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玉米播种机排种器对精量播种质量的影响

2021-12-27安徽省农业机械试验鉴定站

农机质量与监督 2021年9期
关键词:气力种器精量

安徽省农业机械试验鉴定站

□ 洪露 郭庆 邓钢

现阶段玉米机械化播种主要采用单粒点播或穴播方式,可以做到每穴单粒或每穴等粒,通常把精确控制穴(粒)距和播种深度的播种方式称为精量播种。在玉米播种机各主要工作部件中,排种器是一个核心部件,其性能好坏直接关系精量播种的质量效果。

一、玉米播种机排种器分类

玉米精量播种是机械化播种的一种方式,其优点是播种量精确可控、种子均匀分布。据测算,精量播种每公顷土地可以节省50%玉米种子,种子能够产生更多分蘖,促进次根系生长,达到“苗齐、苗全、苗壮”目标。当前,玉米精量播种机可以按照粒数、穴(粒)距和播种深度精确播种,其中单粒精量播种居多。玉米播种机通常由种(肥)箱、排种(肥)器、开沟器、覆土(镇压)器、机架、导种(肥)管等部件组成,排种器是核心部件。

目前,我国市场上玉米播种机所配排种器主要有勺轮式、指夹式和气力式,其中以勺轮式应用范围最广泛。下面分别阐述其结构和工作原理。

(一)机械式排种器

1.勺轮式排种器

结构。主要组件有:排种器壳体、导种轮、挡隔板、勺轮、驱动轴等。

工作原理。一般要历经四个步骤,依次为舀取、清理、传递和投播。在实际播种作业中,随着勺轮转动,勺轮式排种器周期性地重复着四个步骤,完成播种作业。

第一,当工作开始后,种子首先由种箱经种子通道进入勺轮室,动力由地轮传导至驱动轴并带动勺轮室转动,导种轮及勺轮也随之转动,此过程挡隔板处于固定状态,接着种勺随勺轮下部在种子内转动进入种子堆里,种子在重力、离心力以及种子间推挤力等作用下进入种勺内,完成一次种子舀取步骤。

第二,勺轮上的种勺转出种子堆时,其中一般会附着多个种子,而当勺轮继续转动,多余附着的种子在重力作用下会掉落回种子堆里,至此完成一次种子清理步骤。

第三,经过清理,留在种勺内的种子通常只剩下一粒,随着种勺继续转动,当种勺转到挡隔板上孔槽的开口处时,种子会进入导种轮上相应孔槽,至此完成一次种子传递步骤。

第四,种子在导种轮带动下转动到排种器壳体下后方投种口处时会脱离排种器,最终完成一次种子投播步骤。

2.指夹式排种器

结构。主要组成部件有,排种盘、指夹器、颇簸带、清洁毛刷、卸种口、弹簧等。

工作原理。在播种机指夹式排种器工作中,一般要历经四个步骤,依次为夹取、清理、传递和投播。在实际播种作业中,随着排种盘转动,指夹式排种器周期性地重复着四个步骤,完成播种作业。

第一,种子首先由种箱经种子通道进入指夹式排种器之内,动力由地轮传导至驱动轴并带动排种盘转动,此时分布在排种盘上的指夹器也随之转动,当其转动并进入种子堆里时,会在弹簧作用下夹持住一粒种子,完成一次种子夹取。

第二,指夹器转动离开种子堆时,其下部通常会附着多个种子,当其继续转动并进入颇簸带后,种子会在颇簸带上进行颠簸运动,多余附着或不稳定的种子会在重力和清洁毛刷作用下掉落回种子堆里,指夹器中只留下夹持得最稳定的一粒种子,至此完成一次种子的清理。

第三,该粒种子会随着指夹器继续转动直到卸种口处被排出,并依靠导种带到达开沟器上方,至此完成一次种子传递。

第四,通过导种管,该粒种子最终会而落入到开沟器划开的种沟内,至此完成一次种子投播。

3.气力式排种器

结构。主要组成部件有,刮种片、吸种圆盘、密封垫片、真空气室和气力排种器外壳等。

工作原理。在播种机气力式排种器工作中,一般要历经四个步骤,依次为吸取、清理、传递和投播。在实际播种作业中,随着吸种圆盘转动,气力式排种器周期性地重复着四个步骤,完成播种作业。

第一,种子首先会在真空气室制造的负压气力作用下,被吸附在吸种圆盘的吸孔里。

第二,刮种片可以将多余种子刮掉,保证单粒精播,至此完成一次种子吸取与清理步骤。

第二,吸种圆盘在传动装置驱动下,沿顺时针方向将种子由吸种区送到投种区,至此完成一次种子传递。

第三,投种区与吸种区之间一般由密封垫片隔绝开来,当吸孔进入投种区时,其所吸附的种子会立即失去负压气力的吸附作用,最终会在自身重力作用下落入种沟,至此完成一次种子投播。

二、当前存在问题分析

1.勺轮式排种器

如果增大其勺轮尺寸,可以增加均布于勺轮圆周上的种勺数量进而提高其排种效率,但受技术水平和成本约束,其勺轮尺寸难以继续增加。为了提高排种效率,控制勺轮转动速度保持在适当范围之内尤为重要,必须对勺轮式排种器排种速度加以控制。精量播种作业要求种子分布均匀,穴(粒)距要相同,通过勺轮式排种器转速与播种机组前进速度配合来实现难度较高。

2.指夹式排种器

指夹式排种器与勺轮式排种器相比成本较高,因此,前者应用范围比后者较小。其核心技术在于,指夹器在排种盘上的分布规律及配套弹簧弹性系数确定等方面,如若设计方法不科学,则排种过程可能会出现种子受损、重播、漏播等情况,对精密播种效果产生影响。

3.气力式排种器

气力式排种器与机械式排种器相比成本较高,因此,前者应用范围相比后者较小。前者核心部件是真空气室,其真空度与吸孔直径、吸孔数目、吸种圆盘大小、播种作业速度、播种高度等众因素相关,对最终播种效果都会产生较大影响。

三、玉米播种机排种器发展趋势

实际中,由于各地农艺同,玉米精量播种作业的排种器也不同,应因地制宜选择排种器。一般来说,勺轮式排种器结构简单,播种精度不如指夹式排种器;气力式排种器播种精度较高,但结构相对复杂,在实际应用中,需要在真空度、播种作业速度、播种高度等技术指标之间寻找最优组合,才能提高播种效率。

近年来,玉米播种机及其排种器技术水平和可靠性都有了长足进步,作业性能和精度逐步提高。在部分省份归档基本配置和参数表中,明确要求精量排种器限于气力式与指夹式其中之一,表明国家对此高度重视。随着我国玉米精量播种技术逐步推广应用,排种器设计方法与农艺要求将不断融合,玉米播种机排种器将朝着更高效、更优性能和更高精度的方向发展。Θ

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