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程機(jī)械化生產(chǎn)[4-8]。針對(duì)上述問題與要求，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，胡麻種子通過自身的重力通過排種管進(jìn)入到外槽輪排種器中，其通過棘輪為轉(zhuǎn)動(dòng)頻率使得充種充分，排種器前設(shè)置開溝器，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，開溝器在牽引力的作用下，在排肥口前方進(jìn)行開溝，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)是通過棘輪的作用使得外槽輪排種器充種更加充分，通過計(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，通過改變槽輪轉(zhuǎn)速來控制排種量，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，不能過小或者過大，過小需要頻繁加種子，過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，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小，若齒距P過小，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 開溝器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.4.1 開溝器選擇

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，沒有太大的土塊，所以雜草不會(huì)纏繞在開溝器上，土塊和殘茬也不會(huì)對(duì)開溝器造成太大的阻力，再根據(jù)本身的經(jīng)濟(jì)條件和各開溝器的開溝性能，鋤鏟式開溝器的主要優(yōu)點(diǎn)有：鋤鏟式開溝器的尾部尖而鋒利，比較容易進(jìn)入土壤，所開出來的種溝小一點(diǎn)，相對(duì)較淺，適合胡麻種植。鋤鏟式開溝器開出來的種溝平整，受地形因素的影響比較小，適應(yīng)性比較強(qiáng)。鋤鏟式開溝器相比其他開溝器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，重量也比其他開溝器要輕，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)選用的開溝器是鋤鏟式開溝器。

2.4.2 開溝器入土角確定

合理的入土角ε對(duì)開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，開溝器的入土角ε角度在30°～50°之間，為了保證開溝器能夠正常入土，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溝器開出種溝的土壤覆蓋到排好的種子上面，防止陽光直曬而導(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)排出來的種子總量進(jìn)行稱重，通過計(jì)算得出播量為95.1 g。由于剛開始存在誤差較大，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)2～3 s后，開始試驗(yàn)，試驗(yàn)過程如圖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。