【正文】 由于土壤與導流板接觸時和土壤落入秧盤時，有少量土壤飛濺。本文的研究結論如下：1）所設計的播土裝置，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 結論水稻工廠化育秧技術是我國水稻種植技術的發(fā)展方向，而對育秧設備的研究設計，是推動該技術不斷發(fā)展的重要手段之一。H=50mm 時，將 H 和 γ 帶入式，可得到 Sx=，Sy=，帶入式，可得 v土=，t?=，則滾筒轉速 n=。 = 180000h3因為在時間 t 內排土滾筒排出的土量與秧盤所需土量應相等，即：Qt = Q39?？紤]到排土滾筒在轉動時，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，同時使更多的土壤向間隙處匯集，如果間隙太小，就會導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。在滾筒旋轉的方向上，當∑FY0 時，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構的優(yōu)點，并針對它們的不足之出，設計了 V 形推土片滾筒式排土結構，該結構包括 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。 國內的播土裝置通常采用平皮帶式、直槽輪式排土結構（圖 ），其中采用平皮帶式排土結構較多。如新疆、寧夏、上海、浙江以直播為主，內蒙、黑龍江、吉林、遼寧等省以機械插秧為主，機插秧面積在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)機械化水平均已達到97%以上，實現(xiàn)了水稻生產(chǎn)全程機械化。 本文簡要的介紹了國內外的育秧技術的發(fā)展情況和國內現(xiàn)有的播土裝置的構造優(yōu)缺點，分析并提出現(xiàn)有播土裝置的缺陷，設計出新型播土裝置，并對此進行了全面的理論分析與研究。 因此，大力推進水稻生產(chǎn)機械化，是解決水稻生產(chǎn)勞動力短缺問題，抵御自然災害的影響，增強水稻生產(chǎn)防災減災能力，保障水稻生產(chǎn)增產(chǎn)增收，穩(wěn)定水稻生產(chǎn)，實現(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，增加農民收入的現(xiàn)實之需，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，使秧苗坨土結實，能夠控制秧苗串根，有利于機械化拋秧技術的實施，使用時無塵土飛揚，不污染環(huán)境。 水稻秧盤育秧精密播種流水線總體結構示意圖 播土裝置的整體結構方案確定通過對我國現(xiàn)有的播土裝置結構進行分析，在整體結構上都包括土箱、排土結構、閘門、導流板。刮板刮土正是源于這一原理，刮板在播土箱的一側從底部向床土作用一推力 F（等于剪切力 τA）剪切床土，使底層床土從一側向另一側運動，實現(xiàn)床土從土箱排出。設于箱體內的橡膠彈性板的前部貼附在勺式外槽輪的左右兩側和后方，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，同時與外槽輪接觸，使其隨外槽輪轉動而產(chǎn)生振動，促進外槽輪充種。αφ 時，與推土片側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，每個穴坑中床土體積占穴坑總體積的 1/2~2/3。結構示意圖如圖 所示。因此，設計了擋土板，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速與 V 形推土片寬度、生產(chǎn)率、播土厚度之間的數(shù)學模型。 3D 圖。當 γ=40186。39。在此取排土口的最大開口為 5mm。即最左側推土片作用區(qū)域最小，最右側推土片作用區(qū)域最大，而推土片作用區(qū)域寬度與推土片幅寬相等。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。而排土結構是否合理直接關系到播土厚度是否均勻。機架上有導向輪，秧盤放在導向輪上，導向輪轉動，帶動秧盤平穩(wěn)地向前移動。 在種植模式上雖然國外經(jīng)濟發(fā)達國家均實現(xiàn)了單一的機械化模式，如美國、澳大利亞、意大利實現(xiàn)了直播機械化，日本、韓國選擇了以機械插秧為主的移栽機械化；而我國則由于稻作區(qū)域及其相應的種植制度差異，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)的機械化，減輕水稻生產(chǎn)的勞動強度，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戰(zhàn)略措施，對推動現(xiàn)代農業(yè)和社會主義新農村建設具有重要意義。本文的研究結論如下： 1）系統(tǒng)地介紹了我國現(xiàn)有播、覆土裝置的研究現(xiàn)狀，詳細的分析了它們的結構特點和不足，在此基礎之上，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鍵部件。發(fā)展水稻生產(chǎn)機械化，改善農民生產(chǎn)條件，提高農民生活質量，促進農村勞動力向二、三產(chǎn)業(yè)轉移，是加快農業(yè)現(xiàn)代化進程，促進城鄉(xiāng)統(tǒng)籌協(xié)調發(fā)展，推動水稻主產(chǎn)區(qū)現(xiàn)代農業(yè)和社會主義新農村建設的必然要求。1成秧數(shù)ρ株/穴（或取秧面積）3～62～31～2 所設計的播土裝置的目的與意義水稻工廠化育秧是水稻機械化生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，主要包括播床土、播種、覆表土、噴水和壓實等工藝過程，而播種作業(yè)一直被認為是育秧生產(chǎn)過程中的關鍵環(huán)節(jié)，多年以來，人們對播種作業(yè)進行了不斷地研究和完善，播種精度得到了不斷地提高。但機構結構比較復雜，成本比較高，由于給秧盤鋪的是泥漿，對生產(chǎn)設備的維護帶來困難，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構，結構的不同，導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—剪應力(N/mm2)σ—土箱中床土的正應力(N/mm2)ρ—床土的內摩擦角(176。該板結構簡單、調換方便，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 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，設每次排土所需土壤體積與穴坑總體積之比為 λ，則 0λ1。v導流板毛刷滾筒秧盤 導流板示意圖導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動規(guī)律，確定了導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，就構成了本文所設計的總裝模型。因此，要使土壤能夠很通暢的通過導流板到達秧盤，則導流板與水平面的夾角 γ 應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，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。平帶式排土結構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，刮板式排土結構對土壤的適應能力比較好，但是由于刮板窄而長，在長時間工作后，刮板會變的扭曲，會對排土帶了影響，另外，該結構在低轉速的時候不能連續(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；缺少對播土量進行控制；不能適應不同生產(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、韓國國際育秧播種機，它們播播土裝置均采用的是平皮帶式排土結構，日本田中瑞樹等人研制的播種機的播播土裝置采用的是平皮帶和槽輪混合式排土結構，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，但機械化發(fā)展迅速，已有趕超日本的趨勢，1996年機插面積達種植面積的97%，泰國也已基本實現(xiàn)插秧機械化。 水稻是我國種植面積最大、