新型大蒜播種機關鍵技術研究

張 芳

（淄博職業學院機電工程學院，山東 淄博255000）

1 研究背景

我國大蒜資源豐富，是世界上最大的大蒜種植國。由于蒜瓣的不規則外型且要求每個種穴只有單粒蒜瓣及種植后蒜尖朝上的問題，故大蒜都采用人工種植，勞動強度大，效率低，農民越來越需要大蒜種植的機械化與自動化，因此開發大蒜種植機械也越來越迫切。

國外的大蒜種植機以美國、意大利、韓國為代表，特點是開溝之后散播，實現大面積機械種植，基本可實現單粒排種。但控制不了蒜瓣種植后的蒜尖朝上問題。

國內也正在研究大蒜種植機蒜瓣的單粒排種及蒜瓣種植后的定向問題。具有代表性的是我國農業機械化科學研究院及有關單位聯合研制開發的自走式五行大蒜種植機，采用轉勺式排種、螺旋管式定向裝置，先打孔后投蒜的異步種植方式，特點是可實現種植時的自動喂料。雖取得了一些成果，但也存在一定的問題，要進一步改進和完善。

2 總體設計方案

機器運行過程中，拖拉機的動力傳遞到槽輪機構，再通過皮帶或鏈輪機構，傳遞給大蒜取種機構，排種機構通過非平行式取蒜爪取出蒜種箱中的蒜種，落入矯正漏斗。矯正器壓片通過凸輪機構傳遞動力對蒜種前端進行壓緊，然后另一凸輪機構控制的矯正漏斗下部打開，此時蒜種根部會低于芽端位置，然后第一凸輪機構繼續轉動，矯正器壓片抬起，蒜種根部朝下平穩的落入接蒜漏斗，第二凸輪機構下部連接桿上的彈簧通過彈力，使漏斗再閉合，通過管道落入種植機構，種植機構頂部帶有凸輪機構可以將連接種植斗的管道和種植爪都同時壓入土里，種植爪內有彈簧，當離開種植管道外面的圓筒后，種植斗內的彈簧會使種植斗打開，使得蒜種直立平穩的落入土壤中，而后靠種植管道和圓筒之間的凸輪和彈簧機構，使種植管道和種植斗回到初始位置。如圖1所示。

圖1 總體設計方案

3 主要零部件設計及功能

3.1 機器間歇和種植部分的分步作業

該大蒜種植機在原有手扶拖拉機的動力源的基礎上加入了兩個槽輪機構，撥桿繞軸心旋轉180度，兩槽輪各轉90度，實現了機器行進中的間歇和種植部分的分步作業。如圖2所示。

3.2 單粒取蒜裝置

通過帶輪（或鏈輪）傳動，取蒜勺沿傳送帶運動，實現從蒜種箱中取蒜，由于兩滾輪的中心連線與蒜種箱側壁成一定角度，并不平行，所以可以實現每次只取單粒蒜，多余蒜種會在傳送帶上升運動中滾落。如圖3所示。

圖2 槽輪機構

圖3 取蒜裝置

3.3 蒜頭矯正機構

如何實現蒜種的頭部朝下，根尖部位朝上，是文章研究的重點。設計了以下機構，第一種情況如果蒜尖朝下，矯正器壓片通過凸輪機構傳遞動力對蒜種前端進行壓緊，然后另一凸輪機構控制的矯正漏斗下部打開，此時蒜種根部會低于芽端位置，然后第一凸輪機構繼續轉動，矯正器壓片抬起，蒜種根部朝下平穩的落入接蒜漏斗；如果滑入矯正漏斗的原本就是大端朝下，那壓桿和矯正器壓片將不會對其起作用，當動漏矯正漏斗下部打開時，還是大端朝下落下，保證了蒜芽的朝向。

圖4 蒜瓣矯正機構

圖5 插蒜機構

3.4 開合播種機構

種植機構頂部帶有凸輪機構可以將連接種植斗的管道和種植爪都同時壓入土里，種植爪內有彈簧，當離開種植管道外面的圓筒后，種植斗內的彈簧會使分瓣種植斗打開，使得蒜種直立平穩的落入土壤中，而后靠種植管道和圓筒之間的凸輪和彈簧機構使種植管道和種植斗回到初始位置。

4 創新點

（1）利用非平衡取蒜爪和蒜箱的不平行配合，保證單粒取種，解決了單粒種植的要求。

（2）利用矯正器漏斗與矯正器壓片的間隙分步配合，能使種子平穩地保持根尖向上掉落到種植管道內。

（3）傳送過程中和種植時保持直立插入到土壤中，極大的提高了蒜瓣的發芽率和栽種質量。

（4）開穴的同時放入蒜種，極大的提高了效率，保證了發芽率。

5 結 語

到目前為止，我國大蒜定向播種的專利有十幾項，但還沒有能推廣應用的大蒜播種機械，仍依靠傳統的人工方式種植，即先開溝，芽朝上直立插于溝中，強度大，效率低，影響大蒜生產的經濟效益。該設計能實現單粒取蒜、直立播種、播深穩定、播種效率高，降低成本、降低勞動強度、增加農民收入。