BZJ—型電動水稻育秧播種機的設計

安龍哲+李會榮+王密勝

摘要：設計了2BZJ-500型電動水稻育秧播種機，該機可一次性完成鋪底土、噴水、播種、覆面土等作業工序，解決了制約我省水稻育秧機械化的瓶頸問題。介紹了該機的設計理念、工作原理、主要工作部件及技術參數的確定。

關鍵詞：水稻；育秧播種機；工作原理；設計

中圖分類號：S22326文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.01.005

0引言

水稻是我省三大主要糧食作物之一，目前全省水稻種植面積6000萬畝以上，是全國最大的水稻商品糧生產基地。水稻機械化插秧成為我國水稻生產的發展趨勢，并帶動機械化育插秧技術的應用推廣。水稻育秧播種的質量將直接影響水稻的插秧質量及水稻的產量。

黑龍江省水田機械化研究所在深入調查我省現有水稻育秧作業方式、機具的種類、優缺點、先進性的基礎上，針對我省水稻產區現有手動或半機械化育秧播種設備，從2015年開始，在研學國內外先進技術基礎上，研發出了2BZJ-500型電動水稻育秧播種機，該機可一次性完成鋪底土、噴水、播種、覆面土等作業工序，解決制約我省水稻育秧機械化的瓶頸問題。水稻育秧播種機的應用推廣，保證了水稻育秧播種的精準性，提高了生產效率，在節約能源、保護環境等方面也具有重大意義。

1總體設計方案和工作原理

11總體設計方案

根據我省水稻生產育秧播種的農藝要求、工業生產技術能力及農民的實際購買水平，綜合國內外水稻育秧播種機的先進技術的基礎上，確定了設計原則：一是為水稻生產機械化程度高的專業戶及水稻生產育秧播種專業戶設計的自動化專業設備、安全可靠。二是機具的各項性能指標應達到國家標準和農藝要求。三是設計結構合理、標準化程度高。為此，我所研究開發了2BZJ-500型電動水稻育秧播種機。該機主要由機架、調速電機、播土箱總成、播種箱總成、覆土箱總成及育秧盤輸送帶總成等組成。

12工作原理

將配制好的床土和催好芽的稻種分別裝入各自的料箱中，將自來水管接到灌水部分，將秧盤放入輔助機架上然后開動電機，隨著秧盤的運行，播入底土、灌水、播種、播入覆土、完成播種然后將播完種的秧盤放到育秧棚中。該機可一次完成鋪底土、噴水、播種、覆土等作業工序，提高了播種的質量和效率，育出的秧苗質量高為機械化插秧作業提供了保證。

13性能特點

（1）通過更換排種輥可實現缽育秧盤和機插秧盤的育秧播種工作。

（2）裝種箱底部設計成半開放式，開口寬度為30 mm，使得種箱中的大部分種子的自重由種箱承擔，分解了種箱中種子的重量直接作用在播種輥輪上，減輕了種子與播種輥輪之間的壓力，從而減少了傷種率，尤其是減少了帶牙種子的傷種率。

（3）通過調整電機轉速可實現作業速度的調整，即可改變作業效率。

2整機結構及技術參數

21整機結構

2BZJ-500型電動水稻育秧播種機整機結構如圖1所示，該機包括機架、調速電機、播土箱總成、播種箱總成、覆土箱總成、育秧盤輸送帶總成及鏈傳動裝置等組成。工作時，接通電源后調速電機輸出軸通過四組鏈傳動裝置，分別驅動育秧盤輸送帶總成、播土箱總成、播種箱總成和覆土箱總成，一次性完成輸入秧盤、鋪底土、噴水、播種、覆土及輸出秧盤六項作業。

1.機架2.調速電機3.播土箱總成4.播種箱總成5.覆土箱總成6.育秧盤輸送帶總成7.鏈傳動裝置

3主要工作部件的結構設計

31機架的設計

如圖1所示，機架設計成由方管型材焊合成的矩形框架結構，機架上從左到右依次安裝有播土箱總成、播種箱總成、覆土箱總成、育秧盤輸送帶總成、鏈傳動裝置及調速電機等。

32播土箱及覆土箱總成的設計

（1）如圖1所示，播土箱及覆土箱總成由裝土箱、播土驅動軸、送土皮帶、支座板及土量調節機構等組成。動力來自于調速電機，通過鏈傳動驅動播土驅動軸帶動送土皮帶實現播土及送土。

（2）播土量的調節如圖2所示，裝土箱前擋板上焊接兩個調節螺栓，松動調節螺栓上兩個蝶形螺母后，將土量調節板與輸土膠帶的間隙調至適合位置即可，間隙增大則播土量增大，間隙減小則播土量減小，可實現播土量無級調節。

1.蝶形螺母2.螺栓3.裝土箱前擋板4.土量調節板焊合

33播種箱總成的設計

（1）如圖3及圖4所示，播種箱總成由播種箱、播種驅動軸、播種輥、支座板及播種量調節機構等組成。動力來自于調速電機，通過鏈傳動驅動播種驅動軸帶動播種輥轉動實現播種。

（2）播種量的調節如圖3所示，種箱前板上焊接兩個調節螺栓，松動調節螺栓上兩個蝶形螺母后，將種箱調節毛刷與排種輥輪的間隙調至適合位置即可，間隙增大則播種量增大，間隙減小則播種量減小，可實現播種量無級調節。

1.種箱前板2.蝶形螺母3.螺栓4.種箱調節毛刷組合

（3）裝種箱底部設計成半開放式，裝種箱前擋板與后擋板底面之間的開口寬度為30 mm，使得種箱中的大部分種子的自重由種箱承擔，分解了種箱中種子的重量直接作用在播種輥輪上，減輕了種子與播種輥輪之間的壓力，從而減少了傷種率，尤其是減少了帶牙種子的傷種率。

（4）播種輥設計為兩種形式，一種為外槽輪式播種輥，適應機械插秧盤的育秧工作；另一種為窩眼式播種輥，適應缽育秧盤的育秧工作。作業時通過更換兩種形式的播種輥，實現機插育秧播種和缽育秧播種的互換工作。

4主要工作部件設計參數計算

2BZJ-500型電動水稻育秧播種機傳動系統如圖4所示。播種機的動力由220 v、200 w調速電機驅動，經過五個軸8個鏈輪及鏈條組成的鏈傳動系統分別驅動播土箱總成、播種箱總成、覆土箱總成及育秧盤輸送帶總成完成育秧播種作業。endprint

鏈輪齒數：za=zb=12，zc=zd=ze=zf=zg=zh=13。

調速電機為220 v200 w，電機輸出軸轉速為0～40 r/min之間可調。

播種機生產率的計算（最大生產率），如圖4所示，取電機輸出軸轉速為40 r/min。

41育秧盤輸送輥轉速n4

傳動比i4計算：

i1=zcza，i2=zfzd

i4=i1×i2=1312

1.調速電機2.播種總成 3、3+.播土、覆土總成4.傳動總成

圖42BZJ-500型電動水稻育秧播種機傳動示意圖

n4=na÷i4=40×1312=37 r/min

42育秧盤輸送輥線速度v運

已知運輸輥直徑為60 mm。

v運=πDn60=314×60×3760=116 mm/s

43生產效率η

已知秧盤規格：長×寬為600×280 mm

η=116×3600÷600=696盤/h

5播種量的計算

已知稻種千粒重334 g。

51外槽輪式播種輥

外槽輪式播種輥共8條凹槽，每條凹槽有35個播種位置，每個凹槽平均播4粒種子。

當nc1=20 r/min時，每分鐘排種量：

m槽1=20×35×8×4×3341000=748 g

當nc1=37 r/min（max）時，每分鐘排種量：

m槽2=37×35×8×4×3341000=1384 g

52窩眼式播種輥

窩眼式播種輥單排18個播種孔，共8排144孔，每個孔平均播4粒種子。

當nc1=20 r/min時，每分鐘排種量：

m孔1=20×18×8×4×3341000=385 g

當nc1=37 r/min（max）時，每分鐘排種量：

m孔2=37×18×8×4×3341000=712 g

6結論

根據我省水稻生產育秧播種的農藝要求、工業生產技術能力及農民的實際購買水平，綜合國內外水稻育秧播種機的先進技術的基礎上，研究開發了2BZJ-500型電動水稻育秧播種機。通過生產考核結果可知，該機各項性能指標均達到了設計要求。該機一次作業可完成鋪底土、噴水、播種、覆土等工序。該機的應用推廣，保證了水稻育秧播種的精準性，提高了生產效率，在節約能源、保護環境等方面也具有重大意義。

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