农用轻型旋耕施肥精量播种机的设计

刘正刚 姚增国 康敏 朱继平 周加宝 曹军

摘 要：文章对农用轻型旋耕施肥精量播种机的设计进行研究。将微耕机与播种施肥机整合，能够同时实现旋耕、播种、施肥等作业，进一步提高田间作业的效率。农用轻型旋耕施肥精量播种机，由主机架和副机架构成，安装在主机架上的驱动装置通过变速箱驱动主机架下方的旋耕轴和行走轮转动，副机架固连在主机架的后侧，副机架上设有种、肥仓，种仓的出口处设有排种器。结构紧凑合理，传输简单可靠，体积小，操作灵活。

关键词：旋耕；施肥；精量播种机；主机架；副机架

我国的农业机械化整体水平较低，设施农业起步较晚，设施农业因受空间限制，其机械化发展更是缓慢。当前，我国设施农业生产过程中的土壤耕作、播种、施肥、微量灌溉、环境监控等多为人工进行，工作环境差、效率低、劳动强度大，机械化程度和作业水平均较低。随着我国对农机产品加大研发和推广，温室和大棚等特殊环境下的设施农业机械产品也逐渐增多，但当前的设施农业机械除节水灌溉机械化程度较高外，耕作、植保、育苗、移栽等机械化程度都有待提高。

微耕机以小型柴油机或汽油机为动力实现行走、驱动旋耕轴动作，具有重量轻、体积小、结构简单等特点，微耕机可以在田间自由行使，便于用户使用和存放，省去了大型农用机械无法进入山区田块的烦恼，适用范围广、耕作效果好、作业效率高，是广大农民消费者替代牛耕的最佳选择。

将微耕机与播种施肥机整合，能够同时实现旋耕、播种、施肥等作业，进一步提高田间作业的效率。现有微耕机的地轮后置，导致整机长度较长、体积较大，不够紧凑，操作的灵活性受到限制。因此开发微耕、施肥和精量播种三位一体机很有必要，对现有农作物提高效率、降低劳动强度、提升作业质量、减少种子用量，提高亩产量等诸多问题具有重大意义。

1 农用轻型旋耕施肥精量播种机结构

随着我国设施农业种植面积的不断扩大和客户需求的不断提高，设施农业中广泛使用的机械化装备需求，无论从数量、功能还是质量上都将有更新更高要求。我国设施农业用耕种及种植类机具需要：开发节能环保专用微耕机，增强机具作业功能、提高配套比，向自动化、智能化方向发展，开发联合作业、复式作业机具。

1.1农用轻型旋耕施肥精量播种机研究目的

针对设施农业大多数棚室空间狭小，传统的大田复式作业机具结构复杂、体积庞大，无法进棚作业，以及当前设施农业种植采用的分段实施（先穴盘精密播种、再移栽）方式存在工序多、时间长、用工多、劳动强度大等问题，本项目拟基于设施农业特殊的作业环境及农艺特点，开发一种结构简单、成本低廉、使用可靠、高效低耗、通用性强，集旋耕、施肥及精量播种功能于一体的、适合设施农业作业环境和作业要求的复式作业机具——设施农业用轻简型旋耕施肥精量播种机。

1.2农用轻型旋耕施肥精量播种机结构

通过试制及农田作业试验，农用轻型旋耕施肥精量播种机设计主要结构（见图1-4）要点包括以下方面。

（1）农用轻型旋耕施肥精量播种机主要包括主机架和副机架，安装在主机架上的驱动装置通过变速箱驱动主机架下方的旋耕轴和行走轮转动，副机架固连在主机架的后侧，副机架上设有种仓、肥仓，种仓的出口处设有排种器、肥仓的出口处设有排肥器，排肥器的下料口位于排种器下料口的左后方或右后方，将废料洒在种子一侧不直接与种子接触防止烧死种子。驱动轮与种仓、肥仓并排设置，驱动轮通过传动机构驱动所述排肥器和排种器转动。主机架上设有扶手，扶手向后延伸至种、肥仓的后侧，以便驾驶员操纵舒适。

（2）副机架的底部设有前、后支撑腿，前、后支撑腿位于种箱、肥箱的下方，前支撑腿位于排种器下料口的的前侧，后支撑腿位于排肥器下料口的前侧，前、后支撑腿的底端设有开沟铲，可以先开沟再播种、施肥。副机架的前端设有连接杆，连接杆插入主机架后端设有的插槽内通过螺栓固定。

（3）传动机构包括横向安装在副机架底部的传动轴，驱动轮的轮轴、排肥器的转轴以及排种器的转轴通过链条与传动轴传动连接。驱动轮位于种肥仓的左侧，驱动轮转动连接在左、右支撑臂之间，驱动轮的上方设有抵住左、右支撑臂的强压杆，两个强压杆的底端分别铰接在左、右支撑臂上，强压杆的上端穿设在滑套内，滑套固定在机架上。左、右支撑臂的上端分别与固定在副机架上的轴承座连接，传动轴与轴承座内的轴承配合安装。左右支撑臂能够相对于转轴转动，从而实现驱动轮的上下跳动，适应高低不平的地形。

2 农用轻型旋耕施肥精量播种机作业 采用柴油机为驱动装置，柴油机启动后，挂档即可实现行走和旋耕操作。主机架拖动副机架行走，先开沟，驱动轮转动，进而驱动排种器转轴和排肥器转轴转动实现播种和施肥作业。

3优点

设施农业用轻简型旋耕施肥精量播种机一次行程可完成旋耕、施肥及精量播种等作业，具有以下优点。

（l） -机多能、复式作业，可简化作业程序、提高作业效率、降低作业成本，减少多种机具购置及维护成本。

（2） -机多能、复式作业，可减少机具多次进室（棚）作业次数，在减轻机具碾压对土壤结构造成破坏的同时，节省机械耗能。

（3）精播作業，节约用种、免除间（定）苗作业，在减少劳动用工、降低劳动强度的同时，还可以促进作物水、肥均衡利用，具有促生长、保丰收的作用。

4结语

结构简单、设计新颖，工作过程中，通过旋耕器、施肥器和精量播种器可一次性完成农田的旋耕、施肥和播种作业，有效地提高了工作效率，且在播种过程中，通过精量播种带表面的种穴，可达到精量取种的目的，解决了现有精量播种主要依靠人工进行点播，存在效率低、劳动强度大、作业质量差等诸多问题。对提高作物产量，减少种子用量，降低种植成本具有积极的推广意义。