氣力輸送式小麥免耕施肥播種機設計與試驗

孔聰

河北浩通電力設備有限公司 山東防山 273130

小麥作為我國三大糧食作物之一，在我國幅員遼闊的種植面積中占有十分重要的地位。保障日常生活安全在我國農業生產中具有重要意義。科學使用機械設備，可以提高種子發芽率和小麥抗倒伏能力；提出了小麥廣播的技術概念，即苗帶寬度為80-100mm，通過利用光和其他資源。

本文針對某地區小麥、玉米兩熟輪作土地管理模式的變化，存在播種時間緊、傳統播種作業效率低、種子和肥料浪費嚴重等問題。結合以上高速氣力輸送的研究成果和類型，提出大面積種植苗帶的技術和設計原型，為小麥包裝提供高效、安全的生產支持。

1 整機結構及工作原理

氣力輸送小麥免耕施肥播種機總體結構。主要結構包裝包括機架、三點懸掛限速輪、除茬裝置、溝播裝置、覆蓋裝置、壓力抑制裝置、風機機架、肥料容器等，其中清茬裝置采用長短刀交替布置，具有清茬、清苗功能；機器采用燕尾槽播種裝置，苗帶寬度可達12cm；為進一步提高透氣性，充分利用所需養分，送布機采用中、高、低邊馬鞍式種孔形成了稀疏、中等密度的種子分布格局。在除茬裝置和覆土裝置之間的框架上安裝溝施肥器和分種器，壟溝施肥器位于種子分離器的前部，為了簡化種植肥料的結構，本機種植肥箱采用組合結構，即根據黃淮海地區小麥種植與肥料的比例設置3:7的組合結構，為滿足種子寬距離、長距離運輸的要求，采用單側氣動輸送結構增加了種子箱和肥料箱的側板、板、隔板分別由種子箱內壁、種管和施肥管組成，施肥管設置在施肥管內。在底部，排種器位于種子管的頂部，風扇安裝在施肥箱的一側，進風口的出風口與風道的施肥箱相連，種子和肥料管連接在肥料管的底部，排種器的下端導管和導肥管分別穿過排種器和肥料，物料排種器與種子分離器和開式施肥器相連。反向輸送機為覆蓋層形式，其葉片為兩個旋轉方向相反的葉片，板由破碎輪通過鏈條驅動；限深輪位于機架后部，底部由三組組成，機器前進時使用外槽輪排。本機可同時進行除茬、施肥、播種、覆蓋、涂油、壓榨等作業。

表1 測試結果

當拖拉機動力輸出軸帶動主變速箱旋轉時，整機通過三點懸掛裝置附著在拖拉機后側，然后動力傳遞到除茬裝置上進行除茬、清苗；減壓輪向前旋轉用鏈節和工具搬運。播種施肥裝置旋轉種子和施肥裝置，使種子和施肥裝置成為播種施肥裝置；拖拉機動力輸出軸通過生長變速箱帶動風扇高速運轉，產生氣流，流經工廠。堆肥倉的進氣口進入風道，排出播種裝置的種子和種子。排肥裝置排出的肥料分別進入導種管和施肥管，肥料管內的肥料通過沉降器引導落入溝內肥料。最后落入開溝器打開的槽內，通過導種管內的沉種器落入種子載體中，形成條形種子載體，使種子滑出；另一組壓輪通過鏈傳動輸送，覆土裝置實現種子溝兩側溝土回填。保證上覆土的均勻性。最后利用浮動壓輪對苗床進行壓力壓制，保證苗床與肥料、土壤充分接觸。

2 關鍵部件設計

排種施肥裝置：小麥氣力輸送免耕播種機主要結構及工作工藝布置圖施肥裝置采用排種/施肥裝置。在肥料箱中，在頂部重力的作用下，肥料落在外槽輪上卸下肥料。外槽輪上的給肥器在地輪的驅動下旋轉，將肥料拋向進料口。風扇產生的氣流從進氣口進入進料口。種子通過氣流驅動的排水管進入肥料沉降室，在種子撒播機落下的外槽輪、種子給料機驅動的轉輪的作用下，落入吹口形成的槽內，同樣完成排肥，種子的進料口和從進風口到進料口的氣流，種子和種子從氣流區進入種子沉降室出料管，通過種子開孔完成播種過程落入種子床。

3 試驗方法

實驗條件：土壤類型為土壤，土壤含水量為20.4%。在此之前，玉米收獲后用秸稈破碎機還田。秸稈應切成100mm，長度和秸稈應均勻分布。吉麥22，試驗材料及物理性質：幾百粒體積3.4g，容重759.2g/L，含水量11.8%，澄清度99.0%以上，種子外部尺寸（長寬x高）3.6mmx3.5mmx3.2mm；試驗肥料為顆粒狀復混肥，容重1028.9g/L，含水率10.8%。拖拉機為約翰迪爾1204拖拉機，運行速度為8km/h以上。

根據《免耕施肥播種機》和《播種機質量評定技術》，對氣力輸送小麥免耕施肥機進行了試驗和檢驗試驗。主要檢測內容包括旋耕質量、播種質量、施肥質量、覆土質量、可加工性等，檢測設備主要有卷尺、鐵鏟、電子秤、計算器、秒表、苦布、電桿、塑料袋、土壤硬度計、鐵鍬等。拖拉機附件和工具以60米以上的設定速度連續運行8.6公里，往返無堵塞。如有輕微堵塞為合格，應連續測量3次。用碎秸覆蓋地面。旋轉除草機具在正常運行速度下，隨機抽取3條線，每排抽取10點旋轉秸稈質量檢驗點，并記錄。品種/深度肥料拖拉機以正常運行速度（約8.6km/h）行駛，作業結束后，隨機抽取三排，每排隨機抽取10個點進行測量，清除土層，測量并記錄品種/肥料的深度。記錄試驗數據。播種頻帶寬度和播種量拖拉機在正常運行速度（約8.6km/h）下，工作結束后，隨機抽取3排，每排隨機抽取10個點，取出土層進行苗木頻寬測量，記錄試驗數據拖拉機懸掛，隨機抽取3個種布制種員，采用一組。將種子袋放在種子行上，對20米步行距離播種的小麥種子進行測量。記錄粒子數和測試數據。

4 結果分析

該機已通過某地區農機研究所的檢驗驗證。根據國家標準和農機鑒定站的方法，對拖拉機附件在正常運行速度下進行了三次連續試驗。試驗結果表明，該播種機具有良好的通過性，滿足播種機的設計要求。降雨分布按播種深度、垂直間距和寬度測定機后10-12試播作業、施肥深度和苗期帶及記錄，垂直間隔合格率分別為93.0%、93.6%和85.4%，網格化率為94.5%。其他試驗結果見表1。試驗結果表明，測肥平均深度為11.87cm，平均播種深度為4.5cm，平均苗寬為11.83cm。由于施肥深度只受溝深的影響，變異系數較小（。播種深度受除茬質量和覆土質量的影響，變異系數為4.7%。苗床環境和土壤質量對苗區寬度有影響，雜種優勢系數也較大（4.2%）。播種施肥試驗結果與預期設計值基本一致，達到了設計要求。結果表明，施肥量和施肥量的變異系數很低，分別為0.6%和1.7%反映了較高質量的種子和肥料工作制度。

5 結論

由于土地管理模式的轉變，小麥、大豆一年兩次輪作制，導致小麥播種時間不足，機械效率低，傳統的氣力輸送排種設備，肥料分配不均。針對化肥播種機土壤覆蓋不均勻的問題，設計了小麥高效免耕精度。設計了一種集中出風裝置。同時，該裝置在保持播種深度的同時，保持了種子密度。結果表明，該機具有良好的通過率和播種率。播種深度、施肥深度和垂直間隔的合格率分別為93.0%、93.6%和85.4%，變異系數分別為4.7%、2.8%和5.3%；苗木平均條寬11.83cm，合格率94.5%，變異系數4.2%。各項指標與理論設計基本一致，滿足農藝要求。