高速氣力式播種機技術特征與規(guī)范作業(yè)注意事項

關桂娟

(哈爾濱市阿城區(qū)農業(yè)機械化技術推廣站，哈爾濱 150300)

0 引言

氣力式播種機是現(xiàn)代化播種設備的典型代表，是傳統(tǒng)的機械式播種機向更先進、高效方向的轉變。尤其在我國農業(yè)生產模式逐漸向規(guī)?；吐?lián)合經營化發(fā)展的過程中，高速、可靠、精確特征的氣力式播種機具有明顯的適用性。從氣力式播種機的技術應用來看，我國農業(yè)生產中所使用的氣力式播種機在技術先進性方面仍存在一定不足，加之農民在使用播種機作業(yè)時常存在操作不規(guī)范、維護保養(yǎng)不及時等問題，導致高速播種機實際作業(yè)質量不盡人意，容易出現(xiàn)重播、漏播、機具損壞等問題，甚至在一定程度影響農業(yè)生產的整體質量。因此，使用者應充分了解高速氣力式播種的技術原理，掌握播種機使用的規(guī)范要求，確保氣力式播種機發(fā)揮出應有的效能。

1 高速播種機發(fā)展情況

我國對于高速精量播種機的研究起始于20世紀60年代中期，初始研究以傳統(tǒng)機械式播種機為基礎開展，主要的研究集中在如何提高機械式排種器的可靠性和工作效率，研發(fā)的播種機包括外槽輪式高速播種機、窩眼刷種輪式高速播種機、圓盤式高速播種機，但受到取種和排種原理的限制，高速機械式播種機仍存在播種效率低的制約，通常機械式播種機的工作速度僅為5.5～6 km·h-1，且當播種速度超過7 km·h-1后，播種的性能指標明顯下降。即使在標準作業(yè)速度下，機械式播種機也存在著種子破損率高、重播漏播率高的問題。在此基礎上，受到國外氣力式播種機技術的影響，我國在20世紀80年代中后期加大了對氣力式高速播種機的研發(fā)和推廣力度，加之中大馬力的拖拉機普及率增加，中大型氣力式播種機得到了更好的推廣應用，且在21世紀以后，氣力式播種機在農機購置補貼政策的支持下銷量持續(xù)增長，提升了精密、高速播種機的整體占比，也顯著提高了農業(yè)生產的整體質量[1]。

2 氣力式播種機研究情況

盡管氣力式播種機在我國的應用還處于技術推廣和技術升級的階段，但我國的農機研究機構和企業(yè)針對氣力式播種機近年來展開的研究已十分豐富，為氣力式播種機的應用奠定了堅實基礎。李萍等[2]針對氣力式牧草免耕播種機結構展開了實驗研究。解決了小粒種子播量穩(wěn)定性差、堵塞、架空等問題，分析了氣力式排種器氣流的速度與壓力情況，并對結構進行了合理設計，顯著提高了氣力式排種器的適應性。張明慧等[3]針對小粒蔬菜播種機展開設計，優(yōu)化后的播種機能夠實現(xiàn)開溝、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等穩(wěn)定功能，并確保排種的均勻性，且適應能力強，尤其適用于小粒種子的播種使用。于興瑞等[4]設計一款小麥氣力式高效免耕施肥播種機，能夠實現(xiàn)滅茬、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等工作的一次性完成，應用了集排式氣流排種排肥裝置，保證了種肥同步播放，并應用燕尾槽式布種器進行布種作業(yè)，有效提高了小麥播種質量。彭博等[5]針對氣力式播種機受到田間環(huán)境影響易出現(xiàn)轉速波動引起風機轉速的變化問題，進行了穩(wěn)定性研究，通過AMESim軟件進行仿真，并進行了樣機參數(shù)測量與試驗，有效提高了氣力式播種機氣力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖1 小粒蔬菜播種機設計

3 氣力式播種機的技術特征

3.1 技術分類與優(yōu)勢分析

按照工作形式的不同，氣力式播種機主要包括氣吸式播種機、氣吹式播種機、氣壓式播種機等多種類型，現(xiàn)階段農業(yè)生產中使用的氣吸式播種機、氣吹式播種機相對較多。與傳統(tǒng)的機械式播種機相比，氣力式播種機具有以下技術優(yōu)勢。首先，排種器工作效率高，采用氣體負壓來取種、排種相對于傳統(tǒng)的機械型孔取種效率明顯提高，適合高速作業(yè)；其次，可靠性明顯提升，氣力式排種器的取種成功率明顯提升，播種過程的漏播問題得到更好的控制；再次，播種精度明顯提升，氣力式播種機可實現(xiàn)每穴1粒種子的精確投放，有效節(jié)約種子資源；此外，氣力式播種機播種過程能夠對種子起到更好的保護作用，傷種概率明顯降低[6]。

3.2 工作原理

氣力式播種機根據(jù)氣吸式、氣吹式、氣壓式的不同，在排種器技術和機械結構布局方面會存在一定程度的不同，但總體的結構原理大致相同。氣力式播種機整機結構包括懸掛連接結構、開溝器總成、肥料箱、施肥器、種子箱、排種器、風機總成、輸氣管路、傳動系統(tǒng)、支撐輪、鎮(zhèn)壓裝置等(圖2)。氣力式播種機需要與拖拉機配套安裝使用，播種機與拖拉機通過三點式懸掛方式連接，由拖拉機提供行駛的動力[7]。

1.種劃印器；2.開溝器；3.排肥裝置；4.種子箱；5.排種器；6.風機；7.地輪圖2 氣力式播種機結構

在播種機行駛過程中，地輪與傳動鏈條同步轉動，帶動播種機上各個運動部件的運轉，開溝圓盤位于排種口前方，在牽引力的作用下開具深度適宜的種溝，施肥鏟位于開溝器一側與排肥管路位置對齊，用以劃出連續(xù)的肥溝。排種器與排肥器是氣力式播種機的重要工作部件，其工作性能直接影響到播種質量和播種效率。排種器主要由種子箱、排種器主體、輸氣管路、輸種管、排種口等結構組成，工作時，利用氣流作用力獲取種子箱內的種子，使種子沿設計好的路徑運動到排種位置排放，排放后的種子進入輸種管路，在排種口位置落入種溝，完成播種入土過程。排肥器與排種器同步工作，實現(xiàn)種肥同施，采用側深施肥技術，因顆粒肥料易于獲取和排放，因此排肥裝置多采用傳統(tǒng)的機械技術，現(xiàn)階段應用較多的為外槽輪式排肥器，在外槽輪排位器的運轉下完成勻速的取肥排肥工作，且排肥量可調節(jié)，有利于適應不同作物的肥量要求。很多播種機在排種口的后方設計有覆土部件，用以彌補開溝器回土對種子的覆蓋不足問題，使土壤對種子的覆蓋達到指定深度且覆蓋均勻，覆土完成后通過鎮(zhèn)壓輪將表層土壤壓實，通常鎮(zhèn)壓輪的壓力應在30～50 kPa范圍，表層土壤的壓后密度須達到0.8～1.2 g·cm-2，以減少土壤水分蒸發(fā)并使種子更好的與土壤接觸[8]。

4 作業(yè)注意事項

4.1 駕駛人員的能力要求

由于高速氣力式播種機屬于先進的精密機械，且作業(yè)過程效率高、速度快，對駕駛人員的使用能力有很高的要求。在播種機正式作業(yè)前，駕駛員必須要經過農機企業(yè)的培訓并獲得相應的駕駛資格，要求駕駛員熟練掌握播種機的技術原理和操作方法，明確播種機的日常維護保養(yǎng)方法和常見故障特征，能夠做到規(guī)范操作、定期保養(yǎng)、及時維修，并具有安全生產意識，能保證播種作業(yè)的科學實施。

4.2 重視作業(yè)前的調試工作

在使用播種機開始生產作業(yè)前，應對播種機的各項功能和可靠性進行徹底檢查，首先要徹底清理播種機上的雜物，去除重要工作部位的粉塵、雜物，徹底清除種子箱和肥料箱內剩余的種子和肥料；其次，檢查排種器、排肥器、開溝器、施肥鏟等關鍵部件是否完好，發(fā)現(xiàn)零部件損壞及時進行更換；再次，做好播種機關鍵部件的潤滑工作，確保排種器、排肥器、風機、傳動系統(tǒng)的工況正常，檢查并緊固螺紋連接件，避免因連接松動造成故障。

4.3 重視試播種作業(yè)

在田間正式開始播種前，應選擇20～40 m距離進行試播種作業(yè)，播種完成后檢查播種參數(shù)是否合適，重點檢查播種深度、播種量、漏播重播率、施肥深度、施肥位置、施肥量、覆土鎮(zhèn)壓質量等，對于不合理的參數(shù)進行相應的調試，確保播種機的工作參數(shù)符合農藝要求后再進行正式作業(yè)。

4.4 播種作業(yè)的規(guī)范操作

正式的播種作業(yè)要求駕駛員嚴格遵循預定的規(guī)范要求，播種機行駛路線要保持直線，往返之間的間距均勻合理，要求機組往返過程的相鄰行距差異不大于2.5 cm，播種機間的行距差異不大于1.5 cm，作業(yè)速度嚴格執(zhí)行農藝要求，且不得出現(xiàn)行駛忽快忽慢的問題。在田間地頭需要駕駛播種機轉彎時，必須控制拖拉機的液壓系統(tǒng)將播種機升起后再進行轉彎操作，播種過程中無特殊情況嚴禁倒車，必須倒車時也應將機具升起到安全位置后再操作，以防播種機損壞。在播種作業(yè)的過程中，駕駛員必須時刻關注播種機的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)播種機工作異常應及時停機檢查，排除故障后方可繼續(xù)工作。

4.5 播種后的操作

每次播種完成后，駕駛員要對播種機進行常規(guī)的清理和保養(yǎng)，注意將播種機內的種子肥料放出，并運轉播種機將排種器、排肥器內的種子肥料排空后，檢查玉米免耕播種機的各種易損部件，如螺栓、防護罩、插銷、開口銷等部件是否存在缺失或損壞，如發(fā)現(xiàn)問題應進行更換，再入庫存放。

5 結語

綜上所述，氣力式播種機相對于傳統(tǒng)的機械式播種機在工作效率、精確性、可靠性等方面存在顯著優(yōu)勢，且具有省種、省肥、低功耗等優(yōu)點，適合在大規(guī)模的農業(yè)生產中使用。但我國的氣力式播種機與國際先進產品相比在技術先進性和制造精度方面仍存在差距，需要持續(xù)的技術升級以提升播種機的工作能力，同時我國農民也應提升農機使用意識，積極學習播種機的駕駛技術和規(guī)范操作要求，確保高速氣力式播種機發(fā)揮出應有的技術優(yōu)勢，為農業(yè)生產的增產增收提供良好的助力。

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