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1、第五章 播种机械(Sowing Machine),第一节 概 述 一、机械播种的农业技术要求 播种作业是农业生产重要环节之一，是农业增产的基础，所以播种机械应满足下述农业技术 (1) 因地制宜、实时播种、满足农艺环境条件。 (2) 能控制播种量和施肥量，播种量准确可靠，行内播种粒距(或穴距)均匀一致。 (3) 播深和行距保持一致，种子播在湿土中，覆盖良好，并按具体情况予以适当镇压。 (4) 播行直、地头齐、无重播漏播。 (5) 通用性好，不损伤种子，调整方便可靠。,第五章 播种机械,二、播种机的分类和一般构造 在整个农业生产中，播种作业是机械化程度较高的生产环节，所以播种机的种类也比较多，可分
2、为以下几种类型： (1) 按播种方法可分为撒播机、条播机、穴(点)播机。 (2) 按播种的作物类型可分为谷物播种机、蔬菜播种机、棉花播种机等。 (3) 按播种方式可分为垄播机、畦播机及育苗移栽机等。 (4) 按所用动力可分为人力播种机、畜力播种机和机力播种机等。 (5) 按工作部件的工作原理可分为机械式播种机、气力式播种机等。,农业生产工艺和技术的改进与提高，推进了作物种植方法和手段的改革，近年来保护性耕作、免耕播种、铺膜播种技术在我国农业生产中大面积推广应用。 播种作业中要完成开沟、排种、施肥、覆土及镇压等环节，有时施肥和镇压可单独进行。播种机虽然种类较多，但基本上都要完成上述作业环节，因而
3、都有完成各作业环节的主要工作部件和相应的辅助机构。,第五章 播种机械,第五章 播种机械,一般播种机结构 播种机一般由种子箱、排种器、输种管、开沟器、覆土器、镇压轮等工作部件，以及机架传动装置、调节机构、行走轮等辅助装置组成。图5-1为牵引式播播机。,图5-1 一般播种机机构 1.仿行轮 2.种子箱 3.排种器 4.开沟器 5.镇压轮 6.覆土器,第五章 播种机械,工作时，施肥装置首先开沟将肥料施入种沟内侧，然后排种器将种子箱内的种子成穴或单粒的排出，经导种管流入开沟器所开出的种沟内，再由覆土装置覆土。驱动轮通过传动链条带动排种器转动。驱动轮除传递动力外，也是单组的仿形轮。采用这种传动方式，结构
4、简单，还可以与力机前进速度保持同步，从而使播种的株(穴)距一致。驱动轮和排种器之间有确定的传动比，通过改变传动比可以调节株距或播种量。,第五章 播种机械,工作时，开沟器开出播种沟，排种器将种子箱中的种子按要求的播量排出，经输种管播入沟中再由覆土器覆上土。有施肥装置的播种机上按要求的施肥量与种子一起或分别落在种沟内，再由覆土器覆土。有时需要播种、覆土后压实。,第五章 播种机械,第二节 播种机的工作部件 一、排种器 排种器是播种机的主要工作部件之一，它的工作性能直接影响播种质量、田间管理和作物产量。因此，播种机的选型和使用都应特别注意排种器的性能。,第五章 播种机械,对播种机的要求： 一种良好的排
5、种器应该结构简单、调节方便、通用性好、不损伤种子、排种均匀、工作可靠，能适应多种作业速度。 作用：将种箱内的种子均匀地排入输种管内。 类型；槽轮式（内槽轮、外槽轮）；型孔式（水平圆盘、垂直圆盘、窝眼轮、型孔带）；离心式；气力式（吸气、压气）等。,第五章 播种机械,现有播种机排种器的类型很多。多数排种器既适合播种谷物，又适于播种蔬菜，但是由于蔬采种类和播种方式都比较多，因此又有一些专用于播一种蔬菜或几种蔬菜的排种器。 为了加快出苗及提高出苗均匀性与作物产量，近来，国外研究出一种新的播种方法即播芽种，就是将芽种与高黏性胶液混合在一起进行播种，以保护芽种不受损伤。用光电指示器和微机控制其排种过程，使
6、随机输人变成等距排种。 下面介绍几种常用的排种器：,第五章 播种机械,(一) 型孔式排种器 用机械方式进行精量播种的排种器多属于型孔式排种器。这种排种器的特点是根据种子的形状和尺寸等因素，设计出各种型孔或窝眼，用以播出每穴粒数基本相等的种子。 1.型孔轮式排种器 型孔轮式排种器主要用于穴播，可实现半精量播种，这种排种器由种子箱、型孔轮、传动轴、刮种器和护种板等组成(图6-2)。型孔轮为圆柱体，直径80120mm，在圆柱周围开有窝眼，其大小、形状和孔距有多种，供播不同种子选用。窝眼有单排，也有多排。多排窝眼的型孔轮可在种子箱内轴向移动，以便播不同作物的种子。,第五章 播种机械,图5-2 型孔轮式
7、排种器 a.基本构造和工作原理 b.可调式型孔轮 c.多排孔式型孔轮 1.种子箱 2.种子 3.刮种器 4.护种器 5.型孔轮 6.槽7.滑块 8.调节 螺钉,第五章 播种机械,型孔轮密接在种子箱下部，工作时，种子靠自重充填在窝眼内随型孔轮一道转动，经过刮种器时，窝眼内多余的种子被刮去，留在孔内的种子由弧形的护种板遮盖，当转到下方出口时，种子靠自重落入种沟内。这种排种器的排种过程分为充种、刮种、护种和排种四个过程。,型孔轮式排种器的工作原理：,第五章 播种机械,刮种器功用是清除型孔外多余的种子，刮种器有固定式和转动式两种，固定式刮种器采用毛刷或橡胶部件，转动式刮种器采用表面涂有橡胶的刷种轮。刮
8、种器既要刮去多余的种子，又要不损伤种子。刮种是造成种子破损的主要原因之一，在使用中应注意调节刮种器与型孔轮的接触情况，使之适当护种板与型孔轮之间应有适合的间隙，以免损伤种子。投种点位置由护种板控制，一般投种点低，成穴性好。投种方式有自重投种和强制投种两种，后者工作可靠。,第五章 播种机械,型孔轮式排种器结构简单，制造容易，成穴性也比较好，被广泛地用在蔬菜播种机上，除用于穴播外也可用于条播，在较低作业速度下，可获得较好的播种质量。,第五章 播种机械,2垂直圆盘式排种器 该排种器主要由排种器体、排种盘、传动轴、剔种舌、插板及种箱等组成。排种盘周缘开有型孔，播不同的蔬菜种子可更换不同型孔的排种盘，一
9、般圆盘直径为220mm，可用于播种白菜、萝卜等秋莱作物。图5-3所示垂直圆盘排种器的特点是：侧向充种，充种角可通过插板调整；靠种子自重自行清种，省去了刮种器，结构简单，伤种率低。,图5-3 垂直圆盘式排种器 1.插板 2.种子箱 3充种室 4.卸种盖 5.剔种舌 6.排种盘轴 7.排种盘 8.壳体,第五章 播种机械,垂直圆盘上的型孔数和尺寸要根据所播蔬菜种子的特性及株距选定，如播种白菜，在合适的圆盘转速范围内，当株距S=30mm时，型孔数一般为20个，型孔直径为3.5mm，深度为3mm。型孔轮式排种器都设有刮种器，其型孔带式排种器对种子要求较严，要求种子清洁、发芽率高、粒型大小一致，只有这样才
10、能保证有良好的播种质量。,第五章 播种机械,3.水平圆盘式排种器,水平型孔盘排种器主要用于播种玉米、豆类等大粒种子的穴播，它主要工件部件是一个位于种子筒底部的水平排种圆盘，盘的周边可根据种子粒型制成不同的型孔，圆盘在地轮驱动下旋转，将充入型孔内的种子带到排种口排出，通过导种管播入土中。在排种盘上方装有刮种器和推种器，前者将型孔上多余的种子刮去，后者将型孔内的种子推出落入排种口，以防型孔堵塞，完成排种过程。,第五章 播种机械,3.水平圆盘式排种器,图54 水平圆盘式排种器 1种子筒 2推种器 3水平圆盘 4下种口 5底座 6排种立轴 7水平排种轴 8大锥齿轮 9小锥齿轮 10支架 u万向节轴,第
11、五章 播种机械,4. 型孔带式排种器 该排种器由种子箱、橡胶阻种片、托种板、进种口、型孔带、刷种轮及其传动机构等组成(图55)。排种器的工作过程是：种子箱内的种子通过进种口进人排种室，然后再充人型孔带的型孔内，型孔带由主动轮带动转动，刷种轮的线速度比型孔带大且与主动轮的旋转方向相反，因此刷种轮可将型孔带上多余的种子刷掉，使型孔内只留一粒立种子。当装有种子的型孔转到刷种轮底部并脱离托种板时，种子便落入种沟中。,第五章 播种机械,图5-5 型孔带式排种器 1主动轮 2种子箱 3橡胶阻种片4托种板 5进种口 6刷种轮 7型孔带,第五章 播种机械,型孔带式排种器可直接安装在开沟器上，投种位置低，可减少
12、种子与沟底在垂直方向的撞击和弹跳，提高播种精度。型孔带上的型孔可根据种子形状来冲制，因而通用性好，型孔带更换也很方便，可播多种蔬菜种子。只是充利能力限制了皮带线速度的提高，因而不能高速播种作业。,第五章 播种机械,(二)外槽轮式排种器 外槽轮式排种器适于条播，由于结构简单、工作可靠，有一定的通用性，在国内外的条播机上得到了广泛采用。我国许多地区研制的春菜播种机或畦田条播机大多数都是外槽轮式排种器。外槽轮式排种器由排种杯、外槽轮、阻塞轮、排种舌、花形挡圈及方轴等组成(图5-6)。其中外槽轮是排种器的主要零件，轮上有长的凹槽，可以根据播种要求采用不同尺寸和槽数的外槽轮。我国常用的外槽轮直径有51
13、mm、49.5mm和40.4mm三种，槽数为12个或10个。,第五章 播种机械,外槽轮式排种器的工作过程是：当外槽轮转动时，充入凹槽内的种子随槽轮一起转动(图5-7)。在外槽轮转动时，由于摩擦作用，槽轮外面有一层种子也随之一起转动，这一层种子称为带动层，带动层内种子的运动速度不同，距槽轮中心越远，种子的运动速度越慢，直至为零，即种子不滚动，这一层称为静止层。槽轮排出的种子包括凹槽内的种子和带动层外槽轮在排种杯内的伸出长度，称为槽轮的工作长度。轴向移动排种轴，可改变外槽轮工作长度，以调节排种量。,图5-6外槽轮式排种器 1排种杯 2阻塞轮 3档圈 4清种方轴 5弹簧 6排种舌 7排种轴 8外槽轮
14、,第五章 播种机械,外槽轮与排种舌的间隙，称为排种间隙。此间隙过小，易损伤种子；间隙过大，使播种量不稳定。一般要根据所播种子粒型和大小来调节排种舌的位置，有的排种器上排种舌有低、中、高三个位置，相应的排种间隙为20、12和8mm，分别可用来播大、中、小粒种子，这种靠改变排种间隙来适应种子大小而槽轮转向不变的排种器，称为下排式排种器。,第五章 播种机械,图5-7 种子下排及上排 a下排b上排,槽轮旋转方向可变的排种器称为上、下排式排种器(图5-7)。下排用于播中小粒种子，上排用于播大粒种子。这种排种器播种间隙不变无排种舌，但在排种杯下部有清种活门。,第五章 播种机械,（三）气力式排种器 原理；利
15、用气流压力差从种子室摄取单粒种子并依次将其排出。有气吸式和气吹式。 气力式排种器主要用于精量播种。精量种的优点是节省种子，便于中耕管理。通用性好适用性强，不要求严格分级，对种子无损伤，可进行高速作业（8-10 一般为4-6km/h）。 缺点：对小粒种子的适应性差，易堵塞充种孔，不适合小行距播种，对形状不规则的种子适应性差，结构复杂。,第五章 播种机械,1.气吸式排种器 气吸式排种装置是利空气真空度产生的吸力工作的。 它的主要工作部件是一个带有吸孔的竖直排种圆盘。排种盘的背面有真空室。真空室与风机吸风口相连接，使真空室内存在负压。排种盘的另一面是种子室。,工作原理：排种盘旋转，吸孔在充种区吸附种
16、子，经过锯齿型刮种器刮掉吸孔上多余的种子，使每个吸孔上只保留一粒。种子在开沟器的上方转出真空室，吸力消失，种子靠自重下落在种沟内。,图58 气吸式排种器 1.真空室 2.吸气管 3.刮种片4.排种盘 5.种子室,第五章 播种机械,2.气吹式排种器 气吹式排种器是由鼓风机向充种室送风，充种室内的压力高于大气压力，因而种子被压力差压附在排种元件的窝眼上。组成：种箱、种子通道、开沟器、型孔轮、气流吹嘴、推种板、壳体,图59 气吹式排种器工作原理简图 1.压气喷嘴 2.型孔轮 3.型孔外壳 4.型孔5.推种板 6.开沟器7.种子通道8.种箱,第五章 播种机械,原理：工作时地轮带动型孔轮旋转，当型孔进入
17、充种区时，被种子充满。型孔转到吹嘴下方时，高速气流将多余的种子吹出，而型孔内底部的一粒种子会被压附住。随着型孔轮的旋转，充有单粒种子的型孔经过附种区，到达排种口。种子在重力或推种板的作用下，落入种沟。气流清种原理是当充满种子的型孔通过气流喷嘴时，气流通过锥形型孔、型孔底部的小孔进入型孔轮内腔再排入大气。因气流通过种子与小孔的缝隙时速度较高，形成压差，因而使一粒种子贴紧在锥形型孔的底部，多余的种子则被喷嘴喷出的高速气流吹出型孔。充有一粒种子的型孔进入护种器后，卸压，靠重力或用推种板将种子推出型孔，排入种沟。,第五章 播种机械,气吹式排种器的特点是： 1）型孔为圆锥形，容积较大，因而充种性能好。
18、2）对种子形状和尺寸要求不很严格，不分级的种子也可使用。 3）改变作物种类靠更换型孔轮并相应地改变气压；调整株距则靠改变传动比。,第五章 播种机械,二、开沟器 开沟器的功用是开出种沟，将种子导入沟底并覆土。它的工作性能对播种质量和种子发芽有很大的影响。对开沟器的要求是：开沟直、行距一致，开沟深度和播种深度合乎规定要求，种子在行内分布均匀，不乱土层，用下层湿土覆盖种子及对地面适应性好。,第五章 播种机械,开沟器可分为移动式和滚动式两大类。根据其入土角又可分为锐角式和钝角式两种(图5-9)。锐角式开沟器人土角90 。工作时两种开沟器所受的土壤阻力方向不同，锐角式开沟器靠开沟器尖刺入土壤，入土能力强
19、；而钝角式开沟器靠作用于其上的重力入土，开沟深度比较稳定。在蔬菜播种机上广泛采用钝角式开沟器。,图5-9 开沟器人土角 a钝角式 b锐角式,第五章 播种机械,(一）滑刀式开沟器 现有谷物或蔬菜播种机大多采用入土角为钝角的滑刀式开沟器(图5-10)。工作时滑刀在垂直方向切土，刀后的两个侧板向两侧挤压土壤，得到所需的种沟宽度，以便种子落入种沟，两侧板的斜边能使湿土先落入沟内覆盖种子。有的开沟器在滑刀后面装有底托，用来压实沟底土壤，还可用限深板控制深度，使播深一致。,图5-10 滑刀式开沟器 1. 拉杆 2开沟器体 3调节齿座 4侧板5底托 6推土板 7限深板 8滑刀,第五章 播种机械,滑刀式开沟器
20、靠挤压入土开沟，不会翻乱土层，沟型整洁，开沟宽度较窄，使种子横向分布限制在较窄的范围内，有利于覆土和中耕管理。滑刀式开沟器要求播前整地良好，在土壤松软的条件下使用，适用于播种深度要求较严格的开沟作业。,(二)靴鞋式开沟器 这种开沟器的入土角为钝角。在开沟器重量作用下，土壤被下压，表土被分向两侧。它的特点是开沟浅，适于在整地细碎的土壤上播种蔬菜、 甜菜等小粒种子和施肥。对播前整地质量要求严格，自身覆土作用较差。,第五章 播种机械,(三)芯铧式开沟器 芯铧式开沟器是一种入土角为锐角的开沟器。工作时，芯铧水平刃切开土壤，土壤逐渐沿两侧曲面上升，然后被推移至两侧，两侧板使土壤分开，种子从两侧板中间落入
21、沟内，当侧板通过后，由覆土器将种子覆盖。,图5-12 芯铧式开沟器,第五章 播种机械,开沟器侧板的长短，决定了回土的早晚。侧板具有一个内倾角，可使覆土量增加，在垄上播种时利于保持垄形。底边与地面有一隙角，以利于保持开 ，沟器工作的稳定。芯铧式开沟器开沟宽，其宽度一般为1218cm，沟底平整，最大开沟深度可达12cm，适于垄作地区使用。缺点是开沟阻力大，覆土比较困难，特别是春播后不易保墒。,图5-12 芯铧式开沟器,第五章 播种机械,(四)双圆盘式开沟器 该种开沟器的入土角为钝角，属滚动式开沟器，被广泛用在条播机上(图5-12)。它由圆盘、导种板、导种管、开沟器体等组成。工作时，圆盘滚动前进，切
22、开土壤并向两侧推挤形成种沟，种子在两圆盘之间经导种板散落于沟内，圆盘过后，沟壁塌落而覆土。,图5-12 双圆盘开沟器 a普通双圆盘开沟器 b窄行双圆盘开沟器 1圆盘导种板 3导种管 4开沟器体 5拉杆,第五章 播种机械,这种开沟器开沟时不搅乱土层，且能用湿土盖种。工作时，由于圆盘滚动，且入土角为钝角，所以工作时不易缠草和堵塞，在整地较差和有残根杂草及潮湿的土地上都可以使用，适应性较强。 这种开沟器靠自重和弹簧压力入土，改变弹簧压力可以改变播深，因而其播深不易控制，特别是不能进行浅播。为了严格控制播种深度，在某些蔬菜播种机上常采用加限深环的双圆盘式开沟器。,第五章 播种机械,双圆盘式开沟器按结构
23、不同有两种形式。图6-12a为普通双圆盘开沟器，它的特点是两圆盘夹角为14，两圆盘开出一个种沟，播种一行。图6-12b为窄行双圆盘开沟器，两圆盘夹角较大，通常为23 。工作时，两圆盘接触点位置高，因此每个圆盘能单独开出一个沟，可同时形成两个种沟，由输种管落下的种子经分种管落人两个种沟内，播成两个窄行。,第五章 播种机械,第五节 播种作业的监控装置 随着现代科学技术的发展，农业机械装备技术正迅速吸收和应用电子信息技术发展的成就， 电子学应用可使农业机械装备具有自动化、智能化特征，结合信息技术可实现网络化、系统控制自动化，如美国已使用地面卫星定位系统控制农业生产机械的作业质量。现代的监控装置已将微电子技术引用到播种机上。,第五章 播种机械,为了进一步提高播种作业质量实现精量播种，国外许多播种机上都装有作业质量监测与控制 装置，以便及时发现和排除故障，一些重要工作部分实现自动控制。国内播种机研究工作者也在极研究开发适合我国实际情况的播种作业监控装置，有些成熟技术已投入使用。播种机上的监控装置有机械式、机电结合式等类型。,第五章 播种机械,(一)机械式面积计数
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