马铃薯播种机排种装置的改进设计及试验研究

○甘肃省天水市农机化技术推广站 李德宝

马铃薯既可鲜食又可进行加工增值，产业链较长，是甘肃省脱贫攻坚中确定的“六大特色农业产业”之一。2018年甘肃省马铃薯种植面积66.7万公顷，全省均有种植。近几年马铃薯及马铃薯淀粉价格持续走高，马铃薯种植在脱贫攻坚中为促进农民增加收入发挥了重要作用。天水市农机推广站先后引进了多种型号的马铃薯生产机械进行试验示范推广，由于播种株距合格率没有完全满足当地的农艺要求，而马铃薯的播种密度对亩产量影响较大，使大面积示范推广受到限制。为此天水市农机推广站组织专业技术人员对引进的马铃薯播种机的结构进行了分析研究，发现排种装置的结构设计直接影响了马铃薯播种机播种株距的合格率。在多次试验的基础上，对链勺式排种装置进行了相应改进设计，同时制定了改进措施，自制改进马铃薯播种机两台，进行了试验，改进后的马铃薯播种机播种株距的合格率明显提高。

一、马铃薯播种机排种装置的结构及工作原理

1.马铃薯播种机排种装置的结构。马铃薯播种机的排种装置主要由种籽箱、主动轮、从动轮、排种筒、取种筒、排种链条及排种链条上的取种勺等部分组成。

2.马铃薯播种机排种装置的工作原理。马铃薯播种机由拖拉机液压悬挂装置与拖拉机连接,在拖拉机带动下进行作业,由马铃薯播种机的地轮驱动排种装置的主动轮转动，带动排种链条转动,在排种链条上固定的位置均匀安装有一定数量的取种勺，排种链条及其上的取种勺从种籽箱底部中间的取种筒穿过向上运动，种籽箱内底部移动到取种筒内的种块被取种勺取上，并升运到排种筒顶部，在排种链条转动过程中,种块在排种筒顶部从取种勺自然掉下，停留在取种勺背部与排种筒形成的空间内，并随排种链条向下运动，当取种勺转动到接近底部时,取种勺背部(平面)与水平面的夹角逐渐增大,边缘与排种筒之间的距离足够大时种块从取种勺背部自然掉到开沟器开出的播种沟内，完成一次播种。

二、马铃薯播种机播种株距不合格的原因分析

按照甘肃省地方标准DB 62/T 1428-2006《马铃薯种植机操作规程及作业质量验收标准》的要求，株距的合格率是马铃薯播种机的主要性能指标之一。在从多次试验中，马铃薯播种机播种株距的合格率均未能达到标准的要求，我们对马铃薯播种机的作业过程及排种装置的结构进行了认真观察研究，对试验情况进行了详细分析，认为影响链勺式排种装置播种珠距的主要原因有以下几方面：

1.人为原因。

（1）操作人员的技术熟练程度。机组作业时，如果操作人员技术不熟练，作业速度忽高忽低，容易造成播种株距不合格。

（2）耕整地原因。机组作业时，如果耕地不平整，机具上下颠簸，容易造成播种株距不合格。同时如果播种沟内有较大土块，种块落到土块上，可能向前或向后滚动，容易造成播种株距不合格。

2.马铃薯种块的原因。马铃薯种块常用刀切割而成，每个种块至少有一个切割而成的平面，种块的流动性较差，机组作业时可能种块在取种筒内磊叠，在一个取种勺上磊叠两个以上种块；同时也可能在种子箱内形成漏斗状坑，使种块不能移动到取种筒内，因而取种勺取不上种块，容易形成空穴或重种。

3.排种装置结构设计的原因。机组作业过程中，当种块从取种勺自然掉下时，其在前一个取种勺背部停留的位置有两种情况。一是停留在凸台上，并且一直到底部自然掉下，完成播种；二是种块停留在取种勺边缘与排种筒壁之间，如果勺壁间隙较大而所取种块的尺寸较小（小于该间隙），则种块有可能不能在该取种勺背部停留掉到下面一个或再下一个取种勺背部与排种桶壁形成的空间，于是形成一个空穴和一个重种，甚至多个空穴和一个多籽重种，造成播种株距不均匀。

机组作业过程中，种块从取种勺背部自然掉下的情况可分为3种情况。一是种块在取种勺背部边缘，贴在排种筒壁，种块能否从取种勺背部顺利自然掉下首先取决于取种勺背部的外边缘与排种桶壁之间形成的开口大小，开口大于种块的尺寸时种块才能顺利自然掉下，尺寸小的种块先掉下，尺寸大的种块后掉下。二是种块停在取种勺背部凸台上，种块是球面与凸台接触，则种块自然掉下快。三是种块停在取种勺背部凸台上，种块扁平或切割平面与凸台接触，则自然掉下慢，造成播种株距不均匀。

三、排种装置的改进设计

经过反复的试验分析，我们认为人为原因可以通过加强技术培训，提高操作人员的熟练程度解决；种块原因还需要进一步研究解决；排种装置结构原因可以通过改进设计来解决。为此结合链勺式排种装置的结构的特点，我们对马铃薯播种机的排种装置的机构进行了改进，在取种勺背部加装接种杯，其直径大小、形状与取种勺相似，固定在取种勺背部，马铃薯种块从取种勺自然掉下时进入接种杯，并随接种杯一起向下移动，种块在接种杯内固定位置不变，当接种杯运动到底部一个固定位置时种块从接种杯自然掉到播种沟内，完成播种。加装接种杯后，机组作业时种块在固定位置自然掉下，保证了播种株距的均匀。

四、结论

试验中用的简易接种杯（现场作业照片）

2021年4月，我们对原机型及改进样机进行了播种株距合格率的对比试验，从试验测定结果看马铃薯播种株距的合格率由改进前的62%提高到改进后的80%左右。通过对马铃薯播种机排种机构的改进，马铃薯播种机播种株距的均匀性有了较大提高，株距的合格率达到了地方标准的要求，同时满足了当地的农艺要求。