棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)*

瞿江飛，趙武云，史瑞杰，戴飛，張仕林，王鋒

(1. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，蘭州市，730070； 2. 西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院，陜西楊凌，712100)

通訊作者：趙武云，男，1966年生，甘肅蘭州人，博士，教授，博導(dǎo)；研究方向?yàn)楸狈胶祬^(qū)作物生產(chǎn)裝備工程。E-mail: zhaowy@gsau.edu.cn

0 引言

胡麻作為亞麻的一種，是我國(guó)甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古等年降水量低于500 mm的旱作農(nóng)業(yè)地區(qū)重要的油料作物，胡麻油中含有大量的不飽和脂肪酸，能夠預(yù)防高脂血癥和動(dòng)脈粥樣硬化。因此，隨著我國(guó)市場(chǎng)對(duì)胡麻原料的需求量日益增大，近年來(lái)胡麻種植面積也得到了大面積推廣，僅在甘肅省，2018年全省胡麻種植面積達(dá)54.57 khm2，占該省油料作物總種植面積的25%。而傳統(tǒng)胡麻生產(chǎn)種植方式主要采用人工種植方式，該方式效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，加之北方旱區(qū)氣候、地勢(shì)等種植條件的制約，導(dǎo)致胡麻播種深度與株距難以統(tǒng)一，造成出苗不全、產(chǎn)量低的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了胡麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。

目前國(guó)外胡麻產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的智能裝備精度較高，機(jī)型相對(duì)較大，但是價(jià)格昂貴，不適宜我國(guó)北方旱區(qū)胡麻產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)使用[2]，我國(guó)胡麻機(jī)械化播種水平較高，主要以機(jī)械化條播機(jī)為主，主要適用于相對(duì)平坦地塊。胡麻是栽培農(nóng)作物中密度相對(duì)比較高的農(nóng)作物之一，合理的種植密度有利于個(gè)體與群體之間的協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，以保證胡麻纖維的質(zhì)量和出麻率[3]。部分地區(qū)胡麻已經(jīng)作為主要的油料作物，因此胡麻產(chǎn)業(yè)在今后的發(fā)展中需要更多地機(jī)械進(jìn)行支持，進(jìn)而需研究更多地機(jī)械為滿足胡麻的全過(guò)程機(jī)械化生產(chǎn)[4-8]。針對(duì)上述問(wèn)題與要求，結(jié)合北方旱區(qū)胡麻種植農(nóng)藝要求，本文擬設(shè)計(jì)一種適用于小型地塊，具有種肥分施、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和容易操作等特點(diǎn)的棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)，對(duì)其關(guān)鍵部件參數(shù)進(jìn)行選取并做作業(yè)性能試驗(yàn)優(yōu)化。

1 整機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)由小型拖拉機(jī)提供動(dòng)力，采用后牽引方式帶動(dòng)機(jī)具作業(yè)。整機(jī)主要包括懸掛裝置、排種裝置、棘輪控制間歇式充種裝置、開(kāi)溝器、覆土裝置、平整裝置等構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)工作時(shí)，在拖拉機(jī)牽引力的作用下，帶動(dòng)棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)工作，設(shè)置并列的4個(gè)排種裝置，通過(guò)小地輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)外槽輪排種器進(jìn)行工作，機(jī)架上方設(shè)置種箱和肥箱，胡麻種子通過(guò)自身的重力通過(guò)排種管進(jìn)入到外槽輪排種器中，其通過(guò)棘輪為轉(zhuǎn)動(dòng)頻率使得充種充分，排種器前設(shè)置開(kāi)溝器，使得排種器排出的胡麻種子準(zhǔn)確排到溝內(nèi)。同時(shí)在種間前方設(shè)置排肥裝置，大地輪在工作的同時(shí)通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸上設(shè)置4個(gè)外槽輪排肥器，開(kāi)溝器在牽引力的作用下，在排肥口前方進(jìn)行開(kāi)溝，外槽輪排肥器在軸的作用下進(jìn)行工作，肥箱中的肥料在自身重力的作用下，進(jìn)入外槽輪排肥器，在外槽輪的作用下，進(jìn)過(guò)排肥導(dǎo)管在排種口排出，落入種間溝內(nèi)。在后方設(shè)置覆土器，在已播種的種溝內(nèi)進(jìn)行覆土，最后平整裝置對(duì)覆土進(jìn)行平整，使得胡麻種子、土壤接觸更加充分，完成胡麻機(jī)械一體化播種作業(yè)。棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1所示。

圖1 棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1 Structural diagram of ratchet type intermittent seed filling flax seeder1.外槽輪排肥器 2.排種管 3.外槽輪排種器 4.鎮(zhèn)壓器 5.覆土器 6.棘輪 7.小地輪 8.開(kāi)溝器 9.排肥管 10.大地輪 11.機(jī)架 12.鏈條 13.肥箱 14.種箱

表1 棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)技術(shù)參數(shù)Tab. 1 technology of intermittent seed filling flax seeder

2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)

2.1 排種器設(shè)計(jì)

2.1.1 排種器選擇

常用的谷物條播排種器有外槽輪式、內(nèi)槽輪式、滾齒式、磨盤式、擺桿式、離心式等[9]，谷物排種器的設(shè)計(jì)要求有：排種要均勻穩(wěn)定、各排種器之間的排種量應(yīng)一致、通用性好、播量調(diào)節(jié)范圍要大、不損傷種子或少損傷種子、工作可靠，使用壽命長(zhǎng)，并能適應(yīng)高速作業(yè)的要求[10]。由于胡麻適用于條播，并且對(duì)排量的穩(wěn)定性高，需求的排種器容易制作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此選擇外槽輪式排種器，本研究采用棘輪與外槽輪排種器相結(jié)合的充種、排種的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖2所示，其優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)棘輪的作用使得外槽輪排種器充種更加充分，通過(guò)計(jì)算得到棘輪每次轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間與外槽輪每個(gè)種槽轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間，使得充種為間歇式充種的方式，并且采用外槽輪排種器使得播量更容易調(diào)節(jié)。由于胡麻種子尺寸大小基本相同，所以選擇固定式槽輪排種器，通過(guò)改變槽輪轉(zhuǎn)速來(lái)控制排種量，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

(a) 外槽輪排種器結(jié)構(gòu)示意圖

(b) 外槽輪排種器與棘輪配合結(jié)構(gòu)圖2 外槽輪排種器結(jié)構(gòu)示意圖與棘輪配合結(jié)構(gòu)Fig. 2 Schematic diagram of outer grooved wheel seed metering device and ratchet matching structure1.排槽輪 2.排種盒 3.壓邊圈 4.棘輪 5.外槽輪排種器

2.1.2 排種量計(jì)算

外槽輪排種器的槽輪是排種器進(jìn)行排種工作時(shí)的主要部件，外槽輪排種器排種能力與槽輪直徑的d、槽輪的轉(zhuǎn)速n和槽輪工作的長(zhǎng)度L成正比[11]，所設(shè)計(jì)的外槽輪式小籽粒排種器更加適用于胡麻籽粒的播種，參照胡麻籽粒結(jié)構(gòu)尺寸，將排種槽輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)做了進(jìn)一步優(yōu)化。目前，甘肅省主要種植的胡麻品種包括隴亞-10、隴亞-11、隴亞-13、定亞-23四種，分別測(cè)量各品種胡麻籽粒的結(jié)構(gòu)尺寸，得到平均胡麻結(jié)構(gòu)參數(shù)為5 mm×3.5 mm×1.5 mm，則根據(jù)槽輪最小工作長(zhǎng)度Lmin≥(1.5～2.2)LS，其中LS為胡麻種子長(zhǎng)度，初取槽輪有效工作長(zhǎng)度L=20 mm，該值可通過(guò)旋轉(zhuǎn)播量調(diào)節(jié)手輪改變排種槽輪和阻塞套在種杯中的有效工作長(zhǎng)度而改變。

對(duì)于播種胡麻、亞麻等小粒種子外槽輪式排種器，考慮種子形狀不規(guī)則，其凹槽斷面形狀宜采用圓弧形斷面，輪槽排列方式采用直槽式，凹槽最小半徑應(yīng)大于2 mm，為了減少種子損傷率，取凹槽圓弧半徑r=3 mm，凹槽深度應(yīng)大于胡麻籽粒厚度的一半，取1 mm。

根據(jù)胡麻栽培技術(shù)的農(nóng)藝要求，在進(jìn)行播種作業(yè)時(shí)，每公頃播種量Q≥3 kg，小籽粒排種器播量計(jì)算由槽輪單圈轉(zhuǎn)動(dòng)的排量q1與胡麻種植農(nóng)藝要求的排種量q2決定[12]。

(1)

式中：D——地輪直徑，取0.12 m；

Q——農(nóng)業(yè)技術(shù)要求播種量，取45 kg/hm2；

e——行距，取0.18 m；

δ——地輪滑移系數(shù)，取4.2；

i——傳動(dòng)比，計(jì)算得0.5。

由式(1)計(jì)算得出，農(nóng)藝技術(shù)要求排種量為3.17 g/r。

為計(jì)算槽輪單圈轉(zhuǎn)動(dòng)播量，需首先計(jì)算出外槽輪凹槽斷面面積fq，繪制外槽輪斷面幾何圖形(圖3)。

fq=f1+f2

(2)

(3)

(4)

式中：d——外槽輪外徑，取3 cm；

α——單個(gè)凹槽與外槽輪中心圓心角，rad；

φ——單個(gè)凹槽圓心角，rad；

r——凹槽圓弧半徑，取0.9 cm；

b——單個(gè)凹槽弦長(zhǎng)，cm。

式中：dg——槽輪根圓直徑，cm。

圖3 外槽輪凹槽斷面Fig. 3 Diagram of the groove section of the outer groove wheel

由式(2)、式(3)計(jì)算得出外槽輪凹槽斷面面積fq為0.34 cm2。

當(dāng)播量一定時(shí)，槽輪直徑、轉(zhuǎn)速和槽輪工作長(zhǎng)度均可影響排種器的排種均勻性。其中，以播種對(duì)象以小麥為主槽輪直徑一般取40～51 mm，而以播種對(duì)象主要為胡麻等小粒種子的槽輪直徑一般取24～28 mm。若所設(shè)計(jì)外槽輪單圈轉(zhuǎn)動(dòng)排量q1與農(nóng)藝種植要求的排量q2相同，則此槽輪直徑為最佳，且排種均勻，不會(huì)產(chǎn)生阻塞、傷種現(xiàn)象[13]。

(5)

式中：d——外槽輪外徑，取3 cm；

L——槽輪的有效工作長(zhǎng)度，cm；

γ——種子密度，取0.609 g/cm3；

α0——槽內(nèi)種子充滿系數(shù)，取0.620；

fq——單個(gè)凹槽的截面積，cm2；

z——槽數(shù)，取z=8；

λ——帶動(dòng)層特性系數(shù)。

根據(jù)種子帶動(dòng)層特性系數(shù)與槽輪工作長(zhǎng)度關(guān)系，取λ=0.20，當(dāng)q1=q2時(shí)，表示所設(shè)計(jì)的外槽輪排種器符合農(nóng)藝技術(shù)的播種要求，即當(dāng)q1=q2=3.17 g/r時(shí)，由(5)式計(jì)算出槽輪有效工作長(zhǎng)度L=1.46 cm≥2.2LS=1.1 cm，符合設(shè)計(jì)要求，為避免排種器內(nèi)種子流動(dòng)受阻，導(dǎo)致種子斷流和排種不暢，取L=1.5 cm。

2.2 排種箱容積確定

排種箱容積的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)適中，不能過(guò)小或者過(guò)大，過(guò)小需要頻繁加種子，過(guò)大使得整體的重量增大，影響播種機(jī)的播種均勻性。排種箱的箱壁應(yīng)該傾斜，這樣才能保證種子能夠順利的從排種箱中落下來(lái)，進(jìn)入到排種器中，因?yàn)楹榉N子很小，因此流動(dòng)能力比較好，故對(duì)排種箱內(nèi)壁的傾斜程度要求不是很嚴(yán)格，所以該播種機(jī)要選用梯臺(tái)型的種箱，即上口大，下口小的排種箱。設(shè)計(jì)箱體的長(zhǎng)為L(zhǎng)1、上口寬為W1、下口寬為F1、高為E1，排種箱、排肥箱的長(zhǎng)和寬分別為l1、w1和e1、f1，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

根據(jù)胡麻種植特點(diǎn)，選擇種箱四行作業(yè)幅寬B=720 mm，則左、右兩側(cè)種箱的總?cè)莘e

(6)

C=C1+C2+C3+C4

C1=C2=C3=C4

式中：C——種箱總?cè)莘e，L；

L——種箱裝滿種子所能播種的距離，設(shè)定為2 500 m；

B——排種系統(tǒng)工作幅寬，取0.72 m；

Qmax——單位面積最大播種量，取50 kg/hm2；

γ1——胡麻種子密度，取0.609 kg/L；

C1、C2、C3、C4——種箱的容積[14]。

由式(6)計(jì)算得出，種箱的總?cè)莘eC=16.26 L，則C1=C2=C3=C4=4.065 L。

(a) 俯視圖

(b) 側(cè)視圖圖4 排種箱結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 4 Schematic diagram of seed metering box structure

2.3 棘輪式間歇充種裝置

外槽輪排種器在排種的時(shí)候，由于牽引速度過(guò)快而造成外槽輪充種不充分情況發(fā)生，為此設(shè)計(jì)棘輪式間歇充種裝置，隨著小地輪前進(jìn)，棘輪和外槽輪排種器隨之工作，在不同的速度下，棘輪會(huì)產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，外槽輪排種器在不同頻率下，進(jìn)行充種，使得充種更加充分，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。棘輪參數(shù)的確定：選擇齒數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮到棘輪的齒距不能過(guò)小，若齒距P過(guò)小，棘齒的強(qiáng)度將會(huì)受到影響，通常情況下，Z=8～30，本設(shè)計(jì)取齒數(shù)Z=9，棘輪的齒距角

θ=2π/Z

(7)

由式(7)計(jì)算出齒距角θ=40°。

一般情況下棘輪棘齒工作面傾角的選擇要考慮到棘輪齒根強(qiáng)度，因此本研究選擇棘齒工作面傾角β=10°；棘輪齒高h(yuǎn)一般取7.5 mm；選擇棘輪的模數(shù)時(shí)，應(yīng)滿足棘齒的彎曲強(qiáng)度，本研究取棘輪模數(shù)m=7，棘輪的齒距

P=πm

(8)

由式(8)計(jì)算得出齒距P≈22 mm。

由于棘輪齒頂圓直徑D是模數(shù)m與齒數(shù)Z之積，所以可以求出r2=31.5 mm，則r1=24 mm；棘輪的其余尺寸可按有關(guān)資料確定[15]。

圖5 棘輪結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 5 Ratchet structure diagram

2.4 開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.4.1 開(kāi)溝器選擇

胡麻作物的種植特點(diǎn)和要求是播種深度為25～35 mm為宜，胡麻種子的發(fā)芽適宜溫度在22 ℃左右，胡麻種子較小，子葉的頂土能力弱，適宜淺播，因此在開(kāi)溝器的選擇中，一定要滿足胡麻作物的種植特點(diǎn)和要求。胡麻播種機(jī)一般是在由整地機(jī)械新整的土地上進(jìn)行播種工作，新整的土地中殘茬和雜草比較少，沒(méi)有太大的土塊，所以雜草不會(huì)纏繞在開(kāi)溝器上，土塊和殘茬也不會(huì)對(duì)開(kāi)溝器造成太大的阻力，再根據(jù)本身的經(jīng)濟(jì)條件和各開(kāi)溝器的開(kāi)溝性能，鋤鏟式開(kāi)溝器的主要優(yōu)點(diǎn)有：鋤鏟式開(kāi)溝器的尾部尖而鋒利，比較容易進(jìn)入土壤，所開(kāi)出來(lái)的種溝小一點(diǎn)，相對(duì)較淺，適合胡麻種植。鋤鏟式開(kāi)溝器開(kāi)出來(lái)的種溝平整，受地形因素的影響比較小，適應(yīng)性比較強(qiáng)。鋤鏟式開(kāi)溝器相比其他開(kāi)溝器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，重量也比其他開(kāi)溝器要輕，價(jià)格低廉，不僅便于生產(chǎn)制造，而且很容易維修保護(hù)[16]，所以本設(shè)計(jì)選用的開(kāi)溝器是鋤鏟式開(kāi)溝器。

2.4.2 開(kāi)溝器入土角確定

合理的入土角ε對(duì)開(kāi)溝器能否順利的工作具有重要的意義，假如把入土角ε設(shè)計(jì)的比較大的時(shí)候，那么開(kāi)溝器在工作時(shí)土壤上移量會(huì)增大，而且土壤上移之后堆積的土層就會(huì)增高，這就會(huì)造成土壤之間有相互混亂的趨勢(shì)，不僅是這樣，同時(shí)也會(huì)增加播種機(jī)正常工作時(shí)的工作阻力；但是如果又把入土角ε設(shè)計(jì)的較小的話，開(kāi)溝器刃部的強(qiáng)度就會(huì)減弱[17]。根據(jù)胡麻種植的對(duì)種溝的要求和胡麻種植地區(qū)土質(zhì)的影響，一般情況下，開(kāi)溝器的入土角ε角度在30°～50°之間，為了保證開(kāi)溝器能夠正常入土，因此本研究設(shè)計(jì)中把入土角ε設(shè)定為45°，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 開(kāi)溝器實(shí)物圖Fig. 6 Physical drawing of ditcher

2.5 覆土器設(shè)計(jì)與參數(shù)確定

覆土器的主要作用就是把由前面開(kāi)溝器開(kāi)出種溝的土壤覆蓋到排好的種子上面，防止陽(yáng)光直曬而導(dǎo)致水分不足，種子不能更好的發(fā)芽，覆土器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而在覆土器的下方設(shè)計(jì)了一個(gè)開(kāi)口是為了防止土壤堆積之后會(huì)影響到機(jī)器的正常行走，或者堆積的土壤太多會(huì)損壞覆土器。覆土器的設(shè)計(jì)影響因素有很多，行距、覆土量決定聚土板的長(zhǎng)和寬，同時(shí)兩板間的夾角太大或者太小也會(huì)影響覆土器的覆土能力[18]，因此，根據(jù)胡麻種植的要求、種溝的大小和深度及胡麻種植區(qū)域土質(zhì)的影響[19]，設(shè)計(jì)覆土器。覆土器技術(shù)參數(shù)如表2所示。

表2 棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)覆土器技術(shù)參數(shù)Tab. 2 Technical parameters of soil covering device of

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 試驗(yàn)方案

3.1.1 對(duì)播種器進(jìn)行固定臺(tái)架播量調(diào)節(jié)試驗(yàn)

選擇其一播種單元作為試驗(yàn)對(duì)象，初選外槽輪的有效工作長(zhǎng)度為1.1 cm，再將播種單元水平架起，使得地輪呈懸空狀態(tài)，在排種箱中加入適量的胡麻種子，然后轉(zhuǎn)動(dòng)地輪數(shù)圈，使得排種器內(nèi)充滿種子，以20～30 r/min的速度均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)地輪30圈，然后對(duì)排出來(lái)的種子總量進(jìn)行稱重，通過(guò)計(jì)算得出播量為95.1 g。由于剛開(kāi)始存在誤差較大，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)2～3 s后，開(kāi)始試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程如圖7所示。

(a) T=0 s時(shí)

(b) T=2 s時(shí)

(c) T=8 s時(shí)

(d) T=14 s時(shí)圖7 播種器固定臺(tái)架播量調(diào)節(jié)試驗(yàn)圖Fig. 7 Test chart of seeding rate adjustment of fixed seeder

固定臺(tái)架播量調(diào)節(jié)試驗(yàn)結(jié)果可得，當(dāng)外槽輪排種器有效工作長(zhǎng)度為1.1 cm時(shí)，排出的種子總重為92.5 g，和播量算得的排種量誤差是2.7%，超過(guò)了2%，由于排種器內(nèi)種子流動(dòng)受阻，導(dǎo)致種子斷流和排種不暢，因此調(diào)整外槽輪的有效工作長(zhǎng)度為1.2 cm、1.3 cm、1.4 cm、1.5 cm進(jìn)行試驗(yàn)，直至當(dāng)調(diào)整外槽輪的有效工作長(zhǎng)度為1.5 cm時(shí)，排出種子量為93.4 g，計(jì)算可得誤差為1.8%，其誤差小于2%，滿足棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)的設(shè)計(jì)要求。

3.1.2 田間試驗(yàn)

按照播種機(jī)預(yù)期實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)功能，結(jié)合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9478—2005《谷物條播機(jī)試驗(yàn)方法》以及NYT 1143—2006《播種機(jī)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行田間作業(yè)性能試驗(yàn)，選取一小型輪式拖拉機(jī)，標(biāo)定功率為28 kW，作業(yè)機(jī)前進(jìn)速度為2.1～2.5 km/h。選取播種深度合格率、播種間距合格率、總排種量穩(wěn)定性變異系數(shù)、各行排種量一致性變異系數(shù)及漏播率作為能夠體現(xiàn)播種機(jī)工作性能的測(cè)試指標(biāo)。

選取一試驗(yàn)樣塊地，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在試驗(yàn)地進(jìn)行試播，記錄播種機(jī)配套動(dòng)力及工作速度，試播結(jié)束后，在相同的條件下，進(jìn)行取樣，取樣長(zhǎng)度為120 mm，在每行中取10段。取樣的方法：在種溝表面起，每8 mm的深度取樣一次，連續(xù)取樣5次，記錄覆蓋層內(nèi)的胡麻的籽粒數(shù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算出播種深度合格率、播種間距合格率、總排種量穩(wěn)定性變異系數(shù)、各行排種一致性、漏播率。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

對(duì)棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)進(jìn)行了田間試驗(yàn)作業(yè)性能檢驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了測(cè)量，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)播種深度合格率為91.2%、播種間距合格率93.5%、總排種量穩(wěn)定性變異系數(shù)5.5%、各行排種一致性2.8%，試驗(yàn)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，通過(guò)計(jì)算的出平均的漏播率為1.2%。田間試驗(yàn)表明，當(dāng)棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)前進(jìn)速度為0.6 m/s時(shí)，其各個(gè)部件作業(yè)性能良好且相對(duì)可靠，設(shè)計(jì)的棘輪式間歇充種裝置作業(yè)穩(wěn)定，棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)試驗(yàn)指標(biāo)均達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表3 試驗(yàn)田試驗(yàn)結(jié)果記錄表Tab. 3 Record of test results in test field

4 結(jié)論

1) 針對(duì)胡麻種植采用機(jī)械化播種在丘陵山地小型地塊存在的問(wèn)題及小籽粒播種的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)一種適用于丘陵山地的棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)。通過(guò)融合甘肅省胡麻膜側(cè)種植農(nóng)藝技術(shù)，確定了樣機(jī)作業(yè)幅寬，并對(duì)其排種裝置、防止逆轉(zhuǎn)裝置重要作業(yè)部件進(jìn)行選型與設(shè)計(jì)，完成其關(guān)鍵參數(shù)分析計(jì)算。

2) 設(shè)計(jì)的棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)采用外槽輪式排種器，根據(jù)胡麻籽粒的尺寸大小和其他影響因素確定了外槽輪的槽輪齒槽數(shù)、齒槽深度、凹槽半徑和外槽輪的有效工作長(zhǎng)度，增加了排種的穩(wěn)定性。

3) 試驗(yàn)表明棘輪式間歇充種胡麻播種機(jī)播種深度合格率為91.2%、播種間距合格率93.5%、總排種量穩(wěn)定性變異系數(shù)5.5%、各行排種一致性2.8%，試驗(yàn)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，漏播率為1.2%，滿足胡麻播種的農(nóng)藝要求。