2BJT-2條耕精量播種機的設計與研究

梁玉成，孫士明，謝宇峰，靳曉燕，許劍平

(黑龍江省農業機械工程科學研究院，哈爾濱 150081)

0 引言

“十三五”以來，黑龍江省始終大力實施“藏糧于地、藏糧于技”戰略，據《黑龍江省黑土地保護性耕作行動方案(2020—2025年)》，黑龍江省將以玉米生產為重點，兼顧大豆等作物生產，到2025年，全省實施保護性耕作面積力爭達到346.66萬hm2，占到適宜區域耕地總面積的70%左右，形成較為完善的保護性耕作體系，保護性耕作將成為黑龍江省適宜區域農業主流耕作技術。要實施、推廣這一耕作技術，首先就應把握好免耕播種這一最重要的生產環節。2BJT-2型條耕精量播種機農藝技術先進，適用性強，一次進地即可完成破茬清障、側深施肥、開溝播種、覆土鎮壓作業，可有效提高農作物產量，對推動黑龍江省農業生產和農業經濟發展有重要作用[1]。

1 設計依據及主要參數

1.1 設計依據

2BJT-2型條耕精量播種機是針對黑龍江省推進保護性耕作行動和現階段農業生產的實際情況設計研制的一款玉米條耕精量播種作業機具，可解決現階段黑龍江省農村勞動力短缺、耕作成本逐年升高等問題。對擴大玉米種植面積、提升農業機械化水平、改善黑土成分，提高糧食產量等方面能起到重要作用。

1.2 設計內容和參數

根據黑龍江省自然條件和耕作區的黑土特性，依照黑龍江省相關耕作技術標準的要求，對現有播種機械結構進行了優化整合，設計了一款2BJT-2型條耕精量播種機[2]。主要技術參數見表1。

表1 2BJT-2型條耕精量播種機主要技術參數表

機具與17.6～29.4 kW拖拉機牽引配套使用，在原茬未耕地或有作物秸稈殘茬覆蓋的地表上，一次完成破茬清障、側深施肥、開溝播種、覆土鎮壓多項作業的一款壟作條耕精量播種機。該機主要適合于我國北方黑土旱田作物區使用，具有通過性能好、可靠性高、株距均勻、播深一致性好、結構簡單、操作維護方便等特點。

2 機具的結構特點

根據黑龍江省農機、農藝技術相關要求的規定，對2BJT-2型條耕精量播種機的結構布局、匹配動力等多方面參數進行了合理優化配置，該機的掛接形式為牽引式，機具前端配置有破茬清障裝置，可有效清理整備待播區域，為后續的精量播種創造優良的環境[3]。機具同時還配備有液壓升降地輪與種肥監測裝置，可有效提高播種效率和保證播種精度。

3 總體結構和主要參數的設定

3.1 總體結構

播種機的整體結構設計、單體結構和排種器是研究的技術關鍵，整體配制要科學合理，形式上結構緊湊，關鍵技術先進可靠，能理想地實施精量播種作業[4]。機具解決的核心技術是各個部件均為模塊化設計，可實現機型的擴展延伸；設計了主動破茬清障裝置，可以高效清理待播種床。

2BJT-2型條耕精量播種機主要是由機架、破茬清障裝置、施肥總成、肥箱總成、支承輪總成、傳動總成、播種單體總成組成(圖1)，實現了多種工作單元的合理布局，有效提升了播種機的作業性能。

1.機架；2.破茬清障裝置；3.施肥總成；4.肥箱總成；5.支承輪總成；6.傳動總成；7.播種單體總成

3.2 配套動力選擇

該播種機的動力消耗主要來源于兩個部分。一是傳動軸為破茬清障裝置提供動力過程的消耗，二是機具作業時消耗的牽引力，主要來自圓盤等入土部件產生的阻力、傳動機構帶來的阻力和機具自身造成的阻力。根據設計的機型，暫定與25.7～40.5 kW拖拉機配套，即可實現玉米條耕精量播種作業。

3.3 作業幅寬和作業速度的設定

2BJT-2型條耕精量播種機根據黑龍江省不同區域的玉米種植行距要求，設計的播種單體間距為60～70 cm可調，整機的作業幅寬即為1.2～1.4 m。在滿足黑龍江省農業生產要求的前提下，根據該機具的結構特點，其作業速度暫定為4～6 km·h-1，可實現最佳的清障效果，保證播種質量，達到最理想的作業狀態。

4 工作部件的設計

4.1 機架

2BJT-2型條耕精量播種機的機架為拼裝結構，播種機的其余工作單元都連接固定在機架上(圖2)。

1.牽引梁；2.支腿；3.連接架；4.主梁

4.2 破茬清障裝置

該播種機的破茬清障裝置，采用的是高速旋轉的滅茬刀形式，其入土淺，動力消耗少，具有清除表層的秸稈和破碎玉米根茬上端的作用，在原壟體上形成有效待播區，為后續精量播種提供優良種床環境(圖3)。

1.固定架；2.刀軸焊；3.滅茬刀

4.3 施肥部件總成

2BJT-2型條耕精量播種機的施肥部件總成是帶有彈簧預緊力的單缺口圓盤施肥結構，在保證作業通過性的同時，還可增加施肥深度(圖4)。

1.缺口圓盤；2.預緊彈簧；3.支座；4.施肥柄

4.4 肥箱總成

該播種機肥箱的功能是收納待播的顆粒肥料，并按照農藝技術的要求進行排肥。2BJT-2型條耕精量播種機的肥箱采用不銹鋼和有機玻璃組合式安裝，具有耐腐蝕、便于觀察肥箱中的剩余肥量的優點。肥盒采用大尺寸臥式硬質斜槽輪肥盒，單個肥盒施肥量大，整體肥量調節方便，能滿足不同地區玉米播種的肥量需求(圖5)。

1.箱體；2.肥盒總成；3.肥箱支架

4.5 支承輪總成

2BJT-2型條耕精量播種機的支承輪總成分左右兩組，對稱安裝，由輪胎、支臂焊合、油缸、固定架焊合等部件組成(圖6)。

1.輪胎；2.支臂焊合；3.油缸；4.固定架焊焊合

4.6 傳動總成

2BJT-2型條耕精量播種機的傳動是采用雙側傳動，兩側的支承輪上都帶有單向軸承，為機具的運轉提供了一套保險。機具作業時通過支承輪驅動，將動力傳遞給排種器和排肥器。排種器是通過中間變速箱進行株距調節，排肥器是通過2組塔輪和排肥盒總成自帶的調節機構來控制施肥量(圖7)。

1.塔輪；2.傳動軸；3.變速箱；4.固定座

4.7 播種單體總成

播種單體是播種機最重要的核心工作單元，其功能是完成開溝限深播種和覆土鎮壓作業工序。2BJT-2型條耕精量播種機的排種器采用進口指夾式排種器，可以滿足我國玉米播種的相關要求。播種單體總成主要由仿形四桿、開溝圓盤、種箱和排種器、限深輪、單體架、覆土鎮壓機構組成(圖8)。

1.仿形四桿；2.開溝圓盤；3.種箱和排種器；4.限深輪；5.單體架；6.覆土鎮壓機構

5 試驗情況及結論

2BJT-2型條耕精量播種機在整機的配置設計和關鍵工作部件的研究方面均取得了多項創新，實現了玉米條帶免耕精量播種，為玉米免耕播種增添了一種新的種植設備，經過田間試驗和小面積的生產性考核，該機具的田間通過性好、耕作區地表環境適應性強、使用調整維修方便，可進一步深入設計研究后進行市場推廣。