馬鈴薯播種機排種裝置的改進設計及試驗研究

○甘肅省天水市農(nóng)機化技術推廣站 李德寶

馬鈴薯既可鮮食又可進行加工增值，產(chǎn)業(yè)鏈較長，是甘肅省脫貧攻堅中確定的“六大特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)”之一。2018年甘肅省馬鈴薯種植面積66.7萬公頃，全省均有種植。近幾年馬鈴薯及馬鈴薯淀粉價格持續(xù)走高，馬鈴薯種植在脫貧攻堅中為促進農(nóng)民增加收入發(fā)揮了重要作用。天水市農(nóng)機推廣站先后引進了多種型號的馬鈴薯生產(chǎn)機械進行試驗示范推廣，由于播種株距合格率沒有完全滿足當?shù)氐霓r(nóng)藝要求，而馬鈴薯的播種密度對畝產(chǎn)量影響較大，使大面積示范推廣受到限制。為此天水市農(nóng)機推廣站組織專業(yè)技術人員對引進的馬鈴薯播種機的結構進行了分析研究，發(fā)現(xiàn)排種裝置的結構設計直接影響了馬鈴薯播種機播種株距的合格率。在多次試驗的基礎上，對鏈勺式排種裝置進行了相應改進設計，同時制定了改進措施，自制改進馬鈴薯播種機兩臺，進行了試驗，改進后的馬鈴薯播種機播種株距的合格率明顯提高。

一、馬鈴薯播種機排種裝置的結構及工作原理

1.馬鈴薯播種機排種裝置的結構。馬鈴薯播種機的排種裝置主要由種籽箱、主動輪、從動輪、排種筒、取種筒、排種鏈條及排種鏈條上的取種勺等部分組成。

2.馬鈴薯播種機排種裝置的工作原理。馬鈴薯播種機由拖拉機液壓懸掛裝置與拖拉機連接,在拖拉機帶動下進行作業(yè),由馬鈴薯播種機的地輪驅(qū)動排種裝置的主動輪轉動，帶動排種鏈條轉動,在排種鏈條上固定的位置均勻安裝有一定數(shù)量的取種勺，排種鏈條及其上的取種勺從種籽箱底部中間的取種筒穿過向上運動，種籽箱內(nèi)底部移動到取種筒內(nèi)的種塊被取種勺取上，并升運到排種筒頂部，在排種鏈條轉動過程中,種塊在排種筒頂部從取種勺自然掉下，停留在取種勺背部與排種筒形成的空間內(nèi)，并隨排種鏈條向下運動，當取種勺轉動到接近底部時,取種勺背部(平面)與水平面的夾角逐漸增大,邊緣與排種筒之間的距離足夠大時種塊從取種勺背部自然掉到開溝器開出的播種溝內(nèi)，完成一次播種。

二、馬鈴薯播種機播種株距不合格的原因分析

按照甘肅省地方標準DB 62/T 1428-2006《馬鈴薯種植機操作規(guī)程及作業(yè)質(zhì)量驗收標準》的要求，株距的合格率是馬鈴薯播種機的主要性能指標之一。在從多次試驗中，馬鈴薯播種機播種株距的合格率均未能達到標準的要求，我們對馬鈴薯播種機的作業(yè)過程及排種裝置的結構進行了認真觀察研究，對試驗情況進行了詳細分析，認為影響鏈勺式排種裝置播種珠距的主要原因有以下幾方面：

1.人為原因。

（1）操作人員的技術熟練程度。機組作業(yè)時，如果操作人員技術不熟練，作業(yè)速度忽高忽低，容易造成播種株距不合格。

（2）耕整地原因。機組作業(yè)時，如果耕地不平整，機具上下顛簸，容易造成播種株距不合格。同時如果播種溝內(nèi)有較大土塊，種塊落到土塊上，可能向前或向后滾動，容易造成播種株距不合格。

2.馬鈴薯種塊的原因。馬鈴薯種塊常用刀切割而成，每個種塊至少有一個切割而成的平面，種塊的流動性較差，機組作業(yè)時可能種塊在取種筒內(nèi)磊疊，在一個取種勺上磊疊兩個以上種塊；同時也可能在種子箱內(nèi)形成漏斗狀坑，使種塊不能移動到取種筒內(nèi)，因而取種勺取不上種塊，容易形成空穴或重種。

3.排種裝置結構設計的原因。機組作業(yè)過程中，當種塊從取種勺自然掉下時，其在前一個取種勺背部停留的位置有兩種情況。一是停留在凸臺上，并且一直到底部自然掉下，完成播種；二是種塊停留在取種勺邊緣與排種筒壁之間，如果勺壁間隙較大而所取種塊的尺寸較?。ㄐ∮谠撻g隙），則種塊有可能不能在該取種勺背部停留掉到下面一個或再下一個取種勺背部與排種桶壁形成的空間，于是形成一個空穴和一個重種，甚至多個空穴和一個多籽重種，造成播種株距不均勻。

機組作業(yè)過程中，種塊從取種勺背部自然掉下的情況可分為3種情況。一是種塊在取種勺背部邊緣，貼在排種筒壁，種塊能否從取種勺背部順利自然掉下首先取決于取種勺背部的外邊緣與排種桶壁之間形成的開口大小，開口大于種塊的尺寸時種塊才能順利自然掉下，尺寸小的種塊先掉下，尺寸大的種塊后掉下。二是種塊停在取種勺背部凸臺上，種塊是球面與凸臺接觸，則種塊自然掉下快。三是種塊停在取種勺背部凸臺上，種塊扁平或切割平面與凸臺接觸，則自然掉下慢，造成播種株距不均勻。

三、排種裝置的改進設計

經(jīng)過反復的試驗分析，我們認為人為原因可以通過加強技術培訓，提高操作人員的熟練程度解決；種塊原因還需要進一步研究解決；排種裝置結構原因可以通過改進設計來解決。為此結合鏈勺式排種裝置的結構的特點，我們對馬鈴薯播種機的排種裝置的機構進行了改進，在取種勺背部加裝接種杯，其直徑大小、形狀與取種勺相似，固定在取種勺背部，馬鈴薯種塊從取種勺自然掉下時進入接種杯，并隨接種杯一起向下移動，種塊在接種杯內(nèi)固定位置不變，當接種杯運動到底部一個固定位置時種塊從接種杯自然掉到播種溝內(nèi)，完成播種。加裝接種杯后，機組作業(yè)時種塊在固定位置自然掉下，保證了播種株距的均勻。

四、結論

試驗中用的簡易接種杯（現(xiàn)場作業(yè)照片）

2021年4月，我們對原機型及改進樣機進行了播種株距合格率的對比試驗，從試驗測定結果看馬鈴薯播種株距的合格率由改進前的62%提高到改進后的80%左右。通過對馬鈴薯播種機排種機構的改進，馬鈴薯播種機播種株距的均勻性有了較大提高，株距的合格率達到了地方標準的要求，同時滿足了當?shù)氐霓r(nóng)藝要求。