播種機排種器技術特點與可靠性提升途徑

梁國棟 梁國梁 張桂榮

摘?要：播種機是現代化農業生產的必備機型，能夠替代傳統的人工播種，并實現高效率、高質量的播種要求，符合現代化農業的生產需求。排種器作為播種機的主要技術裝置，從排種器的排種技術特點與原理出發，說明了機械式排種器和氣力式排種器的工作過程與優勢，并對排種器技術的優化和可靠性提高給出了相關建議。

關鍵詞：播種機;排種器;技術特點;可靠性;提升途徑

中圖分類號：S223.25?文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.040

0?引言

播種作業是農業生產的必須工序，隨著農業機械化的普及，多種類型的播種機被廣泛應用到農業播種作業過程中。尤其是近年來，我國的種子培育技術和種子篩選技術取得了長足的進步，高質量的種子有利于更先進的精密播種技術的實施。在播種機的工作過程中，取種和排種的工作主要依靠排種器進行，先進的排種器能夠精確的將種子從種子箱內取出，并按照預設的速度進行排種作業，以保證播種機播種實現良好的株距要求。可靠的排種作業有利于農作物植株的均勻分布，有利于農作物生長過程中獲得均衡的資源供給，使作物群體長勢更為均衡，能夠顯著提高農作物的最終產量。

1?排種器的技術特點與原理

1.1?排種器的分類與特點

排種器的工作流程需要經過型孔取種、種子轉移、余種清除、種子保護、種子排放等過程，也就是說排種器是播種機用于取種和排種的工作部件。按照其取排種原理不同，可分為機械式排種器和氣力式排種器兩類，機械式排種器屬于傳統的排種器技術，其執行過程主要通過機械結構和機械傳動來完成，具有技術成熟、使用廣泛的優點，而氣力式排種器是在機械式排種器基礎上發展而來的，其在取排種的過程中利用氣體的負壓力提高了取排種效率和可靠性，有利于實現高速排種的技術要求，現階段的氣力式排種器市場售價相對較高，其仍未達到廣泛普及的效果。

1.2?排種器的技術原理

（1）機械式排種器根據取種形式的不同可以分為外槽輪式、圓盤式、指夾式等。外槽輪式排種器其取種表面分布有凹槽，如圖1所示，在取種輪轉運過程中由于種子的重力作用會自行落入凹槽內，并跟隨外槽輪一起轉動，到達特定位置后實現排種，外槽輪式排種器的排種量與凹槽的形式與布置數量相關，其應用范圍較廣，可用于玉米、大豆、小麥等眾多農作物的播種使用。圓盤式排種器在我國應用較早，其通過水平布置的圓盤實現取種和排種工作，圓盤的周邊加工有型孔，在圓盤回轉過程中農作物的種子會自行進入型孔，多余的種子被刮種器去除，型孔內的種子隨圓盤轉動到排種孔位置時受到推種器的推力作用，種子落入輸種管進入種溝，從而完成排種過程。指夾式排種器主要工作部件是指夾組合盤，工作時種子位于排種底座的夾種區內，組合盤旋轉過程中指夾板會隨之張開而夾住一粒或多粒種子，然后快速閉合，使種子被夾持運行，到達指定位置后，種子被排放從而達到排種要求。

（2）氣力式排種器的很多取排種結構與機械式原理近似，只是在取排種的過程中引進了氣體負壓的工作原理，在取種的過程中由于型孔處存在氣體負壓力作用，種子會可靠的被吸取到型孔內，由于針對不同作物型孔進行專門的設計，因此可以精確地控制型孔的取種數量，實現取種后種子在被吸附的狀態下隨排種器一起轉動，到達排種位置時氣壓通道關閉，失去吸附力的種子在重力作用下掉落，實現排種作業，現階段使用的氣力式排種器，性能非常穩定，相對于機械式排種器而言其工作效率可提高2～5倍，且在取排種的過程中對種子的損傷較小，更符合現代化生產對精確作業的技術要求。

2?排種器技術可靠性提升途徑

2.1?提高取種過程的可靠性

取種過程是排種器可靠運行的基礎，只有利用型孔有效的獲取種子，才能確保完成播種作業，在實際工作過程中，受到排種器結構和工作原理的制約，取種過程可能因為排種盤轉速、型孔尺寸、型孔結構、氣體負壓力、清種器結構等因素而受到影響，很可能會導致取種過程的失效，而引起漏播。因此，排種器取種能力的提升需要從嚴謹的結構設計和不斷地優化中來完成。現階段的很多農機企業的排種器技術多采用成熟的傳統結構形式，例如外槽輪式、水平圓盤式等，但盡管如此，在實際生產和設計的過程中也必須加強對取種能力的試驗研究和型孔、排種器轉速的技術優化，并充分結合種子培育和分選的技術特點，做到取種適應能力的提升。

2.2?種子保護技術的研究與應用

在排種器運轉的過程中，由于存在大量的機械結構，加之種子的品質存在一定的差異，易導致種子在獲取、輸送、排放的過程中出現一定概率的傷種問題，如圖2所示，若作物的種子在排種過程中受到損傷，則其萌發的概率將會大幅降低，嚴重影響播種的實際效果，尤其對于傳統的機械式排種器而言，傷種的概率更大。因此，在排種器設計過程中，應重視在結構布置上優化其中可能造成種子損傷的零部件結構，同時加強清種器的工作能力，減少種子夾帶進入護種器造成擠壓損傷的概率，同時在排種器的取種結構表面、型孔等位置加強圓角或倒角設計，避免尖銳結構傷種問題的出現。

2.3?加強傳感器等智能檢測技術的應用

傳統的播種過程，播種的可靠性、重播、漏播問題很難在第一時間實現統計，導致播種現場即使出現了一定的問題，也難以被發現，這影響了機械化播種作業的效果。隨著自動化技術的應用，排種器在進行結構優化的同時，也應積極引進先進的檢測技術，通過不同功能傳感器的應用，檢測排種器的取種、排種能力，并對出現大量漏播問題的排種器予以警報，以避免大面積漏播問題的出現。通過將排種檢測與GPS技術聯合應用，能夠通過數據分析出存在漏播、重播問題的田地，以便采取相應措施進行補救。

3?結語

綜上所述，現階段我國的排種器技術已經較為成熟，且相關的技術研究和性能優化也在不斷實施，技術較為先進的氣力式排種器的普及量在逐漸增長。但目前，機械式排種器仍是播種機的主要取排種裝置，針對機械式排種器的技術優化也應不斷加強，以此才能保證我國排種器技術從機械式向氣力式的平穩過渡，確保農業經濟的穩定和農業生產的順利實施。

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