開溝穴灌播種機畢業(yè)論文.doc

2BSS-3型深松間歇施水坐水播種機的設計與試驗（1、西北農(nóng)林科技大學機械與電子工程學院，陜西楊凌712100；2、中國農(nóng)業(yè)大學科學技術處，北京100083）【摘要】為滿足干旱半干旱地區(qū)粘壤土未耕茬地或少耕免耕穴灌坐水播種的要求，設計了2BS-3型深松間歇施水坐水播種機，介紹了這種播種機的組成、工作原理和關鍵部件的設計，并對田間試驗進行了研究分析，結果表明：每次施水的平均灌水量為197g/次時，水沿溝流動量少，相鄰水濕潤區(qū)不相接，平均灌水量為404g/次時，相鄰水濕潤區(qū)有相接現(xiàn)象，但種子下部水入滲深度明顯較大；種子離水濕潤中心距平均為17mm，合格率94.7；穴粒數(shù)平均1.78粒，合格指數(shù)97.1；粒距平均314mm，變異率小于4.1，合格率93.1，重播指數(shù)小于1.71，漏播指數(shù)小于2.14；播種深度滿足設計要求；種水同穴率99.7。各項指標均滿足農(nóng)藝和設計要求。關鍵詞：茬地開溝穴灌（間歇施水）坐水播種試驗中圖分類號：文獻標識碼：文章編號：引言在中國北方干旱半干旱地區(qū)，機械化坐水播種作為一種行之有效的抗旱節(jié)水新技術，日益受到關注，并在許多地區(qū)得到推廣應用，特別是穴播穴灌坐水播種機，可實現(xiàn)間歇施水，不但省水，而且減少了運水補水次數(shù)和機組對土壤的壓實，優(yōu)勢明顯12。但目前該類機型主要用于翻耕較好的已耕地和砂土地，對于未耕茬地或少耕免耕粘壤土地來說，種床上打穴困難，種穴周圍土壤壓實嚴重，若且這類機型結構較復雜。為此，我們提出了開溝-間歇施水播種的坐水播種工藝，并設計了一種結構簡單緊湊的型開溝間歇施水坐水播種機，經(jīng)初步試驗，各項性能指標基本滿足設計和農(nóng)藝要求。1機具總體結構與工作過程2B-3型開溝間歇施水坐水播種機由3個單體組成，每個單體又由施肥機構、開溝器、施水機構，結構如圖1所示。圖（1）1地輪2變速傳動箱3地輪彈簧4控制彈簧桿5排種器6種箱7傳動鏈8凸輪9推桿10水閥11出水管12機架13開溝器14排種管15.松土施肥器16.護種板工作原理：間歇施水坐水播種機由3個單體組成，每行3個。每個單體由松土開溝器、施水機構、排種裝置組成。結構如圖（1）所示配套動力為上海50型拖拉機。機組工作時，松土開溝器13在前進方向上進行松土并開出種溝。地輪1在地面上仿型運動，將動力傳遞給2齒輪傳動系，帶動播種箱的槽輪機構和施水機構的凸輪8進行聯(lián)動，排種器的槽輪轉速和凸輪的轉速成一定的比例，一方面帶動播種箱的槽輪機構運轉，在槽輪機構的運動下，種子從種箱進入排種管，種子在排種管的導向作用下順管排下；另一方面通過7鏈傳動，將動力傳遞給凸輪機構8，凸輪機構旋轉凸輪輪齒推動推桿9，推桿9運動后頂推水閥10的推桿，水閥10被打開，水從進水口進入后，在水閥打開的情況下，通過水閥從進水口流至出水管，水在出水管的導向作用下順管而下，出水管內(nèi)部壓力增大，出水管管口的水閥被打開，水即可排入穴中，與此同時，在出水管口聯(lián)動裝置的作用下，排種管口同時打開，這樣水和種子一起同時被排入到土穴中，一次工作過程完成。2機具主要部件結構設計與參數(shù)21主要部件結構設計2.1.1水閥部件設計（名稱待定用于計算、保證穴距施水量見資料4）1棘輪2推桿3水閥推桿4水閥工作原理：工作時地輪帶動一系列的傳動部件，將動力傳遞給凸輪機構，凸輪機構逆時針旋轉，凸輪輪齒推動推桿，推桿向左運動后頂水閥的推桿打開閥門，水便通過閥流入排水管中。2.1.2松土開溝器的設計(由施水深度定松土深度比原溝深40mm見資料1，水泵參數(shù)、分水器設計參見資料1、2，)1護種板2犁臂；3鋤草板；4施肥器；5.松土器；6.開溝器為避開地表雜物對開溝器阻礙，減少阻力（少蓋點土，以滿足播深要求，種子好發(fā)芽,松土較深，比普通鏟稍窄，中后部比前部稍高，用于開種溝）22水泵參數(shù)的確定因水箱位置較低，采用水泵供水可保證施水的均勻性，施水量不受水箱內(nèi)水位變化的影響。水泵動力來自拖拉機的動力輸出皮帶輪；水泵流量應滿足最大灌水量要求，流量計算可由下式確定：Q2vQmax104式中：2Q水泵額定流量，hm13.v拖拉機作業(yè)時前進速度，m1h。水泵的吸程由當?shù)厮辞闆r確定。在滿足流量、吸程的條件下，可得到相應的水泵揚程。在（）施水小麥溝播機上使用的水泵為型離心泵，參數(shù)為：口徑mm（.寸）；吸程m揚程hm13.；轉速rmin；功率。23分水器設計各行施水管施水量應均勻一致。來自水箱的水經(jīng)水泵送至分水器，經(jīng)分水器進行分配后，再由施水管灌入各自的種溝內(nèi)。分水器由進水管、穩(wěn)壓室及施水管組成。進水管直徑可參考水泵出水管直徑來確定；穩(wěn)壓室的外觀為圓柱壯，直徑可取進水管直徑的1.52倍，穩(wěn)壓室的長度不大于其直徑的23倍，具體長度視施水管數(shù)量而定，在結構允許的條件下盡可能短些，這樣可以使溫壓室內(nèi)始終保持較大的充滿度，從而保證各施水管的施水均勻性。分水器結構見圖24主要技術參數(shù)2B-3型開溝間歇施水坐水播種機主要技術參數(shù)見表1。表1主要技術參數(shù)Table1Technologyparametersofirrigating-sowingmachine外形尺寸/18001100水箱尺寸/00000000灌水量/g/穴200地輪/380（長寬高）1000（長寬高）0000（直徑寬）70總體質量/000播深/2540重箱容積/L0覆土器式配套動力/kw35.3排種量/粒.穴00運輸間隙/000開溝器式掛接方式三點后懸掛行距/5880作業(yè)行數(shù)3仿形機構平行四桿工作幅寬13001500穴距/000作業(yè)速度/.h0.00.03田間試驗3.1試驗條件機具名稱和型號：2B-3型開溝間歇施水坐水播種機樣機，由西北農(nóng)林科技大學試制，牽引動力為上海50型（36.7kw）四輪拖拉機。試驗目的主要為了驗證該機型在堅實度較大的地塊進行穴灌穴播的可能性和有效性，因此，穴灌量、施肥量、出苗率等文中未列入。試驗地點選在陜西關中的楊凌區(qū)，“楊凌農(nóng)業(yè)機械化新技術新機具試驗示范園區(qū)”保護性耕作試驗地，粘壤土，土壤上層100mm內(nèi)平均含水率為7.16，平均硬度0.391kg/mm-2，所用玉米種子經(jīng)過清選但未分級。試驗方法按照GB6973-86.單粒（精密）播種機試驗方法進行【】，對測試數(shù)據(jù)進行計算分析【】，匯總結果見表2。表2播種機試驗測定表Table2Testdataofirrigating-sowingmachine拖拉機1檔速度：拖拉機2檔速度：3.2試驗結果分析1）設計粒距300mm，機組在速度1時，試驗粒距平均296.1mm，機組在速度2時，平均粒距317mm，變異率小于4.1，合格率93.1，重播指數(shù)小于1.71，漏播指數(shù)小于2.14，說明機具排種性能滿足設計要求，粒距均勻性較好。2）每次施水的平均灌水量為197g/次時，水沿溝流動量少，相鄰水濕潤區(qū)不相接，平均灌水量為404g/次時，相鄰水濕潤區(qū)有相接現(xiàn)象，但種子下部水入滲深度明顯較大，說明機具比穴播條灌機需水量要少，比打穴灌水類機型需水量要大，但可以滿足茬地間歇施水播種的要求。3）種子離水濕潤中心距平均為17mm，小于設計值20mm，合格率94.7。播種深度變異率平均11.7，試驗數(shù)據(jù)均在設計播深值以內(nèi)；種水同穴率99.7，基本滿足農(nóng)藝要求。4結論1）實際灌水試驗說明：該試驗機型可以在茬地進行間歇施水坐水播種作業(yè)，克服了現(xiàn)有穴播穴灌機不能在未耕茬地或少耕免耕粘壤土地穴灌坐水播種的局限。2）通過上述試驗結果分析，說明該機型設計合理，結構簡單，工作性能可靠，各項指標滿足農(nóng)藝要求。3）試驗機具雖然比穴播條灌機需水量要少，但比打穴灌水類機型需水量要大，這還有待進一步研究改進。參考