宽垄打孔播种机打孔装置研究

冯树根

摘要：为配合旱地玉米土肥水跨季节调控技术推广，设计一种打孔播种装置。在实地田间调查的基础上，确定采用曲柄连杆机构进行膜上打孔的方案。利用三维建模软件建立打孔装置的三维模型，并进行打孔装置的运动分析。结果表明，其运动轨迹合理，能满足膜上打孔播种的农艺要求。

关键词：地膜覆盖；双垄；打孔播种；三维设计

中图分类号：S223.1+9 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）01-0023-02

地膜覆盖穴播作业是发展旱地农业和节水农业的一项技术，是指在地膜覆盖的土壤上播种时，成穴部件只在播种位置上将地膜切开，在土壤上形成穴孔。这种作业方式对土壤的扰动小，有利于土壤保墒和抗旱。为配合旱地玉米土肥水跨季节调控技术推广，需要在玉米收获后进行秸秆深埋还田和化肥深施，并覆土起垄和覆盖地膜。深开沟能够打破犁底层，使秋冬降水入渗土壤并形成土壤水库，为春季播种提供墒情；同时，伏季充足的降雨也能被储存起来，为玉米生长发育提供水分；秋季覆膜和春季膜上打孔播种可以减少土壤扰动和水分蒸发。这些措施能在深层土壤构建水库、肥库、气库和能量库，对旱地土壤的水肥进行调控，促进玉米生长发育，提高玉米产量。打孔播种机是旱地玉米土肥水跨季节调控技术的关键机具。为保障该技术的顺利推广，设计了一种打孔播种装置。

1 打孔播种装置的结构及工作原理

打孔播种机由机架、打孔装置、种箱、排种器、输种管、覆土器和镇压轮构成（见图1）。种箱为梯形，采用薄钢板制成，通过侧板固定在机架中间的横梁上。气吸式排种器安装在种箱下面。由风机供给排种滚筒内负压。输种管为内径为30 mm的钢丝骨架塑料管。打孔装置为曲柄摇杆打孔机构，对应排种器安装在机架下方。圆盘式覆土器和圆柱镇压器均安装在机架后梁上。

本机通过悬挂机构与拖拉机连接，作业速度为1.0～1.2 m/s。地轮通过链传动驱动打孔装置和排种滚筒，进行打孔和播种作业。地轮在垄沟行走，打孔机构在垄上打孔，在大垄双行播种耐密玉米。打孔播种后采用覆土器进行覆土，并由镇压器进行土壤压实，使种子和土壤紧密接触。打孔播种机的主要参数如表1所示。

2 打孔播种装置的工作过程

打孔装置（图2）为曲柄摇连杆机构，由地轮通过链传动驱动曲柄转动，带动连在摇杆上的成穴器进行入土、压土和回程运动，实现打孔作业。当成穴器入土时，控制器使成穴器附盖开启掘穴，同时排种器转动排种，种子落入种穴。成穴器出土时控制器在回位弹簧的作用下使成穴器附盖闭合，完成一次播种作业。 3 打孔播种装置的运动分析

利用三维建模软件对打孔装置进行三维建模并对运动轨迹进行模拟，设定播种机的作业速度为1.0 m/s，曲柄的转速为300 r/min，成穴器端点运动轨迹如图3所示。成穴器端点运动轨迹为随连杆的摆动和随播种机的直线运动的合成运动。

由图3可以看出，打孔装置的打孔位置和形状均符合玉米打孔播种的要求。

4 结论

应用曲柄摇杆式打孔播种装置进行宽垄膜上打孔播种，能够满足膜上打孔播种农艺要求，且其成穴器端点运动为摆动和直线运动的合成运动，运动轨迹合理。

参考文献

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[3] 王瑞丽，黄毅，魏凤兰，等.秸秆深埋还田开沟扶垄犁设计及试验研究[J].沈阳农业大学学报，2011，42（2）：231-234.

Abstract： For matching the technology extension of seasonal adjustment of soil， fertilizer and water for corn in dry land， a punching seeding device is designed. On the basis of field investigation， the plan of using linkage crank to punch on the film was carried out； it used 3D modeling software to set up 3D model for punching device and analyzed its motion. The result shows that the motion trajectory is reasonable， can meet the agronomic requirements of punch planting.

Key words： film mulching； double ridges； punching seeding； 3D design