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马铃薯大垄三行铺膜播种机的设计

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摘要：辽西地区的马铃薯栽培农艺要求，创建大垄三行栽培模式，设计研制大垄三行播种机。介绍机具的主要工作原理和传动系统的设计方案，讨论高效的配套动力的选择方法，为提高马铃薯生产作业的机械化水平提供机具支持。

关键词：播种机;马铃薯;设计;大垄三行;铺膜

中图分类号：S223.2+4;?S532????文献标识码：A????文章编号：1674-1161（2019）06-0021-03

马铃薯富含淀粉、氨基酸和多种维生素，具有极高的营养价值，被视为世界的第四大粮食作物。马铃薯对环境的适应性强且应用范围广，种植面积和市场需求量不断上升。结合辽西地区的马铃薯栽培农艺要求，创建一种大垄三行栽培模式，并研究设计一种大垄三行式播种机，以期提高马铃薯生产的机械化水平。

1 马铃薯大垄铺膜种植农艺要求

马铃薯大垄铺膜种植技术的农艺要求因地制宜。辽宁省西部地区的农艺要求不等：行距25，30，35，40?cm;株距有27，29，31，33?cm;垄宽有50，60，80，100?cm。调查研究表明，这些农艺要求均不是拖拉机作业的最优农艺条件。辽宁省农业机械化研究经多年试验研究，确定最适宜辽西地区马铃薯大垄铺膜种植的农艺要求为：行距28?cm、垄宽80?cm、垄高12～14?cm，株距根据农户要求自行调节，具体如图1所示。

根据马铃薯大垄三行铺膜种植的农艺要求，得出播种模式的主要技术参数，如表1所示。

种植农艺要求为：地表下10?cm适宜播种的土壤温度为8～10?℃;为使出苗时避开霜冻，霜冻前20～30?d为春播的最佳时期，约为4月20日左右;薯块形成期安排在平均温度低于23?℃、每日光照时间少于14?h、降水量适中的环境中，利于块茎形成和膨大。

2 马铃薯大垄三行铺膜播种机结构

基于大垄三行的马铃薯栽种模式，按照农艺和农机结合的原则，研究并设计马铃薯大垄三行铺膜播种机具。整机由传动系统，施肥装置，投种单体，机架，地轮及覆土、打药、铺膜装置组成，结构见图2。其装配图见图3。

工作时，投种单体播种3行;肥料施在3行种子中间，种肥分开;投种单体采用勺链式，一勺一种块，株距均匀;播种后形成的大垄由覆土刮板覆土刮平，之后在大垄台面上喷施除（灭）草剂，进行铺膜工作。

机具一次作业可完成大部分农艺过程。为确保单粒，机上设2个座位，工作人员可监视勺链排种情况，确保不重播、不漏播，并及时续膜。作业后形成的大垄与常用拖拉机轮距相符，避免轮胎刮碰相邻大垄。

3 马铃薯大垄三行铺膜播种机工作原理

播种机作业原理为：作业过程中，排种勺链在驱动轮的带动下做环形旋转运动，其上布置间隔相同的若干勺碗。排种勺链在种箱内自下而上穿行，勺碗把种薯一个接一个的带出、升起，多余种子在机具振动、链条抖动等外力作用下掉入种箱。种块翻越种箱上方链轮顶端后，被抛向前方勺碗内，种薯随勺碗在排种导管中同距运输，离开导种管落入种沟内。排种勺等距分布性和一对一取种，故沟内薯种距离间隔相同，实现精量播种，避免重播、漏播。

整个作业过程为：拖拉机和马铃薯载种机以三点挂接的方法连接在一起，由拖拉机牵引前置滚动式施肥开沟器开出肥沟和3个滑动式播种开沟器开出种沟，肥料与种切块种薯经排肥（种）器排出，落入对应的肥沟或种沟内。由于排种器和排肥器均由地轮带动，故拖拉机速度对株距没有影响，播种均匀等距。起垄机构和拖拉机输出轴相连，拖拉机动力输出轴带动起垄机构运转，起垄叶片深入地表将土壤向中间拨动覆土，形成具有垄台的大垄。在形成的垄台面上喷洒灭草药液、覆膜、铺滴灌带，整套的农艺过程完成。

4 马铃薯大垄三行铺膜播种机传动系统选择

播种机在拖拉机的带动下，分别由两侧的地轮和拖拉机动力输出轴来带动各部件运动，实现各功能。

4.1 排种器部分

排种器传动如图4所示。拖拉机拖动机具向前运动时，地轮1始终紧贴地表。由于地表不平整，地轮相对滑移，只能做近似纯滚动。地轮运动带动同轴链轮1传动，与链轮2同轴的3个排种勺链均被带动做回转运动，进而带动链条上的种勺在种箱内由下至上运动。种勺回转到链条的另一侧，由上至下依次进入导种管，周而复始循环。

4.2 排肥器部分

排肥器传动如图5所示。排肥器链轮2在地轮2和链条带动下做回转运动，与链轮2同轴的3个排肥外槽轮同时转动，将肥料不断排出。

4.3 起垄覆土部分

起垄覆土传动方案如图6所示。拖拉机动力输出轴与动力输入轴由零件万向节连接，动力输入轴凭借与之配套的变速箱内伞齿轮组，改变动力方向并传输到旋耕起垄轴上，带动旋耕起垄刀具做回转运动，实现起垄覆土功能。

4.4 拖拽部分

拖拽部分主要由用于排肥的开沟器、用于排种的开沟器及铺膜机构组成。拖拽部分相对播种铺膜机位置静止，当拖拉机拖动播种铺膜机行进时，拖拽部分被带动，进而使开沟、划行等功能得以实现。

5 马铃薯大垄三行铺膜播种机配套动力確定

为保证各机构正常工作，与该播种机配套的动力应大于满足播种机正常工作所需功率。

栽种机器将开沟、播种、施肥、覆土、起垄等功能集合起来，是一种多功能播种机。若将各机构动力加以计算再选择配套劳动力，甚为繁琐，故选择类推比法确定配套动力范围，再根据动力范围选择动力型号。

2BSMX-2型马铃薯播种机与马铃薯大垄三行播种机的开沟器为同一类型，但其开沟器有4个，而马铃薯大垄三行播种机配有6个。二者的起垄机构相似，但2BSMX-2型马铃薯播种机工作宽度为800?mm，而马铃薯播种机作业宽度是1?200?mm，故起垄部分的消耗功率应稍大。在排种器和排肥器动力选择方面，马铃薯大垄三行播种机的预测估值应为2BSMX-2型马铃薯播种机动力（18～24.7?kW）的1.2～1.5倍，在22?kW以上。选择播种动力时，除比较评估外，在土槽试验台车的拉动下进行试验，确定最佳动力应为20.6～25.7?kW。

經过综合比较分析，确定以雷沃欧豹M280-E型拖拉机为动力机械最为适宜。拖拉机配套功率为20.6?kW，后轮驱动，可选装机械或液压转向配置，能满足农户的不同要求。

收稿日期：2019-08-16

作者简介：陈孟超（1986—），女，工程师，硕士，从事农业机械方面的设计与研究工作。

参考文献

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Design?of?Big?Ridge?and?Rhree?Row?Film?Planter

CHEN?Mengchao

（Liaoning?Institute?of?Agricultural?Mechanization，?Shenyang?110161，?China）

Abstract：?According?to?the?agronomic?requirements?of?potato?cultivation?in?western?Liaoning，?the?cultivation?model?of?big?ridge?and?three?rows?was?created，?and?the?planter?of?big?ridge?and?three?rows?was?designed?and?developed.?This?paper?introduces?the?main?working?principle?of?the?machine?and?the?design?scheme?of?the?transmission?system，?discusses?the?selection?method?of?the?efficient?supporting?power，?in?order?to?provide?the?machine?and?tool?support?for?improving?the?mechanization?level?of?potato?production.

Key?words：?planter;?potato;?design;?three?rows?of?big?ridge;?filming

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