2BJT-2条耕精量播种机的设计与研究

梁玉成，孙士明，谢宇峰，靳晓燕，许剑平

(黑龙江省农业机械工程科学研究院，哈尔滨 150081)

0 引言

“十三五”以来，黑龙江省始终大力实施“藏粮于地、藏粮于技”战略，据《黑龙江省黑土地保护性耕作行动方案(2020—2025年)》，黑龙江省将以玉米生产为重点，兼顾大豆等作物生产，到2025年，全省实施保护性耕作面积力争达到346.66万hm2，占到适宜区域耕地总面积的70%左右，形成较为完善的保护性耕作体系，保护性耕作将成为黑龙江省适宜区域农业主流耕作技术。要实施、推广这一耕作技术，首先就应把握好免耕播种这一最重要的生产环节。2BJT-2型条耕精量播种机农艺技术先进，适用性强，一次进地即可完成破茬清障、侧深施肥、开沟播种、覆土镇压作业，可有效提高农作物产量，对推动黑龙江省农业生产和农业经济发展有重要作用[1]。

1 设计依据及主要参数

1.1 设计依据

2BJT-2型条耕精量播种机是针对黑龙江省推进保护性耕作行动和现阶段农业生产的实际情况设计研制的一款玉米条耕精量播种作业机具，可解决现阶段黑龙江省农村劳动力短缺、耕作成本逐年升高等问题。对扩大玉米种植面积、提升农业机械化水平、改善黑土成分，提高粮食产量等方面能起到重要作用。

1.2 设计内容和参数

根据黑龙江省自然条件和耕作区的黑土特性，依照黑龙江省相关耕作技术标准的要求，对现有播种机械结构进行了优化整合，设计了一款2BJT-2型条耕精量播种机[2]。主要技术参数见表1。

表1 2BJT-2型条耕精量播种机主要技术参数表

机具与17.6～29.4 kW拖拉机牵引配套使用，在原茬未耕地或有作物秸秆残茬覆盖的地表上，一次完成破茬清障、侧深施肥、开沟播种、覆土镇压多项作业的一款垄作条耕精量播种机。该机主要适合于我国北方黑土旱田作物区使用，具有通过性能好、可靠性高、株距均匀、播深一致性好、结构简单、操作维护方便等特点。

2 机具的结构特点

根据黑龙江省农机、农艺技术相关要求的规定，对2BJT-2型条耕精量播种机的结构布局、匹配动力等多方面参数进行了合理优化配置，该机的挂接形式为牵引式，机具前端配置有破茬清障装置，可有效清理整备待播区域，为后续的精量播种创造优良的环境[3]。机具同时还配备有液压升降地轮与种肥监测装置，可有效提高播种效率和保证播种精度。

3 总体结构和主要参数的设定

3.1 总体结构

播种机的整体结构设计、单体结构和排种器是研究的技术关键，整体配制要科学合理，形式上结构紧凑，关键技术先进可靠，能理想地实施精量播种作业[4]。机具解决的核心技术是各个部件均为模块化设计，可实现机型的扩展延伸；设计了主动破茬清障装置，可以高效清理待播种床。

2BJT-2型条耕精量播种机主要是由机架、破茬清障装置、施肥总成、肥箱总成、支承轮总成、传动总成、播种单体总成组成(图1)，实现了多种工作单元的合理布局，有效提升了播种机的作业性能。

1.机架；2.破茬清障装置；3.施肥总成；4.肥箱总成；5.支承轮总成；6.传动总成；7.播种单体总成

3.2 配套动力选择

该播种机的动力消耗主要来源于两个部分。一是传动轴为破茬清障装置提供动力过程的消耗，二是机具作业时消耗的牵引力，主要来自圆盘等入土部件产生的阻力、传动机构带来的阻力和机具自身造成的阻力。根据设计的机型，暂定与25.7～40.5 kW拖拉机配套，即可实现玉米条耕精量播种作业。

3.3 作业幅宽和作业速度的设定

2BJT-2型条耕精量播种机根据黑龙江省不同区域的玉米种植行距要求，设计的播种单体间距为60～70 cm可调，整机的作业幅宽即为1.2～1.4 m。在满足黑龙江省农业生产要求的前提下，根据该机具的结构特点，其作业速度暂定为4～6 km·h-1，可实现最佳的清障效果，保证播种质量，达到最理想的作业状态。

4 工作部件的设计

4.1 机架

2BJT-2型条耕精量播种机的机架为拼装结构，播种机的其余工作单元都连接固定在机架上(图2)。

1.牵引梁；2.支腿；3.连接架；4.主梁

4.2 破茬清障装置

该播种机的破茬清障装置，采用的是高速旋转的灭茬刀形式，其入土浅，动力消耗少，具有清除表层的秸秆和破碎玉米根茬上端的作用，在原垄体上形成有效待播区，为后续精量播种提供优良种床环境(图3)。

1.固定架；2.刀轴焊；3.灭茬刀

4.3 施肥部件总成

2BJT-2型条耕精量播种机的施肥部件总成是带有弹簧预紧力的单缺口圆盘施肥结构，在保证作业通过性的同时，还可增加施肥深度(图4)。

1.缺口圆盘；2.预紧弹簧；3.支座；4.施肥柄

4.4 肥箱总成

该播种机肥箱的功能是收纳待播的颗粒肥料，并按照农艺技术的要求进行排肥。2BJT-2型条耕精量播种机的肥箱采用不锈钢和有机玻璃组合式安装，具有耐腐蚀、便于观察肥箱中的剩余肥量的优点。肥盒采用大尺寸卧式硬质斜槽轮肥盒，单个肥盒施肥量大，整体肥量调节方便，能满足不同地区玉米播种的肥量需求(图5)。

1.箱体；2.肥盒总成；3.肥箱支架

4.5 支承轮总成

2BJT-2型条耕精量播种机的支承轮总成分左右两组，对称安装，由轮胎、支臂焊合、油缸、固定架焊合等部件组成(图6)。

1.轮胎；2.支臂焊合；3.油缸；4.固定架焊焊合

4.6 传动总成

2BJT-2型条耕精量播种机的传动是采用双侧传动，两侧的支承轮上都带有单向轴承，为机具的运转提供了一套保险。机具作业时通过支承轮驱动，将动力传递给排种器和排肥器。排种器是通过中间变速箱进行株距调节，排肥器是通过2组塔轮和排肥盒总成自带的调节机构来控制施肥量(图7)。

1.塔轮；2.传动轴；3.变速箱；4.固定座

4.7 播种单体总成

播种单体是播种机最重要的核心工作单元，其功能是完成开沟限深播种和覆土镇压作业工序。2BJT-2型条耕精量播种机的排种器采用进口指夹式排种器，可以满足我国玉米播种的相关要求。播种单体总成主要由仿形四杆、开沟圆盘、种箱和排种器、限深轮、单体架、覆土镇压机构组成(图8)。

1.仿形四杆；2.开沟圆盘；3.种箱和排种器；4.限深轮；5.单体架；6.覆土镇压机构

5 试验情况及结论

2BJT-2型条耕精量播种机在整机的配置设计和关键工作部件的研究方面均取得了多项创新，实现了玉米条带免耕精量播种，为玉米免耕播种增添了一种新的种植设备，经过田间试验和小面积的生产性考核，该机具的田间通过性好、耕作区地表环境适应性强、使用调整维修方便，可进一步深入设计研究后进行市场推广。