丘区油菜精量播种机研究与开发⋆

□刘小谭唐　亮蒋立茂张　艳/.四川省农业机械研究设计院　.四川省农业机械鉴定站



丘区油菜精量播种机研究与开发⋆

□刘小谭1唐亮1蒋立茂2张艳1/1.四川省农业机械研究设计院2.四川省农业机械鉴定站

油菜在四川农业生产中占有重要地位，也是四川省农业重点发展的特色经济作物。四川油菜年种植面积在100万hm2左右，油菜生产的效益在增加农民收入、提升农村居民生活水平和促进农业产业结构化调整等方面具有重要的作用。但是，目前油菜机械化播种普遍存在播种精度不高、生产效率低、机械化移栽秧苗难度大、易造成空穴、栽植密度小、适应西南丘区机型少、区域适应性差等问题。

本文针对目前油菜播种机存在的问题，结合四川丘区地形及油菜生产的农艺要求，研究出适合丘区使用的油菜精量播种机。该机具有体积小、重量轻、油耗低、播种效率高、播量调整精确、产品结构合理、操作方便、生产和操作安全可靠等优点。

1　总体结构及主要技术参数

1.1总体结构及工作原理

本项目设计油菜精量播种机的目的主要是为了实现丘陵地区油菜露地直播的高效率、高质量和窝距可调。该机具主要由播种机底盘、油菜精量排种器、排种速比变速装置、行走铁轮及播种器传动系统组成，在丘陵地区工作时可与耕耘机悬挂，配备动力为6.3 kW，可实现3行精密直播。

本项目采用微型耕耘机为主机，由风冷柴油发动机提供动力，动力经离合器、主副变速箱、齿轮链条减速，带动主轴旋转，在主轴上安装驱动轮，在机座后部安装油菜精量播种装置，实现油菜的精量播种功能。其总装图如图1。

1.2主要技术参数和性能指标

丘区油菜精量播种机的主要技术参数和性能指标见表1。

2　丘区油菜精量播种机的研制

2.1播种机底盘的设计

油菜属于浅播作物，在细碎平整的土地上播深一般为1～3 cm，但播种机容易出现颠簸，结合丘区的整地效果及墒情，播深应当适当加大，并可以控制。播种机开沟器的深度可以调节，但不能在播种过程中自动调节；要控制播深需要采用仿形机构。此外，油菜精量排种器本身不具有变速功能，农艺要求油菜种子的播量、播种密度需要根据种子的质量、土壤的肥力、墒情、播期等进行调整。播种机上需要增加播种速比变速装置。如图2所示，播种机底盘包含挂接装置、机架、地轮、变速传动装置等。播种机底盘采用横向仿形，地轮链传动、变速传动装置齿轮传动、排种器链传动结构。

图1　丘区油菜精量播种机总装图

表1　丘区油菜精量播种机的主要技术参数和性能指标

2.2油菜精量排种器的设计

针对现有油菜精量排种器大部分采用外槽轮结构，容易伤种，播种密度不易准确控制，播量调整困难，难以满足油菜播期对密度的变化等问题，本设计做了以下优化设计，优化结构如图3所示。

1）进种量控制装置的优化设计。油菜种子直径约1.2 mm，种型接近球形，流动性好，如果不对排种器的进种量加以限制，进种量会过大，种子容易在清种刷前堆积、摩擦，多余的种子被排种轮带动通过清种装置，影响排种精度。因此，需要优化设计成带一定弹性的进种量控制装置减轻种子对排种轮的压力，允许适量种子进入排种轮进行充种，有利于减小清种装置压力，便于精量排种。

2）清种装置的优化设计。改清种刷的泡沫材料为猪鬃或尼龙材质，防止泡沫材料过早损坏，增加清种刷毛的密度和面积，提高清种效果。

3）护种装置的优化设计。在排种器毛刷后部至排种器顶种齿与排种轮啮合处之间设置护种板，防止种子因重力、振动无序排出，提高排种的准确性。

2.3排种速比变速装置的设计

农艺对油菜播种量及密度的控制要求差异较大。不同的品种，要求的密度不同；不同的地力要求的密度不同；不同的播期要求的密度不同。如果采用更换链轮调整传动比的方式和结构来调整播种量，则需频繁调整、操作繁琐；而且链轮直径的变化需要专门的张紧装置，丘区油菜播种机要求结构紧凑、体积小，必须要精简结构。为此，需要研制速比较多的变速装置，通过齿轮换挡的方式进行快速调节。

图2　丘区油菜精量播种机底盘

图3　油菜精量播种机排种器

图4　油菜精量播种机排种速比变速装置

本设计采用钢板冲压箱体，三轴结构，Ⅰ轴为输入轴，Ⅱ轴为中间轴，Ⅲ轴为输出轴。Ⅰ轴上设置高低挡位和空挡，Ⅲ轴设置1、2、3、4挡，共8个挡位，可分别对应8个速比。结合播种密度的要求，8个速比可以对应8个窝距，完全能够满足油菜播种对于密度调整的需要，排种速比变速装置如图4所示。了田间试验。试验地总面积为2 hm2，播深3～6 cm可调，行距30 cm，理论窝距5～17cm（有级可调节）或条播，播种速度2.4 km/h，配套动力源功率为6.3 kW，油耗每公顷10.2 L。主要进行了油菜精量播种机的播种测试，通过试验可以得出，该机播种效率高，播量调整精确、操作方便、性能稳定及油耗低的结论。

3　性能试验与生产试验

本机在四川省简阳市不同地块进行

4　总结

本文研究了一种重量轻、体积小、播量调整方便、油耗低的新型丘区油菜精量播种机。通过现场实验验证和测试，该机具有以下特点。

1）耕耘机和播种机匹配性好，耕耘机配套功能多。

2）省油，比普通类似机型省油0.1～0.2 L/h。

3）播种量控制精确，可通过调整速比变速装置和充种型孔列数，快速调整播种密度充分满足农艺对于品种、地力、墒情和播期等的要求。

4）操作控制方便，操作控制手柄位于两个扶手上，带有转向离合，播行直、转移便捷。

四川省科技厅科技支撑计划“四川主要粮油作物机械化生产关键技术研究示范”（项目编号2013NZ0023）。