超窄株距机械式棉花穴播器的设计与试验

2016-06-13温浩军颜利民新疆科神农业装备科技开发股份有限公司新疆石河子832000

新疆农垦科技 2016年5期

关键词：方孔鸭嘴隔板

房　硕，温浩军，颜利民（新疆科神农业装备科技开发股份有限公司，新疆　石河子　832000）

超窄株距机械式棉花穴播器的设计与试验

房硕，温浩军，颜利民
（新疆科神农业装备科技开发股份有限公司，新疆石河子832000）

摘要：本文主要介绍了24穴超窄株距机械式穴播器的主要结构、工作原理、关键零部件的设计参数，田间试验表明，此穴播器能较好的满足棉花的播种要求。

关键词：超窄株距；机械式穴播器

新疆是我国重要的优质棉花产区之一，近年来民工荒现象加剧，人工采收棉花成本升高，为降低采棉成本，兵团大力推广机采棉，但是由于现在的种植模式（66 cm + 10 cm）脱叶不彻底，导致机采棉含杂量高，棉花纤维品质不高，价格较手摘棉低［1-3］，综合解决机采棉存在的问题，要从种植模式、脱叶催熟、田间管理等多方面考虑。

超窄株距穴播器，是在行距66 cm + 10 cm棉花种植模式基础上，针对邻近2行中间部分脱叶剂脱叶效果相对较差，把一膜（膜宽2.05 m）六行改为一膜三行（行距76 cm + 76 cm），减小株距加大行距，使单行棉花脱叶剂在棉花两侧喷洒，采光通风较好，提高脱叶率，在不降低产量的基础上提升机采棉品质。此次设计的穴播器为24穴，播种棉花株距5.7～5.8 cm，行距76 cm，播种深度2.5～3.0 cm，播种速度≤2 km/h，理论株数15 390株/667 m2。

1　主要结构及工作原理

超窄株距穴播器主要由腰带、取种块、定盘、轨道、输种道、鸭嘴等组成（图1）。

图1　超窄株距穴播器结构

图2　穴播器取种器结构

穴播器工作时，在拖拉机牵引下，土壤对鸭嘴的作用力带动腰带旋转，定盘与穴播器轴相连，不旋转。在取种块进入种面时，定盘上固定的轨道推动拐臂转动，拐臂带动取种窝打开，此时取种窝双眼孔与种子接触取种。轨道上有很多凹槽，是为了取种时通过震动拐臂使种子完全进入取种窝内；取种完毕，轨道不再接触拐臂，拐臂在扭转弹簧的作用下转回，取种窝里多余的种子会被取种块上的清种橡胶刮掉；取种块上有一隔板，把2个窝眼隔开，每个窝眼取的种子，分别进入相邻的2个种道和鸭嘴，投放到土壤中（图2）。

2　主要部件的设计

2.1取种窝

图3　取种窝关键尺寸

取种窝的眼孔尺寸直接影响穴播器的空穴率及双籽率，种子过大时，种子会被清种橡胶刮掉；种子过小时，又会出现1个窝眼取2粒种子的现象，所以设计一个比较适合的窝眼尺寸是非常必要的。经过多次试验发现，窝眼直径为8.5 mm，深度9.0 mm，并带有5°轻微锥度时，取种效果较好（图3）。

2.2取种块

由于穴播器24个鸭嘴，取种块只有12个，所以每个取种块要向2个鸭嘴提供种子，采用双窝眼的同时，取种块上的种腔也需要分成两半（图2），而且互相独立。所以要在取种块的种腔内，增加1块隔板，隔板与取种块、腰带贴合，同时隔板的端面与取种窝留有1 mm间隙，保证2个窝眼取出的种子不互相影响，又不会使取种窝旋转时与隔板存在干涉。

2.3种道

图4　种道位置及结构

种道的角度与种子的下落时间密切相关，其与腰带夹角越大下种越快，所以需要种道的斜度尽可能的大（图4），由于要在合页上开方孔，考虑到冲压与焊接工艺，合页方孔上方需要留有2 mm余量；邻近的2个鸭嘴，后面的鸭嘴在合页上开方孔，前面的鸭嘴在定嘴上开方孔，为防止种子漏出，方孔与种道之间的间隙控制在1 mm。

2.4鸭嘴

本次设计采用的鸭嘴形式为尖嘴，定嘴与动嘴焊接破膜刀片见图4，为避免相邻鸭嘴干涉，动嘴为单边燕尾结构（图2）。根据多次试验入土角度定为10°，角度过大时下种易错位，角度过小时播种时甩籽。尖嘴相比方嘴有以下优势：破膜为十字型，种子在十字正中央不会错位，不易被地中的土块石头等卡住，但也有容易粘连残膜等缺点。

3　田间试验

表1　穴播器田间试验数据

对上述超窄株距穴播器分别在新疆农垦科学院农试场大棚、一三三团14连、新疆科神农业装备科技开发股份有限公司基地进行了不同播种速度的试验，试验土地上虚下实，虚土层3～5 cm，土地较平整，土块、残膜、秸秆较少。取样时每次取100窝，相隔10 m左右取2～3次，测定了播种的空穴率、双籽率、浮籽率等指标，求出平均值，试验数据见表1。