小型農(nóng)用液肥播種一體機總體方案設(shè)計

鄭文娟+富強

摘 要：根據(jù)農(nóng)學知識、農(nóng)用生產(chǎn)需求，介紹了小型農(nóng)用液肥播種一體機的結(jié)構(gòu)特點、主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對液肥播種機的整體結(jié)構(gòu)分割為播種機、施肥機兩大部分，并對其主要零部件做獨立的設(shè)計研究，保證了液肥播種機的快速、可靠及安全性能，從而減少農(nóng)業(yè)成本，提高播種施肥的效率。

播種和施肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。以往通過手工施肥主要以固體肥料為主，隨著肥料種類的不斷研究，滲透性更好、營養(yǎng)成分更高的液體肥料已逐漸被廣泛的應(yīng)用。對于液體肥料的施加，一般采用噴壺形式噴灑，不僅使得肥料浪費嚴重，要在較短時間內(nèi)完成播種和施肥的難度加大。針對這一現(xiàn)象，本文對小型農(nóng)用液肥播種一體機進行了設(shè)計研究。

1 施肥機構(gòu)的設(shè)計

主要工作部件的選擇與設(shè)計

（1）加壓部件

對于液氮和液體肥料中的液體肥料，可以使用普通的農(nóng)用隔膜泵。因為它屬于容積泵，流量隨泵流量的變化較小，在低壓下可相對穩(wěn)定工作。同時便于調(diào)節(jié)流量，適應(yīng)生產(chǎn)中工作速度的變化。

（2）噴射部件

噴頭部分要求噴射流量均勻，液肥能夠準確的噴到指定的肥溝，不能噴到溝外或溝墻上，結(jié)構(gòu)需簡單，功率耗費不能過高。因此設(shè)計時噴頭噴出的液體應(yīng)為柱狀，且不能出現(xiàn)大錐角，且噴出液肥的壓力不能過高，這樣可減少沖倒溝墻的可能性，從而降低系統(tǒng)的功率消耗。按照以上的設(shè)計要求以及對各結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究，設(shè)計噴頭為長流道式結(jié)構(gòu)。流道長度為40mm，直徑為2～10mm。

（3）儲存部件

儲存部件的選用主要考慮了液體肥料的性質(zhì)，采用了無壓型復(fù)合肥箱，主要由耐腐蝕工程塑料制成的。

2 播種機構(gòu)的設(shè)計

2.1 排種開溝器的設(shè)計

目前使用的排種器有XGJP型垂直型孔輪式排種器，排鐘精確，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠；還有靴式開溝器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜但種溝平整，雙苗帶分布均勻，實現(xiàn)雙壟播種。本文設(shè)計的尖角開溝器主要考慮入土能力、開溝寬度、動土狀態(tài)、回土速度等因素，如圖1所示。

2.2 鎮(zhèn)壓裝置的設(shè)計

鎮(zhèn)壓器能夠讓松弛的耕作層變得緊實，孔隙率合適，并有反潤效果。鎮(zhèn)壓輪是鎮(zhèn)壓機構(gòu)的重要部分。恰當?shù)逆?zhèn)壓，能減少土地中的大空隙，避免水分流失，使土壤保墑，增強土壤毛細管作用。本文機械采用通用機架，在作業(yè)時可卸下排種系統(tǒng)和施肥系統(tǒng)，因此采用壓力分布均勻的圓柱鎮(zhèn)壓輪對種溝和肥溝進行覆土后鎮(zhèn)壓，如圖2所示。

2.3 排鐘裝置的設(shè)計

本文排種機構(gòu)以設(shè)計簡單、排種靈活、排種順暢為出發(fā)點，通過鏈輪的旋轉(zhuǎn)撥動種子向下移動，鏈輪為旋轉(zhuǎn)一定的角度，會帶出一部分種子進入下種器，通過控制鏈輪的速度可控制排種的速度。如圖3所示。

3 液肥播種機中間傳動裝置的設(shè)計計算

3.1 選擇鏈輪齒數(shù)

施播機的一個地輪給兩個排種器供應(yīng)動力，地輪直徑為D=360mm，地輪到排種器軸經(jīng)一級減速，傳動比為2：1。在6Km/h的作業(yè)速度下，排種頻率為31粒/s，遠小于排種器最高工作排種頻率。考慮地輪的打滑因素選取播種機構(gòu)小鏈輪齒數(shù)Z1=9；從動鏈輪齒數(shù)：Z2=2×9=18取Z2=17。

4 小型液肥播種一體機的總體設(shè)計方案

小型液肥播種一體機的整體結(jié)構(gòu)如圖4所示。本機為全懸掛結(jié)構(gòu)，選用當前小型播種機的通用機架，兩個播種單體可播兩壟，每壟可播兩行，兩行壟側(cè)施肥。每個播種單體上有肥箱、排種器、排種開溝器和覆土器。液肥箱、液泵排肥開溝器安裝在機架上，加壓裝置選擇隔膜泵，采用地輪限深并為排種器和液泵提供動力。

5 結(jié)語

本文所設(shè)計的播種施肥機構(gòu)的精度高，加上液體肥料的優(yōu)點，使該機具有極大的實用意義，而且操作簡便，大大減輕了工人的勞動強度，并且適應(yīng)時代發(fā)展需要，經(jīng)濟性能好，能迎合目前市場需要。

參考文獻

[1]付尚云等.追施液態(tài)氮（N）素化肥的方法研究[J].農(nóng)機化研究. 2004.

[2]程亨曼.多功能液態(tài)深施機的設(shè)計[J].農(nóng)機化研究. 2005.

[3]黃燕等.液體肥料施用過程中噴頭流量影響因素的分析[J].黑龍江八一農(nóng)墾大報.2005.

[4]徐灝等.機械設(shè)計手冊第3卷[M]. 北京：機械工業(yè)出版社.2002.8.

[5]梁瑞風等.大豆葉面噴施液肥試驗示范研究[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學與綜臺究. 2001.

[6]楊紅帆.2BD-16型精密播種機的研究設(shè)計[J].農(nóng)機化研究. 2001.

作者簡介

鄭文娟（1990-），女，黑龍江五常，碩士，大連科技學院，助教，研究方向：機械設(shè)計制造。