施肥旋耕播种机覆土机构优化及应用

左星 徐志勇 於海明 张大成 陈彩蓉 王俊

0 引言

近几年，施肥旋耕覆土宽幅播种机在上海农场得到大面积推广应用。从农艺要求及往年出苗情况看，没有经过覆土机构改进优化的双旋耕播种机在播种过程中，会出现开沟犁两侧1－3行的土量较大的情况，对出苗有较大的影响，且整个畦面覆土分布不均匀，下籽管印覆盖效果不理想。在不同墒情和土质情况下，要达到高效、高质、稳定的播种质量要求，需进一步提高覆土机构的性能。为此，上海农场在自主研制的双旋耕播种机上，增加液压马达驱动分布搅龙机构，以实现覆土均匀、播深一致的播种效果。

1 分布搅龙机构的设计

1.1 搅龙分布

左右两个搅龙旋向不同，对称布置安装在开沟犁头的两侧。正常工作时，搅龙将土由中间向两边输送，将开沟犁头挤压出的碎土及反旋刀的甩土均匀分布至整个畦面，能保障播种深度及下籽管印痕覆盖均匀。

1.2 安装位置及方式

分布搅龙安装在下籽管和挡土板之间。分布搅龙和挡土板的位置距离设置为1～2 cm，以防间距过大造成反旋的甩土从分布搅龙和挡土板之间漏掉。分布搅龙的两端用轴承安装在开有U形槽的调节板上，调节板和播种机机架相连，两个分布搅龙使用连接套和穿心螺丝进行同轴刚性连接。

1.3 传动路径

分布搅龙旋转时，通过链轮传动将液压马达的扭矩传递到分布搅龙上。液压马达的输出轴上装有链轮，通过链条传动带动中间链轮转动，中间链轮通过链条带动分布搅龙转动。

传动路线：主动齿轮Z5→中间链轮Z4→中间链轮Z3→从动齿轮Z1→分布搅龙。

图1为传动系统结构图。

图 1 传动系统结构

2 传动比设计

选用摆线液压马达的型号为OMS-245。主要技术参数为：排量245 ml/r，最大连续流量75 L/min，最大连续转速270 r/min，最大连续压力17.5 MPa，最大连续扭矩557 N⋅m。经过大量试验后选用定制加工齿轮齿数为：Z1=19，Z3=45，Z4=19，Z5=35。

将式（2）（3）代入式（1）得 ：i = 1.8×2.4 = 4.32。

选用纽荷兰T1554拖拉机悬挂播种机，采用Ⅲ档液压输出连接液压马达。此状态下，操作手柄对液压马达具有缓冲作用。正常播种时发动机转速为2 100～2 200 r/min，用测速仪测得液压马达的平均转速n1= 92～110 r/min。传动比i = 4.32，分布搅龙的理论转速n = n1×i。

设n1= 100 r/min，则n = 100×4.32 = 432 (r/min)。

链条传动的机械效率η= 0.95，二级链传动的机械效率η2=η×η= 0.95×0.95 = 0.9。

分布搅龙的实际转速N = n×η。

设n = 400 r/min，则N = 400×0.9 = 360(r/min)。

3 改进优化使用效果

该机具改进优化后的播种深度基本一致（2～3 cm），覆土情况较好，下籽管印覆盖效果有极大改善，具有节本、增效的双重效果。表1为机具改进前后播种深度对比。

表 1 改进前后播种深度对比

4 结语

（1）分布搅龙间隙调节。从“三秋”播种情况看，分布搅龙和覆土板的调节间隙在1～2 cm左右。如果间隙调节过大，反旋刀的甩土会从分布搅龙和覆土板之间漏掉，无法起到均匀盖种的效果；如果间隙调节过小，反旋刀的甩土会堵塞分布搅龙，致使传动机构的负荷增大出现损坏。

（2）观察机械传动部位。在使用过程中，要时常观察拖拉机后方动态，当站机人员发出停车信号时，要及时平稳停车，下车检查传动部位是否存在异常，并排除故障。

（3）出车前进行相关保养。每天出车前，都要对播种机进行简单维护保养。对传动机构上油润滑，对传动构件进行紧固。