【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，可以說(shuō)是傳統(tǒng)的中國(guó)式開(kāi)溝器。銳角開(kāi)溝器也曾優(yōu)先應(yīng)用于美洲大陸，甚至一度在某些國(guó)家稱其為美洲式開(kāi)溝器。鈍角開(kāi)溝器創(chuàng)制于英國(guó)并廣泛應(yīng)用于歐洲，在早期開(kāi)溝器分類時(shí)曾被稱之為歐洲式開(kāi)溝器。免耕播種開(kāi)溝器工作條件與傳統(tǒng)耕作地不同，因而不能采用傳統(tǒng)耕作地使用的開(kāi)溝器。同時(shí)由于免耕播種對(duì)作物的播種質(zhì)量有著更高的要求，這就需要針對(duì)保護(hù)性耕作的特點(diǎn)，選用和設(shè)計(jì)能夠滿足要求的開(kāi)溝器。自從開(kāi)展保護(hù)性耕作體系研究以來(lái)，世界各國(guó)己經(jīng)設(shè)計(jì)了多種適合于免耕播種的開(kāi)溝器。幾種常用的類型見(jiàn)圖24圖24為幾種常用開(kāi)溝器主要有雙圓盤開(kāi)溝器、錯(cuò)開(kāi)式雙圓盤開(kāi)溝器、三圓盤開(kāi)溝器、單圓盤開(kāi)溝器、圓盤切刀開(kāi)溝器、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)圓盤切刀開(kāi)溝器、滑刀式開(kāi)溝器、短滑刀式開(kāi)溝器、尖角型開(kāi)溝器、鑿形開(kāi)溝器等。這些開(kāi)溝器大多數(shù)是根據(jù)圓盤開(kāi)溝器和銳角開(kāi)溝器發(fā)展而來(lái)的。這兩種類型的開(kāi)溝器的土壤適應(yīng)性均較強(qiáng)，與破茬分草部件配合使用，可以在殘茬覆蓋地工作。其中雙圓盤開(kāi)溝器是在美國(guó)和歐洲最為常用的一種開(kāi)溝器，而尖角型開(kāi)溝器是在澳大利亞較常用的一種開(kāi)溝器。目前我國(guó)對(duì)免耕播種開(kāi)溝器的研究主要也是以這兩種開(kāi)溝器為基本模型展開(kāi)的。圓盤開(kāi)溝器屬于鈍角開(kāi)溝器，入土角為鈍角，入土阻力大。工作時(shí)的土壤垂直反力向上，當(dāng)遇到石塊或草根就從其上方越過(guò)，不能保證一定的開(kāi)溝深度。這就要求作用在圓盤開(kāi)溝器上的重力足夠大，才能保證圓盤開(kāi)溝器入土。在實(shí)際生產(chǎn)中，要想達(dá)到要求的深度，需要安裝彈簧或增加播種機(jī)的總質(zhì)量。這樣將使機(jī)器結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，增加了機(jī)器的質(zhì)量，若機(jī)器過(guò)重，拖拉機(jī)的液壓機(jī)構(gòu)將不能把機(jī)器舉起來(lái)。尖角開(kāi)溝器屬于銳角開(kāi)溝器，其入土角為銳角。工作時(shí)土壤垂直反力的方向向下，因而它在遇到阻力增大或障礙時(shí)向下扎，因而其入土能力強(qiáng)。對(duì)粘重土壤比較適應(yīng)，無(wú)需增加很大的配重。免耕播種相對(duì)于傳統(tǒng)耕作方式下精耕細(xì)耙的播種作業(yè)開(kāi)溝阻力大，因此要求開(kāi)溝器鏟柄強(qiáng)度高，同時(shí)要盡可能減小受力面積。粉碎排堵機(jī)構(gòu)由開(kāi)溝器與粉碎刀相配合完成作業(yè)，故開(kāi)溝器的結(jié)構(gòu)要盡可能簡(jiǎn)潔以減少發(fā)生碰撞的可能性鏟柄式開(kāi)溝器的鏟尖有寬翼或窄翼或不帶翼等多種形式，其中帶有寬翼的開(kāi)溝器開(kāi)溝阻力大、動(dòng)土量大、不易保墑，因此不適用于免耕播種機(jī)要求。而帶有窄翼的開(kāi)溝器鏟尖，入土能力強(qiáng)、開(kāi)溝窄、動(dòng)土少、回土快、不會(huì)使上下層土壤混雜，有利于保墑。安裝此類鏟尖所需的裝配組件結(jié)構(gòu)緊湊，很適合與粉碎刀相配合完成防堵功能。 施肥開(kāi)溝器的選擇該設(shè)計(jì)的施肥開(kāi)溝器選擇破茬施肥開(kāi)溝器，因?yàn)樵摬シN的工作地塊為未耕地，施肥的時(shí)候需要和破茬相結(jié)合，該施肥開(kāi)溝器可以根據(jù)不同的施肥要求調(diào)節(jié)入土的深度已達(dá)到不同的施肥深度。 播種開(kāi)溝器的選擇該播種機(jī)的播種開(kāi)溝器選擇雙圓盤開(kāi)溝器，雙圓盤開(kāi)溝器的刃口在前下方相交于一點(diǎn)，形成一夾角。工作時(shí)靠自身的重量及附加彈簧壓力入土。兩圓盤滾動(dòng)前進(jìn)，將土切開(kāi)和推向兩側(cè)，形成種溝。種子、肥料通過(guò)開(kāi)溝器體中部的導(dǎo)種管落入溝底。由于圓盤周邊有刃口，滾動(dòng)時(shí)可以切割土塊、草根和殘茬。因此，在整地條件差和土壤濕度較大時(shí)，也能正確工作，而且工作較穩(wěn)定，能適應(yīng)高速作業(yè)。開(kāi)溝過(guò)程不粘土、堵塞，上下土層相混合的現(xiàn)象較少。 鎮(zhèn)壓裝置的設(shè)計(jì) 鎮(zhèn)壓裝置的類型鎮(zhèn)壓可以使過(guò)松的耕作層達(dá)到適宜的緊實(shí)度，增加容重，孔隙率適中，并有反潤(rùn)作用，土壤與濕土緊密相連，利于種子吸水萌動(dòng)。在播種機(jī)土壤工作部件中，鎮(zhèn)壓輪是一個(gè)重要部件。合適的鎮(zhèn)壓，可減少土壤中的大空隙，減少水分蒸發(fā)，使土壤保墑。加強(qiáng)土壤毛細(xì)管作用，起到“調(diào)水”和“保墑”的作用。鎮(zhèn)壓可使種子與土壤緊密接觸。在影響種子發(fā)芽和出苗的田間環(huán)境條件中，包括土壤水分、土壤溫度、氧氣、土壤堅(jiān)實(shí)度、土壤鹽分和肥料及播種深度，液態(tài)水是土壤水的主要來(lái)源和影響發(fā)芽(首先是影響吸水過(guò)程)的主要因素。種子發(fā)芽過(guò)程中的吸水效應(yīng)也取決于種子與土壤的密接程度，以及土壤的結(jié)構(gòu)和水勢(shì)，擴(kuò)大種子表面與土壤中液態(tài)水的接觸，可以縮短發(fā)芽過(guò)程和提高發(fā)芽率。所以，合理的鎮(zhèn)壓有利于種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)。一個(gè)良好的鎮(zhèn)壓輪必須轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不粘土，不雍土，鎮(zhèn)壓力可適當(dāng)調(diào)整，鎮(zhèn)壓后地表不產(chǎn)生鱗狀裂紋。圖25為幾種常用鎮(zhèn)壓輪的形式 常用的鎮(zhèn)壓裝置圓柱鎮(zhèn)壓輪由薄鋼板制成。有光面圓柱形和網(wǎng)面圓柱形兩種，其鎮(zhèn)壓輪面較寬，壓力分布均勻。適用于蔬菜播種和寬苗幅壟播的播種機(jī)。凹面和凸面鎮(zhèn)壓輪是整體形空心鑄鐵輪，靠本身重量或在其空腔內(nèi)灌入適量的沙土產(chǎn)生鎮(zhèn)壓力。凹面輪對(duì)種子上層土壤的壓實(shí)不如兩側(cè)的土壤被壓得緊實(shí)，有利于種子幼苗出土，適于棉花、豆類及其它雙子葉作物的播種鎮(zhèn)壓。凸面輪則對(duì)種子上層鎮(zhèn)壓緊實(shí)，適用于谷子、玉米、小麥等單子葉作物的鎮(zhèn)壓。圓錐復(fù)合鎮(zhèn)壓輪由兩個(gè)鋼板沖制成的錐形輪組合而成?？筛鶕?jù)需要來(lái)改變兩錐形輪間距成為寬窄不同的圓錐復(fù)合輪，其鎮(zhèn)壓力可由附加彈簧調(diào)節(jié)。膠圈鎮(zhèn)壓輪由于膠圈具有彈性，在鎮(zhèn)壓輪與土壤緊壓時(shí)，膠圈變形:而當(dāng)它滾動(dòng)到上方，無(wú)外力時(shí)，膠圈復(fù)原。因此，鎮(zhèn)壓輪膠圈在滾動(dòng)過(guò)程中變形與復(fù)原交替作用，使?jié)裢岭y以粘結(jié)在膠圈表面上。即使少部分土壤粘上，由于濕土與膠圈的附著力較小，稍有震動(dòng)，粘土很容易脫落。該鎮(zhèn)壓輪結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鎮(zhèn)壓效果較好，大多用于壟作播種機(jī)上。寬型橡膠鎮(zhèn)壓輪由于橡膠內(nèi)腔是空腔，并通過(guò)小孔與外界大氣相通，故又稱為零壓鎮(zhèn)壓輪，在其滾動(dòng)鎮(zhèn)壓土壤時(shí)，橡膠輪變形與復(fù)原相互交替反復(fù)，因此，粘土少，脫土容易，鎮(zhèn)壓質(zhì)量好，壓后地表產(chǎn)生鱗片狀裂紋較少，有的表面花紋可增加鎮(zhèn)壓輪的附著力?，F(xiàn)多用于中耕作物精密播種機(jī)上作鎮(zhèn)壓輪，以及單組播種中兼作驅(qū)動(dòng)排種輪或撒施農(nóng)藥的工作部件之用。窄型橡膠鎮(zhèn)壓輪這種鎮(zhèn)壓輪用于谷物條播機(jī)上播后鎮(zhèn)壓。 風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)采用一種徑向進(jìn)氣離心風(fēng)機(jī)，包括蝸殼、葉輪、轉(zhuǎn)軸、軸承，其特征在于蝸殼上有徑向進(jìn)氣口，蝸殼與出風(fēng)管路相連，出風(fēng)管路上有多處出風(fēng)口，葉輪上有葉片，葉片數(shù)目為16片，葉片的安裝角為72 。葉輪與轉(zhuǎn)軸通過(guò)花鍵方式相連。轉(zhuǎn)軸通過(guò)兩個(gè)軸承固定在風(fēng)機(jī)蝸殼側(cè)板上。該風(fēng)機(jī)具有空氣動(dòng)力性綜合指標(biāo)好，效率高的特點(diǎn)。目前，氣力式播種機(jī)通常采用通用型離心風(fēng)機(jī)來(lái)輸送各種物種，廣泛應(yīng)用于撒播、條播、穴播及精密播種。氣力式播種機(jī)在選用標(biāo)準(zhǔn)的離心風(fēng)機(jī)時(shí)，由于播種性能對(duì)空氣動(dòng)力性的要求及受風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)、安裝、使用復(fù)雜等條件的限制，往往是氣動(dòng)綜合指標(biāo)不佳，效率偏低，滿足不了工作要求。該離心風(fēng)機(jī)提供一種體積小、風(fēng)量、風(fēng)壓合適、效率高的徑向進(jìn)氣離心風(fēng)機(jī)，以便于更好的適應(yīng)氣力式播種機(jī)的工作要求。該徑向進(jìn)氣離心風(fēng)機(jī)包括蝸殼、葉輪、轉(zhuǎn)軸、軸承后蓋，其特征在于蝸殼由兩側(cè)板及圍殼組成，蝸殼的兩側(cè)板指前板和后板，前板與出風(fēng)管路相連，出風(fēng)管路上有多處出風(fēng)口。后板上用螺栓來(lái)進(jìn)行風(fēng)機(jī)的安裝、固定。兩側(cè)板及圍殼形成徑向進(jìn)風(fēng)口。葉輪由圓盤、前環(huán)、輪毅、葉片組成，葉片裝在圓盤和前環(huán)上，圓盤焊接在葉輪的輪毅上。葉片安裝角為720，葉片數(shù)目為16片。葉輪與轉(zhuǎn)軸通過(guò)花鍵方式相連。轉(zhuǎn)軸、軸承、后蓋通過(guò)螺栓與蝸殼側(cè)板的后板相連。該設(shè)計(jì)拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速為540r/min經(jīng)膠帶輪增速后風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)到4500r/min，該設(shè)計(jì)由排種器的參數(shù)排種圓盤直徑250㎜，吸孔直徑4㎜，外側(cè)吸孔圓心處直徑220，內(nèi)側(cè)吸孔圓心處直徑為180，每側(cè)吸孔數(shù)為35個(gè)。如圖26為風(fēng)機(jī)的機(jī)構(gòu)示意圖圖261為該離心風(fēng)機(jī)的主視結(jié)構(gòu)示意圖 圖262為圖1的AA剖視結(jié)構(gòu)示意圖 ，，, ，，，，, 如圖26所示，該徑向進(jìn)氣離心風(fēng)機(jī)包括蝸殼葉輪轉(zhuǎn)軸軸承9，蝸殼1由前板后板4和圍殼2組成。蝸殼1上有徑向進(jìn)風(fēng)7，蝸殼1的前板與有多處出風(fēng)口6的管路系統(tǒng)相連，后板上有風(fēng)機(jī)安裝螺栓11。葉輪5由圓盤1前環(huán)1輪毅14和葉片15組成。其中葉輪5與轉(zhuǎn)軸8通過(guò)花鍵方式連接，轉(zhuǎn)軸8通過(guò)2個(gè)軸承9固定在后蓋10上。工作時(shí)動(dòng)力帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)口被吸入，通過(guò)葉輪對(duì)氣流能量的轉(zhuǎn)換從出風(fēng)口排出，從而獲得良好的空氣動(dòng)力性能。3 播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù) 該氣吸式免耕精密播種機(jī)的構(gòu)造及原理該機(jī)主要由通用機(jī)架、地輪、雙圓盤開(kāi)溝器、施肥開(kāi)溝器、起壟單組、排種器、排肥器、隨播隨起壟部件、種肥箱、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、風(fēng)機(jī)及吊桿機(jī)構(gòu)等組成。該機(jī)以支承輪架、通用機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、種肥箱為主體，根據(jù)不同作業(yè)的要求在機(jī)架的副梁上裝配起壟單組和播種單組等，可組成深松施肥起壟作業(yè)狀態(tài)或壟上雙條播種作業(yè)狀態(tài)。 如圖31為2BQM8氣吸式播種機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖 5. 施肥覆土器6. 深松鏟 工作過(guò)程及原理：當(dāng)拖拉機(jī)牽引該機(jī)前進(jìn)時(shí)，首先由破茬施肥開(kāi)溝器將殘茬切開(kāi)。同時(shí)，安裝在后面的排肥器進(jìn)行深層施肥。緊跟在后面的是雙圓盤開(kāi)溝器開(kāi)溝，氣吸式排種器將種箱的種子經(jīng)過(guò)開(kāi)溝器開(kāi)出的溝槽落入種溝,后面的起壟單組起壟。后面的鎮(zhèn)壓輪將播完種肥的壟型進(jìn)行仿行鎮(zhèn)壓，來(lái)進(jìn)行播種后的保水保墑。完成整個(gè)播種過(guò)程。氣吸式排種器是應(yīng)用氣吸原理進(jìn)行排種的，其排種圓盤呈垂直狀安裝在種子箱底面，一側(cè)與種子室相接，另一側(cè)與氣吸室相接，在排種圓盤上開(kāi)有氣流通道孔。排種盤上設(shè)有攪拌輪，以防種子架空，并通過(guò)壓緊裝置壓住排種盤以減少漏氣。在種子室內(nèi)還裝有刮種板，工作時(shí)可以剔除多余的種子。氣吸室和風(fēng)機(jī)相連，風(fēng)機(jī)工作時(shí)使氣吸室產(chǎn)生真空度，因而在排種盤兩側(cè)形成一定的壓力差，在該壓力差的作用下，種子被吸附在吸種孔上。由于排種盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)吸種孔帶著種子通過(guò)刮種板時(shí)，多余的種子便被剔除掉。當(dāng)排種盤旋轉(zhuǎn)到離開(kāi)氣吸室時(shí)，便失去了對(duì)種子的吸附作用，此時(shí)種子便靠自身的重量下落，直接或經(jīng)導(dǎo)種管落入種溝。排種盤繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，吸種孔再次進(jìn)入氣吸室，在壓力差的作用下再次吸附種子，如此循環(huán)連續(xù)進(jìn)行排種。 該機(jī)具的主要技術(shù)參數(shù)a 外闊尺寸：622532401590毫米；b 作業(yè)行數(shù)：8行；c 行 距：70厘米；d 工作幅寬：；e 排種部件：氣吸式式排種器；f 排肥部件：外槽輪；g 排種開(kāi)溝器：雙圓盤式開(kāi)溝器；h 排肥開(kāi)溝器：破茬施肥開(kāi)溝器；i 開(kāi)溝深度；播種3～5厘米、播肥5～7厘米；j 復(fù)土器：雙圓盤式； k 鎮(zhèn)壓輪型式：零壓胎；l 支承輪胎：直徑680毫米；m 播種箱容量：；n 肥箱容積：77L；o 起壟部件形式：曲面起壟鏵(中耕可調(diào))；p 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：鏈傳動(dòng)；q 深松深度：30(厘米)；r 深松鏟形式：桿齒三角鏟；s 工作速度：68公里/小時(shí)；t 班效：400530畝/班； u 牽引形式：懸掛式；v 配套動(dòng)力：東方紅1002等；w 風(fēng)機(jī)動(dòng)力軸轉(zhuǎn)速4500r/min；x 風(fēng)機(jī)風(fēng)量：；y 施肥量：；z 播種量： ； 如表31為幾種作物的播種農(nóng)藝要求 項(xiàng)目作物播量/公斤/畝播深/厘米苗幅寬/厘米行距/厘米穴距/厘米覆土壓密方式小麥420282121240播后耢平,有的需要壓密玉米4881260、6702445播后耢平，春播要求壓密大豆3936360、70播后耢平，壓密 整機(jī)的各部分結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)計(jì)算 通用機(jī)架由主副梁、順梁、上懸掛臂及下懸掛臂成。主副梁均為毫米方管組成；長(zhǎng)為6225毫米。在主梁上固定有上下懸掛機(jī)構(gòu)，還有四根順梁，用來(lái)固定種箱及風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)。在副梁上分別固定播種施肥單組和起壟單組。通用機(jī)架是聯(lián)合耕播機(jī)的主體，安裝不同的作業(yè)組件，便實(shí)現(xiàn)不同的作業(yè)狀態(tài)。梁的強(qiáng)度應(yīng)有一定的強(qiáng)度韌性的要求。尤其因?yàn)椴シN機(jī)的工作的幅寬較大因而其注意其強(qiáng)度。機(jī)架在作業(yè)過(guò)程中，承擔(dān)著很大的壓力和工作阻力，因此，機(jī)架的抗拉、抗壓、抗彎能力要強(qiáng)，采用8080mm的方管單梁結(jié)構(gòu)。在主梁前按一定間距裝有肥料開(kāi)溝器刀庫(kù)，在主梁上端安裝種肥箱。 F3 1370mm 1370mm F3 1750mm F1 F1 F4 F2 350mm 350mm F2 F4 2100mm 如圖32為主梁受力示意圖F1種肥及箱體的重量 F2開(kāi)溝器覆土器工作時(shí)受到的阻力 F3地輪的附著力 F4為機(jī)車的牽引力機(jī)架的受力狀況：其中：F1為種肥及箱體的重量F1=2LHabg/105＋2LSm/667g＋F1=2100018718+2100033+=2276N其中：L——機(jī)器的一次行程（m） H——雙條每米播種粒數(shù) a——大豆百粒重 b——為播種行數(shù) S——機(jī)器的作業(yè)幅寬（m） m——每畝施肥量（kg/畝）,最大施肥量取33kg/畝F2為開(kāi)溝器覆土器工作時(shí)受到的阻力F2=KA=（164+76+6）=212NF3為地輪的附著力F3=uGc=260=2038NF1＇為地輪對(duì)機(jī)架的支持力 F1＇=F1F4為機(jī)車的牽引力： F4 =（F2+F3）在XY平面內(nèi)的彎矩： Mz=1107（）=在XZ平面內(nèi)的彎矩： My=2038(+)1020=My和Mz的合成彎矩： M=(My2+Mz2)1/2=[(387)2+(925)2]1/2= 所受扭矩為： T=Fr=(20382121020)=.用第四強(qiáng)度理論進(jìn)行校核由公式 1/W(M2+)1/2得