播种机排种器技术特点与可靠性提升途径
梁国栋 梁国梁 张桂荣
摘?要：播种机是现代化农业生产的必备机型，能够替代传统的人工播种，并实现高效率、高质量的播种要求，符合现代化农业的生产需求。排种器作为播种机的主要技术装置，从排种器的排种技术特点与原理出发，说明了机械式排种器和气力式排种器的工作过程与优势，并对排种器技术的优化和可靠性提高给出了相关建议。
关键词：播种机;排种器;技术特点;可靠性;提升途径
中图分类号：S223.25?文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.040
0?引言
播种作业是农业生产的必须工序，随着农业机械化的普及，多种类型的播种机被广泛应用到农业播种作业过程中。尤其是近年来，我国的种子培育技术和种子筛选技术取得了长足的进步，高质量的种子有利于更先进的精密播种技术的实施。在播种机的工作过程中，取种和排种的工作主要依靠排种器进行，先进的排种器能够精确的将种子从种子箱内取出，并按照预设的速度进行排种作业，以保证播种机播种实現良好的株距要求。可靠的排种作业有利于农作物植株的均匀分布，有利于农作物生长过程中获得均衡的资源供给，使作物群体长势更为均衡，能够显著提高农作物的最终产量。
1?排种器的技术特点与原理
1.1?排种器的分类与特点
排种器的工作流程需要经过型孔取种、种子转移、余种清除、种子保护、种子排放等过程，也就是说排种器是播种机用于取种和排种的工作部件。按照其取排种原理不同，可分为机械式排种器和气力式排种器两类，机械式排种器属于传统的排种器技术，其执行过程主要通过机械结构和机械传动来完成，具有技术成熟、使用广泛的优点，而气力式排种器是在机械式排种器基础上发展而来的，其在取排种的过程中利用气体的负压力提高了取排种效率和可靠性，有利于实现高速排种的技术要求，现阶段的气力式排种器市场售价相对较高，其仍未达到广泛普及的效果。
1.2?排种器的技术原理
（1）机械式排种器根据取种形式的不同可以分为外槽轮式、圆盘式、指夹式等。外槽轮式排种器其取种表面分布有凹槽，如图1所示，在取种轮转运过程中由于种子的重力作用会自行落入凹槽内，并跟随外槽轮一起转动，到达特定位置后实现排种，外槽轮式排种器的排种量与凹槽的形式与布置数量相关，其应用范围较广，可用于玉米、大豆、小麦等众多农作物的播种使用。圆盘式排种器在我国应用较早，其通过水平布置的圆盘实现取种和排种工作，圆盘的周边加工有型孔，在圆盘回转过程中农作物的种子会自行进入型孔，多余的种子被刮种器去除，型孔内的种子随圆盘转动到排种孔位置时受到推种器的推力作用，种子落入输种管进入种沟，从而完成排种过程。指夹式排种器主要工作部件是指夹组合盘，工作时种子位于排种底座的夹种区内，组合盘旋转过程中指夹板会随之张开而夹住一粒或多粒种子，然后快速闭合，使种子被夹持运行，到达指定位置后，种子被排放从而达到排种要求。
（2）气力式排种器的很多取排种结构与机械式原理近似，只是在取排种的过程中引进了气体负压的工作原理，在取种的过程中由于型孔处存在气体负压力作用，种子会可靠的被吸取到型孔内，由于针对不同作物型孔进行专门的设计，因此可以精确地控制型孔的取种数量，实现取种后种子在被吸附的状态下随排种器一起转动，到达排种位置时气压通道关闭，失去吸附力的种子在重力作用下掉落，实现排种作业，现阶段使用的气力式排种器，性能非常稳定，相对于机械式排种器而言其工作效率可提高2～5倍，且在取排种的过程中对种子的损伤较小，更符合现代化生产对精确作业的技术要求。
2?排种器技术可靠性提升途径
2.1?提高取种过程的可靠性
取种过程是排种器可靠运行的基础，只有利用型孔有效的获取种子，才能确保完成播种作业，在实际工作过程中，受到排种器结构和工作原理的制约，取种过程可能因为排种盘转速、型孔尺寸、型孔结构、气体负压力、清种器结构等因素而受到影响，很可能会导致取种过程的失效，而引起漏播。因此，排种器取种能力的提升需要从严谨的结构设计和不断地优化中来完成。现阶段的很多农机企业的排种器技术多采用成熟的传统结构形式，例如外槽轮式、水平圆盘式等，但尽管如此，在实际生产和设计的过程中也必须加强对取种能力的试验研究和型孔、排种器转速的技术优化，并充分结合种子培育和分选的技术特点，做到取种适应能力的提升。
2.2?种子保护技术的研究与应用
在排种器运转的过程中，由于存在大量的机械结构，加之种子的品质存在一定的差异，易导致种子在获取、输送、排放的过程中出现一定概率的伤种问题，如图2所示，若作物的种子在排种过程中受到损伤，则其萌发的概率将会大幅降低，严重影响播种的实际效果，尤其对于传统的机械式排种器而言，伤种的概率更大。因此，在排种器设计过程中，应重视在结构布置上优化其中可能造成种子损伤的零部件结构，同时加强清种器的工作能力，减少种子夹带进入护种器造成挤压损伤的概率，同时在排种器的取种结构表面、型孔等位置加强圆角或倒角设计，避免尖锐结构伤种问题的出现。
2.3?加强传感器等智能检测技术的应用
传统的播种过程，播种的可靠性、重播、漏播问题很难在第一时间实现统计，导致播种现场即使出现了一定的问题，也难以被发现，这影响了机械化播种作业的效果。随着自动化技术的应用，排种器在进行结构优化的同时，也应积极引进先进的检测技术，通过不同功能传感器的应用，检测排种器的取种、排种能力，并对出现大量漏播问题的排种器予以警报，以避免大面积漏播问题的出现。通过将排种检测与GPS技术联合应用，能够通过数据分析出存在漏播、重播问题的田地，以便采取相应措施进行补救。
3?结语
综上所述，现阶段我国的排种器技术已经较为成熟，且相关的技术研究和性能优化也在不断实施，技术较为先进的气力式排种器的普及量在逐渐增长。但目前，机械式排种器仍是播种机的主要取排种装置，针对机械式排种器的技术优化也应不断加强，以此才能保证我国排种器技术从机械式向气力式的平稳过渡，确保农业经济的稳定和农业生产的顺利实施。
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