气力输送式小麦免耕施肥播种机设计与试验

孔聪

河北浩通电力设备有限公司 山东防山 273130

小麦作为我国三大粮食作物之一，在我国幅员辽阔的种植面积中占有十分重要的地位。保障日常生活安全在我国农业生产中具有重要意义。科学使用机械设备，可以提高种子发芽率和小麦抗倒伏能力；提出了小麦广播的技术概念，即苗带宽度为80-100mm，通过利用光和其他资源。

本文针对某地区小麦、玉米两熟轮作土地管理模式的变化，存在播种时间紧、传统播种作业效率低、种子和肥料浪费严重等问题。结合以上高速气力输送的研究成果和类型，提出大面积种植苗带的技术和设计原型，为小麦包装提供高效、安全的生产支持。

1 整机结构及工作原理

气力输送小麦免耕施肥播种机总体结构。主要结构包装包括机架、三点悬挂限速轮、除茬装置、沟播装置、覆盖装置、压力抑制装置、风机机架、肥料容器等，其中清茬装置采用长短刀交替布置，具有清茬、清苗功能；机器采用燕尾槽播种装置，苗带宽度可达12cm；为进一步提高透气性，充分利用所需养分，送布机采用中、高、低边马鞍式种孔形成了稀疏、中等密度的种子分布格局。在除茬装置和覆土装置之间的框架上安装沟施肥器和分种器，垄沟施肥器位于种子分离器的前部，为了简化种植肥料的结构，本机种植肥箱采用组合结构，即根据黄淮海地区小麦种植与肥料的比例设置3:7的组合结构，为满足种子宽距离、长距离运输的要求，采用单侧气动输送结构增加了种子箱和肥料箱的侧板、板、隔板分别由种子箱内壁、种管和施肥管组成，施肥管设置在施肥管内。在底部，排种器位于种子管的顶部，风扇安装在施肥箱的一侧，进风口的出风口与风道的施肥箱相连，种子和肥料管连接在肥料管的底部，排种器的下端导管和导肥管分别穿过排种器和肥料，物料排种器与种子分离器和开式施肥器相连。反向输送机为覆盖层形式，其叶片为两个旋转方向相反的叶片，板由破碎轮通过链条驱动；限深轮位于机架后部，底部由三组组成，机器前进时使用外槽轮排。本机可同时进行除茬、施肥、播种、覆盖、涂油、压榨等作业。

表1 测试结果

当拖拉机动力输出轴带动主变速箱旋转时，整机通过三点悬挂装置附着在拖拉机后侧，然后动力传递到除茬装置上进行除茬、清苗；减压轮向前旋转用链节和工具搬运。播种施肥装置旋转种子和施肥装置，使种子和施肥装置成为播种施肥装置；拖拉机动力输出轴通过生长变速箱带动风扇高速运转，产生气流，流经工厂。堆肥仓的进气口进入风道，排出播种装置的种子和种子。排肥装置排出的肥料分别进入导种管和施肥管，肥料管内的肥料通过沉降器引导落入沟内肥料。最后落入开沟器打开的槽内，通过导种管内的沉种器落入种子载体中，形成条形种子载体，使种子滑出；另一组压轮通过链传动输送，覆土装置实现种子沟两侧沟土回填。保证上覆土的均匀性。最后利用浮动压轮对苗床进行压力压制，保证苗床与肥料、土壤充分接触。

2 关键部件设计

排种施肥装置：小麦气力输送免耕播种机主要结构及工作工艺布置图施肥装置采用排种/施肥装置。在肥料箱中，在顶部重力的作用下，肥料落在外槽轮上卸下肥料。外槽轮上的给肥器在地轮的驱动下旋转，将肥料抛向进料口。风扇产生的气流从进气口进入进料口。种子通过气流驱动的排水管进入肥料沉降室，在种子撒播机落下的外槽轮、种子给料机驱动的转轮的作用下，落入吹口形成的槽内，同样完成排肥，种子的进料口和从进风口到进料口的气流，种子和种子从气流区进入种子沉降室出料管，通过种子开孔完成播种过程落入种子床。

3 试验方法

实验条件：土壤类型为土壤，土壤含水量为20.4%。在此之前，玉米收获后用秸秆破碎机还田。秸秆应切成100mm，长度和秸秆应均匀分布。吉麦22，试验材料及物理性质：几百粒体积3.4g，容重759.2g/L，含水量11.8%，澄清度99.0%以上，种子外部尺寸（长宽x高）3.6mmx3.5mmx3.2mm；试验肥料为颗粒状复混肥，容重1028.9g/L，含水率10.8%。拖拉机为约翰迪尔1204拖拉机，运行速度为8km/h以上。

根据《免耕施肥播种机》和《播种机质量评定技术》，对气力输送小麦免耕施肥机进行了试验和检验试验。主要检测内容包括旋耕质量、播种质量、施肥质量、覆土质量、可加工性等，检测设备主要有卷尺、铁铲、电子秤、计算器、秒表、苦布、电杆、塑料袋、土壤硬度计、铁锹等。拖拉机附件和工具以60米以上的设定速度连续运行8.6公里，往返无堵塞。如有轻微堵塞为合格，应连续测量3次。用碎秸覆盖地面。旋转除草机具在正常运行速度下，随机抽取3条线，每排抽取10点旋转秸秆质量检验点，并记录。品种/深度肥料拖拉机以正常运行速度（约8.6km/h）行驶，作业结束后，随机抽取三排，每排随机抽取10个点进行测量，清除土层，测量并记录品种/肥料的深度。记录试验数据。播种频带宽度和播种量拖拉机在正常运行速度（约8.6km/h）下，工作结束后，随机抽取3排，每排随机抽取10个点，取出土层进行苗木频宽测量，记录试验数据拖拉机悬挂，随机抽取3个种布制种员，采用一组。将种子袋放在种子行上，对20米步行距离播种的小麦种子进行测量。记录粒子数和测试数据。

4 结果分析

该机已通过某地区农机研究所的检验验证。根据国家标准和农机鉴定站的方法，对拖拉机附件在正常运行速度下进行了三次连续试验。试验结果表明，该播种机具有良好的通过性，满足播种机的设计要求。降雨分布按播种深度、垂直间距和宽度测定机后10-12试播作业、施肥深度和苗期带及记录，垂直间隔合格率分别为93.0%、93.6%和85.4%，网格化率为94.5%。其他试验结果见表1。试验结果表明，测肥平均深度为11.87cm，平均播种深度为4.5cm，平均苗宽为11.83cm。由于施肥深度只受沟深的影响，变异系数较小（。播种深度受除茬质量和覆土质量的影响，变异系数为4.7%。苗床环境和土壤质量对苗区宽度有影响，杂种优势系数也较大（4.2%）。播种施肥试验结果与预期设计值基本一致，达到了设计要求。结果表明，施肥量和施肥量的变异系数很低，分别为0.6%和1.7%反映了较高质量的种子和肥料工作制度。

5 结论

由于土地管理模式的转变，小麦、大豆一年两次轮作制，导致小麦播种时间不足，机械效率低，传统的气力输送排种设备，肥料分配不均。针对化肥播种机土壤覆盖不均匀的问题，设计了小麦高效免耕精度。设计了一种集中出风装置。同时，该装置在保持播种深度的同时，保持了种子密度。结果表明，该机具有良好的通过率和播种率。播种深度、施肥深度和垂直间隔的合格率分别为93.0%、93.6%和85.4%，变异系数分别为4.7%、2.8%和5.3%；苗木平均条宽11.83cm，合格率94.5%，变异系数4.2%。各项指标与理论设计基本一致，满足农艺要求。