BZJ—型电动水稻育秧播种机的设计

安龙哲+李会荣+王密胜

摘要：设计了2BZJ-500型电动水稻育秧播种机，该机可一次性完成铺底土、喷水、播种、覆面土等作业工序，解决了制约我省水稻育秧机械化的瓶颈问题。介绍了该机的设计理念、工作原理、主要工作部件及技术参数的确定。

关键词：水稻；育秧播种机；工作原理；设计

中图分类号：S22326文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.01.005

0引言

水稻是我省三大主要粮食作物之一，目前全省水稻种植面积6000万亩以上，是全国最大的水稻商品粮生产基地。水稻机械化插秧成为我国水稻生产的发展趋势，并带动机械化育插秧技术的应用推广。水稻育秧播种的质量将直接影响水稻的插秧质量及水稻的产量。

黑龙江省水田机械化研究所在深入调查我省现有水稻育秧作业方式、机具的种类、优缺点、先进性的基础上，针对我省水稻产区现有手动或半机械化育秧播种设备，从2015年开始，在研学国内外先进技术基础上，研发出了2BZJ-500型电动水稻育秧播种机，该机可一次性完成铺底土、喷水、播种、覆面土等作业工序，解决制约我省水稻育秧机械化的瓶颈问题。水稻育秧播种机的应用推广，保证了水稻育秧播种的精准性，提高了生产效率，在节约能源、保护环境等方面也具有重大意义。

1总体设计方案和工作原理

11总体设计方案

根据我省水稻生产育秧播种的农艺要求、工业生产技术能力及农民的实际购买水平，综合国内外水稻育秧播种机的先进技术的基础上，确定了设计原则：一是为水稻生产机械化程度高的专业户及水稻生产育秧播种专业户设计的自动化专业设备、安全可靠。二是机具的各项性能指标应达到国家标准和农艺要求。三是设计结构合理、标准化程度高。为此，我所研究开发了2BZJ-500型电动水稻育秧播种机。该机主要由机架、调速电机、播土箱总成、播种箱总成、覆土箱总成及育秧盘输送带总成等组成。

12工作原理

将配制好的床土和催好芽的稻种分别装入各自的料箱中，将自来水管接到灌水部分，将秧盘放入辅助机架上然后开动电机，随着秧盘的运行，播入底土、灌水、播种、播入覆土、完成播种然后将播完种的秧盘放到育秧棚中。该机可一次完成铺底土、喷水、播种、覆土等作业工序，提高了播种的质量和效率，育出的秧苗质量高为机械化插秧作业提供了保证。

13性能特点

（1）通过更换排种辊可实现钵育秧盘和机插秧盘的育秧播种工作。

（2）装种箱底部设计成半开放式，开口宽度为30 mm，使得种箱中的大部分种子的自重由种箱承担，分解了种箱中种子的重量直接作用在播种辊轮上，减轻了种子与播种辊轮之间的压力，从而减少了伤种率，尤其是减少了带牙种子的伤种率。

（3）通过调整电机转速可实现作业速度的调整，即可改变作业效率。

2整机结构及技术参数

21整机结构

2BZJ-500型電动水稻育秧播种机整机结构如图1所示，该机包括机架、调速电机、播土箱总成、播种箱总成、覆土箱总成、育秧盘输送带总成及链传动装置等组成。工作时，接通电源后调速电机输出轴通过四组链传动装置，分别驱动育秧盘输送带总成、播土箱总成、播种箱总成和覆土箱总成，一次性完成输入秧盘、铺底土、喷水、播种、覆土及输出秧盘六项作业。

1.机架2.调速电机3.播土箱总成4.播种箱总成5.覆土箱总成6.育秧盘输送带总成7.链传动装置

3主要工作部件的结构设计

31机架的设计

如图1所示，机架设计成由方管型材焊合成的矩形框架结构，机架上从左到右依次安装有播土箱总成、播种箱总成、覆土箱总成、育秧盘输送带总成、链传动装置及调速电机等。

32播土箱及覆土箱总成的设计

（1）如图1所示，播土箱及覆土箱总成由装土箱、播土驱动轴、送土皮带、支座板及土量调节机构等组成。动力来自于调速电机，通过链传动驱动播土驱动轴带动送土皮带实现播土及送土。

（2）播土量的调节如图2所示，装土箱前挡板上焊接两个调节螺栓，松动调节螺栓上两个蝶形螺母后，将土量调节板与输土胶带的间隙调至适合位置即可，间隙增大则播土量增大，间隙减小则播土量减小，可实现播土量无级调节。

1.蝶形螺母2.螺栓3.装土箱前挡板4.土量调节板焊合

33播种箱总成的设计

（1）如图3及图4所示，播种箱总成由播种箱、播种驱动轴、播种辊、支座板及播种量调节机构等组成。动力来自于调速电机，通过链传动驱动播种驱动轴带动播种辊转动实现播种。

（2）播种量的调节如图3所示，种箱前板上焊接两个调节螺栓，松动调节螺栓上两个蝶形螺母后，将种箱调节毛刷与排种辊轮的间隙调至适合位置即可，间隙增大则播种量增大，间隙减小则播种量减小，可实现播种量无级调节。

1.种箱前板2.蝶形螺母3.螺栓4.种箱调节毛刷组合

（3）装种箱底部设计成半开放式，装种箱前挡板与后挡板底面之间的开口宽度为30 mm，使得种箱中的大部分种子的自重由种箱承担，分解了种箱中种子的重量直接作用在播种辊轮上，减轻了种子与播种辊轮之间的压力，从而减少了伤种率，尤其是减少了带牙种子的伤种率。

（4）播种辊设计为两种形式，一种为外槽轮式播种辊，适应机械插秧盘的育秧工作；另一种为窝眼式播种辊，适应钵育秧盘的育秧工作。作业时通过更换两种形式的播种辊，实现机插育秧播种和钵育秧播种的互换工作。

4主要工作部件设计参数计算

2BZJ-500型电动水稻育秧播种机传动系统如图4所示。播种机的动力由220 v、200 w调速电机驱动，经过五个轴8个链轮及链条组成的链传动系统分别驱动播土箱总成、播种箱总成、覆土箱总成及育秧盘输送带总成完成育秧播种作业。endprint

链轮齿数：za=zb=12，zc=zd=ze=zf=zg=zh=13。

调速电机为220 v200 w，电机输出轴转速为0～40 r/min之间可调。

播种机生产率的计算（最大生产率），如图4所示，取电机输出轴转速为40 r/min。

41育秧盘输送辊转速n4

传动比i4计算：

i1=zcza，i2=zfzd

i4=i1×i2=1312

1.调速电机2.播种总成 3、3+.播土、覆土总成4.传动总成

图42BZJ-500型电动水稻育秧播种机传动示意图

n4=na÷i4=40×1312=37 r/min

42育秧盘输送辊线速度v运

已知运输辊直径为60 mm。

v运=πDn60=314×60×3760=116 mm/s

43生产效率η

已知秧盘规格：长×宽为600×280 mm

η=116×3600÷600=696盘/h

5播种量的计算

已知稻种千粒重334 g。

51外槽轮式播种辊

外槽轮式播种辊共8条凹槽，每条凹槽有35个播种位置，每个凹槽平均播4粒种子。

当nc1=20 r/min时，每分钟排种量：

m槽1=20×35×8×4×3341000=748 g

当nc1=37 r/min（max）时，每分钟排种量：

m槽2=37×35×8×4×3341000=1384 g

52窝眼式播种辊

窝眼式播种辊单排18个播种孔，共8排144孔，每个孔平均播4粒种子。

当nc1=20 r/min时，每分钟排种量：

m孔1=20×18×8×4×3341000=385 g

当nc1=37 r/min（max）时，每分钟排种量：

m孔2=37×18×8×4×3341000=712 g

6结论

根据我省水稻生产育秧播种的农艺要求、工业生产技术能力及农民的实际购买水平，综合国内外水稻育秧播种机的先進技术的基础上，研究开发了2BZJ-500型电动水稻育秧播种机。通过生产考核结果可知，该机各项性能指标均达到了设计要求。该机一次作业可完成铺底土、喷水、播种、覆土等工序。该机的应用推广，保证了水稻育秧播种的精准性，提高了生产效率，在节约能源、保护环境等方面也具有重大意义。

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