【正文】 播土裝置是育秧設(shè)備中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的育秧設(shè)備由于播種的種子數(shù)量多，對(duì)播土與覆土要求不十分嚴(yán)格，但是超級(jí)稻種子播種數(shù)量少，播種精度高，如果播土厚度不均勻?qū)⒂绊懹碣|(zhì)量。導(dǎo)流板的寬度與與秧盤的寬度相匹配即可。解得滾筒轉(zhuǎn)速為：n平= ,(20≤h3≤25,0≤L1＜45) (310) 導(dǎo)流板設(shè)計(jì)大直徑排土滾筒由于排土位置較高，容易造成塵土飛揚(yáng)，而且在土壤落下時(shí)對(duì)秧盤有較大的沖擊力，給秧盤的定位帶來困難。 （5）．滾筒轉(zhuǎn)速的確定 滾筒轉(zhuǎn)速是重要參數(shù)之一，直接影響播土裝置的排土量。由于相鄰兩排推土片之間的弧長(zhǎng)為 40mm，所以，10B2≦40mm。C180。35176。從圖 中可知，當(dāng)寬度 B1增大，可以加強(qiáng)推土片抗剪強(qiáng)度，但如果 B1太大，在滾筒高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，土壤容易被架空。3）排土滾筒各參數(shù)的確定 （1）．滾筒直徑 D 和長(zhǎng)度 W 的確定 滾筒直徑的確定是排土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，滾筒直徑太小，則在滾筒給秧盤播土?xí)r，滾筒轉(zhuǎn)速很大，會(huì)對(duì)滾筒的排土性能不利；如果直徑太大，整個(gè)裝置占用空間較大，而且排土高度增高，土壤落入秧盤時(shí)，土壤與秧盤會(huì)有撞擊，引起塵土飛揚(yáng)，給工作環(huán)境造成污染。圖 所示為排土滾筒的結(jié)構(gòu)示意圖。 研究?jī)?nèi)容本文以水稻播量精準(zhǔn)育秧技術(shù)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)排土穩(wěn)定、均勻的工廠化育秧播土裝置。平皮帶式播土裝置的土箱前擋板處安裝有土量控制板，上下調(diào)節(jié)控制板，改變皮帶上土層的厚度，進(jìn)而改變排土量，由于土箱中土壤的重力由皮帶承擔(dān)，在長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)后，皮帶變得松弛而下沉，皮帶上土層的厚度與設(shè)計(jì)要求不符，且皮帶速度加快時(shí)，土壤與皮帶之間會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。為此，在水稻種植模式以育苗移栽為主體的基礎(chǔ)上，提出了水稻種植機(jī)械化的發(fā)展重點(diǎn)將以機(jī)械插秧為主，在適宜地區(qū)發(fā)展精少量機(jī)械直播和缽體苗機(jī)械有序移栽、拋栽，水稻機(jī)械化育秧將以精密播種技術(shù)為基礎(chǔ)，采取軟(硬)盤育秧等田間低成本秧盤育秧技術(shù)，在育秧季節(jié)氣溫較低的北方稻區(qū)采用簡(jiǎn)易設(shè)施(棚盤)育秧技術(shù)，有條件的地區(qū)發(fā)展育秧中心，開展工廠化育秧的規(guī)?；?wù)。 2)省工節(jié)本 水稻機(jī)械直播比人工栽插可節(jié)省成本約750元/公頃；機(jī)械栽插比人工手插平均節(jié)約成本450元/公頃左右；機(jī)械收獲較人工收獲節(jié)省成本300元/公頃。水稻工廠化育秧流水線的播土器設(shè)計(jì)摘 要水稻工廠化育秧技術(shù)是我國(guó)水稻栽培技術(shù)的發(fā)展方向，而研究設(shè)計(jì)育秧設(shè)備，是推進(jìn)該技術(shù)不斷發(fā)展的技術(shù)措施之一。 3)減少損失、增產(chǎn)增收 聯(lián)合機(jī)械化收獲總損失率低于5%，比人工收獲減少損失8%左右；％，提高單產(chǎn)375公斤/公頃以上；低溫干燥可減少霉?fàn)€損失4%以上。 水稻種植技術(shù)的多樣性我國(guó)不僅水稻的種植模式多樣，而且各地適宜種植的水稻品種也有很大差異，浙江、江蘇、湖南等省是國(guó)內(nèi)擁有水稻品種較多的省份，按照水稻品種的不同可歸為三類：常規(guī)稻、雜交稻、超級(jí)稻。直槽輪式播土裝置在排土?xí)r，改變槽輪旋轉(zhuǎn)速度可改變排量，但是當(dāng)轉(zhuǎn)速較慢時(shí)，土壤成條狀間斷下落，造成塵土飛揚(yáng)，污染環(huán)境；而在槽輪轉(zhuǎn)速較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)架空和堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響播土裝置的排土性能。1）對(duì)在播土過程中土箱內(nèi)的土壤進(jìn)行受力分析，建立力學(xué)模型，分析 V形推土片側(cè)面螺旋傾角對(duì)排土性能的影響；分析排土量和滾筒轉(zhuǎn)速與 V 形推土片參數(shù)的關(guān)系，并建立數(shù)學(xué)模型；2）設(shè)計(jì) V 形推土片大直徑滾筒播土裝置，并以CATIA軟件為平臺(tái)，建立 V 形推土片大直徑滾筒播土裝置的 3D模型。螺栓滾筒端面法蘭盤軸 排土滾筒結(jié)構(gòu)示意圖2）排土滾筒的工作原理對(duì)于刮板式播土結(jié)構(gòu)的工作原理如圖 。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有播土裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定滾筒直徑 D=200mm。本文中，V 型推土片寬度 B1=10mm；為了方便表述，定義 L1為 V 形推土片幅寬，B2為 V 形推土片長(zhǎng)度。輕型及中型砂壤土20176。180。 （4）．土箱開口位置的確定 圖 為土箱開口位置示意圖。根據(jù)排土結(jié)構(gòu)的工作原理，排土滾筒在單位時(shí)間內(nèi)由推土片排出的土量 Q1（mm3）為：Q1= (34)式中：n—滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）。因此，設(shè)計(jì)了導(dǎo)流板，這樣可以緩解土壤對(duì)秧盤的沖擊，可相對(duì)減小排土高度，減少塵土飛揚(yáng)，而且還可以使土壤在導(dǎo)流板上均勻分散開來，提高排土均勻性。 排土滾筒在排土的時(shí)候，會(huì)有很少一部分土壤會(huì)粘在推土片上，對(duì)隨后的排土不利，因此，在導(dǎo)流板上端和滾筒之間安裝了鋼刷，用它來刷去滾筒上殘留的土壤。 本文在全面介紹了國(guó)內(nèi)外的育秧技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的播土裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析并指出了現(xiàn)有播土裝置的不足，提出新型播土裝置，并對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析與研究。工廠化育秧包括播土、播種、覆土、灑水等主要過程。由式可知，當(dāng) λ=2/3，L1=20mm，P=500（盤/小時(shí)）時(shí)，n≈，遠(yuǎn)小于 ，滿足生產(chǎn)要求。39。在土壤不被堵塞的情況下，排土口開口取最小值，本文用 a 表示排土口大小，單位為 mm，則 ≦a≦5。因此，根據(jù) V 形推土片在滾筒表面的分布，同時(shí)為了保證排土效率，L1的取值為 20≦L145mm。180。砂土及粘性砂壤土176。與滾筒軸線垂直，角度 α 是推土片側(cè)面與滾筒表面的交線的螺旋傾角。當(dāng)∑FY0 時(shí)，土壤就會(huì)被推土片推出土箱，完成秧盤播土工作。法蘭盤通過平鍵與滾筒軸配合，端面與滾筒是焊接在一起的，端面與法蘭盤用螺栓固定在一起。因此，設(shè)計(jì)出排土量穩(wěn)定、播土厚度均勻的排土結(jié)構(gòu)是解決問題的關(guān)鍵所在。圖 直槽輪橫斷面示意圖 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀黑龍江農(nóng)墾興隆機(jī)械廠與省農(nóng)墾科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所聯(lián)合研制的2BPS300 型水稻育秧播種機(jī)，哈爾濱市農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所張晉棟、楊曉明等人研制的 2BDY500型水稻育秧盤播種機(jī)，趙軍、王智敏等人研制的2BYLS320 型水稻秧盤聯(lián)合播種機(jī)，以及廣東省科利亞公司生產(chǎn)的育秧系統(tǒng)，它們的播土裝置都采用的是平皮帶式排土結(jié)構(gòu)。 我國(guó)水稻各種植模式的種植面積情況水稻種植模式直播拋秧插秧種植面積14%26%60%由于我國(guó)人多地少，田塊小，多熟制生產(chǎn)，受傳統(tǒng)精耕細(xì)作的影響，目前大部分稻區(qū)仍然采用人工種植技術(shù)，移栽所育秧苗絕大部分是通過人工經(jīng)驗(yàn)撒播，秧盤育秧播種的機(jī)械化水平基本為零。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐證明，水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)： 1)效率高 ；機(jī)拋效率是人拋的25倍，是人力插秧的120倍；機(jī)直播人均生產(chǎn)率比手插高30倍；聯(lián)合機(jī)械化收獲作業(yè)效率是人工的40～60倍。工廠化育秧包括播土、播種、覆土、灑水等主要生產(chǎn)過程，通常認(rèn)為播種作業(yè)是非常重要的過程，但是，播土作業(yè)同樣是育秧過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，由于傳統(tǒng)的育秧過程中每穴種子數(shù)多，對(duì)播土與覆土要求不十分嚴(yán)格，隨著超級(jí)稻育秧技術(shù)興起，每穴種子數(shù)減少，播種精度提高，對(duì)播/覆土要求十分嚴(yán)格，如播土厚度不均勻?qū)⒂绊懹碣|(zhì)量。 4)提高稻米品質(zhì) 水稻機(jī)械化能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，按照農(nóng)藝技術(shù)要求精確控制各環(huán)節(jié)作業(yè)質(zhì)量，為無(wú)公害米、綠色大米、有機(jī)米生產(chǎn)提供保障。在精密播種時(shí)，受水稻發(fā)芽率λ 影響，不同水稻品種的秧盤育秧播種量要求也不一樣，其播量φ 與成秧率ρ 的關(guān)系一般為 φ = λρ。 為了減少塵土飛揚(yáng)，不污染環(huán)境，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)龐昌樂教授對(duì)氣吸式水稻播種機(jī)泥漿鋪土裝置進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了泥漿鋪土裝置，主要由攪漿器、攪漿桶、均漿桶、泥漿泵、播漿器、壓盤機(jī)構(gòu)、括漿器、壓種機(jī)構(gòu)、秧盤輸送機(jī)構(gòu)及機(jī)架等部分組成。2 水稻秧盤育秧精密播種流水線的工作原理 總體結(jié)構(gòu)水稻秧盤育秧精密播種機(jī)主要由機(jī)架、雙層供盤機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)、播底土裝置、氣力式雙層滾筒精密播種裝置、空穴檢測(cè)裝置、播表土裝置、秧盤限位機(jī)構(gòu)、淋水裝置、取秧臺(tái)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及空氣壓縮機(jī)等組成，整機(jī)可分為兩段，方便搬運(yùn)和運(yùn)輸。對(duì)于靜止裝載在土箱中的床土，底層的床土除了受到重力作用外，還受到上面床土的正壓力作用，如果對(duì)底層床土作用一側(cè)向推力 F，當(dāng)推力 F 大于底層床土由于重力和正壓力作用而產(chǎn)生的摩擦力和土壤之間的內(nèi)摩擦力時(shí)，底層床土將產(chǎn)生剪切破壞。滾筒的長(zhǎng)度與育秧用秧盤尺寸應(yīng)該相配套。由圖 可得如下關(guān)系：tanα= （33） V形推土片示意圖由于土壤顆粒之間存在粘結(jié)力和土壤與推土片側(cè)面之間存在摩擦力，增大V 型推土片螺旋傾角，當(dāng) 90186。176。D180。圖中的 A 點(diǎn)就是排土口的位置，線段 AB 是圓O 在 A 點(diǎn)的切線。 由于滾筒在旋轉(zhuǎn)時(shí)，將土箱中的 帶土層也被排出土箱，所以，排土滾筒在單位時(shí)間內(nèi)總排土量 Q 為：Q= （35）由上式可得滾筒每轉(zhuǎn)一周所排出的土量 Q周為：Q=π（D+M）W[+] （36）對(duì)于穴盤育秧，育秧盤上有穴坑數(shù) Z=416 個(gè)，穴坑上徑 d1=20mm，下徑d2=10mm，穴坑高 h1=18mm，秧盤長(zhǎng) S=600mm。所設(shè)計(jì)的導(dǎo)流板包括毛刷和平板兩部分。 擋土板設(shè)計(jì)