小型農用液肥播種一體機總體方案設計

鄭文娟+富強

摘 要：根據農學知識、農用生產需求，介紹了小型農用液肥播種一體機的結構特點、主要零部件的結構設計，對液肥播種機的整體結構分割為播種機、施肥機兩大部分，并對其主要零部件做獨立的設計研究，保證了液肥播種機的快速、可靠及安全性能，從而減少農業成本，提高播種施肥的效率。

播種和施肥是農業生產中的重要環節。以往通過手工施肥主要以固體肥料為主，隨著肥料種類的不斷研究，滲透性更好、營養成分更高的液體肥料已逐漸被廣泛的應用。對于液體肥料的施加，一般采用噴壺形式噴灑，不僅使得肥料浪費嚴重，要在較短時間內完成播種和施肥的難度加大。針對這一現象，本文對小型農用液肥播種一體機進行了設計研究。

1 施肥機構的設計

主要工作部件的選擇與設計

（1）加壓部件

對于液氮和液體肥料中的液體肥料，可以使用普通的農用隔膜泵。因為它屬于容積泵，流量隨泵流量的變化較小，在低壓下可相對穩定工作。同時便于調節流量，適應生產中工作速度的變化。

（2）噴射部件

噴頭部分要求噴射流量均勻，液肥能夠準確的噴到指定的肥溝，不能噴到溝外或溝墻上，結構需簡單，功率耗費不能過高。因此設計時噴頭噴出的液體應為柱狀，且不能出現大錐角，且噴出液肥的壓力不能過高，這樣可減少沖倒溝墻的可能性，從而降低系統的功率消耗。按照以上的設計要求以及對各結構參數的研究，設計噴頭為長流道式結構。流道長度為40mm，直徑為2～10mm。

（3）儲存部件

儲存部件的選用主要考慮了液體肥料的性質，采用了無壓型復合肥箱，主要由耐腐蝕工程塑料制成的。

2 播種機構的設計

2.1 排種開溝器的設計

目前使用的排種器有XGJP型垂直型孔輪式排種器，排鐘精確，結構簡單，工作可靠；還有靴式開溝器，結構復雜但種溝平整，雙苗帶分布均勻，實現雙壟播種。本文設計的尖角開溝器主要考慮入土能力、開溝寬度、動土狀態、回土速度等因素，如圖1所示。

2.2 鎮壓裝置的設計

鎮壓器能夠讓松弛的耕作層變得緊實，孔隙率合適，并有反潤效果。鎮壓輪是鎮壓機構的重要部分。恰當的鎮壓，能減少土地中的大空隙，避免水分流失，使土壤保墑，增強土壤毛細管作用。本文機械采用通用機架，在作業時可卸下排種系統和施肥系統，因此采用壓力分布均勻的圓柱鎮壓輪對種溝和肥溝進行覆土后鎮壓，如圖2所示。

2.3 排鐘裝置的設計

本文排種機構以設計簡單、排種靈活、排種順暢為出發點，通過鏈輪的旋轉撥動種子向下移動，鏈輪為旋轉一定的角度，會帶出一部分種子進入下種器，通過控制鏈輪的速度可控制排種的速度。如圖3所示。

3 液肥播種機中間傳動裝置的設計計算

3.1 選擇鏈輪齒數

施播機的一個地輪給兩個排種器供應動力，地輪直徑為D=360mm，地輪到排種器軸經一級減速，傳動比為2：1。在6Km/h的作業速度下，排種頻率為31粒/s，遠小于排種器最高工作排種頻率。考慮地輪的打滑因素選取播種機構小鏈輪齒數Z1=9；從動鏈輪齒數：Z2=2×9=18取Z2=17。

4 小型液肥播種一體機的總體設計方案

小型液肥播種一體機的整體結構如圖4所示。本機為全懸掛結構，選用當前小型播種機的通用機架，兩個播種單體可播兩壟，每壟可播兩行，兩行壟側施肥。每個播種單體上有肥箱、排種器、排種開溝器和覆土器。液肥箱、液泵排肥開溝器安裝在機架上，加壓裝置選擇隔膜泵，采用地輪限深并為排種器和液泵提供動力。

5 結語

本文所設計的播種施肥機構的精度高，加上液體肥料的優點，使該機具有極大的實用意義，而且操作簡便，大大減輕了工人的勞動強度，并且適應時代發展需要，經濟性能好，能迎合目前市場需要。

參考文獻

[1]付尚云等.追施液態氮（N）素化肥的方法研究[J].農機化研究. 2004.

[2]程亨曼.多功能液態深施機的設計[J].農機化研究. 2005.

[3]黃燕等.液體肥料施用過程中噴頭流量影響因素的分析[J].黑龍江八一農墾大報.2005.

[4]徐灝等.機械設計手冊第3卷[M]. 北京：機械工業出版社.2002.8.

[5]梁瑞風等.大豆葉面噴施液肥試驗示范研究[J].農業系統科學與綜臺究. 2001.

[6]楊紅帆.2BD-16型精密播種機的研究設計[J].農機化研究. 2001.

作者簡介

鄭文娟（1990-），女，黑龍江五常，碩士，大連科技學院，助教，研究方向：機械設計制造。