[科普中国]-[原创]多功能覆土铺膜谷子播种机工作原理及主要零部件设计

多功能覆土铺膜谷子播种机主要由主机架、变速箱、斗式送土器、分土槽以及开沟器、平土盘、整形辊、铺膜机构、鸭嘴式排种器、覆土盘等组成。

一、工作原理

在拖拉机牵引力及动力输出轴的作用下，开沟盘与平土板将种床上的干土推开，形成一个4道潮湿平整的种床，铺膜机构将1 650mm的宽幅渗水膜平整地覆盖地表，斗式送士器从机架前方将土源源不断地输送到后置的分土槽里，再由分土槽把土分流覆盖到中间两行播种孔上，左右边上两行分别由覆士盘取土覆盖。播种后形成波浪形地表面。

二、主要零部件的设计

1.膜上覆土装置 膜上覆土装置是该机的关键部件，其设计合理与否直接影响着工作性能和使用寿命，由于使用1 650mm宽膜覆盖，膜中间两行需要在种子穴孔部位覆盖10～15mm厚的土层，土从机具前方提供。设计思路是：在主体架方向中间部位安装2个对称的一定角度的聚土盘将土集堆，然后设计1个传送带，传送带上装有挖土斗，传送带转动由挖土斗把土输送到机架后上方再由分士槽将土分流成两部分覆盖在中间2行的种子膜孔上方。

2.聚土盘的材料和直径 聚土盘工作中不停地旋转，与土壤产生摩擦，它需要耐磨性较好强韧性较高的钢材，选用耐磨的中碳锰钢65Mn或中碳硅锰钢65simnPe，这2种材质，其大小形状经过反复试验，选用外径180mm的平盘。两盘相对形成50°～60°的夹角，如此设计方能保证聚土量充分供给。

3.斗式送土架的倾斜度设计 送土带支架与机具水平大架形成一个合理角度，角度过小或过大都影响送土的质量。经过反复试验，确定55°角最为理想，送土带的长度为2650mm，宽度200mm，厚度用6层线。

4.挖土斗的个数与容积大小 送土带上安装挖土斗的个数与挖土斗的形状大小也是保证取土量的关键所在，经过试验，安装24个挖土斗，其容量为0.000495m3/斗，其材质选用耐磨材质中碳锰钢65Mn。

5.送土带的转速 送土带的转速直接影响覆盖的效果，通过反复试验，设D₁为变速箱输出轮直径，D₂为送土带皮带轮直径，D₁每分钟转速N₁=270r/min，D₂每分钟转速N₂ =46r/min。经过查表计算，D₁外径为70mm，D₂外径为200mm。在三角带的运行速度上，经过计算选用B型带，长度为2159mm。

6.滚筒鸭嘴式排种器的设计 滚筒式鸭嘴穴播排种器如何达到精密穴播，是本机主要解决的问题，传统的鸭嘴开孔器张口处较窄，鸭嘴较长，更主要的是鸭嘴内置的取种勺取种不均匀，达不到精准穴播。为了解决以上不足，经过反复试制，分别按以下方案设计：①鸭嘴的长度设计为55mm，鸭嘴的张口顶端宽度为38mm，材料选用65Mn。②鸭嘴内置取种勺的取种部位设计成圆帽样式，其深度3mm，口径5mm，导种槽成V字形深度2mm，脖子长度10mm，材料选用1mm厚的不锈钢板。③在种子出口处又增设1个堵片，堵片上设计一个深1.5mm、直径10mm的半圆坑，坑的底部设计个3.2 mm的孔，孔径要精确，孔的周围要光滑不得有刺，材料选用镀锌铁板厚度0.7mm。④鸭嘴在作业过程中不停地在张开或关闭，频繁地活动，必须做张开关闭灵活自如，在设计时做到了精细加工，既要密封严实、又不能使鸭嘴上下嘴片有卡死现象发生，所以加工时做到情确下料，边角进行磨光处理，经过上述设计播种量可以达到5～8粒/穴，为出苗率提供了保障。

7.宽膜w型温室垄沟穴播技术设计 为使种子生长在w型垄沟的温室里，经过反复试验，在主机架前方设置了不同形状的平土机构，拖拉机轮通过地表时形成的2个沟对播种很不利。2MB-1/4 型多功能覆土铺膜谷子播种机播种4行谷子，在拖拉机后轮内侧的两行地面较平整，容易掌握，拖拉机后轮的外侧2行由于在轮子压过之后地面变得凸凹不平，给播种带来困难。经反复试验，设计了厚度3mm的矩形平土板，材质有中碳锰钢65Mn，中间两行的种床开沟设计成圆平盘，直径130mm。作业时分别把种床平土板或开沟盘以及聚土盘结合，按照土壤的实际情况，调整好各部件的高度以及相应的角度，地表呈波浪形，从而形成W型温室垄沟穴播技术。

8.镇压轮的设计 镇压环节在谷子播种农艺中较为重要，镇压得好与坏直接影响谷子的出苗率。按照农民传统种谷使用的轮1个有15～20kg，这样的质量才有效果，为了使整机质量减小，还要使镇压有效果，采用了质量加弹簧的方法，选择适中的镇压轮既有一定的质量，又不致于使整机超重，镇压轮支架采用仿形结构，不受地面影响，保证了镇压效果。

2MB-1/4型多功能覆土铺膜谷子播种机定型后，应选用地势平坦，地块面积较大，土层厚，土质松，中上等肥的旱地试验。当地温稳定通过10℃时试播，地膜用165cm宽幅渗水膜，行距40～50cm，穴距20cm，112 500～120 000穴/hm2，单穴5～8粒。

编辑：庞娜

审核专家：山西省农业机械化科学研究院教授级高工 裴进灵