèn)壓輪與旋耕機(jī)剛性連接，鎮(zhèn)壓輪相對(duì)旋耕機(jī)位置一定。調(diào)節(jié)限深調(diào)節(jié)器，改變鎮(zhèn)壓輪與旋耕機(jī)的相對(duì)位置，即Q、F一定，從而達(dá)到調(diào)整、穩(wěn)定耕深的目的。

（4）連接板。為現(xiàn)有的旋耕機(jī)配備播種施肥裝置，關(guān)鍵在于如何使它們能方便地連為一體?？紤]到目前旋耕機(jī)在農(nóng)村的保有量比較大及用戶安裝使用方便，該機(jī)設(shè)計(jì)了一種連接板，用螺拴直接固定到旋耕機(jī)主梁的法蘭盤上，連接板上面固定種肥箱，下面固定開溝器，后邊連接鎮(zhèn)壓輪。對(duì)現(xiàn)有的旋耕機(jī)不用做任何零部件的改裝和更換。

（5）開溝器。因開溝器位于旋耕機(jī)之后，土壤在拋灑過程中，阻力很小。因此，該機(jī)開溝器采用薄壁管彎曲成型，開溝器胸部曲率半徑在200～300mm之間。過大，會(huì)阻礙旋耕刀拋起的的土壤下落，覆土量不夠，種溝過深；過小，不利于種子下落，增大阻力。

為旋耕機(jī)配套時(shí)，受拖拉機(jī)懸掛能力的限制，為使機(jī)器重心盡量靠前，開溝器只能排成一行，且行距不能過小。通過試驗(yàn)，當(dāng)行距為170mm，田間無大根茬時(shí)，能正常作業(yè)。播種時(shí)，撒肥板同時(shí)在未耕地上撒肥，也能正常作業(yè)。但當(dāng)深施肥，將施肥開溝器與播種開溝器排成一排時(shí)，則形成了一個(gè)密布的耙，堵塞嚴(yán)重，不能作業(yè)。該機(jī)將施肥開溝器放在播種開溝器前邊，施肥開溝器也采用播種開溝器的形式，但直徑須增大，形狀為橢圓形(沿前進(jìn)方向?yàn)殚L(zhǎng)邊)，這樣作業(yè)效果也能滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求。

3 結(jié)語(yǔ)

該機(jī)總體布置緊湊、連接方便、設(shè)計(jì)合理、使用可靠、調(diào)整、操作簡(jiǎn)單，作業(yè)性能符合農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，特別是整體式大直徑鎮(zhèn)壓滾筒的配置，鎮(zhèn)壓強(qiáng)度好，抗旱保墑，在我國(guó)干旱地區(qū)推廣使用有著廣闊的前景。