錢立豪 孟澤 李媛媛

摘 要：我國(guó)馬鈴薯種植的單產(chǎn)量很低。因此，提高馬鈴薯的單產(chǎn)量應(yīng)作為提高我國(guó)馬鈴薯產(chǎn)量的首要任務(wù)。而提高馬鈴薯的單產(chǎn)量的主要措施是提高馬鈴薯種植的機(jī)械化水平。深入研究起壟集雨壟溝種植模式，確定了馬鈴薯播種機(jī)為懸掛式單壟雙行作業(yè)機(jī)，采用地輪驅(qū)動(dòng)和勺式排種器，一次作業(yè)能夠完成開(kāi)溝、起壟、播種、覆土等工序的整體方案設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)馬鈴薯播種機(jī)的關(guān)鍵零部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，完成其三維建模裝配。

關(guān)鍵詞：播種機(jī);鏈勺式排種器;外槽輪施肥器

0引言

我國(guó)馬鈴薯的總產(chǎn)量已經(jīng)位居世界首位，但是其國(guó)內(nèi)的平均單產(chǎn)量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的平均單產(chǎn)量。2015年，馬鈴薯的世界平均單產(chǎn)量水平為每公頃26噸，而我國(guó)馬鈴薯的平均單產(chǎn)量?jī)H為每公頃18噸左右。我國(guó)馬鈴薯播種機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)依然停留在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和滿足功能需要的階段，國(guó)產(chǎn)馬鈴薯播種機(jī)其取種率難以保障，漏播和重播問(wèn)題依舊嚴(yán)重[1]。本文在研究了馬鈴薯種薯的塊狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和詳細(xì)分析馬鈴薯具體的種植要求后，在借鑒國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的馬鈴薯播種機(jī)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一款能夠在一次作業(yè)過(guò)程中開(kāi)溝、施肥、排種、覆土、鎮(zhèn)壓等過(guò)程的馬鈴薯播種機(jī)，以達(dá)到解決現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)馬鈴薯播種機(jī)存在的工作性能不穩(wěn)定、排種漏播重播問(wèn)題，降低其漏播率、重播率的設(shè)計(jì)目的。通過(guò)運(yùn)用傳感器技術(shù)，來(lái)提高馬鈴薯的排種精度和對(duì)化肥農(nóng)藥施量的精確控制。通過(guò)改進(jìn)取種勺的形狀，完善漏播、重播的問(wèn)題。

1馬鈴薯播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)

1.1 馬鈴薯播種機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該馬鈴薯播種機(jī)采用懸掛式結(jié)構(gòu)，整機(jī)由機(jī)架、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、種薯塊排種系統(tǒng)、起壟覆土系統(tǒng)構(gòu)成，機(jī)架的前梁與配套農(nóng)用拖拉機(jī)以上、下懸掛架連接;動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由各傳動(dòng)鏈輪、傳動(dòng)鏈條、齒輪變速箱等組成，排種系統(tǒng)由鏈勺式排種器、排種器殼體、一對(duì)左右結(jié)構(gòu)非對(duì)稱的種箱等組成;起壟覆土系統(tǒng)由起壟器、旋耕裝置等構(gòu)成。在肥箱的前端裝有一根橫梁，開(kāi)溝器通過(guò)安裝在肥箱前梁扁鋼上，通過(guò)調(diào)節(jié)U型螺栓的固定的相對(duì)位置調(diào)節(jié)開(kāi)溝器的高低位置，可達(dá)到調(diào)節(jié)種溝深度的設(shè)計(jì)目的，開(kāi)溝器通過(guò)調(diào)節(jié)在橫梁上橫向位置可達(dá)到調(diào)節(jié)種溝行距的設(shè)計(jì)目的。在機(jī)架的后梁安裝有覆土刮土板。

1.2 馬鈴薯播種機(jī)的工作原理

馬鈴薯播種機(jī)一次作業(yè)能夠完成開(kāi)溝、起壟、施肥、播種、覆土等工序。作業(yè)時(shí)，與農(nóng)用拖拉機(jī)通過(guò)前梁上下懸掛架連接，地輪隨拖拉機(jī)的前進(jìn)滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，與輪轂鑄接的鏈輪通過(guò)傳動(dòng)鏈將地輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為齒輪變速箱的齒輪傳動(dòng)，變速箱的齒輪傳動(dòng)通過(guò)排種鏈將動(dòng)力傳遞至位于種箱的排種軸，與排種軸配合的排種鏈隨之運(yùn)轉(zhuǎn)，在排種鏈上均勻分布的種勺依次從種箱中的取種孔取種，種薯塊隨著種勺勻速上升，隨著種勺運(yùn)動(dòng)到排種器的至高點(diǎn)時(shí)后一種勺內(nèi)的種薯塊落入前一個(gè)種勺的背面，種薯塊經(jīng)導(dǎo)種軌和開(kāi)溝起壟器筒身引導(dǎo)依次落入開(kāi)溝器開(kāi)好的種溝，旋耕裝置、刮土板等結(jié)構(gòu)完成覆土鎮(zhèn)壓，播種過(guò)程完成。地輪前進(jìn)帶動(dòng)排種軸轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)傳動(dòng)鏈同時(shí)帶動(dòng)位于種箱后側(cè)的凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)鐮刀式連接桿間歇性沖擊攪動(dòng)板，攪動(dòng)種箱內(nèi)的種薯塊以此增加種薯塊流動(dòng)性，保證種箱內(nèi)即使種薯量很少，取種勺依然能夠從種箱中取種，保證排種的漏播率。馬地輪隨拖拉機(jī)前進(jìn)滾動(dòng)前進(jìn)時(shí)，通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)肥箱軸運(yùn)動(dòng)，與肥箱軸鑄接的施肥輪轂旋轉(zhuǎn)施肥，完成施肥作業(yè)。

2 開(kāi)溝起壟器的確定

為滿足起壟集雨壟溝種植方式的種植流程，在進(jìn)行馬鈴薯播種前農(nóng)田已進(jìn)行過(guò)耕整，此時(shí)農(nóng)田地表土質(zhì)疏松。本論文根據(jù)刮板起壟器的工作原理，結(jié)合馬鈴薯排種的現(xiàn)實(shí)需要，設(shè)計(jì)了一種刮板式開(kāi)溝起壟器，通過(guò)將開(kāi)溝器與起壟器焊接為一體，實(shí)現(xiàn)其開(kāi)溝起壟作業(yè)同時(shí)進(jìn)行的要求[2]。作業(yè)時(shí)，刮板式開(kāi)溝起壟器隨拖拉機(jī)前進(jìn)的同時(shí)刮板刮起地表一層土壤，土壤沿起刮板垂直方向堆積形成壟面。

3結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)出了集開(kāi)溝、施肥、噴藥、排種、起壟覆土等功能于一體的馬鈴薯播種機(jī)。該機(jī)具有結(jié)構(gòu)合理，作業(yè)性能穩(wěn)定，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)，大大減輕馬鈴薯播種時(shí)的人力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了農(nóng)民的工作效率;該機(jī)采用懸掛式設(shè)計(jì)，定位為單壟雙行作業(yè)機(jī)，整機(jī)主要由機(jī)架、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、種薯塊排種系統(tǒng)、起壟覆土系統(tǒng)構(gòu)成組成，該動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)270mm、300mm兩種不同株距的播種需要。該設(shè)計(jì)對(duì)馬鈴薯的播種收集能夠起到一定的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張?zhí)m珍，張玲.2CM-2型馬鈴薯播種機(jī)[J].農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化，2014，4：42-43.

作者簡(jiǎn)介：

錢立豪，2002年2月，青島黃海學(xué)院 智能制造學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 本科在讀。