２ＢＳＭ２１０型水稻种膜覆膜直播机的设计研究

李秀娟 章慧全 王丽 王金丽

摘要：为解决水稻直播中的杂草控制问题，设计研制2BSM210型水稻种膜覆膜直播机。介绍机具的结构组成和工作原理，探讨旋耕粉土装置和种膜覆膜装置的设计思路。作业试验表明，直播机的作业效果和覆膜质量符合农艺要求，适用性较强。

关键词：种膜覆膜;水稻;设计;粉土;覆膜

中图分类号：S223    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2020）06-0014-03

水稻旱直播是水稻轻简栽培的一种生产模式，省去了传统的育苗和插秧作业环节，能够降低生产成本和劳动量。此技术的关键环节是控制杂草，若施用大量的除草剂，势必会对粮食安全和生态环境造成危害。为更好地解决此问题，辽宁省农业机械化研究所在借鉴国内外先进经验的基础上，以结构新、质量高、成本低为目标，与辽宁省灯塔市大河南镇新光村合作社共同研制了2BSM210型水稻种膜覆膜直播机（以下简称“直播机”），以期为水稻种膜覆膜直播作业提供先进适用的机具。

1 直播机的结构组成与参数

1.1 结构组成

水稻种膜覆膜直播的作业过程为：先将水稻种子按照要求的行距、穴距和每穴种子粒数等粘在可降解膜上，再将粘好种子的可降解种膜铺放于田间地表，使粘有种子的膜面朝下并确保种子与土壤紧密接触后，适时上水即完成水稻直播作业。根据水稻生产种植的实际需求，在充分调研分析的基础上，确定直播机的总体结构（见图1）。

该机具与动力51.5 kW以上轮式拖拉机配套，由拖拉机提供动力，一次进地可完成粉土整地、压实、铺膜、覆土等作业。作业时，悬挂架与拖拉机的后三点悬挂架连接。拖拉机后输出轴提供的动力通过万向节传递至变速箱后，由变速箱进行减速和变向，再输出给侧传动箱和链传动，分别驱动旋耕粉土装置和覆土传送带工作。

旋耕粉土装置用于粉碎和平整土壤，并将部分粉碎后的土壤拋向覆土传送带。覆土传送带装有控制土量的机构，满足调整覆土厚度的需求。镇压辊对粉碎后的土壤进行压实，保证苗床土壤平整和紧实度适宜，为后序的铺膜作业创造条件。分土装置将覆土传送带运送来的土壤均匀铺盖于苗带上，完成覆土作业。

1.2 技术参数

在水稻种膜覆膜直播中，需要先将长效复合肥撒于地表，再进行整地旋耕灭茬作业。由多年的耕作经验可知，作业土块不易过大，且地表应平整，以保证种膜和地表紧密贴合。根据作业要求确定直播机的参数指标，如表1所示。

2 直播机的主要部件设计

2.1 旋耕粉土装置

根据地表平整和土壤细碎的要求设计旋耕粉土装置，其结构如图2所示。

旋耕粉土装置由旋耕刀轴和安装在其上的旋耕刀组成。工作时，高速旋转的旋耕刀轴带动旋耕刀高速滑切土壤，在将土壤粉碎的同时，把旋耕刀的动能传递给部分土块并将其抛起，通过撞击碎土板进行二次粉碎，进一步粉碎和平整土壤。同时，将部分细碎的土壤拋向覆土传送带，作为铺膜后的覆土。

2.2 种膜覆膜装置

种膜覆膜装置由浅翻铲、覆土传送带、镇压辊、种膜棍、展膜棍和分土装置组成，结构如图3所示。

2.2.1 浅翻铲 种膜覆膜装置前部安装有浅翻铲，工作时浅翻土壤，同时掩埋上次作业的膜边和作畦，保证镇压器能够充分压实土壤。浅翻铲为犁体曲面，由铲面和犁柱组成。

2.2.2覆土传送带 覆土传送带由驱动装置、传送带和土量控制机构组成。驱动装置为覆土传送带运转提供动力;土量控制机构控制入土口开合大小，控制旋耕分土装置抛入覆土传送带的土量;传送带倾斜布置，将细碎土壤运送到分土装置，而块状土壤会随传送带回落至旋耕粉土装置。

2.2.3 种膜辊 种膜辊承载着种膜，其两端为阻尼轴承，保证放膜均匀。

2.2.4 镇压辊 镇压辊可对细碎土壤进行平整和压实，创造适合铺膜播种的土壤条件。

2.2.5 展膜辊 展膜辊保障种膜铺设平整并与亩床土壤紧密结合。

2.2.6 分土装置 分土装置由多个三棱锥形的分土块组成，相邻三棱锥分土块构成下窄上宽的梯形截面，保证将输送带送来的土壤均匀切割，形成与苗带对应的均匀土壤流，使整个苗带覆土厚度一致。覆土量可以调整，满足不同种植需要。

3 直播机的性能试验

2019年4月在辽阳市灯塔市大河南镇新光村进行水稻种膜覆膜直播机试验，主要考察机具的覆膜质量、覆土效果和种膜搭接情况。试验结果表明：作业后的平均覆土厚度为30 mm，宽度为150 mm，覆土连续，种膜搭接处无缝隙，作业效果和覆膜质量符合农艺要求。直播机可省去扣棚、育苗、插秧、打浆、除草、施肥、除草等环节的费用，加之其具有的节水、节肥、增产效果，综合收益在250元/667 m2以上。

4 结论

直播机的作业效果和覆膜质量符合农艺技术要求，还能降低劳动强度和减少大量劳动力，有利于实现水稻种植的机械化和现代化。同时，直播机结构简单、操作方便，且动力匹配合理、覆膜效果优良，经济效益和生态效益显著，是一种适用性较强的水稻覆膜作业机具。

参考文献

[1] 赵立军，周福君.2BF-1400型水稻覆膜播种机整地覆膜机构设计[J].农机化研究，2010，32（9）：118-121.

[2] 刘仁广.水稻覆膜播种机设计与试验[J].农业科技與装备，2020（1）：21-22，25.

[3] 崔世勇.水稻旱直播覆膜技术应用研究[J].农业科技与装备，2012（6）：67-68.

[4] 姚志刚，汤强，赵坤，郭宇.水稻机械化旱直播关键技术研究[J].农业科技与装备，2016（8）：53-54.