2BSS-3型深松間歇施水坐水播種機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)（1、西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院，陜西楊凌712100；2、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)處，北京100083）【摘要】為滿(mǎn)足干旱半干旱地區(qū)粘壤土未耕茬地或少耕免耕穴灌坐水播種的要求，設(shè)計(jì)了2BS-3型深松間歇施水坐水播種機(jī)，介紹了這種播種機(jī)的組成、工作原理和關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)，并對(duì)田間試驗(yàn)進(jìn)行了研究分析，結(jié)果表明：每次施水的平均灌水量為197g/次時(shí)，水沿溝流動(dòng)量少，相鄰水濕潤(rùn)區(qū)不相接，平均灌水量為404g/次時(shí)，相鄰水濕潤(rùn)區(qū)有相接現(xiàn)象，但種子下部水入滲深度明顯較大；種子離水濕潤(rùn)中心距平均為17mm，合格率94.7；穴粒數(shù)平均1.78粒，合格指數(shù)97.1；粒距平均314mm，變異率小于4.1，合格率93.1，重播指數(shù)小于1.71，漏播指數(shù)小于2.14；播種深度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；種水同穴率99.7。各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足農(nóng)藝和設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：茬地開(kāi)溝穴灌（間歇施水）坐水播種試驗(yàn)中圖分類(lèi)號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：引言在中國(guó)北方干旱半干旱地區(qū)，機(jī)械化坐水播種作為一種行之有效的抗旱節(jié)水新技術(shù)，日益受到關(guān)注，并在許多地區(qū)得到推廣應(yīng)用，特別是穴播穴灌坐水播種機(jī)，可實(shí)現(xiàn)間歇施水，不但省水，而且減少了運(yùn)水補(bǔ)水次數(shù)和機(jī)組對(duì)土壤的壓實(shí)，優(yōu)勢(shì)明顯12。但目前該類(lèi)機(jī)型主要用于翻耕較好的已耕地和砂土地，對(duì)于未耕茬地或少耕免耕粘壤土地來(lái)說(shuō)，種床上打穴困難，種穴周?chē)寥缐簩?shí)嚴(yán)重，若且這類(lèi)機(jī)型結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。為此，我們提出了開(kāi)溝-間歇施水播種的坐水播種工藝，并設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的型開(kāi)溝間歇施水坐水播種機(jī)，經(jīng)初步試驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和農(nóng)藝要求。1機(jī)具總體結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程2B-3型開(kāi)溝間歇施水坐水播種機(jī)由3個(gè)單體組成，每個(gè)單體又由施肥機(jī)構(gòu)、開(kāi)溝器、施水機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖（1）1地輪2變速傳動(dòng)箱3地輪彈簧4控制彈簧桿5排種器6種箱7傳動(dòng)鏈8凸輪9推桿10水閥11出水管12機(jī)架13開(kāi)溝器14排種管15.松土施肥器16.護(hù)種板工作原理：間歇施水坐水播種機(jī)由3個(gè)單體組成，每行3個(gè)。每個(gè)單體由松土開(kāi)溝器、施水機(jī)構(gòu)、排種裝置組成。結(jié)構(gòu)如圖（1）所示配套動(dòng)力為上海50型拖拉機(jī)。機(jī)組工作時(shí)，松土開(kāi)溝器13在前進(jìn)方向上進(jìn)行松土并開(kāi)出種溝。地輪1在地面上仿型運(yùn)動(dòng)，將動(dòng)力傳遞給2齒輪傳動(dòng)系，帶動(dòng)播種箱的槽輪機(jī)構(gòu)和施水機(jī)構(gòu)的凸輪8進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，排種器的槽輪轉(zhuǎn)速和凸輪的轉(zhuǎn)速成一定的比例，一方面帶動(dòng)播種箱的槽輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，在槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)下，種子從種箱進(jìn)入排種管，種子在排種管的導(dǎo)向作用下順管排下；另一方面通過(guò)7鏈傳動(dòng)，將動(dòng)力傳遞給凸輪機(jī)構(gòu)8，凸輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)凸輪輪齒推動(dòng)推桿9，推桿9運(yùn)動(dòng)后頂推水閥10的推桿，水閥10被打開(kāi)，水從進(jìn)水口進(jìn)入后，在水閥打開(kāi)的情況下，通過(guò)水閥從進(jìn)水口流至出水管，水在出水管的導(dǎo)向作用下順管而下，出水管內(nèi)部壓力增大，出水管管口的水閥被打開(kāi)，水即可排入穴中，與此同時(shí)，在出水管口聯(lián)動(dòng)裝置的作用下，排種管口同時(shí)打開(kāi)，這樣水和種子一起同時(shí)被排入到土穴中，一次工作過(guò)程完成。2機(jī)具主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)21主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1.1水閥部件設(shè)計(jì)（名稱(chēng)待定用于計(jì)算、保證穴距施水量見(jiàn)資料4）1棘輪2推桿3水閥推桿4水閥工作原理：工作時(shí)地輪帶動(dòng)一系列的傳動(dòng)部件，將動(dòng)力傳遞給凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凸輪輪齒推動(dòng)推桿，推桿向左運(yùn)動(dòng)后頂水閥的推桿打開(kāi)閥門(mén)，水便通過(guò)閥流入排水管中。2.1.2松土開(kāi)溝器的設(shè)計(jì)(由施水深度定松土深度比原溝深40mm見(jiàn)資料1，水泵參數(shù)、分水器設(shè)計(jì)參見(jiàn)資料1、2，)1護(hù)種板2犁臂；3鋤草板；4施肥器；5.松土器；6.開(kāi)溝器為避開(kāi)地表雜物對(duì)開(kāi)溝器阻礙，減少阻力（少蓋點(diǎn)土，以滿(mǎn)足播深要求，種子好發(fā)芽,松土較深，比普通鏟稍窄，中后部比前部稍高，用于開(kāi)種溝）22水泵參數(shù)的確定因水箱位置較低，采用水泵供水可保證施水的均勻性，施水量不受水箱內(nèi)水位變化的影響。水泵動(dòng)力來(lái)自拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出皮帶輪；水泵流量應(yīng)滿(mǎn)足最大灌水量要求，流量計(jì)算可由下式確定：Q2vQmax104式中：2Q水泵額定流量，hm13.v拖拉機(jī)作業(yè)時(shí)前進(jìn)速度，m1h。水泵的吸程由當(dāng)?shù)厮辞闆r確定。在滿(mǎn)足流量、吸程的條件下，可得到相應(yīng)的水泵揚(yáng)程。在（）施水小麥溝播機(jī)上使用的水泵為型離心泵，參數(shù)為：口徑mm（.寸）；吸程m揚(yáng)程hm13.；轉(zhuǎn)速rmin；功率。23分水器設(shè)計(jì)各行施水管施水量應(yīng)均勻一致。來(lái)自水箱的水經(jīng)水泵送至分水器，經(jīng)分水器進(jìn)行分配后，再由施水管灌入各自的種溝內(nèi)。分水器由進(jìn)水管、穩(wěn)壓室及施水管組成。進(jìn)水管直徑可參考水泵出水管直徑來(lái)確定；穩(wěn)壓室的外觀為圓柱壯，直徑可取進(jìn)水管直徑的1.52倍，穩(wěn)壓室的長(zhǎng)度不大于其直徑的23倍，具體長(zhǎng)度視施水管數(shù)量而定，在結(jié)構(gòu)允許的條件下盡可能短些，這樣可以使溫壓室內(nèi)始終保持較大的充滿(mǎn)度，從而保證各施水管的施水均勻性。分水器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖24主要技術(shù)參數(shù)2B-3型開(kāi)溝間歇施水坐水播種機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。表1主要技術(shù)參數(shù)Table1Technologyparametersofirrigating-sowingmachine外形尺寸/18001100水箱尺寸/00000000灌水量/g/穴200地輪/380（長(zhǎng)寬高）1000（長(zhǎng)寬高）0000（直徑寬）70總體質(zhì)量/000播深/2540重箱容積/L0覆土器式配套動(dòng)力/kw35.3排種量/粒.穴00運(yùn)輸間隙/000開(kāi)溝器式掛接方式三點(diǎn)后懸掛行距/5880作業(yè)行數(shù)3仿形機(jī)構(gòu)平行四桿工作幅寬13001500穴距/000作業(yè)速度/.h0.00.03田間試驗(yàn)3.1試驗(yàn)條件機(jī)具名稱(chēng)和型號(hào)：2B-3型開(kāi)溝間歇施水坐水播種機(jī)樣機(jī)，由西北農(nóng)林科技大學(xué)試制，牽引動(dòng)力為上海50型（36.7kw）四輪拖拉機(jī)。試驗(yàn)?zāi)康闹饕獮榱蓑?yàn)證該機(jī)型在堅(jiān)實(shí)度較大的地塊進(jìn)行穴灌穴播的可能性和有效性，因此，穴灌量、施肥量、出苗率等文中未列入。試驗(yàn)地點(diǎn)選在陜西關(guān)中的楊凌區(qū)，“楊凌農(nóng)業(yè)機(jī)械化新技術(shù)新機(jī)具試驗(yàn)示范園區(qū)”保護(hù)性耕作試驗(yàn)地，粘壤土，土壤上層100mm內(nèi)平均含水率為7.16，平均硬度0.391kg/mm-2，所用玉米種子經(jīng)過(guò)清選但未分級(jí)。試驗(yàn)方法按照GB6973-86.單粒（精密）播種機(jī)試驗(yàn)方法進(jìn)行【】，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析【】，匯總結(jié)果見(jiàn)表2。表2播種機(jī)試驗(yàn)測(cè)定表Table2Testdataofirrigating-sowingmachine拖拉機(jī)1檔速度：拖拉機(jī)2檔速度：3.2試驗(yàn)結(jié)果分析1）設(shè)計(jì)粒距300mm，機(jī)組在速度1時(shí)，試驗(yàn)粒距平均296.1mm，機(jī)組在速度2時(shí)，平均粒距317mm，變異率小于4.1，合格率93.1，重播指數(shù)小于1.71，漏播指數(shù)小于2.14，說(shuō)明機(jī)具排種性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，粒距均勻性較好。2）每次施水的平均灌水量為197g/次時(shí)，水沿溝流動(dòng)量少，相鄰水濕潤(rùn)區(qū)不相接，平均灌水量為404g/次時(shí)，相鄰水濕潤(rùn)區(qū)有相接現(xiàn)象，但種子下部水入滲深度明顯較大，說(shuō)明機(jī)具比穴播條灌機(jī)需水量要少，比打穴灌水類(lèi)機(jī)型需水量要大，但可以滿(mǎn)足茬地間歇施水播種的要求。3）種子離水濕潤(rùn)中心距平均為17mm，小于設(shè)計(jì)值20mm，合格率94.7。播種深度變異率平均11.7，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均在設(shè)計(jì)播深值以?xún)?nèi)；種水同穴率99.7，基本滿(mǎn)足農(nóng)藝要求。4結(jié)論1）實(shí)際灌水試驗(yàn)說(shuō)明：該試驗(yàn)機(jī)型可以在茬地進(jìn)行間歇施水坐水播種作業(yè)，克服了現(xiàn)有穴播穴灌機(jī)不能在未耕茬地或少耕免耕粘壤土地穴灌坐水播種的局限。2）通過(guò)上述試驗(yàn)結(jié)果分析，說(shuō)明該機(jī)型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作性能可靠，各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足農(nóng)藝要求。3）試驗(yàn)機(jī)具雖然比穴播條灌機(jī)需水量要少，但比打穴灌水類(lèi)機(jī)型需水量要大，這還有待進(jìn)一步研究改進(jìn)。參考