张明华，罗锡文，王在满，王宝龙，薛振林



水稻精量穴直播机仿形与滑板机构的优化设计与试验

张明华1,2，罗锡文1,2※，王在满1,2，王宝龙1,2，薛振林3

（1. 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，广州 510642；2. 南方粮油作物协同创新中心，长沙 410128； 3. 上海市松江区农机技术推广站，上海 201613）

基于农机与农艺相结合，该文主要对水稻精量穴直播机仿形与滑板机构进行了优化设计。水稻精量穴直播机采用乘坐式高速插秧机头为动力底盘，包括机架、开沟起垄装置、水平仿形装置、高程仿形装置、动力传动装置、播种装置和液压提升架。结合同步开沟起垄、播量和穴距可调、仿形作业、压茬（草）播种的农艺要求并针对实际大田生产试验中发现原水稻精量穴直播机存在的问题，如压茬效果较差、仿形系统不完善等，该文主要对高程仿形系统、水平仿形机构以及滑板角度等进行了优化设计，并对穴直播机的性能与可靠性进行了试验验证，结果表明：优化后水稻精量穴直播机的纯作业效率为0.67 hm2/h，穴距合格率达100%，变异系数为2.5%，穴粒数合格率为95%，空穴率为0，各行排种量一致性变异系数为3.8%，总排量稳定性变异系数为1.5%，播种后田面左右高差小于3 cm；平均首次故障前作业量（MTTFF）为30.4 hm2/m，有效度为98.2%，各项性能指标和可靠性指标均达到了相关国家标准，具有广阔的应用前景。

农业机械；设计；试验；优化；水稻；直播机；仿形；压茬

0 引 言

中国水稻种植主要有直播和移栽2种方式。由于农村劳动力加速向城市转移，导致农村劳动力短缺，人工生产成本不断增加。水稻精量穴直播技术将种子成行成穴均匀地播于田面，节种增产效果好[1-4]，同时省去了育秧、搬秧、移栽等环节，省时、省工[5-6]。在土壤和气候条件适宜的地区，水稻精量穴直播技术是一种很好的轻简栽培技术，精量穴直播面积日益增大[7-8]。

国内的几种人力式轻型直播机、独轮式简易型直播机结构简单，但作业效率较低，主要适用于小田块作业[9-10]。与轮式拖拉机配套的水稻直播机作业效率较高，但需要消除轮辙，结构较为复杂[11-13]，制造成本也较高，目前国内应用较少。王安民[14]、汤永莉[15]研究了与高速插秧机头配套的水稻直播机，但无仿形机构，对播前田块的平整度和沉实要求较高，否则容易出现壅泥和播后田面不平整。田坂幸平等[16]、下坪訓次等[17]研究的枪管式水稻点播机用旋转锯齿盘击打下落的种子，使种子加速入土，但成穴性较差。日本久保田和井关公司[18-19]开发的水稻直播机以高速插秧机底盘为动力，浮板底部有对应的种沟开沟器，采用中间浮板感知田面，可实现仿形作业，将包衣处理的种子播于种沟内，但目前国内市场上较为少见。

华南农业大学罗锡文等[20]针对现有水稻直播存在的技术难点，提出了开沟起垄、精量穴播的理念，并研究成功研制了同步开沟起垄水稻精量穴直播机。为进一步实现农机与农艺相结合，使水稻精量穴直播机具有更好的适应性，本文对穴直播机的部分结构参数进行优化设计与试验验证。

1 总体结构、工作原理与改进方向

整机由动力底盘、机架、开沟起垄装置、水平仿形装置、高程仿形装置、动力传动装置、播种装置和液压提升架组成，如图1所示。

动力底盘提供行走、提升和播种的动力。机具通过液压油缸和提升架悬挂于动力底盘后部。工作时，先将操作手柄置于插植档位，液压油缸卸荷，机具随自重下落，滑板紧贴泥面，播种沟开沟器和蓄水沟开沟器被压入土壤内，随着机器前进，机具随泥面仿形作业，开沟起垄装置开出蓄水沟和播种沟，排种器将种子以穴播的形式播入播种沟内。

水稻精量穴直播机应满足同步开沟起垄、播量和穴距可调、仿形作业、压茬（草）播种的农艺要求，结合实际生产试验，原水稻精量穴直播机存在以下需要改进的地方：

1）横梁容易变形

原穴直播机的提升牵引架直接与安装排种器的横梁相连，结构轻巧，但工作时，横梁不仅承受整个机具与稻种的重力，还承受底盘的牵引力，容易变形。在试验示范中，时有发生因横梁变形导致排种器传动轴不同心而发生故障的情况。

2）播量调节范围较小

原穴直播机采用普通型孔轮式排种器，一个排种轮只有单一型孔，播量调节困难。

3）穴距匹配不一致

杂交稻的分蘖能力强，需要合理的稀植，以提高产量；而常规稻则需要相对密植。合适的行距和穴距可以保证较优的种群密度，保证产量。原穴直播机行距可选，但穴距偏大，且通用性较差。

4）压茬（草）效果较差

原穴直播机的压茬效果不理想，滑板和开沟器容易发生缠草，影响了开沟起垄的效果且播于秸秆上的种子不易扎根。

5）仿形系统不完善

仿形系统可使直播机滑板始终紧贴泥面进行作业，可保证开沟起垄效果，播深一致，且可防止壅泥。原穴直播机的高程仿形系统可以使直播机随田面上下浮动，在一定程度上解决了壅泥问题，但田间作业时，由于泥脚高低不平，动力底盘会前后俯仰和左右倾斜，使直播机随底盘发生倾斜，导致开沟深浅不一，播后田面不平整。

本文主要通过优化仿形装置、滑板安装角度等结构参数，选用合适的排种器、设置独立机架，设计不同底盘通用变速箱等以实现水稻精量穴直播机的优化设计。

2 水稻精量穴直播机主要机构的优化设计

2.1 机架设计

本文为水稻精量穴直播机设计了独立的机架，安装排种器的横梁和滑板都安装于机架上，提升牵引架通过轴承座与机架相连，如图1所示。因此，安装排种器的横梁只受排种器的重力（含稻种）以及机架对横梁的支撑力，可保证横梁的变形足够小而不影响直播机的可靠性。大面积田间试验示范结果表明，机架的优化设计有效地解决了横梁变形的问题。

2.2 排种器的选用

原水稻精量穴直播机采用罗锡文等[20-21]、王在满等[22]研究的型孔轮式排种器，排种轮上只有一种型孔，依靠限种板和清种毛刷调节播量，播量调节范围有限。本文选用罗锡文[23]、张明华[24]等人研究成功的组合型孔排种器。该排种器的大、小2组型孔可快速调节，播量调节范围大，可同时满足常规稻与杂交稻的播种要求，对不同品种与播量有较好的适应性，提高了穴直播机的适应性。

2.3 穴距匹配

一般高速插秧机底盘的穴距调节范围为10～22 cm，基本能满足常规稻与杂交稻的种植要求。原水稻精量穴直播机的株距范围为12～25 cm，考虑用户操作习惯，穴直播机的穴距调节范围与高速插秧机底盘一致。底盘的株距调节系统是一组齿轮变速箱，传动比一定，在同一株距下，前进速度与输出轴转速成正比，因此，只要测定某一株距下，机器的前进速度与输出轴转速，根据传动比公式即可计算出动力传动系统中的减速比。

将插秧机底盘的档位置于插值档，穴距置于10 cm档，测量距离为30 m。固定前进速度，用秒表测定所需时间，同时用转速仪测定底盘动力输出轴（power take off shaft, PTO）输出转速。传动比计算公式如下

式中为机具前进速度，m/s；为滑转率，15%（在华南农业大学农场测定，土质为黏土，泥脚深度为22 cm，田间含水率为48%～58%，机具前进速度为1.2 m/s时测得）；为试验时机具前进速度对应的PTO转速，608 r/min；为型孔个数，8；为穴距，0.1 m。

由式（1）可知，传动比约为1:8。考虑整机动力传动的布置，设计2级减速，Ⅰ级减速采用1:2的锥齿轮箱，Ⅱ级减速采用1:4直齿轮减速，动力传动路线如图2所示。

由于国内市场上日本、韩国和国产的插秧机底盘品牌众多，有些插秧机底盘的PTO为顺时针转，而有些插秧机底盘的PTO为逆时针转，导致直播机与一些插秧机头的配套时发生排种器反转现象。

本文设计了一种可以换向的锥齿轮箱，如图3所示。小锥齿轮轴的一端通过万向轴与底盘PTO输出端相连，小锥齿轮与大锥齿轮啮合，通过平键和轴带动小直齿轮将动力传递给播种装置。衬套的宽度和大锥齿轮的相同，互换大锥齿轮与衬套的安装位置可实现输出端换向的目的。可换向减速箱的设计实现了直播机与不同底盘的动力配套配套，使直播机的通用性更好。

2.4 滑板与水平面的角度设计与试验

滑板仿形系统，具有平田、埋茬的作用。安装于滑板底部的蓄水沟开沟器和播种沟开沟器可同时开出播种沟和蓄水沟。

水稻的前茬作物一般为水稻、小麦和油菜。为保护大气环境，中国政府出台了相关政策与法律禁止焚烧秸秆、推进农作物秸秆综合利用。很多农户采用秸秆还田的方式以提高土壤肥力、减少环境污染[25-26]，但对水稻直播机和插秧机田间作业也提高了难度，因水稻和小麦秸秆较轻，旋耕埋茬作业后仍有一部分秸秆会浮于田面，若种子播于秸秆上，可能因无法扎根而影响出苗。

滑板压茬效果试验于2014年5月在华南农业大学实验农场进行。以压茬效率评定埋茬效果，压茬效率是指被滑板压入土壤的秸秆比例。试验前对田间秸秆长度取样调查的结果表明，秸秆长度大都在20～35 cm。为此，将水稻秸秆用铡刀截成每段长20～35 cm。均匀散入田面。滑板与水平面之间取4个角度（0°、2°、4°、6°）进行对比试验，重复3次。试验小区处理：旋耕平田后沉淀2 d，每个小区规格为2.6 m×25 m。保持田面有2 cm左右薄水层，均匀地散入秸秆，秸秆质量设计了2个处理，每个小区分别为5和10 kg。待秸秆浸透下沉后排水。土壤含水率为52%。试验时机器的软硬度固定为2档（仿形灵敏度较高）。试验结束后分小区收集未被压入土壤的秸秆，分别装入网袋中，并观察开沟起垄的情况。将收集的秸秆中的泥沙清洗干净，同时取试验前的秸秆样品3份，分别装入纸袋中，放入烘箱至恒定质量，再用电子秤分别称取质量。埋茬效率计算公式如下

式中0为样品干质量，kg；1为样品质量，kg；2为散入小区秸秆质量，kg；3为未被埋入土壤的秸秆干质量，kg。

由表1和公式（2）可知：在试验条件下，田间表面稻秸秆量为5 kg，滑板角度为4°时，滑板压茬效率达91.6%，且开沟起垄效果最佳；田间表面稻秸秆量为10 kg时，滑板的压茬性能较差，经试验观察，秸秆多缠在浮箱和滑板之间，导致开沟起垄效果较差。综上所述，滑板的角度以4°较合理。

表1 滑板压茬效果

注：表中不同字母表示显著性差异(<0.05)。其中序号1-4，5-8分别进行组间方差分析。

Note: Different letters indicate the significant difference (<0.05). Variance analysis was carried out among groups of No. 1-4, 5-8 respectively.

2.5 仿形系统设计

2.5.1 高程仿形系统

为了保证播种深度一致和防止壅泥[27]，本文设计了水稻精量穴直播机匹配动力底盘的液压提升的高程仿形系统，使直播机在作业时相对于田面保持稳定姿态，如图4所示。

图4中，浮箱和杆结构组成了机械式传感器。当浮箱上摆时，二力杆推动横架顺时针摆动，闸线打开滑阀，液压油缸进油，播种装置上升，同时浮箱逐渐恢复至平衡状态；反之，浮箱下摆，播种装置下降至平衡状态。通过机头上的软硬度调节手柄可调节闸线的松紧度，以适应不同松软度的泥面。

机械杆体型传感元件的铰接点安装于滑板前部，通过上下调整带长槽的安装板，改变浮箱与滑板的相对位置可改变开沟深度，即改变播种深度。

直播机在田间作业时，依靠浮箱与液压滑阀联动，油缸不断地微调升降，使滑板的接地压力稳定在一定的范围内，保证播深一致，防止壅泥。

2.5.2 水平仿形装置

当直播机在田间作业时，泥脚高低不平使得动力底盘发生左右倾斜，滑板在土壤的反作用力下随水平仿形装置的铰链机构回转，始终紧贴田面，可避免滑板一端将平整的田面挖成坑洼出现淹种现象，另一端因悬空造成无法开沟起垄的情况发生。

1.机架2.杆 3.铰链4.弹簧 5.导杆6.滑板7.蓄水沟开沟器8.播种沟开沟器

1. Frame 2. Bar 3. Hinge 4. Spring 5. Guide Bar 6. Slide board 7. Water furrow opener 8. Seeding furrow opener

注：为杆长，m；1、2分别为左右两侧弹簧对滑板的作用力，N；1和2分别为泥面对滑板左右两侧的作用力，N；max为仿形装置最大倾斜角度，(°)。

Note:is the length of the bar, m;1and2are the force of the left and right spring to the slide board respectively, N;1and2are the force of paddy to the left and right side of slide board respectively, N;maxis the maximum tilt angle of horizon profiling mechanism.

图5 水平仿形机构简图

Fig.5 Diagram of horizon profiling mechanism

2.5.3 水平仿形系统关键部件的设计

在水平仿形系统中，弹簧是最关键的部件。弹簧的劲度系数与最大仿形量是关键参数。

根据大田生产经验，当直播机左右轮高差超过25cm，车身角度为11.7°时，极易发生陷车。因此，水平仿形最大角度max可取15°。假设机具两侧重力始终完全对称，根据力矩平衡

（4）

（5）

（7）

（8）

根据邵耀坚等[28]对深软水田承压性能与土层深度的研究，代入机具实际相关尺寸（杆长度为0.256 m，为滑板宽度为2.08 m，左（右）边滑板的有效面积1为2279 cm2，蓄水沟开沟器的有效面积2为429 cm2；种沟开沟器的有效面积3为172 cm2）求得38 N/mm，弹簧最大压缩量=9 cm。

2.5.4 水平仿形装置的试验

2014年5月，在上海松江农场进行有无水平仿形装置对田面平整度的影响试验。试验前对田块进行激光平地，排水沉实后，将底盘（机具处于提升状态）驶入试验田（土壤性质为黏土、含水率为50%～58%）沿作业路线行驶，固定车速为0.5 m/s，采用航姿参考系统（attitude and heading reference system，AHRS）记录各行车身倾斜的角度。选择在倾斜角度为3°～9°之间的区域作为取样小区，每个小区面积为30 m2，标记好取样点。再将有、无水平仿形装置的直播机沿之前作业路线进行播种试验，试验过程中为高程仿形为工作状态。

取样小区分为有水平仿形装置作业区（A）和无水平仿形装置作业区（B）。采用水平激光发射器和水平标尺读取各个取样点在作业前和作业后于作业幅宽最左边和最右边相对激光面的距离。取样点相隔0.5 m，连续10次。采用水平激光发射器和水平标尺读取作业后各个取样点的泥面相对激光面的距离。

播种前后取样点在作业幅宽最左边相对最右边的高度表示田面的平整度，绝对值越小，平整度越好，小于3 cm算合格。根据图6，在左右泥脚高差较大时，有水平仿形装置的直播机播种后的田面平整度均合格，且作业效果明显优于无水平仿形装置的直播机。图7为水稻精量穴直播机水平仿形作业效果，此时水稻直播机底盘倾斜角度为9.5°，而直播机具依然保持较水平状态且开沟起垄效果较好。

在无水平仿形时，若把整台直播机（幅宽2 m）看成刚体，当倾斜角度大于5°时，左右高差将达到9 cm以上，明显大于图中值。究其原因，一是由于直播机提升架跟部件的安装间隙，使得直播机在田间有细小左右摆动空间；二是由于高程仿形浮箱为两个浮箱并联，在直播机倾斜到一定角度时，打开高程仿形装置，液压油缸将直播机提升。

2014年5月至6月，在上海松江农场和华南农业大学实验农场进行了水平仿形装置对水稻直播出苗率的影响试验。在上海松江农场同一田块选用当地直播品种秀水134（XS134，发芽率91%）和花优14（HY14，发芽率93%）作为试验材料，采用有水平仿形装置（W1）和无水平仿形装置（W2）2个处理，试验前对田块进行激光平地；在华南农业大学实验农场同一田块选用当地直播品种玉香油占（YXYZ，发芽率90%）和培杂泰丰（PZTF，发芽率93%）作为试验材料，采用有水平仿形装置（W1）和无水平仿形装置（W2）2个处理，试验前对田块进行激光平地。每个处理分别交替重复3次试验。采用S形取样法对每个处理设置5个取样小区，每个小区取200穴。

试验结果如图8所示，每个品种不同处理W1和W2的平均穴粒数无显著差异。XS134 处理W1的出苗率比W2高7.9%，PZTF处理W1的出苗率比W2高8.7%；HY14和YXYZ 2个处理的出苗率虽然差异较小，但W1较W2略高。根据图8试验结果，有水平仿形的处理W1有利于提高稻种出苗率。分析原因，本文设计的水平仿形装置使得播种后田面平整度较高，有利于水稻直播出苗。

3 整机性能试验与可靠性试验

3.1 试验仪器与设备

试验仪器与设备：电子台秤；手持式水分测试仪；卷尺；扭力扳手；游标卡尺；温湿度表；电子秒表；量杯。

3.2 试验材料与方法

2013年5月-6月，在上海世达尔现代农业装备有限公司和上海市松江区洞泾镇农机服务站的农田进行水稻精量穴直播机的性能试验（检验）。试验对象：20 cm行距水稻精量穴直播机。试验条件：以秀水134的露白种子为试验品种，含水率为32.6%，湿种千粒质量为33.0 g，容积质量为0.703 g/cm3，穴距为14 cm，作业速度为0.9 m/s。

试验方法与指标参照NY/T1143-2006《播种机质量评价规范》、JB/T 6274.1-2001《谷物播种机技术条件》、GB/T 25418-2010《水稻覆土直播机》。

2013年5月-6月，在上海市松江区家庭农场进行水稻精量穴直播机的可靠性试验。试验对象：20 cm行距水稻精量穴直播机，作业幅宽为2m。

平均首次故障前作业量（MTTFF）和有效度是直播机可靠性的主要评定方法。MTTFF是指直播机发生首次故障时单位幅宽的平均作业量，公式如下

式中r为试验期间发生首次故障的直播机台数（当r=0时，取1）；为各直播机首次出现故障时的作业量之和，hm2；为在定量截尾试验中（完成33 hm2/m作业量后停止试验），未发生故障的各播种机作业量之和，hm2；为播种机作业幅宽，m。

有效度的计算公式如下

式中t为直播机在试验期间每班次故障排除时间，h；t为直播机在试验期间每班次作业时间，h。

3.3 结果与分析

将表2中各检验项目均重复3次，水稻精量穴直播机的穴粒数合格率为95%（±3为合格，穴粒数目标值），空穴率为0，纯工作小时生产率为0.67 hm2/h，各项指标均达到了国家标准[29-31]。各行排种量一致性变异系数和总排种量稳定性变异系数，穴距合格率（±0.2为合格，为穴距目标值）以及播后泥面高差（播种前泥面高差小于3 cm）均达到设计要求。

根据公式（9）、（10）和表3可知，水稻精量穴直播机的MTTFF为30.4 hm2/m，符合国家标准[31]规定（≥25 hm2/m）；水稻精量穴直播机的有效度为98.2%，符合国家标准[30-31]（≥90%）。由此可见，水稻精量穴直播机的可靠性较好。

表2 水稻精量穴直播机性能试验结果

表3 水稻精量穴直播机可靠性试验

4 讨 论

本文中测定的水稻精量穴直播机的相关数据均取自与日本洋马VP6D或VP6G乘坐式高速插秧机底盘配套的直播机。与其他公司（如久保田、井关、中机南方等）的插秧机底盘配套的水稻精量穴直播机的性能可能存在一定差异。

考虑水稻精量穴直播机的可靠性试验需要的面积大、周期长且统计工作量大，华南农业大学学校农场条件有限，因此由上海市松江区农机技术推广站协助完成。推广站安排固定机手有计划地为松江区的各家庭农场提供水稻直播服务，每天记录机器工作量和使用情况，有利于准确地统计可靠性试验的数据。

滑板的角度对压茬效果有一定影响，但秸秆量较多时，压茬效果不佳，可考虑优化浮箱和在浮箱之前设计主动压茬装置以更好地满足水稻精量穴直播机压茬播种的技术要求。水稻精量穴直播机在表面秸秆较多的田块依旧存在滑板和仿形浮板缠草的现象。在实际生产中，田块准备时最好用旋耕埋茬机进行埋茬作业，对埋茬效果不理想的田块，建议机手在使用水稻精量穴直播机作业时多观察滑板前稻茬或麦茬的积累情况，适当停下来提升播种装置来释放一部分稻茬或麦茬，保证播种效果。

5 结 论

1）优化设计的水稻精量穴直播机可实现穴距可调、仿形作业、压茬播种，符合水稻直播的农艺要求。

2）确定了与洋马VP6G配套的动力底盘的减速比为1:8，并设计了水稻精量穴直播机的一种可换向的减速箱，实现了与不同底盘的动力匹配，使直播机的通用性更好。

3）本文对压茬播种进行了研究，确定了滑板角度为4°，此时压茬效率可达91.6%，且开沟起垄效果相对最佳。

4）高程仿形装置和水平仿形装置使播后田面相对较平整，有利于水稻出苗。其中，秀水134和培杂泰丰在有水平仿形机构作业的情况下比无水平仿形机构的出苗率分别高出7.9%和8.7%。

5）鉴定结果和田间试验表明水稻精量穴直播机的各项指标和可靠性指标均达到了国家标准各项技术指标均达到相关国家标准和设计标准（穴粒数合格率为95%，空穴率为0，纯工作小时生产率为0.67 hm2/h，各行排种量一致性变异系数为3.8%和总排种量稳定性变异系数1.5%，穴距合格率为100%，播后泥面高差2.0cm，平均首次故障前作业量为30.4 hm2/m以及有效度为98.2%等），具有广阔的推广应用前景。

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Optimization design and experiment of profiling and slide board mechanism of precision rice hill-drop drilling machine

Zhang Minghua1,2, Luo Xiwen1,2※, Wang Zaiman1,2, Wang Baolong1,2, Xue Zhenlin3

(1.510642,; 2.410128,; 3.201613,)

In order to better realize the combination of agricultural machinery and agronomy, the design of precision rice hill-drop drilling machine was further optimized and tested. The precision rice hill-drop drilling machine that was powered with high speed transplanter chassis was composed of frame, furrowing and ridging device, height and horizontal profiling mechanism system, power transmission system, seeding device and hydraulic lifting frame. It could meet the rice direct seeding agronomic requirements which are furrowing and ridging synchronously, adjustable sowing rate and hill space, optional row space, profiling seeding mode and stubble burying before seeding. The combined hole-type metering device included small and big type holes was used for the precision rice hill-drop drilling machine, so that it could meet the sowing rate requirement of conventional rice and hybrid rice simultaneously and adjust the seeding rate quickly. On the basis of the combination of agricultural machinery and agronomy as well as the experimental verification, the frame, reduction gearbox, horizontal profiling mechanism, height profiling system and installation angle of slide plate were optimized. The new frame could protect the main bar from being bended. The new reduction gearbox made the hill space to match the speed of the chassis more accurately and also could change the rotation direction to fit different kinds of chassis. The height and horizontal profiling mechanism made the seeding machine more floatable, so it could adapt more complicate ground. Furthermore, the related experiments proved that profiling system is conducive to the seedling emergence of rice. The seedling emergence rates of the rice varieties XS134 and PZTF, which were seeded by the precision rice hill-drop machine with horizontal profiling mechanism, were 7.9% and 8.7% higher than that without horizontal profiling mechanism, respectively. In order to protect the atmosphere environment, the government introduced the relevant policies and laws to prohibit the burning of straw, and promoted the comprehensive utilization of crop straw. Many farmers returned straw residue to field to improve soil fertility and reduce environmental pollution, but it could be more difficult for the direct seeding machine and rice transplanter working in the field as well. To overcome this difficulty, the stubble-burying seeding was studied. The angle of the slide board was confirmed as 4° by the experiment result, while the efficiency of stubble burying was 91.6% and the furrowing and ridging effect under 4° was relatively better than that under other degrees. In this paper, some verification tests involved the main technical indices of the seeding machine and its reliability. Results showed that, the pure work efficiency was 0.67 hm2/h, the qualified rate of hill space was up to 100%, the variable coefficient was as low as 2.5%, the qualified rate of the seeds number per hill reached 95% and the cavity rate was 0; furthermore, the variable coefficient of the consistency of seeding quantity per row and the stability of total seeding quantity were 3.8% and 1.5% respectively; after seeding with horizontal profiling mechanism, the height difference between the left and the right field surface was about 2.0 cm; more important, the average of assignment before first-time fault (MTTFF) was 30.4 hm2/h, and the validity reached up to 98.2%. Therefore, on the basis of these results which all meet the national standard and the requirements of the combination of agricultural machinery and agronomy, and the reduction gearbox makes the machine more universal. The performance of the optimized precision rice hill-drop drilling machine is reliable and has exciting application foreground.

agricultural machinery; design; experiment; optimization; rice; hill-drop drilling machine; profiling; burying stubble

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.06.003

S223.2+3

A

1002-6819(2017)-06-0018-09

2016-11-06

2017-02-16

国家公益性行业（农业）科研专项（201203059）；国家引进国际先进农业科学技术（948）计划项目（2011-G18(2)）；国家高技术研究发展（863）计划项目（2012AA10A501-2）；国家自然科学基金（51105147）；广东省自然科学基金（S2011010001948）

张明华，男，博士生，主要从事水稻生产机械化研究。广州 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，510642。Email：zhangminghuascau@163.com

罗锡文，男，教授，博士生导师，主要从事农业机械化研究。广州 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室，510642。Email：xwluo@scau.edu.cn