王建民 闻祥 陈剑南
摘 要:免耕施肥播种机是保护性耕作的理想机具,而保护性耕作是我国乃至全球农业耕作的发展方向。为此,通过对免耕播种机主要工作部件的优化设计,达到农艺要求,从而提高播种效果。
关键词:农业工程;播种机;设计
玉米是我国北方主要粮食作物,其种植面积是全部粮食作物的一半以上。随着国家禁止秸秆焚烧的法规出台,再加上黑龙江省秋冬季玉米直收技术的推广,玉米免耕施肥播种技术正在大量推广应用。免耕播种施肥技术具有以下几方面的优点,一是秸秆覆盖于地表,减少了水分蒸发,有利于农作物生长。二是秸秆腐烂后可以增加土壤有机质的含量,改善了土壤团粒结构。三是原有垄体不改变,可以有效地利用上年残存的肥料,节约成本。基于上述因素,笔者参与设计了2BMZF-2型免耕施肥播种机。
1.2BMZF-2型免耕施肥播种机总体设计
该机主要由肥箱总成、播种单体总成、牵引架、机架、施肥开沟总成、防堵工作部件、地轮驱动机构等部分组成。
2.工作原理
免耕播种机由拖拉机牵引作业,地轮支撑整体质量。机组在地头对准垄体后,操作拖拉机内的液压控制阀,使播种机地轮支臂在液压缸的带动下顺时针回转,改变机架与地面的距离,当地轮支臂回转到规定的播种深度时,液压缸上的限位装置开始起作用,此时液压缸不再动作。随着机组的前进,位于垄体两侧的防堵清理装置将垄体上的秸秆推向垄沟,施肥开沟器和播种开沟器在垄体上开沟,地轮使动力通过链条带动排肥器和排种器并开始转动,并按预先调节的量排种和排肥,随后紧跟在每个开沟器后面镇压轮对种肥沟进行覆土镇压。
3.主要技术参数
型号:2BMZF-2;外形尺寸(长×宽×高mm):3080×2080×1480;结构质量(kg):1000;行距(mm):500-700;工作行数(行):2;工作幅宽(mm)1000-1400;排种器形式:指夹式排种器;排种器数量:2;传动机构形式:地轮驱动链传动;施肥开沟器形式:缺口圆盘;破茬开沟器形式:大波纹圆盘;播种开沟器形式:双圆盘;防堵式工作部件形式:双渐开线拨草轮;地轮直径(mm):750;地轮形式:充气橡胶轮;配套动力(kw):22.1-36.9;作业效率(km2/h):0.4-0.6/0.56-0.84。
4.主要工作部件的设计
4.1排种装置
目前免耕播种机普遍采用的是气吸式或气吹式排种装置,受排种元件精度和风机工作稳定性的影响,播种质量稳定性较差。针对这一问题,本项目设计了指夹式排种器,主要由指夹器,排种夹盘以及排种叶片组成,播种时,种子从种箱经输种管进入排种室,当装有12个指夹的圆盘转动时,每个指夹经过夹种区,每个指夹依次夹住一个或几个种子,转到清种区,在凸轮和毛刷的作用下,指夹只带一粒种子进入到投种区,经投种口投出种子。
4.2镇压覆土装置
在免耕播种过程中,镇压环节十分重要,镇压强度小,容易造成散墒,镇压强度过大,垄体土壤过于坚实,出苗困难。该项目设计采用金属外包裹橡胶结构镇压轮,镇压轮轴是“Z”字形,以便使其更好地获得仿形效果,轮体直径350mm,宽度120mm。镇压轮轴与水面呈25°夹角,且在垄体两侧对称布置。在镇压轮的后方,对称布置一对金属橡胶包裹结构的覆土轮,其功能是对苗带进行覆土,而在其正前方布置的一对镇压轮镇压的是苗带外侧的土壤,覆土轮呈“V”字形布置,直径250mm,宽度40mm,这种结构的覆土轮在覆土的同时,也具有一定的镇压功能。
4.3开沟器
施肥开沟器为缺口圆盘形,直径为255mm,厚度4mm,材料为硼钢。破茬开沟器为8波纹圆盘形,直径406mm,厚度4mm,材料为硼钢。播种开沟器为双圆盘形,直径305mm,厚度4mm。材料为硼钢。
4.4防堵工作部件
免耕播种的特点是秸秆覆盖于垄体表面,如果清理不当,会造成播种施肥工作部件的堵塞,甚至损坏。为此,本项目设计钉齿外表为渐线形状呈螺旋排列的防堵工作部件,两个部件对称布置在垄体两侧,两个防堵部件旋向相反。
5.性能试验
性能试验是在黑龙江省萝北县团结镇东方红村玉米机收地块进行的。试验时间是2014年5月5日-5月12日。试验条件。性能试验的主要目的是,测定排种排肥能力,稳定性、一致性和均匀性。试验依据DG/T028-2007《免耕播种机》,性能测试结果。
(作者单位:154244黑龙江省萝北县农机局)