玉米免耕播種機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與技術(shù)優(yōu)化方向

趙麗平

摘 要：玉米免耕播種技術(shù)近年來(lái)得到了快速的推廣與應(yīng)用，免耕播種機(jī)也以高效、低成本、少工序獲得了廣大農(nóng)民的認(rèn)可。由于免耕播種有別于傳統(tǒng)的玉米生產(chǎn)工序，因此其機(jī)械技術(shù)更加的集成與創(chuàng)新，針對(duì)現(xiàn)階段普遍應(yīng)用的免耕播種技術(shù)，說(shuō)明了其工作原理與技術(shù)優(yōu)化方向。

關(guān)鍵詞：玉米;免耕播種機(jī);結(jié)構(gòu);原理;優(yōu)化

中圖分類號(hào)：S233.73 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.04.022

現(xiàn)代化的玉米生產(chǎn)離不開機(jī)械化作業(yè)，隨著農(nóng)民認(rèn)識(shí)水平的提升，在機(jī)械技術(shù)的支持下，農(nóng)藝技術(shù)也得到了明顯的改進(jìn)，免耕播種就是在傳統(tǒng)的耕作播種技術(shù)上發(fā)展而來(lái)的，其具有生產(chǎn)程序簡(jiǎn)化、資源高效利用的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠利用田間的秸稈、殘茬等，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)改善耕地土壤狀態(tài)，屬于保護(hù)性耕作技術(shù)的一種。在技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，免耕播種機(jī)的使用仍然存在一定的不足，需要在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上不斷地進(jìn)行優(yōu)化，以滿足現(xiàn)代玉米生產(chǎn)的實(shí)際需求。

1 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及原理

1.1 基本功能及組成

針對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的玉米生產(chǎn)實(shí)際情況，盡管玉米總體種植面積大，但各家各戶的平均耕地面積小，玉米種植分散。因此，玉米免耕播種機(jī)多是針對(duì)中小型拖拉機(jī)配套開發(fā)的機(jī)械設(shè)備，多采用懸掛連接的作業(yè)方式，播種行數(shù)以4行為主。玉米免耕播種機(jī)作業(yè)過(guò)程中具有較高的功能集成性，能夠在一次作業(yè)中完成滅茬、開溝、播種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)功能，這種設(shè)計(jì)有效減少了耕作與播種機(jī)械銜接中的不匹配問(wèn)題。免耕播種機(jī)主要由滅茬裝置、開溝器、精量排種器、施肥結(jié)構(gòu)、覆土鎮(zhèn)壓裝置五大部分組成。

1.2 滅茬與開溝結(jié)構(gòu)

滅茬裝置主要用以處理殘留在耕地中的玉米根茬，同時(shí)還能處理田間的雜草及殘存秸稈，作業(yè)過(guò)程免耕播種機(jī)的動(dòng)力主要來(lái)自拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸，運(yùn)轉(zhuǎn)中傳動(dòng)箱將動(dòng)力傳遞給刀軸，從而帶動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中將根茬切開。滅茬工作完成后，開溝器的開溝鏟在預(yù)先設(shè)定好的間距下實(shí)現(xiàn)開溝作業(yè)，開溝深度通過(guò)限深輪控制，并完成需要的開溝工序要求。

1.3 排種施肥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

排種器是播種機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵工作部件，其在一定條件下決定了播種機(jī)的整體工作能力，現(xiàn)階段玉米免耕播種機(jī)所作用的排種器主要包括機(jī)械式和氣力式兩類。機(jī)械式排種器屬于傳統(tǒng)的排種形式，取種盤獲得動(dòng)力后勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，種子室內(nèi)的種子會(huì)進(jìn)入盤上的小孔，并在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被運(yùn)輸?shù)脚欧N位置，種子在重力的作用下掉落進(jìn)入輸種管，然后在預(yù)先設(shè)定的位置掉落于田間，從而實(shí)現(xiàn)播種;氣力式排種器主要是通過(guò)氣泵產(chǎn)生的負(fù)壓力在取種室內(nèi)將種子吸附在小孔上，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)男问綄⒎N子輸送、排出，實(shí)現(xiàn)播種。這兩類排種器的取排種原理近似，但由于機(jī)械式排種器取種過(guò)程中會(huì)存在種子破損和播種量不精確等問(wèn)題，因此，免耕播種機(jī)排種器的形式逐漸向氣力式轉(zhuǎn)變，但現(xiàn)階段仍以機(jī)械式排種器為主。施肥裝置與排種器配合作業(yè)，將肥料施于播種側(cè)方指定距離的土壤深處，從而實(shí)現(xiàn)側(cè)深施肥的技術(shù)要求。

1.4 覆土鎮(zhèn)壓結(jié)構(gòu)與功能

覆土鎮(zhèn)壓裝置主要是對(duì)開溝器開出的種溝進(jìn)行覆蓋，保證種子充分與土壤接觸，從而降低種子附近的土壤間隙，起到減少水份蒸發(fā)、提高水源利用率的功能。免耕播種機(jī)的鎮(zhèn)壓輪位于整個(gè)播種設(shè)備的后方，在行進(jìn)過(guò)程中受拖拉機(jī)牽引力和耕地土壤摩擦力的共同作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)運(yùn)，并將土壤有效壓實(shí)，鎮(zhèn)壓輪的位置可根據(jù)土地使用情況進(jìn)行調(diào)整，以保證合理的覆土壓力，提高種子的成活率。

2 機(jī)械技術(shù)優(yōu)化方向

2.1 加強(qiáng)大型機(jī)械裝備的研發(fā)

針對(duì)現(xiàn)階段免耕播種機(jī)多以中小型配套機(jī)械為主的情況，研究適合大馬力拖拉機(jī)使用的大型配套設(shè)備將成為未來(lái)玉米生產(chǎn)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)需求和方向。由于現(xiàn)階段玉米生產(chǎn)已逐漸由傳統(tǒng)的獨(dú)自經(jīng)營(yíng)向著承包經(jīng)營(yíng)和聯(lián)合經(jīng)營(yíng)模式轉(zhuǎn)變，玉米生產(chǎn)逐漸呈現(xiàn)更大面積連片經(jīng)營(yíng)的特點(diǎn)，現(xiàn)階段使用的小型免耕播種機(jī)無(wú)論在作業(yè)速度還是在效率上，都難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)際需求，其使用還會(huì)造成顯著的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。因此，研究可靠性更高，品質(zhì)優(yōu)良的大型多行玉米免耕播種機(jī)是未來(lái)發(fā)展的主要方向。

2.2 提高機(jī)械的自動(dòng)化程度

現(xiàn)階段的免耕播種技術(shù)除在排種器方面應(yīng)用了一定的氣動(dòng)和檢測(cè)技術(shù)外，普遍存在自動(dòng)化程度低、機(jī)械與電氣及檢測(cè)等相關(guān)技術(shù)的結(jié)合很少。導(dǎo)致機(jī)械作業(yè)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)故障的預(yù)警檢測(cè)功能，致使很多故障問(wèn)題不能被消除在萌芽狀態(tài)。此外，由于缺少自動(dòng)控制技術(shù)，機(jī)械設(shè)備的調(diào)整多需要人工完成，這不利于免耕播種效率的提升，也在一定程度上增加了人力作業(yè)負(fù)擔(dān)。

2.3 提高不同部件功能集成度

免耕播種機(jī)本身是在傳統(tǒng)的耕作與播種機(jī)械技術(shù)進(jìn)化而來(lái)的，具有一定的功能集成性特點(diǎn)，也在一定程度上減少了勞動(dòng)生產(chǎn)的工序，提高了工作效率。但面對(duì)著機(jī)械技術(shù)飛速發(fā)展的新時(shí)期，要求農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備也必須繼續(xù)深化功能集成。將更多的涉及玉米生產(chǎn)的工藝流程集成到免耕播種作業(yè)中來(lái)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工序的進(jìn)一步簡(jiǎn)化，同時(shí)減少農(nóng)機(jī)進(jìn)地次數(shù)，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。