智能化玉米免耕精量播種機設計與調(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)代化的進行，許多傳統(tǒng)的耕作方式已經(jīng)逐漸被自動化機械所取代。在農(nóng)作物播種領域，各式播種機已經(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。文章立足于當下玉米播種機發(fā)展現(xiàn)狀，基于目前播種機的主要結構和功能，對播種機關鍵運動部件的運動參數(shù)、尺寸等方面提出優(yōu)化設計思路，旨在提高整機的智能化和可靠性。最終實現(xiàn)玉米免耕精量播種機工作效率與智能化程度的進一步提高。

關鍵詞：智能化；播種機；農(nóng)業(yè)機械；優(yōu)化設計

中圖分類號：S223.2+4 文獻標志碼：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Abstract： With the development of intelligence and modernization， many traditional farming methods have been replaced by automatic machines.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，自動化機械以其高效率、高可靠性等特點逐漸應用于農(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)逐漸被自動化機械所取代。自動化農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中起著越來越重要的作用。

在農(nóng)作物播種領域，各式播種機已經(jīng)逐漸普及，本文立足于當下玉米播種機發(fā)展現(xiàn)狀，基于目前播種機的主要結構和功能，對播種機關鍵運動部件的運動參數(shù)、結構尺寸等方面提出優(yōu)化設計思路，綜合目前各種農(nóng)機的優(yōu)點，進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的設計與調(diào)整。

進行智能化玉米免耕精量播種機設計與調(diào)整，一方面可以為農(nóng)業(yè)機械的革新發(fā)展提供一種思路，另一方面也可以有效促進智能化在農(nóng)機方面的深入應用。這對于促進農(nóng)業(yè)機械整體發(fā)展有重要意義。

1 結構改進設計

如圖2所示，免耕精量玉米播種機主要由機架、仿形單體、牽引機構、驅(qū)動機構、行走機構、播種單體、施肥機構、液壓系統(tǒng)等組成。仿形單體采用平行四連桿結構，可以使播種單體始終與機架大梁處于平行狀態(tài)。排種器選用目前較為先進的指夾式排種器，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，連接在四桿仿形機構上，可以在滅茬的同時減少對于地表的破壞。根據(jù)機器行進速度選擇直徑為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。整機優(yōu)化設計使重播率降到了8%～12%，漏播率降到了6%～9%，播種株距合格率可達到87%～94%。

2 功能優(yōu)化設計

2.1 深松功能

傳統(tǒng)的耕種方式容易形成犁底層，深松免耕技術可以打破犁底層，增加土壤的透氣性和儲水能力[1]。該機中深松鏟能夠在不粉碎土壤、不破壞耕層的情況下進行深松作業(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，同時整機配置了大功率牽引機，保證了整機具有良好的通過性。

2.2 免耕功能

免耕技術可以不翻動表土，使殘留的作物殘茬保護土壤，該機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行壓碎回土和對覆土進行壓密，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

機器在作業(yè)時前后應呈水平狀態(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的高度。

3.5 鎮(zhèn)壓強度的調(diào)整

鎮(zhèn)壓強度的調(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)壓強度調(diào)整手柄，使其脫離目前的定位槽，進入到對應強度的定位槽即可。

4 結束語

智能化免耕精量施肥播種機整機性能優(yōu)良，該機減少了作業(yè)環(huán)節(jié)和機械壓地次數(shù)；可以達到深松免耕，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，也可以利用導航系統(tǒng)使農(nóng)機具按照預設路徑精準作業(yè)。該機的成功研發(fā)可以帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，可解決目前國產(chǎn)播種機成本高，關鍵技術受制于人的局面，這對于提高我國高端智能農(nóng)機技術水平，促進“三農(nóng)”發(fā)展具有重要意義。

參考文獻：

[1]宮秀杰，錢春榮，于洋，等.深松免耕技術對土壤物理性狀及玉米產(chǎn)量的影響[J].玉米科學，2009，17（5）：134-137.

[2]張晉國，趙金.玉米深松全層施肥精量播種機的設計[J].農(nóng)機化研究，2012，34（10）：89-91.

[3]魏澤川.指夾式玉米精密排種器的理論研究[J].遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院學報，2013（1）：22-24.