楊沫

摘 要： 按照馬鈴薯種植的農(nóng)藝要求，為滿足基本生產(chǎn)的需要，創(chuàng)新設(shè)計(jì)大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)，一次作業(yè)可完成施肥、播種、起壟、覆土等環(huán)節(jié)，通過播種作業(yè)試驗(yàn)機(jī)具性能，試驗(yàn)結(jié)果表明該播種機(jī)具有作業(yè)效率高、動力消耗低、降低生產(chǎn)成本、覆土效果好、省時(shí)省力等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 大壟雙行;馬鈴薯;播種機(jī)

中圖分類號： S223.2? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.006

0 引言

馬鈴薯是世界糧食系統(tǒng)中不可缺少的一種農(nóng)作物，其產(chǎn)業(yè)的快速、可持續(xù)發(fā)展在保障世界糧食安全和推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要角色。中國是世界上馬鈴薯第一生產(chǎn)大國，種植面積約550萬hm2，占世界馬鈴薯種植面積的1/4，總產(chǎn)量占世界的1/5，占亞洲的17%。中國馬鈴薯種植區(qū)分為北方一作區(qū)、中原二作區(qū)、西南單雙混作區(qū)和南方冬作區(qū)。目前馬鈴薯種植面積最大的是內(nèi)蒙古，其次是貴州、黑龍江、甘肅等地。2019年黑龍江馬鈴薯種植面積大約為570萬畝左右，馬鈴薯種植戶約400萬戶，絕大多數(shù)以個(gè)體農(nóng)戶為主，機(jī)械化水平不足，生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)效率較低。國外進(jìn)口大型馬鈴薯播種機(jī)技術(shù)成熟、可靠性高，但是價(jià)格昂貴，而國內(nèi)馬鈴薯播種機(jī)雖然價(jià)格低廉，但耐用性不強(qiáng)，維護(hù)成本較高。針對此現(xiàn)象設(shè)計(jì)出價(jià)格低廉、實(shí)用性強(qiáng)、適用于個(gè)體農(nóng)戶使用的馬鈴薯播種機(jī)有廣闊的前景。

本文設(shè)計(jì)目的就是針對上述存在的問題，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)一種大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)，達(dá)到保證和提高大壟雙行馬鈴薯播種作業(yè)質(zhì)量、減小生產(chǎn)成本、降低動力消耗、適用個(gè)體農(nóng)戶使用的目的。

1 總體結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)指標(biāo)

1.1 總體結(jié)構(gòu)

本文設(shè)計(jì)的大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)主要是集成整地技術(shù)及馬鈴薯播種技術(shù)，一次作業(yè)可完成開溝、施肥、播種、起壟、覆土等環(huán)節(jié)。該機(jī)包括機(jī)架總成及配裝在機(jī)架總成上的開溝圓盤、播種單體、種薯箱、肥箱、起壟部件、整形部件等。大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)總體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。

1.2 主要技術(shù)指標(biāo)

配套動力：22～40 kW;

配套方式：三點(diǎn)懸掛;

外形尺寸：1800 mm×1400 mm×1600 mm（長×寬×高）;

壟距：110 cm;

株距：17～44 cm;

作業(yè)壟數(shù)：1;

作業(yè)行數(shù)：2;

作業(yè)效率：0.2～0.33 hm2·h-1;

種箱容量：70 kg;

施肥箱容量：30 kg;

種薯質(zhì)量：40～60 g;

結(jié)構(gòu)質(zhì)量：300 kg。

2 部件設(shè)計(jì)

2.1 開溝部件設(shè)計(jì)

為了防止纏繞，本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為通過性好的圓盤開溝器。傳統(tǒng)的馬鈴薯種植技術(shù)大多采用靴式開溝器完成馬鈴薯薯塊種溝開溝作業(yè)，傳統(tǒng)靴式開溝器，不僅作業(yè)阻力大，而且動力消耗多。圓盤開溝器可以轉(zhuǎn)動，開溝效果更好，具有作業(yè)阻力小、動力消耗少的特點(diǎn)，近些年來，隨著農(nóng)藝技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，開溝圓盤取代傳統(tǒng)靴式開溝器已經(jīng)成為一種趨勢。

2.2 傳動地輪設(shè)計(jì)

本機(jī)具具有可調(diào)節(jié)地輪結(jié)構(gòu)。本文大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)地輪既具有傳動作用，又具有行走支撐作用，通過調(diào)節(jié)地輪支架上的螺紋桿可以調(diào)節(jié)機(jī)具的高低，滿足馬鈴薯種植要求。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.3 播種部件設(shè)計(jì)

播種單體種勺排種機(jī)構(gòu)采用勺鏈?zhǔn)酱鎮(zhèn)鹘y(tǒng)皮帶式排種機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)皮帶式排種機(jī)構(gòu)容易發(fā)生打滑，造成馬鈴薯薯塊漏播，操作不當(dāng)造成皮帶斷裂，年限過長發(fā)生老化等問題。勺鏈?zhǔn)脚欧N機(jī)構(gòu)相比較皮帶式排種機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，能減少漏播率，適用于大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)使用。

2.3.1 播種傳動設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)馬鈴薯播種機(jī)傳動形式是通過傳動地輪的轉(zhuǎn)動帶動鏈條，將動力直接傳遞到播種機(jī)構(gòu)。本文設(shè)計(jì)的大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)，由于地輪可以調(diào)節(jié)高低，若采用傳統(tǒng)傳動形式，調(diào)節(jié)地輪高低會導(dǎo)致鏈條張緊度發(fā)生變化，調(diào)節(jié)過程過于復(fù)雜，為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，采用一個(gè)過度鏈輪的形式，將地輪的動力先傳到過度鏈輪上，然后通過過度鏈輪將動力傳遞到播種機(jī)構(gòu)，并分別調(diào)整好各自鏈輪張緊度，減少調(diào)節(jié)步驟，方便調(diào)節(jié)。播種傳動結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示。

2.4 起壟部件設(shè)計(jì)

本文大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)采用旋耕起壟方式起壟。傳統(tǒng)的起壟方式容易造成土壤板結(jié)、緊實(shí)度高、透氣性差、滲水性和存水性差等缺陷，造成馬鈴薯產(chǎn)量受到影響。因此選用旋耕起壟的方式進(jìn)行起壟，可以提高土壤的膨松度及存水性，從而保證土壤的蓄水性和滲透性。旋耕起壟方式，壟形飽滿、土質(zhì)細(xì)，適合馬鈴薯膨大，由此可知旋耕起壟方式對馬鈴薯的生長具有重要意義，滿足新型農(nóng)業(yè)耕種要求。

大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)旋耕起壟傳動示意圖，如圖4所示。

3 工作過程

大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)在田間作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)先將機(jī)具放下，根據(jù)需要調(diào)整機(jī)具高度，并按照馬鈴薯農(nóng)藝種植要求調(diào)整好肥量、株距、種子深度、起壟高度。拖拉機(jī)手將離合器結(jié)合，機(jī)具在配套拖拉機(jī)的帶動下前進(jìn)行走，開溝圓盤進(jìn)行開溝，同時(shí)行走地輪開始轉(zhuǎn)動，通過行走地輪軸帶動鏈輪、鏈條傳動，將旋轉(zhuǎn)動力分別傳至施肥部件、播種部件，實(shí)現(xiàn)播種、施肥;取種勺在鏈條帶動下，上升并裝上種薯，當(dāng)運(yùn)動到最高點(diǎn)后進(jìn)入種薯導(dǎo)向管，然后排放到圓盤開溝器開好的播種溝內(nèi);拖拉機(jī)將動力通過動力輸出軸傳遞至變速箱，變速箱將動力傳至起壟部件進(jìn)行旋耕起壟作業(yè)，隨著機(jī)具的前進(jìn)，起壟葉片將開溝圓盤開溝壅起的浮土旋起覆蓋到種薯上;最后整形部件對大壟進(jìn)行整形、鎮(zhèn)壓，完成播種作業(yè)。

4 結(jié)論

通過理論設(shè)計(jì)以及實(shí)際的田間作業(yè)試驗(yàn)結(jié)果表明，大壟雙行馬鈴薯播種機(jī)能夠滿足開溝、施肥、播種、起壟、覆土等作業(yè)環(huán)節(jié)要求，適合個(gè)體農(nóng)戶使用，并能達(dá)到馬鈴薯種植農(nóng)藝要求。該機(jī)具具有動力消耗低、覆土效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、工作平穩(wěn)、調(diào)節(jié)方便、維修簡單、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了低成本與高效率的結(jié)合，值得廣泛推廣應(yīng)用。

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