【正文】 由于土壤與導(dǎo)流板接觸時(shí)和土壤落入秧盤時(shí)，有少量土壤飛濺。本文的研究結(jié)論如下：1）所設(shè)計(jì)的播土裝置，通過確定了 V 形推土片排土滾筒的直徑、長度，V 形推土片的厚度 M，建立了在排土過程中土壤的受力模型，詳細(xì)分析了 V 形推土片的螺旋傾角 α、V形推土片寬度 L1對排土性能的影響。 播土裝置總裝3D圖5 結(jié)論水稻工廠化育秧技術(shù)是我國水稻種植技術(shù)的發(fā)展方向，而對育秧設(shè)備的研究設(shè)計(jì)，是推動該技術(shù)不斷發(fā)展的重要手段之一。H=50mm 時(shí)，將 H 和 γ 帶入式，可得到 Sx=，Sy=，帶入式，可得 v土=，t?=，則滾筒轉(zhuǎn)速 n=。 = 180000h3因?yàn)樵跁r(shí)間 t 內(nèi)排土滾筒排出的土量與秧盤所需土量應(yīng)相等，即：Qt = Q39?？紤]到排土滾筒在轉(zhuǎn)動時(shí)，土箱前后擋板與推土片不發(fā)生干涉，確定排土口的最小開口為 。因此，增大 V 形推土片幅寬，就增大了 V 形推土片的作用范圍，但卻減小了每一排相鄰兩推土片之間的間隙，同時(shí)使更多的土壤向間隙處匯集，如果間隙太小，就會導(dǎo)致土壤在間隙處滯留，造成堵塞；減小推土片的幅寬，推土片之間的間隙增大，向間隙處匯集的土壤相對減少，更加有利于土壤通過間隙，不至于造成堵塞，但是，推土片幅寬太小，推土片的作用區(qū)域減少，降低了排土效率。B180。~20176。為滾筒軸線，平面 AA180。在滾筒旋轉(zhuǎn)的方向上，當(dāng)∑FY0 時(shí)，土壤將不能被推土片排出土箱。 綜合考慮現(xiàn)有播土裝置的排土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并針對它們的不足之出，設(shè)計(jì)了 V 形推土片滾筒式排土結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括 V 形推土片、滾筒、軸、法蘭盤、端面。超級稻育秧需求土量少，但又要滿足生產(chǎn)要求，保證種子的正常發(fā)育。 國內(nèi)的播土裝置通常采用平皮帶式、直槽輪式排土結(jié)構(gòu)（圖 ），其中采用平皮帶式排土結(jié)構(gòu)較多。如新疆、寧夏、上海、浙江以直播為主，內(nèi)蒙、黑龍江、吉林、遼寧等省以機(jī)械插秧為主，機(jī)插秧面積在60%左右，而湖北、江蘇等省有較大的拋秧面積。目前，美國、意大利、日本、韓國的水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平均已達(dá)到97%以上，實(shí)現(xiàn)了水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化。 本文簡要的介紹了國內(nèi)外的育秧技術(shù)的發(fā)展情況和國內(nèi)現(xiàn)有的播土裝置的構(gòu)造優(yōu)缺點(diǎn)，分析并提出現(xiàn)有播土裝置的缺陷，設(shè)計(jì)出新型播土裝置，并對此進(jìn)行了全面的理論分析與研究。 因此，大力推進(jìn)水稻生產(chǎn)機(jī)械化，是解決水稻生產(chǎn)勞動力短缺問題，抵御自然災(zāi)害的影響，增強(qiáng)水稻生產(chǎn)防災(zāi)減災(zāi)能力，保障水稻生產(chǎn)增產(chǎn)增收，穩(wěn)定水稻生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)水稻生產(chǎn)節(jié)本增效，提高水稻生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率和水稻綜合生產(chǎn)能力，保證糧食安全，增加農(nóng)民收入的現(xiàn)實(shí)之需，迫切之舉。 不同水稻品種秧盤育秧播種的精度要求水稻品種常規(guī)稻雜交稻超級稻播種量Φ粒/穴（或取秧面積）5～82～42177。采用泥漿鋪土裝置鋪土，使秧苗坨土結(jié)實(shí)，能夠控制秧苗串根，有利于機(jī)械化拋秧技術(shù)的實(shí)施，使用時(shí)無塵土飛揚(yáng)，不污染環(huán)境。 水稻秧盤育秧精密播種流水線總體結(jié)構(gòu)示意圖 播土裝置的整體結(jié)構(gòu)方案確定通過對我國現(xiàn)有的播土裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在整體結(jié)構(gòu)上都包括土箱、排土結(jié)構(gòu)、閘門、導(dǎo)流板。刮板刮土正是源于這一原理，刮板在播土箱的一側(cè)從底部向床土作用一推力 F（等于剪切力 τA）剪切床土，使底層床土從一側(cè)向另一側(cè)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)床土從土箱排出。設(shè)于箱體內(nèi)的橡膠彈性板的前部貼附在勺式外槽輪的左右兩側(cè)和后方，其前方開口(圖 )，寬度與秧盤播寬B秧 相等，控制著外槽輪的充種區(qū)域，同時(shí)與外槽輪接觸，使其隨外槽輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生振動，促進(jìn)外槽輪充種。αφ 時(shí)，與推土片側(cè)面接觸的土壤不能自由滑動，會在推土片附近形成滯留區(qū)，90186。重型砂壤土及粘土22176。180。排土口的位置不能太低，否則土壤會自由落下。根據(jù)穴盤育秧要求，每個(gè)穴坑中床土體積占穴坑總體積的 1/2~2/3。結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示。因此，設(shè)計(jì)了擋土板，并在擋土板的下方安裝鋼刷，如圖 所示。2）確定了排土滾筒的排土量和轉(zhuǎn)速與 V 形推土片寬度、生產(chǎn)率、播土厚度之間的數(shù)學(xué)模型。 3D 圖。當(dāng) γ=40186。39。在此取排土口的最大開口為 5mm。即最左側(cè)推土片作用區(qū)域最小，最右側(cè)推土片作用區(qū)域最大，而推土片作用區(qū)域?qū)挾扰c推土片幅寬相等。180。表32 土壤與鋼的摩擦系數(shù)與摩擦角的計(jì)算值土壤類型摩擦系數(shù)f摩擦角Φ砂土及砂壤土（松散的）16176。 圖中的 OO180。=tanφ, φ 是土塊與金屬之間的摩擦角。由于生產(chǎn)環(huán)境的限制，不宜采用泥漿播土。而排土結(jié)構(gòu)是否合理直接關(guān)系到播土厚度是否均勻。機(jī)架上有導(dǎo)向輪，秧盤放在導(dǎo)向輪上，導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)動，帶動秧盤平穩(wěn)地向前移動。 在種植模式上雖然國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家均實(shí)現(xiàn)了單一的機(jī)械化模式，如美國、澳大利亞、意大利實(shí)現(xiàn)了直播機(jī)械化，日本、韓國選擇了以機(jī)械插秧為主的移栽機(jī)械化；而我國則由于稻作區(qū)域及其相應(yīng)的種植制度差異，沒有統(tǒng)一種植模式，種植模式處于多樣化。加快發(fā)展水稻生產(chǎn)的機(jī)械化，減輕水稻生產(chǎn)的勞動強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)量和收益，是提高水稻綜合生產(chǎn)能力，保障我國糧食安全的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施，對推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會主義新農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。本文的研究結(jié)論如下： 1）系統(tǒng)地介紹了我國現(xiàn)有播、覆土裝置的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)的分析了它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和不足，在此基礎(chǔ)之上，研制出一種排土穩(wěn)定均勻的播土裝置，選取 V 形推土片大直徑滾筒作為排土部分的關(guān)鍵部件。發(fā)展水稻生產(chǎn)機(jī)械化，改善農(nóng)民生產(chǎn)條件，提高農(nóng)民生活質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)村勞動力向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，是加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展，推動水稻主產(chǎn)區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和社會主義新農(nóng)村建設(shè)的必然要求。1成秧數(shù)ρ株/穴（或取秧面積）3～62～31～2 所設(shè)計(jì)的播土裝置的目的與意義水稻工廠化育秧是水稻機(jī)械化生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，主要包括播床土、播種、覆表土、噴水和壓實(shí)等工藝過程，而播種作業(yè)一直被認(rèn)為是育秧生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，多年以來，人們對播種作業(yè)進(jìn)行了不斷地研究和完善，播種精度得到了不斷地提高。但機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本比較高，由于給秧盤鋪的是泥漿，對生產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)帶來困難，且不利于保持生產(chǎn)現(xiàn)場的衛(wèi)生。而他們之間相互區(qū)別的地方就是排土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的不同，導(dǎo)致了不同的工作性能。根據(jù) MohrCouLomb 定律，床土產(chǎn)生剪切破壞時(shí)的最小剪切力為： F=τA1=（c+σtanρ）A1 （31）式中：F—刮板對土塊的剪切力（N）； A1—刮板厚度與凹槽部分寬度的乘積（mm2）τ—剪應(yīng)力(N/mm2)σ—土箱中床土的正應(yīng)力(N/mm2)ρ—床土的內(nèi)摩擦角(176。該板結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)換方便，可滿足不同寬度規(guī)格的秧盤供種，本課題所使用秧盤型號及其播寬B秧 。α 越小，土壤越容易滯留，最后造成土壤堵塞；減小推土片螺旋傾角，當(dāng) 90186。42176。E180。 由表 3—2 可知，松散的砂壤土與剛的摩擦角最小，摩擦角為 16186。根據(jù)工藝要求，設(shè)每次排土所需土壤體積與穴坑總體積之比為 λ，則 0λ1。v導(dǎo)流板毛刷滾筒秧盤 導(dǎo)流板示意圖導(dǎo)流板的最左端與滾筒的最右邊對齊，其它部分尺寸如圖 中所示，A點(diǎn)為土箱排土口位置。對于缽盤來說，鋼刷可以將盤緣上的土壤刷落到缽體之中；對于平盤來說，可以將盤中的土壤撫平整。利用土壤與鋼的摩擦角和拋物運(yùn)動規(guī)律，確定了導(dǎo)流板的傾斜角和尺寸參數(shù)。 V 型推土片大直徑滾筒模型 軸 承土箱 播土裝置總裝圖利用CATIA，將所有的零件和部件用合理的連接方式連接在一起，就構(gòu)成了本文所設(shè)計(jì)的總裝模型。因此，要使土壤能夠很通暢的通過導(dǎo)流板到達(dá)秧盤，則導(dǎo)流板與水平面的夾角 γ 應(yīng)大于土壤與鋼的摩擦角，即 γ35186。（mm3）：Q 39。 可知，土箱中土壤重力主要由滾筒和土箱的前后擋板承擔(dān)，如果排土口開口過大，土壤還是會從排土口處自由落下，因此排土口開口不宜過大。180。、A180。圖 f 隨著土壤濕度增加而變化的情況。圖 為推土片示意圖?！寥琅c金屬之間的摩擦系數(shù)，且 181。平帶式排土結(jié)構(gòu)中皮帶與土壤容易打滑，槽輪式容易堵塞和將土壤架空，波紋滾筒式由于波紋槽太密太窄容易堵塞，刮板式排土結(jié)構(gòu)對土壤的適應(yīng)能力比較好，但是由于刮板窄而長，在長時(shí)間工作后，刮板會變的扭曲，會對排土帶了影響，另外，該結(jié)構(gòu)在低轉(zhuǎn)速的時(shí)候不能連續(xù)排土，有明顯的間歇排土的現(xiàn)象。目前在育秧生產(chǎn)過程中，秧苗不齊、空穴等現(xiàn)象非常嚴(yán)重，除了播種精度原因以外，主要原因在于現(xiàn)有的播土裝置播土厚度不均勻；缺少對播土量進(jìn)行控制；不能適應(yīng)不同生產(chǎn)率和不同土壤厚度的生產(chǎn)要求。如日本久保田株式會社生產(chǎn)的 SR500A 型育秧播種機(jī)、韓國國際育秧播種機(jī)，它們播播土裝置均采用的是平皮帶式排土結(jié)構(gòu)，日本田中瑞樹等人研制的播種機(jī)的播播土裝置采用的是平皮帶和槽輪混合式排土結(jié)構(gòu)，土箱中的土壤通過槽輪定量排到平皮帶上，再通過平皮帶將土壤送入秧盤中，通過改變槽輪的轉(zhuǎn)速改變播播土量，另外還可以減小平皮帶所承受的土壤重力，避免了平皮帶過度拉長。韓國起步較晚，但機(jī)械化發(fā)展迅速，已有趕超日本的趨勢，1996年機(jī)插面積達(dá)種植面積的97%，泰國也已基本實(shí)現(xiàn)插秧機(jī)械化。 水稻是我國種植面積最大、