与1GN-200型旋耕机配套播种机的设计研究

张木林

（山西省农机研究院，山西 太原 030002）

1 主要技术经济指标

该机与1GN-200旋耕机配套，一次可完成旋耕、施肥、播种及镇压等多项作业，主要用于小麦、谷子、高粱等作物。在已耕或未耕土地上进行旋耕、施肥播种作业。

外形尺寸 1470mm×2140mm×1260mm

排种器形式 标准小槽轮

排肥器形式 搅刀拨轮式

播种量 75～450kg/hm2

施肥量 150～750kg/hm2

播种深度 0～7cm

作业速度 2～4km/h

2 结构及工作原理

旋耕施肥播种结构见图1所示。

在旋耕机主梁两侧的法兰盘上，固定两个连接板，使旋耕机主梁与连接板连为一体。种肥箱侧板固定在其上方，种肥箱中间用隔板分为两部分，前边为肥箱，后边为种箱，下边固定排肥、排种装置；两连接板之间(位于旋耕机后上方)有一根横梁，上面安装开沟器，开沟器在横梁上可根据需要进行移动，可调节行距；两端各有一个播深调节臂上下移动，可调节播种深度；镇压轮支臂一端安装在连接板上，另一端连接在镇压轮上；在镇压轮支臂与可安装有活节螺旋限深调节器，转动手柄，可调节旋耕深度。

工作时，拖拉机通过动力输出轴将动力传给旋耕机，驱动刀轴旋转，将未耕土壤翻转打碎。镇压滚筒随拖拉机前进而转动，通过链条将动力传给播种施肥机构，排出的化肥和种子经施肥与播种开沟器。分别导入旋耕后的土壤中，化肥位于种子下方5cm处，镇压滚筒随即以均匀适当的压力压实种床。

图1 结构示意图

（1）播种施肥装置。旋耕播种联合作业机一般用于旋耕条播小麦等作物，有时也用于旋耕、播种玉米、大豆等作物，因此，该机选用标准外槽轮式播种装置。以播种麦类为主，兼播玉米、高粱、谷子和豆类。

从国内外的大量试验数据和多年生产实践证明，在播种的同时施用化肥，是合理利用化肥促进粮食增产的一项有效措施。因此，近几年国内外研制的旋播机都增加了施肥装置，该机的施肥装置选用搅刀式排肥装置。配制方法有两种，一是根据我国农村耕地时先将肥料撒到地表，再翻入土中的习惯，设计将肥料撒在旋耕机前未旋耕的土地上，再用旋耕刀将它们与土壤翻转混合；二是在每个播种开沟器的前边增加一个施肥开沟器，肥料施在种子正下方5cm处。

（2）镇压传动装置。现有的旋耕播种联合作业机中的镇压轮，采用传统镇压轮，其传动部分大都采用加设两个地轮的方法。这种方法一是增加了机重和成本，二是地轮分别走在已耕地上和未耕地上，打滑严重，传动不可靠。传统镇压轮形式简单，镇压强度不够，影响播种作业质量。该机设计了一种大直径整体滚筒式镇压装置，在直径400mm的滚筒上设有若干排凸齿，易于增加镇压强度，镇压后使种床形成垄沟，有利于防寒保温、抗旱保墒、提高出苗率以及苗期的生长。

（3）限深调节器。旋耕后的土壤非常松软，不利于种子发芽和保墒，现有的旋耕机，一般无限深调节装置，工作时，靠拖拉机位调节或力调节进行仿形，单独旋耕作业时，能够满足农业技术要求，若与播种机等进行联合作业时，靠拖拉机的力调节或位调节控制播深远远不能满足要求，经常出现耕深偏大、冒黑烟，播深不稳现象，如图2所示，镇压轮与旋耕机铰接，开沟器位于旋耕后的松土中，阻力较小，可忽略不计。

图2 旋耕机与镇压轮受力简图

式中M为旋耕机的传动力矩；Q为镇压轮的工作阻力；F为旋耕刀的工作阻力。当镇压轮相对旋耕机升高时，即Q减小，F减小，则旋耕机耕深增加；当镇压轮相对旋耕机降低时，即Q增大，F增大，则旋耕机耕深减小。该机采用在镇压轮的两端镇匿轮支臂和连接板之间，各装一个活节螺旋限深调节器的方法，控制旋耕深度和播深，改善了旋耕机的工作状况。其实质是通过限深调节器使镇压轮与旋耕机刚性连接，镇压轮相对旋耕机位置一定。调节限深调节器，改变镇压轮与旋耕机的相对位置，即Q、F一定，从而达到调整、稳定耕深的目的。

（4）连接板。为现有的旋耕机配备播种施肥装置，关键在于如何使它们能方便地连为一体。考虑到目前旋耕机在农村的保有量比较大及用户安装使用方便，该机设计了一种连接板，用螺拴直接固定到旋耕机主梁的法兰盘上，连接板上面固定种肥箱，下面固定开沟器，后边连接镇压轮。对现有的旋耕机不用做任何零部件的改装和更换。

（5）开沟器。因开沟器位于旋耕机之后，土壤在抛洒过程中，阻力很小。因此，该机开沟器采用薄壁管弯曲成型，开沟器胸部曲率半径在200～300mm之间。过大，会阻碍旋耕刀抛起的的土壤下落，覆土量不够，种沟过深；过小，不利于种子下落，增大阻力。

为旋耕机配套时，受拖拉机悬挂能力的限制，为使机器重心尽量靠前，开沟器只能排成一行，且行距不能过小。通过试验，当行距为170mm，田间无大根茬时，能正常作业。播种时，撒肥板同时在未耕地上撒肥，也能正常作业。但当深施肥，将施肥开沟器与播种开沟器排成一排时，则形成了一个密布的耙，堵塞严重，不能作业。该机将施肥开沟器放在播种开沟器前边，施肥开沟器也采用播种开沟器的形式，但直径须增大，形状为椭圆形(沿前进方向为长边)，这样作业效果也能满足农业技术要求。

3 结语

该机总体布置紧凑、连接方便、设计合理、使用可靠、调整、操作简单，作业性能符合农业技术要求，特别是整体式大直径镇压滚筒的配置，镇压强度好，抗旱保墒，在我国干旱地区推广使用有着广阔的前景。