播種機(jī)排種器技術(shù)特點(diǎn)與可靠性提升途徑

梁國棟 梁國梁 張桂榮

摘?要：播種機(jī)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必備機(jī)型，能夠替代傳統(tǒng)的人工播種，并實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的播種要求，符合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)需求。排種器作為播種機(jī)的主要技術(shù)裝置，從排種器的排種技術(shù)特點(diǎn)與原理出發(fā)，說明了機(jī)械式排種器和氣力式排種器的工作過程與優(yōu)勢，并對(duì)排種器技術(shù)的優(yōu)化和可靠性提高給出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：播種機(jī);排種器;技術(shù)特點(diǎn);可靠性;提升途徑

中圖分類號(hào)：S223.25?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.040

0?引言

播種作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必須工序，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的普及，多種類型的播種機(jī)被廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)播種作業(yè)過程中。尤其是近年來，我國的種子培育技術(shù)和種子篩選技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，高質(zhì)量的種子有利于更先進(jìn)的精密播種技術(shù)的實(shí)施。在播種機(jī)的工作過程中，取種和排種的工作主要依靠排種器進(jìn)行，先進(jìn)的排種器能夠精確的將種子從種子箱內(nèi)取出，并按照預(yù)設(shè)的速度進(jìn)行排種作業(yè)，以保證播種機(jī)播種實(shí)現(xiàn)良好的株距要求?？煽康呐欧N作業(yè)有利于農(nóng)作物植株的均勻分布，有利于農(nóng)作物生長過程中獲得均衡的資源供給，使作物群體長勢更為均衡，能夠顯著提高農(nóng)作物的最終產(chǎn)量。

1?排種器的技術(shù)特點(diǎn)與原理

1.1?排種器的分類與特點(diǎn)

排種器的工作流程需要經(jīng)過型孔取種、種子轉(zhuǎn)移、余種清除、種子保護(hù)、種子排放等過程，也就是說排種器是播種機(jī)用于取種和排種的工作部件。按照其取排種原理不同，可分為機(jī)械式排種器和氣力式排種器兩類，機(jī)械式排種器屬于傳統(tǒng)的排種器技術(shù)，其執(zhí)行過程主要通過機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)來完成，具有技術(shù)成熟、使用廣泛的優(yōu)點(diǎn)，而氣力式排種器是在機(jī)械式排種器基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其在取排種的過程中利用氣體的負(fù)壓力提高了取排種效率和可靠性，有利于實(shí)現(xiàn)高速排種的技術(shù)要求，現(xiàn)階段的氣力式排種器市場售價(jià)相對(duì)較高，其仍未達(dá)到廣泛普及的效果。

1.2?排種器的技術(shù)原理

（1）機(jī)械式排種器根據(jù)取種形式的不同可以分為外槽輪式、圓盤式、指夾式等。外槽輪式排種器其取種表面分布有凹槽，如圖1所示，在取種輪轉(zhuǎn)運(yùn)過程中由于種子的重力作用會(huì)自行落入凹槽內(nèi)，并跟隨外槽輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)特定位置后實(shí)現(xiàn)排種，外槽輪式排種器的排種量與凹槽的形式與布置數(shù)量相關(guān)，其應(yīng)用范圍較廣，可用于玉米、大豆、小麥等眾多農(nóng)作物的播種使用。圓盤式排種器在我國應(yīng)用較早，其通過水平布置的圓盤實(shí)現(xiàn)取種和排種工作，圓盤的周邊加工有型孔，在圓盤回轉(zhuǎn)過程中農(nóng)作物的種子會(huì)自行進(jìn)入型孔，多余的種子被刮種器去除，型孔內(nèi)的種子隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)到排種孔位置時(shí)受到推種器的推力作用，種子落入輸種管進(jìn)入種溝，從而完成排種過程。指夾式排種器主要工作部件是指夾組合盤，工作時(shí)種子位于排種底座的夾種區(qū)內(nèi)，組合盤旋轉(zhuǎn)過程中指夾板會(huì)隨之張開而夾住一?；蚨嗔７N子，然后快速閉合，使種子被夾持運(yùn)行，到達(dá)指定位置后，種子被排放從而達(dá)到排種要求。

（2）氣力式排種器的很多取排種結(jié)構(gòu)與機(jī)械式原理近似，只是在取排種的過程中引進(jìn)了氣體負(fù)壓的工作原理，在取種的過程中由于型孔處存在氣體負(fù)壓力作用，種子會(huì)可靠的被吸取到型孔內(nèi)，由于針對(duì)不同作物型孔進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，因此可以精確地控制型孔的取種數(shù)量，實(shí)現(xiàn)取種后種子在被吸附的狀態(tài)下隨排種器一起轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)排種位置時(shí)氣壓通道關(guān)閉，失去吸附力的種子在重力作用下掉落，實(shí)現(xiàn)排種作業(yè)，現(xiàn)階段使用的氣力式排種器，性能非常穩(wěn)定，相對(duì)于機(jī)械式排種器而言其工作效率可提高2～5倍，且在取排種的過程中對(duì)種子的損傷較小，更符合現(xiàn)代化生產(chǎn)對(duì)精確作業(yè)的技術(shù)要求。

2?排種器技術(shù)可靠性提升途徑

2.1?提高取種過程的可靠性

取種過程是排種器可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)，只有利用型孔有效的獲取種子，才能確保完成播種作業(yè)，在實(shí)際工作過程中，受到排種器結(jié)構(gòu)和工作原理的制約，取種過程可能因?yàn)榕欧N盤轉(zhuǎn)速、型孔尺寸、型孔結(jié)構(gòu)、氣體負(fù)壓力、清種器結(jié)構(gòu)等因素而受到影響，很可能會(huì)導(dǎo)致取種過程的失效，而引起漏播。因此，排種器取種能力的提升需要從嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和不斷地優(yōu)化中來完成?，F(xiàn)階段的很多農(nóng)機(jī)企業(yè)的排種器技術(shù)多采用成熟的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，例如外槽輪式、水平圓盤式等，但盡管如此，在實(shí)際生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的過程中也必須加強(qiáng)對(duì)取種能力的試驗(yàn)研究和型孔、排種器轉(zhuǎn)速的技術(shù)優(yōu)化，并充分結(jié)合種子培育和分選的技術(shù)特點(diǎn)，做到取種適應(yīng)能力的提升。

2.2?種子保護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用

在排種器運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，由于存在大量的機(jī)械結(jié)構(gòu)，加之種子的品質(zhì)存在一定的差異，易導(dǎo)致種子在獲取、輸送、排放的過程中出現(xiàn)一定概率的傷種問題，如圖2所示，若作物的種子在排種過程中受到損傷，則其萌發(fā)的概率將會(huì)大幅降低，嚴(yán)重影響播種的實(shí)際效果，尤其對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械式排種器而言，傷種的概率更大。因此，在排種器設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)重視在結(jié)構(gòu)布置上優(yōu)化其中可能造成種子損傷的零部件結(jié)構(gòu)，同時(shí)加強(qiáng)清種器的工作能力，減少種子夾帶進(jìn)入護(hù)種器造成擠壓損傷的概率，同時(shí)在排種器的取種結(jié)構(gòu)表面、型孔等位置加強(qiáng)圓角或倒角設(shè)計(jì)，避免尖銳結(jié)構(gòu)傷種問題的出現(xiàn)。

2.3?加強(qiáng)傳感器等智能檢測技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的播種過程，播種的可靠性、重播、漏播問題很難在第一時(shí)間實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致播種現(xiàn)場即使出現(xiàn)了一定的問題，也難以被發(fā)現(xiàn)，這影響了機(jī)械化播種作業(yè)的效果。隨著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，排種器在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時(shí)，也應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)的檢測技術(shù)，通過不同功能傳感器的應(yīng)用，檢測排種器的取種、排種能力，并對(duì)出現(xiàn)大量漏播問題的排種器予以警報(bào)，以避免大面積漏播問題的出現(xiàn)。通過將排種檢測與GPS技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，能夠通過數(shù)據(jù)分析出存在漏播、重播問題的田地，以便采取相應(yīng)措施進(jìn)行補(bǔ)救。

3?結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段我國的排種器技術(shù)已經(jīng)較為成熟，且相關(guān)的技術(shù)研究和性能優(yōu)化也在不斷實(shí)施，技術(shù)較為先進(jìn)的氣力式排種器的普及量在逐漸增長。但目前，機(jī)械式排種器仍是播種機(jī)的主要取排種裝置，針對(duì)機(jī)械式排種器的技術(shù)優(yōu)化也應(yīng)不斷加強(qiáng)，以此才能保證我國排種器技術(shù)從機(jī)械式向氣力式的平穩(wěn)過渡，確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利實(shí)施。

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