插秧机的分类及插植原理

■常德山

1 插秧机的分类

（1）按操作方式分类。水稻插秧机按操作方式分为步行式插秧机与乘坐式插秧机两大类。乘坐式插秧机按照插秧作业效率又分为普通型和高速型，高速插秧机的液、电、信息等技术更加完善，操作更向汽车化驾乘方便、舒适化方向发展。乘坐式插秧机可增加施肥、铺纸、施药、免耕部件，实现复合作业。施肥可实现边插秧边侧深施肥作业，以减少施药下田次数；铺纸是边铺再生纸边插秧作业，追求减少农药的绿色栽培；免耕是在插秧部件前方安装浅旋耕对行部件，在插秧的行内实行浅旋耕，并非全幅旋耕，边旋边插。

（2）按栽插机构分类。按栽插机构分曲柄连杆式与双排回转式两类，曲柄连杆式被用于手扶式及普通乘座式插秧机，而高速插秧机均采用双排回转式插秧机构。曲柄连杆式栽插机构的转速受惯性力的约束，一般的最高插秧频率限制在300次/分左右，如果平衡块设计得完善，插秧频率可稍高。双排回转式运动，运动较平稳，插秧频率可以提高到600次/分，但在实际生产中，由于其它因素的影响，生产率只比普通乘座式高出0.5倍左右。

曲柄连杆式的插秧机按插秧机前进方向分为正向与反向两类。正向机型的插植臂运动方向与机器前进方向相同，反向机型则相反。普通乘座式插秧机均为正向机构，步行式插秧机一般为反向机构。在所设计的株距状况下作业，秧苗的直立度较好，当株距进一步加大时，反向机由于插孔的加大，直立度及稳定性会受到影响，正向机的影响较小。对于栽插过高的秧苗，反向机的秧爪完成插秧动作后离开已插的秧苗，正向机的秧爪则涉及秧苗的顶尖部，以致影响直立度。插秧机所插秧苗高度的限制，决定于秧门与秧爪尖运动轨迹最低点的距离，一般情况下均小于25cm，对于正向运动轨迹而言，由于插后这个距离拉长，稍高些秧苗也能栽插，而反向轨迹对苗高的适应范围相对较小。双排回转式插秧机构的轨迹与正向曲柄连杆机构相似。

（3）按栽插行数及秧苗要求分类。

①按插秧机栽插行数分，步行式的2、4、6行，乘座式有4、5、6、8、10行等品种。②按栽植秧苗区分为毯状苗及钵体苗二种，由于钵体苗插秧机结构较复杂，需专用秧盘，使用费用高，一般均为毯状苗插秧机。

2 插植原理及结构

插秧机的型号众多，插植基本原理是以土块为秧苗的载体，通过从秧箱内分取土块、下移、插植三个阶段完成插植动作。

（1）送秧机构。分切土块由横向与纵向送秧机构把规格为28cm×58cm×2cm（宽×长×厚）秧块不断的送给秧爪切取成所需的小秧块，采用左右、前后交替顺序取秧的原则。小秧块的横向尺寸是由横向送秧机构所决定，该机构由具有左旋与右旋的移箱凸轮轴与滑套组成；凸轮轴旋转，滑套带动秧苗箱左右移动，由凸轮轴与秧爪运动的速比决定横向切块的尺寸，一般为三个挡位。以所标识的“20”、“24”、“26”为例，是指一个横向总行程28cm内秧爪切取的块数，其横向尺寸即为14cm、11.7cm、10.8cm。也有插秧机采用油压无级变速装置，横向尺寸调整的余地更大。秧箱的横向一般为匀速运动，也有的机器为非均匀运动，在秧爪取秧瞬间减速，以减少伤秧。小秧块的纵向尺寸是由纵向送秧机构完成的。纵向送秧的执行器有星轮与皮带两种形式，步行插秧机上这两种形式均有，乘座式的多数采用皮带形式。皮带式是采用秧块整体托送原理，送秧有效程度较高。纵向送秧机构要求定时定量送秧：①定时就是前排秧苗取完后，整体秧苗在秧箱移到两端时完成送秧动作。②定量送秧就是秧爪纵向切取量应与纵向送秧量相等。高速插秧机上纵向送秧与取秧有联动机构，一个手柄动作即完成两项任务，步行机有的需作两次调节才能等量。

（2）下移机构。秧爪与导轨的缺口（秧门）形成切割副，切取小秧块后，秧块被秧爪与推秧器形成的楔卡住往土中运送。

（3）插植机构。秧爪下插至土中后，推秧器把小秧块弹出入土，秧爪出土后，推秧器提出回位。

3 液压仿形

仿形系统的设计，是提高水田作业稳定性及插深一致。液压仿形基本原理是保持浮板的一定压力不受行走装置的影响，插秧机的浮板是插秧深度的基准，保持较稳定的接地压力就能保持稳定一致的插深，高性能插秧机均是通过中间浮板前端的感知装置控制液压泵的阀体，由油缸执行升降动作。

当水田底层前后不平时，通过液压仿形系统完成升降动作；当左右不平时，通过左右轮的机械调节或液压的调节来维持插植部水平状态。高速插秧机插植部通过弹簧或液压来维持插植部的水平，使左右插深一致。