馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)研究

陳維剛 周魏巖 郭兵

摘?要：

馬鈴薯為我國重要的種植農(nóng)作物，隨著我國人口的增多，關(guān)于馬鈴薯的工業(yè)化種植，以及工業(yè)化種植中播種機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)研究，引起了設(shè)計(jì)人員及技術(shù)研究人員的重視。本文針對馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)，進(jìn)行簡要的分析研究。

關(guān)鍵詞：

馬鈴薯播種;播種機(jī);取種技術(shù);勺式取種

中圖分類號：S223.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230019

我國馬鈴薯種植具有面積大、范圍廣、地域地理復(fù)雜的特點(diǎn)，機(jī)械化種植是馬鈴薯機(jī)械化生產(chǎn)中關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。馬鈴薯種植機(jī)械化技術(shù)包括種薯預(yù)處理、供導(dǎo)種、取種、清種等機(jī)械化種植關(guān)鍵技術(shù)。其中，馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)的設(shè)計(jì)，以及取種技術(shù)的應(yīng)用，對于馬鈴薯的種植質(zhì)量，種植效率，產(chǎn)生了極大的影響。同時(shí)從宏觀的角度分析，其對于我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展進(jìn)度，以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。因此在實(shí)際發(fā)展中關(guān)于馬鈴薯播種機(jī)的機(jī)械式取種技術(shù)設(shè)計(jì)，以及機(jī)械取種技術(shù)的研究，引起了廣泛的關(guān)注。

1?我國馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中馬鈴薯的種植方式，以及馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式的取種技術(shù)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析，我國馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀較為良好，能夠?qū)崿F(xiàn)基本的機(jī)械化馬鈴薯種植。但從具體的技術(shù)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用效果方面分析，目前我國馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)的發(fā)展，還存在較多的問題，如播種機(jī)械與驅(qū)動機(jī)械的配置設(shè)計(jì)問題，取種技術(shù)的應(yīng)用效率問題。因此，未來我國馬鈴薯播種機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，還應(yīng)從機(jī)械配置設(shè)計(jì)研究，以及取種技術(shù)設(shè)計(jì)的實(shí)踐優(yōu)化研究方面進(jìn)行發(fā)展。

2?分析馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)發(fā)展中存在的問題

2.1?重復(fù)播種問題

重復(fù)播種問題為馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)應(yīng)用中，主要存在的一類問題。分析出現(xiàn)重復(fù)播種問題的原因?yàn)轳R鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)在設(shè)計(jì)中存在缺陷，無法準(zhǔn)確的判斷種子的種植情況，同時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻攔種子的能力較弱，造成在機(jī)械移動，以及取種種植的過程中出現(xiàn)了重復(fù)播種的現(xiàn)象。重復(fù)播種現(xiàn)象的出現(xiàn)，造成了一定的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，以及種植不均勻的現(xiàn)象，對于馬鈴薯的種植產(chǎn)量控制，以及對后期的水肥管理均造成了一定的影響。

2.2?漏播問題

馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)在應(yīng)用中，主要通過大型的播種機(jī)械，結(jié)合人工控制的方式進(jìn)行播種作業(yè)。在具體的播種作業(yè)控制中，出現(xiàn)漏播現(xiàn)象也較為多見。漏播現(xiàn)象的出現(xiàn)，造成馬鈴薯的種植不均勻，機(jī)械應(yīng)用效率降低，以及種植周期延長的現(xiàn)象。漏播問題的出現(xiàn)主要原因?yàn)椋翰シN機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)的實(shí)施，其構(gòu)件運(yùn)行間隔控制，以及種子傳輸控制出現(xiàn)問題，造成在機(jī)械移動的過程中出現(xiàn)了漏播現(xiàn)象，影響了馬鈴薯的播種質(zhì)量。

2.3?播種距離及頻率問題

馬鈴薯的機(jī)械化種植中為確保種植質(zhì)量，以及后期的種植產(chǎn)量，馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)在實(shí)施中，播種距離及播種頻率的設(shè)計(jì)控制，對于其技術(shù)的應(yīng)用效果造成了較大的影響。分析當(dāng)前馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)在應(yīng)用中出現(xiàn)播種距離及頻率的問題，主要表現(xiàn)為播種機(jī)機(jī)械內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性不達(dá)標(biāo)，構(gòu)件運(yùn)行出現(xiàn)沖突，造成在播種機(jī)運(yùn)行的過程中出現(xiàn)播種距離不均勻，播種頻率異常的現(xiàn)象。最終造成在馬鈴薯播種的過程中，出現(xiàn)了大范圍的漏播、重復(fù)播種現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了馬鈴薯的播種質(zhì)量。

2.4?傳動及播種速度問題

馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)的應(yīng)用，播種速率為評估技術(shù)應(yīng)用效果，以及馬鈴薯種植質(zhì)量的主要因素。當(dāng)前在應(yīng)用播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)種植馬鈴薯時(shí)，出現(xiàn)傳動及播種速度問題，則為普遍存在的一類問題。分析傳動及播種速度問題，主要表現(xiàn)為傳動帶設(shè)計(jì)長度不合格，造成在馬鈴薯種子的傳輸中，以及播種速度方面出現(xiàn)問題，影響了馬鈴薯的播種質(zhì)量。同時(shí)也造成了播種成本過高以及機(jī)械能耗過大，種植質(zhì)量不合格的現(xiàn)象。傳動及播種速度出現(xiàn)問題，對于播種機(jī)的機(jī)械性能發(fā)揮也造成了一定的影響。

2.5?取種堵塞問題

馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)在應(yīng)用中，取種堵塞問題為常見的一類問題。取種堵塞問題的出現(xiàn)，造成了馬鈴薯種植過程中出現(xiàn)機(jī)械卡頓、種植停頓以及機(jī)械故障、種子損壞的現(xiàn)象，嚴(yán)重的影響了機(jī)械種植質(zhì)量。取種堵塞問題的出現(xiàn)，主要原因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度，協(xié)調(diào)配合，以及內(nèi)部運(yùn)行控制機(jī)制存在問題，造成播種機(jī)的運(yùn)行配合，以及構(gòu)件協(xié)調(diào)出現(xiàn)問題，最終產(chǎn)生了取種堵塞現(xiàn)象，影響了播種機(jī)的實(shí)際應(yīng)用效果。

3?關(guān)于馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)設(shè)計(jì)中的改善措施分析

3.1?應(yīng)用自動補(bǔ)償技術(shù)

從馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的漏播、重復(fù)播種現(xiàn)象進(jìn)行分析，針對其控制系統(tǒng)實(shí)施自動補(bǔ)償技術(shù)，則為當(dāng)前技術(shù)發(fā)展中常用的一類優(yōu)化技術(shù)。該系統(tǒng)由紅外光電傳感器、單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī) 3 個(gè)部分組成。具體運(yùn)行中主要通過在播種機(jī)結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)補(bǔ)償播種器、探測裝置、傳感裝置、補(bǔ)償導(dǎo)管裝置、以及驅(qū)動電機(jī)裝置，實(shí)施自動補(bǔ)償技術(shù)。其技術(shù)在運(yùn)行中通過探測裝置及傳感裝置，針對機(jī)械播種情況，以及種子傳輸情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并將相關(guān)信號傳輸至單片機(jī)，通過單片機(jī)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行功率角度，實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)償作業(yè)功能。

3.2?應(yīng)用振動技術(shù)

馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)的應(yīng)用，為有效地降低種子堵塞現(xiàn)象，從機(jī)械控制以及機(jī)械能補(bǔ)償?shù)慕嵌确治觯瑧?yīng)用振動技術(shù)是提升馬鈴薯播種質(zhì)量、降低機(jī)械堵塞的主要措施。關(guān)于振動技術(shù)的應(yīng)用主要通過采用電機(jī)作為振動源，創(chuàng)新設(shè)計(jì)偏心輪，不僅解決了機(jī)械式剃種的弊端，而且安全可靠故障率低且振動均勻適中。具體應(yīng)用中通過電機(jī)振動，將作用力施加于種子傳輸帶上，實(shí)現(xiàn)馬鈴薯種子歸類傳輸效果。同時(shí)降低因機(jī)械配合不到位，種子傳輸堵塞，造成的機(jī)械運(yùn)行停滯等不良現(xiàn)象，確保馬鈴薯在大量播種環(huán)境下，機(jī)械運(yùn)行效率，運(yùn)行質(zhì)量的合格性。

3.3?優(yōu)化傳動結(jié)構(gòu)裝置設(shè)計(jì)

馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)在運(yùn)行中，傳動結(jié)構(gòu)裝置的運(yùn)行性能和運(yùn)行模式，對于馬鈴薯的播種質(zhì)量產(chǎn)生了較大的影響。因此優(yōu)化傳動結(jié)構(gòu)裝置設(shè)計(jì)，對于馬鈴薯的播種質(zhì)量提升效果顯著。從影響其運(yùn)行性能的因素方面分析，設(shè)計(jì)人員在傳動結(jié)構(gòu)裝置的設(shè)計(jì)發(fā)展中，應(yīng)從硬件結(jié)構(gòu)裝置長度和傳動功率調(diào)整方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過對傳動結(jié)構(gòu)裝置的長度規(guī)格進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到提升傳動質(zhì)量、降低中間能耗、提升運(yùn)行效率的目的。另外傳動功率的調(diào)整設(shè)計(jì)，可提升播種機(jī)在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下，以及大規(guī)模種植環(huán)境下的運(yùn)行穩(wěn)定性。

3.4?優(yōu)化播種機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及角度設(shè)計(jì)

傳輸帶、取種勺、導(dǎo)導(dǎo)、輸送槽為播種機(jī)的核心組件。從運(yùn)行優(yōu)化的角度分析，優(yōu)化播種機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及角度設(shè)計(jì)，對于馬鈴薯播種質(zhì)量的提升意義重大。在具體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，應(yīng)從輸送槽的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面進(jìn)行實(shí)施，通過優(yōu)化輸送槽結(jié)構(gòu)，如將輸送槽設(shè)計(jì)為立式輸送槽，達(dá)到降低機(jī)組能耗、減少堵塞卡頓、提升種子傳輸效率的目的。關(guān)于種植距離的控制，可通過安裝在動力裝置（如地輪） 與提種帶主動輪之間的一組交換掛輪來調(diào)節(jié)株距。關(guān)于傳輸帶、取種勺、導(dǎo)管之間的角度優(yōu)化，可通過模擬測試的方式，以及智能化系統(tǒng)控制研究的方式，通過優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增大結(jié)構(gòu)空間，進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)間的運(yùn)行角度優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到提升馬鈴薯播種質(zhì)量的目的。

4?結(jié)束語

從當(dāng)前我國馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀，以及技術(shù)應(yīng)用中普遍存在的堵塞、漏播、重復(fù)播種、傳動異常、播種不均勻等問題進(jìn)行分析。為有效地提升馬鈴薯播種機(jī)機(jī)械式取種技術(shù)的應(yīng)用效果及馬鈴薯的播種質(zhì)量，在實(shí)際發(fā)展中設(shè)計(jì)人員可通過應(yīng)用振動技術(shù)、自動補(bǔ)償技術(shù)，優(yōu)化播種機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及角度設(shè)計(jì)，加強(qiáng)智能化控制技術(shù)研究，強(qiáng)化傳動結(jié)構(gòu)裝置設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

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作者簡介：

陳維剛（1985-），本科，中級工程師，主任。研究方向：農(nóng)機(jī)工程。