【正文】 開啟機構(gòu)示意圖 從圖中可以看出，平面四桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸和活動嘴的預(yù)定開 輪廓的設(shè)計。由圖 可見，構(gòu)件 3 每轉(zhuǎn)過一定角度，從動件 5 便有一個確定的相應(yīng)位置，因此機構(gòu)運動是確定的。 凸輪與平面四桿機構(gòu)的配合設(shè)計至關(guān)重要。 如圖 ，成穴器開啟機構(gòu)由凸輪和平面四桿機構(gòu)構(gòu)成。再者，小麥穴播機設(shè)計 13 從實地工作中發(fā)現(xiàn)，在潮濕土壤工作時，成穴器固定嘴和活動嘴之間的空隙中夾土不 能及時排除是影響開啟機構(gòu)失靈的重要因素。結(jié)合免耕地的特點，汲取其它開啟機構(gòu)的優(yōu)點，研制一種開啟機構(gòu)凸輪一平面四桿式開啟機構(gòu)。這種開啟機構(gòu)結(jié)構(gòu)新穎、簡單，但開穴器帶動種子而應(yīng)起小麥穴播機設(shè)計 12 的錯位等問題明顯，且不易解決。 如圖 所示，是一種沖孔式免耕穴播機所用開啟機構(gòu)，擋板 — 固定滑道式開啟機構(gòu)。穴播輪繼續(xù)滾動，鴨嘴出土，回位彈簧將活動嘴關(guān)閉，這樣周而復(fù)始，實現(xiàn)穴播。 圖 圖 楔形鴨嘴 圖 錐形鴨嘴 活動門開啟機構(gòu)的分析選擇 活動門開啟機構(gòu)的選擇 活動門開啟機構(gòu)中最常見的 是壓板式 (如圖 所示 )，固定嘴焊接在穴播輪上，活動嘴經(jīng)過銷與固定嘴鉸接，回位彈簧固定在輪緣與活動嘴間，使活動嘴處于常閉狀態(tài)。由于錐形鴨嘴結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，適合此次小麥穴播機的計 要求。所以要適應(yīng)免耕地，須對傳統(tǒng)的鴨嘴式穴播輪結(jié)構(gòu)加以改進和優(yōu)化。但它只要陷入松軟或潮濕的土壤內(nèi)，開啟機構(gòu)就失靈 。在成穴器運動到最低點時，柱塞內(nèi)腔頂桿或鴨嘴上配置的壓板將活門打開，完成投種。成穴器鏟輪沿播種方向滾動前進時，打穴 鏟可以穿過地面覆蓋的秸稈、雜草進入土壤，并在土壤上形成空穴。但就在免耕地上入土成穴而言，鴨嘴、柱塞式穴播器要優(yōu)于鏟式。結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，但成穴器入土、活動門開啟是這 類穴播器突出存在的問題。從成穴器實現(xiàn)垂直插入的原理來看，在設(shè)計時使得凸輪輪廓曲線或?qū)О遘壽E所控制的成穴器的速度，與播種機的前進速度相等，這就要求播種機組工作時前進的速度控制在某一確定值，相應(yīng)的也就增加了駕駛難度。所以，直插式穴播器所掘的穴孔較小、穴距穩(wěn)定且易實現(xiàn)正位投種。直插式播種，就是使種子通過垂直入土并垂直出土的工作部件一成穴器，直接進入土壤的合 適位置。滾輪式穴播器根據(jù)成穴部件又可分為鴨嘴式、活塞式 [4] 、鏟式。因此，兼顧輪體上其它部件的配置，取輪體寬度 B 為 120mm。有關(guān)資料表明，具有垂直側(cè)壁的播種輪輪緣越寬，即取種護種器的取種口離輪體側(cè)壁越遠(yuǎn)，種子囊入性能愈差 [3] 。 取穴播輪半徑 R 取為 270mm，將確定數(shù)據(jù)代入式 (42)得 Z=6 鴨嘴管長 根據(jù)農(nóng)藝要求，穴播深為 3— 5cm，取 4cm。 一般來說，播種作物的播深和株距是根據(jù)農(nóng)藝要求確定的，所以 R和 Z應(yīng)綜合確定 ，將 式 (41)變換得 t HRZ )(2 ??? （ 42） 由上所述可知，小麥穴播時，穴距 t=35mm 最佳，是因為玉米產(chǎn)量與播種密度有極大關(guān)系。因此， R的取值范圍一般在 180270mm 之間，具體尺寸還要考慮到播種作物株距和成穴器數(shù)目 [2] 。所以為了使穴 播器有較高的理想工作速度，滾筒 R 取值應(yīng)大些，同時，滾筒結(jié)構(gòu)尺寸相應(yīng)加大，增加了整機重量，有利于穴播器在免耕地上的入土。北方冬麥區(qū)氣候干燥、冬季寒冷，播種宜深些，一般 3—5cm 為宜 [1] 。但播種較淺，種子易落在干土上，影響出苗，且分桑界限不利于安全越冬。 小麥穴播機設(shè)計 7 圖 甘谷模式穴播 種植 播種深度的要求 種子覆土深度對小麥出苗、生長和越冬有很大的關(guān)系。在畝播量相同的情況下，每穴播種數(shù)太多或太少均不利于個體及群休的協(xié)調(diào)發(fā)展，從每穴總莖數(shù)變化及最終成技數(shù)及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、干物質(zhì)產(chǎn)量等因素綜合考察，株距為 35mm，行距為 20cm，每穴播種 12 粒時產(chǎn)量最高。此次設(shè)計的穴播機主要播小麥。 小麥穴播機設(shè)計 5 圖 總體配置 此人力小麥穴播機總體配置如圖 . 小麥穴播機設(shè)計 6 9 取種機構(gòu) 圖 人力小麥穴播機結(jié)構(gòu)示意圖 全機主要有手柄、機體、驅(qū)動機構(gòu)（包括曲柄連桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)）、播種機構(gòu)、主軸、前端蓋、后端蓋和取種機構(gòu)等系統(tǒng)組成。 如圖 ，穴播輪工作時，成穴器 (包括活動鴨嘴 6和固定嘴 9)、連桿 頂桿 4 隨輪一齊轉(zhuǎn)動，頂桿滑動到凸輪外緣點，將受到凸輪作用力，頂桿通過支點帶動連桿，從而強制打開活動嘴完成投種。主軸 2與凸輪 3 通過鍵連接，頂桿 4固定在輪體上，頂桿 4與連桿 5 通過銷鏈接，連桿 5與搖桿 6 也通過銷鏈接，搖桿 6 與活動鴨嘴 8 鉸接固定，從而構(gòu)成了曲柄 連桿機構(gòu)。經(jīng)過外出參觀實習(xí)和考察，所以，對此穴播機的動力本人采用人力式推動。為此，在此小麥穴播機設(shè)計中，參照凸輪、曲柄連桿機構(gòu)原理和已有的穴播機模型設(shè)計出凸輪曲柄連桿機構(gòu)開啟鴨嘴，并采用盒式取種器完成此次小麥穴播機的設(shè)計。其次，依靠這種開啟機構(gòu)的穴播輪只能在土壤強度適宜且能夠使活動嘴打開的農(nóng)田間工作，穴播器一旦進入松軟的土壤，開啟機構(gòu)就會由于支撐 強度不夠而失效；再者，由于地況的不同，當(dāng)農(nóng)田土壤潮濕或是田間雜草叢生時，就會有大量的濕潤土壤粘接到翼板與復(fù)位彈簧之間，或是雜草纏結(jié)在復(fù)位彈簧上，復(fù)位彈簧收縮失效使得穴播器開啟機構(gòu)失靈。 圖 鴨嘴式成穴器 圖 鴨嘴式成穴器實體圖 鴨嘴式穴播器開啟機構(gòu)所運用的是壓板式（圖 ）所示，這種開啟機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，小麥穴播機設(shè)計 4 極易實現(xiàn)，但通用性不好，存在著很多弊端。同時，翼板前部隨之扒土至孔，使種穴進一步得以覆蓋。借助活門的不斷開啟，穴孔最終成形，鴨嘴管中的種子同時投入穴孔中。當(dāng)穴播輪如（圖 ）放置時，隨著輪體向前逆時針轉(zhuǎn)動，鴨嘴逐漸接近地面并扎向耕作層至預(yù)定播種深度，通過對土壤逐步擠壓和挖掘形成一定的孔穴。 鏟 圖 柱塞式成穴器 圖 鏟式成穴器 圖 所示為我國廣泛應(yīng)用的鴨嘴式穴播器機構(gòu)簡圖。柱塞式穴播器成穴機構(gòu)的工作原理是利用成穴柱塞對土壤擠壓而形成穴孔。成穴器在土壤上成穴的方式直接影響著穴播器的播種頻率和播種速度；而成穴器的開啟方式卻影響了穴播器的播種效率。 最后，分析研究了取種器工作機理，確定關(guān)鍵的工作參數(shù)。結(jié)合穴播輪工作特點，選擇盒式取種器，改進了盒口結(jié)構(gòu)， 研制了與之配套的播量調(diào)節(jié)裝置，滿足不同用戶不同播量的要求， 提高了分種、充種效率。 汲取近年來穴播機在覆膜種植方面的經(jīng) 驗，對現(xiàn)有機型進行優(yōu)化和改進，以適應(yīng)免耕地況的要求。盡管我國農(nóng)機專家在免耕播種機的研制中取得了一定的成績，采用的排堵方法和防堵裝置類型各異，但都未能從根本上解決這一問題。機械化保護性耕作技術(shù)應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵是免耕播種機的研制。 關(guān)鍵詞：小麥穴播機；穴播機驅(qū)動；穴播機配置；成穴器；排種器 引言 機械化保護性耕作是一項實現(xiàn)北方旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的綜合的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)。結(jié)合穴播輪工作特點，選擇盒式取種器，研制了與之配套的播量調(diào)節(jié)裝置，滿足不同用戶不同播量的要求，提高了分種、充種效率。為此，設(shè)計出人力學(xué)穴播機以更好的適應(yīng)農(nóng)戶的要求。本設(shè)計正是從這一問題出發(fā)，將播種機的條播改為穴播，改變土壤工作部件的工作方式 (由開溝器的平動轉(zhuǎn)為穴播器的轉(zhuǎn)動 )，以解決堵塞問題。目前，免耕播種機研制中存在的核心問題是免耕播種機的堵塞問題。小麥穴播機設(shè)計說明書 小麥穴播機設(shè)計說明書 目 錄 引言 .............................................................................................................. 1 總體方案的確定 ........................................................................................... 2 總體設(shè)計 ...................................................................................................... 4 小麥穴播機驅(qū)動形式 ........................................................................................................... 4 機具工作原理 ....................................................................................................................... 4 總體配置 .............................................................................................................................. 5 關(guān)鍵參數(shù)的確定和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的選擇與設(shè)計 .................................................. 6 滾輪關(guān)鍵參數(shù)的確定 ............................................................................................................ 6 穴播農(nóng)藝要求分析 .........................