馬鈴薯播種機械的主要結(jié)構(gòu)及其發(fā)展趨勢

彭君峰 吳景文

摘 要：馬鈴薯是我國重要的經(jīng)濟作物，馬鈴薯的機械化作業(yè)是實現(xiàn)高效率生產(chǎn)的基礎，現(xiàn)階段我國的馬鈴薯播種機械在技術和機型方面與國際水平還存在一定差距，通過對馬鈴薯播種機的結(jié)構(gòu)和工作原理的分析，有利于馬鈴薯播種機的優(yōu)化與升級，并促進馬鈴薯播種向著更科學的方向發(fā)展。

關鍵詞：馬鈴薯播種機；結(jié)構(gòu)；發(fā)展；趨勢

中圖分類號：S223.2 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.03.009

我國是世界上馬鈴薯產(chǎn)量最高的國家，且種植范圍廣泛，幾乎覆蓋我國絕大部分農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)。馬鈴薯作為高產(chǎn)經(jīng)濟作物，每年的種植和收獲都耗費了大量的人力和物力，隨著我國農(nóng)業(yè)機械化進程的推進，馬鈴薯的全程機械化生產(chǎn)受到了農(nóng)機人員和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的重視。現(xiàn)階段馬鈴薯種植所使用的機械主要包括播種、中耕和收獲三類，其中播種和收獲所占比例最大，也最為重要。對于播種而言，我國目前使用的機械多以小型為主，作業(yè)效率和技術含量都相對較低，4行以上的大型播種設備仍以進口機型為主，自主技術所占據(jù)的市場十分有限。但大型馬鈴薯播種設備才是未來的發(fā)展趨勢，才更有利于保證馬鈴薯播種效率和播種質(zhì)量的提升。

1 馬鈴薯播種機的工作原理

現(xiàn)代化的馬鈴薯播種機多與拖拉機配套使用，在作業(yè)過程中能夠一次完成開溝、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等多項作業(yè)任務。馬鈴薯播種機田間作業(yè)，首先通過開溝器進行開溝，同時地輪隨著拖拉機前進而轉(zhuǎn)動，地輪轉(zhuǎn)動會帶動地輪軸上的鏈輪和鏈條一起轉(zhuǎn)動，鏈傳動將動力傳遞給中間軸，再通過中間軸傳遞至排種器和排肥軸，因此，馬鈴薯播種機的全部動力都來自地輪的轉(zhuǎn)動。施肥箱內(nèi)裝有播種過程所需的肥料，肥料在螺旋攪拌器中不停運動，以防止出現(xiàn)肥料架空堵塞的問題而影響施肥效果。施肥器多采用外槽輪形式，經(jīng)施肥管運輸后，在開溝器處施入土壤中。播種裝置的升運輪通過鏈傳動的作用進行轉(zhuǎn)動，從而帶動取種帶轉(zhuǎn)動，在取種帶上安裝有規(guī)律排布的取種勺，取種勺能夠?qū)崿F(xiàn)在馬鈴薯種箱中連續(xù)獲取薯種并疏松至取種帶最高位置的功能。當?shù)竭_最高位置，取種勺將薯種拋出到排種管，保證薯種能有效進入排種管中，經(jīng)排種管后的薯種落入皮帶上，隨皮帶運動準確的落入開好的種溝內(nèi)，從而實現(xiàn)馬鈴薯播種的全部過程。

2 主要結(jié)構(gòu)及技術特點

2.1 排種器

馬鈴薯播種機的取種和排種主要通過鏈傳動帶動取種勺實現(xiàn)工作，升運鏈條的長短應根據(jù)播種機的實際工作能力確定。若升運鏈條過長，會增加薯種的運輸距離，影響工作效率；若升運鏈條太短，可能會出現(xiàn)在輸送薯種的過程中薯種還未在托種鐵片上穩(wěn)定停留就滑落，從而影響排種的均勻性。因此，升運鏈條的長度應按最合適的中心距來選取。通常情況下，長度應在 2 m左右，薯種的升運高度不大于0.5 m。同時為保證播種質(zhì)量，取種勺的運行速度應該不大于 0.5 m /s，以避免漏播、重播現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 薯種箱

薯種箱是薯種的裝載單元，馬鈴薯播種機的薯種箱通常具有與播種行數(shù)相適應的容積，以滿足播種機的正常作業(yè)要求并減少中途添加薯種的次數(shù)。種箱的體積不易過大，過大的種箱不僅占據(jù)了更多的空間，也導致拖拉機行駛的牽引阻力增大，同時為保證薯種順利的進入種箱底部的取種口，通常箱底板的傾斜角應大于種子的自然休止角24°～34°，以保證取種勺的正常取種。

2.3 漏播補償裝置

由于馬鈴薯播種機多采用機械式的取種方式，在取種的過程中容易出現(xiàn)取種失敗而造成的漏播問題。針對這一問題，通過在外槽輪排種器的排種口加裝光線或感應傳感器，來檢測是否有薯種掉落，同時與另一個簡易排種器相配合，當排種失敗時，通過備用排種裝置進行薯種補充，備用排種裝置由電機驅(qū)動，通過傳感器的反饋信號實現(xiàn)開關。當傳感器檢測到排種失敗時，信號會迅速傳遞給控制系統(tǒng)控制電機帶動備用排種結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)，補償種薯由備用播種箱提供，最后補償?shù)奖粰z測的漏播排種勺處 ，進而完成補償作業(yè)。

2.4 排肥裝置

馬鈴薯播種機的排肥裝置多采用機械式排肥結(jié)構(gòu)，通過排肥器的轉(zhuǎn)動在肥料箱獲取肥料，因此，排肥裝置的性能就直接決定了排肥的精密程度。通常情況下，馬鈴薯播種過程中所施加的肥料多為顆粒狀化肥， 施肥過程需要將化肥排到一定深度土壤中?，F(xiàn)階段使用較多的機械化排肥裝置為外槽輪式排肥器，其具有性能穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單以及排肥均勻程度高的優(yōu)點，適用于對復合肥和松散化肥的施肥作業(yè)，能夠有效實現(xiàn)馬鈴薯施肥機精確施肥的農(nóng)藝要求；同時，外槽輪式的排肥器能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)要求自由調(diào)節(jié)排肥量的功能，通過改變外槽輪的工作長度，來滿足不同施肥量的要求。

3 發(fā)展與總結(jié)

隨著我國馬鈴薯種植面積的不斷增加，為馬鈴薯種植機械的發(fā)展提供了良好的契機，但這也對農(nóng)業(yè)機械的技術和生產(chǎn)能力提出了新的挑戰(zhàn)。馬鈴薯機械的生產(chǎn)，不僅要努力提升機具的可靠性、使用壽命以及作業(yè)質(zhì)量，更應該積極地引進國外先進的設計理念和播種工藝，并結(jié)合我國的實際情況，生產(chǎn)出真正適合我國使用的馬鈴薯播種機，并促使馬鈴薯的播種向高效率、大型化發(fā)展。