棚内小型人力三七精量播种机的设计

2014-12-12油瑞菊胡红超曾四伟杨振杰张新星余杨

湖北农业科学 2014年20期

油瑞菊+胡红超+曾四伟+杨振杰+张新星+余杨

摘要：设计了一种新型棚内小型人力三七精量播种机，该机器主要由传动装置、排种装置、机架等组成。工作时，小轮可以升起一定高度，保证机架平衡;运输时，小轮轴可以自由旋下，保证与大轮在同一水平面上;播种时，大轮经二级传动带动排种器旋转，大轮转一圈，排种盘转12圈，共完成播种48粒，株距5 cm。该机器按照行距4 cm在机架并排安装精量播种单体15个，单次可以完成播种15行，大大地提高了播种效率，降低了农民劳动强度。

关键词：三七[Panax pseudoginseng Wall. var. notoginseng （Burkill） Hoo et Tseng];小型人力精量播种机;设计

中图分类号：S223.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）20-4986-02

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.20.059

Designing Minitype Human Panax Notoginseng Precise

Seeder in the Shed

YOU Rui-ju， HU Hong-chao， ZENG Si-wei， YANG Zhen-jie， ZHANG Xin-xing， YU Yang

（Faculty of Mechanical & Electrical Engineering， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201，China）

Abstract： A novel type of minitype human panax notoginseng precise seeder machine in the shed was designed. The machine was mainly composed of transmission device，seed metering device and frame. In working， the small wheel rised a certain height to guarantee the frame balance. In transporting， small axle freed spin and guaranteed it with big wheels in the same horizontal plane. In sowing， big wheel rotated the metering device with the second-level chain wheel transmission. The big wheel rotated a circle， a total of 48 seeds with a row of dial 12 laps of discharge plate and ensured planting distance of 5 cm. According to 4 cm apart in the rack，15 precise seeding monomers were installed side by side and 15 rows were sowed so that the seeding efficiency was greatly improved and the labor intensity of farmers was reduced.

Key words： Panax pseudoginseng Wall. var. notoginseng（Burkill） Hoo et Tseng;minitype human panax notoginseng precise seeder;design

三七[Panax pseudoginseng Wall. var. notoginseng （Burkill） Hoo et Tseng]为伞形目五加科人参属多年生草本植物，根状茎短，肉质根圆柱形，掌状复叶，伞形花序顶生，花黄绿色，萼杯状。三七植物喜温凉、忌酷热，需半阴半阳的光照条件，对生长环境要求较高，需要在大棚内种植[1，2]。大棚高1.8 m左右，棚内四周地面预留道路很窄，这就要求播种设备必须是小型机器。本研究针对云南三七传统种植方法的弊端，结合三七种植地形，设计了一种新型棚内小型人力三七精量播种机。

1 人力三七精量播种机的组成及工作原理

1.1 组成部分

人力三七精量播种机主要有机架、排种装置、开沟装置、动力传输装置、平土装置、覆土装置等组成，其正面整体结构如图1所示。

1.2 工作原理

将精选好的种子放入种子箱内，握住机架扶手往前推，大轮在沟内行走，两个小轮沿着立柱在畦面上行走。首先由装在机架前面的平土装置平整土地，然后由开沟器开出一道种子沟，同时由大轮经过二级传动驱动的排种盘旋转，完成取种、清种、护种及投种一系列工作，最后种子顺着导种管进入开好的种子沟内，并由装在机架后面的覆土装置完成覆盖种子沟的任务。

2 人力三七精量播种机的参数设置

链传动传动比准确，传动可靠，可以有较大的中心距，链传动广泛应用于农业、采矿、运输、纺织、食品等各种机械的动力传递中。本设计采用单排链链轮链条传动。

3 人力三七精量播种机的关键结构及特点

3.1 排种装置的设计

排种装置结构主要有种子箱、挡种板、固种板、护种器、排种器、清种刷等组成，其排种装置整体结构如图2所示。三七精量播种机排种分为4个阶段：充种、清种、护种、投种。播种时，大轮带动与地轮同轴的主动链轮转动，经过链轮链条二级传动，带动与排种盘同轴的二级从动轮转动，排种盘随轴转动。大轮转一圈，排种盘转几圈，共完成播种48粒，株距5 cm。待排种盘的型孔转到充种区时，就接收种子箱里的大量种子，随着排种盘的转动，清种刷将多余的种子清除掉，此时排种盘的型孔里就留下了一粒种子。经过护种器的保护，排种盘中带着这粒种子的型孔转到护种器最下方的开口时，脱离护种器的保护，由于种子自身重力作用随导种管溜出，落入由开沟器开好的种子沟内。endprint

3.2 小轮轴的设计

三七种植地形示意图如图3所示。每个畦面正中间都有一排支撑大棚的立柱，三七种植在立柱两侧的畦面上。小型三七精量播种机大轮在地沟内行走，小轮在畦面上沿柱行走，地沟平面与畦面有一定的高度差。为满足设计的三七播种机工作与运输两种状态下都能正常运行，小轮轴的设计采用弯轴结构。小轮弯轴与机架、小轮的装配示意图如图4所示。小轮弯轴与机架为可动连接，以便调整小轮中心高度，使机架在工作与运输状态下都能保持水平平衡状态。小轮的中心轴线在机架固定端的小轮弯轴中心轴线的上方。小轮弯轴与机架采用方孔配合，小轮轴不会因受力而在孔内随意转动，最后用双头螺柱将小轮弯轴固定在机架上，结构牢固可靠。运输时，拧下双头螺柱，把小轮弯轴往外拉出，往下旋转180°，按原来的方式安装好小轮弯轴，用双头螺柱紧固，这时小轮轴中心线就在机架端的小轮弯轴中心轴线的下方。这种结构既能保证三七播种机播种时的工作状态，也能满足运输状态，结构简单，且能满足使用要求。

3.3 开沟装置的设计

开沟装置有开沟器体、固定板、铲尖组成。其开沟装置结构图如图5所示。开沟前，首先要平整土地，设计的平土板与水平面夹角为5°，平整后的畦面就是与水平面夹角大概成5°的斜面。因此，安装时要保证开沟器铲尖与水平面夹角为5°，这样开出的种沟才能深浅一致。

三七种植时行距为4 cm，株距5 cm，开沟器铲尖不能太大，本研究选用普通型锄铲式开沟器，阻力小，结构简单、轻便，容易制造和保养，耗金属量较少[3]。这类开沟器的苗幅宽度一般在 4 cm 左右，可用于麦类及豆类作物的条播[4，5]。本研究设计的开沟装置开沟深度能在一定范围内上下调节，开沟深度40 mm左右，沟宽26 mm左右。

4 小结与讨论

针对云南三七传统种植方法的弊端，结合三七种植地形，设计出一种新型棚内小型人力三七精量播种机。该机器行走一次，完成平土、开沟、播种、覆土多道工序。按照行距在机架安装精量播种单体15个，一次完成播种15行，提高了生产效率，实现了机械化。但该设备是人力型的，需要人推，后续工作将进一步优化和改进结构，使其体积更小，质量更轻，人力型变机动型，更多的解放劳动力，以便于实际生产操作，实现更多的机械化。

参考文献：

[1] 余杨，张永华，油瑞菊，等.三七精密点播机[P].中国专利：ZL 2013 2 0659103.X.

[2] 郭旭初.新兴绿色产业-文山三七的现状与未来[J].生态经济，2007（1）：114-117.

[3] 钱立彬.基于离散元法的开沟器的数字化设计方法研究[D].长春：吉林大学，2008.