一種大蒜排種器的設計

摘要：針對現有大蒜排種器排種均勻性較差、傷種嚴重等問題，開發了一種大蒜排種器。該大蒜排種器主要由種子箱、排種箱、排種盤、排種導管等組成。通過室內土槽試驗表明，該大蒜排種器能夠基本滿足大蒜播種的排種要求，排種均勻性較好且種子損傷較小。但各項設計依然有待進一步研究試驗，以期為大蒜播種機設計提供參考。

關鍵詞：大蒜； 排種器； 設計； 栽植機械

中圖分類號：S223.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2024）06-0035-02

中國作為全球最大的大蒜生產、消費和出口國，大蒜種植面積超過64萬hm²，占全球種植面積的85%以上，年產量達到11億t，占全球總產量的75%左右，年出口量超過110萬t，大蒜制品出口約15萬t，占全球貿易量的70%以上[1-2]。中國人喜歡食用大蒜，使得大蒜種植在全國分布較為廣泛，但大蒜生產綜合機械化水平相對較低，特別是大蒜栽植機械化起步較晚、發展緩慢，主要依賴手工插播，這已成為大蒜生產全程機械化中的一個明顯薄弱環節。由于大蒜栽植環節勞動強度大、工作效率低，限制了大蒜種植面積的擴展和產區產業的發展。因此，發展大蒜栽植機械化，對于改善農民生產生活條件、促進農民增產增收、推動農業現代化和社會主義新農村建設具有重要意義。大蒜排種器作為大蒜栽植機的核心部件，目前存在多種形式，包括外槽輪式、型孔輪式、圓盤式、氣吸式、磨盤式和勺式排種器。然而，由于大蒜的不規則性和易損性，以及現有排種器結構偏大，導致常規排種器難以滿足大蒜播種高質量要求。對此，設計一種大蒜排種器，以滿足大蒜在播種過程中的排種要求。

1大蒜排種器總體結構及工作原理

1.1總體結構

該大蒜排種器主要由種子箱、排種箱、排種盤、排種導管等組成。種子箱用于裝載大蒜種子，排種箱為排種作業腔體，種子箱與排種箱體通過進種口連通。排種箱內安裝排種盤，排種盤左右對稱布置，排種盤外側與排種箱內側貼合，排種盤用螺柱固定在排種盤軸上，排種盤軸通過支承軸套與排種箱體連接。排種盤邊緣內側均勻分布多個花瓣體，花瓣體周向設有溝槽，花瓣體與排種箱體側壁組成勺體，在排種箱體底部設有輔助充種板，撥種器固定在撥種器固定桿上，撥種器的伸出端伸進排種盤花瓣體之間的溝槽內[3]。大蒜排種器結構如圖1所示，大蒜排種器的花瓣體、撥種器局部剖視圖如圖2所示。

1.2工作原理

工作時，種子由箱體底部的矩形排種口進入排種箱后，被輔助充種板分放兩側。在排種盤邊緣側向均勻分布多個花瓣體，其伴隨排種盤轉動，在輔助充種板的作用下，花瓣體與排種箱側壁組成的勺體護送蒜種進入側向排種口，再依靠蒜種本身的重力落入排種管內。對于沒有進入側向排種口的蒜種，撥種器會將蒜種強制撥入側向排種口，使其落入排種管內。由于排種盤轉動時，花瓣體與排種箱體側壁組成的勺體僅能保證填充一粒蒜種，加之撥種器的作用，可大大提高排種的均勻性和穩定性。排種盤轉動時，排種盤邊緣與箱體后壁的間隔逐漸增大，蒜種帶動作用弱，蒜種不阻塞，損傷率低。大蒜排種器的工作原理如圖3所示。

2主要部件結構設計

2.1種子箱

種子箱上部為矩形，下部為三角形。種子箱前底部與排種箱連通，通過調節插板的開口大小可控制進入排種箱的種子量。

2.2排種箱

排種箱主要由排種箱體、排種管、輔助充種板等組成，其底部為圓弧形結構，圓弧形結構與排種盤圓弧形結構相對應。兩側的排種箱體外側板上均設有排種口，排種箱體外側板設有排種管，截面為矩形，其位置對應排種箱體的排種口。種子由排種口進入排種管，最后被排入土壤中，至此完成排種作業。排種箱后斜面最底部設有矩形開口，其連通種子箱，并設有調節插板。排種箱體底部安裝輔助充種板，其截面為三角形，目的是將進入排種箱體內的種子分向兩側，以便于排種盤充種，提高充種率和排種作業性能。

2.3排種盤及排種機構

排種盤主要由花瓣體、盤、溝槽、輪轂等組成。盤邊緣內側均勻分布花瓣體，花瓣體沿周向開有2mm寬的溝槽，盤與輪轂焊接在一起，輪轂通過限位螺柱固定在排種盤軸上。排種盤軸與排種器箱體之間設有支撐軸套，撥種器固定在撥種器固定桿上，撥種器固定桿沿徑向安裝。在撥種器的端部設有擋圈、開口銷，撥種器的伸出端伸進排種盤邊緣內側均勻分布的花瓣體的溝槽內，可將沒有落入排種口的種子通過撥種器強制撥入排種口內。排種盤逆時針旋轉，可帶動大蒜向上旋轉，因與進種口向下進入的大蒜作用力相反，故能抑制大蒜過多地進入排種器箱體中。為方便排種盤充種，在排種箱體底部設有截面為三角形的輔助充種板。排種導管與排種器箱體焊接在一起，種子從種子箱進種口進入排種器箱體，再通過排種口進入排種導管，最后通過開溝器將種子排入土壤中。

3結論

為解決現有大蒜排種器在播種均勻性和種子損傷方面存在的問題，設計了一種大蒜排種器。該設備主要包括種子箱、排種箱、排種盤、排種導管等關鍵部件。通過室內土槽試驗，發現新排種器具有較好的播種均勻性，對種子損傷較小，基本符合大蒜播種作業質量要求。為進一步提升設計性能，尚需對各部件進行深入測試和逐步完善，以便為未來大蒜播種機的設計提供更加有力的參考依據。