【www.guakaob.com--结构师考试】
[我爱发明] 20160721 辣椒搬迁队
本期节目主要内容： 河南省商丘市柘城县的村民韩敬哲的辣椒移栽机构造很简单，就是通过楔型结构的铲开沟，然后，把辣椒苗放入到烟花筒一样储苗筒内，让其自由落下，正好落入到开好的沟里。到底能不能成功？这台辣椒移栽机究竟能否减轻人们的负担，代替人们来完成劳动呢？敬请收看。（《我爱发明》 20160721 辣椒搬迁队）
发明人联系方式：韩敬哲
编辑手记：
6月，又到了辣椒种植的季节，种辣椒与种大葱类似，在种植过程中，都需要进行移栽，也就是，等到辣椒苗涨到30厘米左右，就得给它们换个更宽敞的新家，让它们茁壮成长。河南省商丘市柘城县的村民们就在为移栽辣椒而忙碌着。
移栽的过程分为两步，首先，在旋耕完的土地上，村民们用他们特制的“土犁子”先开好一条10厘米深的沟，然后，再将辣椒苗插入，填埋即可，简单来说，就是挖个坑来埋点土。
看起来，移栽的过程并没有多大难度，可开沟过程实际操作起来，可没有看起来那么简单。在移栽过程中，最重要的就是保持移栽后辣椒苗的直立稳定性，所以村民们在插完苗后，还有一个手抠压实的动作。
虽然移栽辣椒幼苗并没有什么难度，但是，着实是一件苦差事，尤其是移栽过程，由于没有任何辅助的工具，人们只能蹲在田里，一颗苗一颗苗的进行填土，时间久了是腰酸背痛，膝盖疼，很容易落下病来，那么有没有一台辣椒移栽机能够代替这种简单却又复杂的劳动呢？
韩敬哲可是村里的百宝箱，农闲时就喜欢摆弄机器，平时邻里乡亲，谁家的电器有问题了，都会请老韩帮忙。
由于自己也种辣椒，那种腰酸背痛的感觉还让他记忆犹新，老韩就想着，能不能做一些工具减缓劳动强度呢？他虽然没上过一天学，可是，就是对机械感兴趣，他买来书籍自己研究，准备做一台移栽机，终于，经过了2个月的努力，一台初具雏形的机器诞生了。
呵！还真做出来了！看看去！
老韩的辣椒移栽机构造很简单，就是通过楔型结构的铲开沟，然后，把辣椒苗放入到烟花筒一样储苗筒内，让其自由落下，正好落入到开好的沟里。
到底能不能成功？这台机器究竟能否减轻人们的负担，代替人们来完成劳动呢？期待哦~
蔬菜栽培是我县五大支柱产业之一，年种植面积在15万亩以上，形成了谢村大蒜、马畅花椰菜、贯溪拱棚精细菜、龙亭日光温棚番茄等各具特色的蔬菜品种和生产方式，并推广普及了无公害生产技术。早在2006年，西北农林科技大学认证中心就对我县22万亩耕地进行了有机转换农产品基地的认证，其中蔬菜10.08万亩。由此可见，我县具有生产有机蔬菜的自然环境优势，发展有机蔬菜生产已成为当前我县农业发展、农民致富的新途径。全县常年种植大蒜2.5万亩左右，主要集中在谢村、戚氏，按照有机大蒜生产技术规程栽培的蒜苗、蒜薹、蒜头备受青睐，其主要有机大蒜栽培技术要点如下：
1. 有机大蒜栽培基地环境要求
有机大蒜生产基地应远离城区、工矿区、交通主干线等污染区，周围生态环境良好。土壤环境质量标准应符合GB15618-1995中的二级标准，环境空气质量符合GB3095-1996中的二级标准和GB9137的规定，农田灌溉水质应符合GB5084-2005标准的规定。土壤应具有中等以上肥力水平，水源有保障且为自流灌溉。有机生产区与常规生产区之间要设隔离带，宽度以能够有效防止常规生产区的禁用物质对有机大蒜生产地块的污染为宜，一般为500米左右。
2. 整地施肥
大蒜忌重茬，应选择前茬按有机生产方式种植玉米、豆类或水稻的地块。土壤以保水保肥力强的中壤土为宜，且要求富含有机质、排灌方便。整地时施足底肥，一般亩施充分腐熟的优质有机肥3000～5000千克，然后翻耕、耙细，达到肥匀、地平、土碎。在选用有机肥时，应优先使用本单元或其他有机生产单元的有机肥，如果需要外购商品有机肥，必须经过认证机构评估许可后方可购买使用。
3. 品种选择与种子处理
宜选择我县种植的当家品种紫皮大蒜。蒜种要保证个大、饱满、无损伤，单瓣重4克以上。播种前将蒜种放在7℃以下的低温环境中处理7～10天，然后再用沼液浸种5～8小时，以促使早出苗、出齐苗。
4. 适期播种
大蒜适宜播期为9月上旬。以收获蒜头为主的，可按行距30厘米、株距8厘米的规格播种，亩栽3万株左右[
5. 有机大蒜栽培田间管理
①追肥。11月中旬追施越冬肥，亩施充分腐熟的粪尿或沼液1500千克左右，促进植株旺盛生长。春季日平均气温达到7℃以上时，大蒜开始返青，要及时追施返青肥，一般亩施充分腐熟的粪尿或沼液3000千克左右，也可增施腐熟饼肥100千克。
②水分管理。如遇冬、春季持续干旱，土壤墒情严重不足，可适量灌水，只灌畦沟，水不可上畦，切忌大水漫灌。
③除草。以人工中耕除草为主，播后15天左右和春季各进行1次。
④病虫害防治。有机生产基地的病虫害防治要从农业生态系统出发，创造不利于病虫害发生和有利于各类天敌繁衍的生态环境条件，坚持以农业、生物、物理防治措施为主，多种防治措施并举的综合防治原则。当农业、生物、物理防治措施不能有效控制病虫为害时，可选用植物源、动物源、微生物源和矿物源药剂进行防治。
治虫：主要虫害有葱蓟马、蚜虫和蒜蛆。葱蓟马、蚜虫可用1%苦参碱可溶性液剂喷雾防治；蒜蛆可在蒜苗退母期撒施草木灰防治。
防病：主要病害有叶枯病、紫斑病、根腐病等，可通过精细选种、合理轮作、控制田间湿度达到控制病害的目的，对发病轻微的，可用1000亿活芽孢/克枯草芽孢杆菌可湿性粉剂和嘧啶核苷类抗菌素（农抗120）水剂防治。
6. 采收
以采收蒜苗为主的，从11月上旬开始间苗采收，陆续上市销售；蒜薹要在开始“打钩”（蒜薹花轴向一旁弯曲）、总苞略变白时及时采收，否则影响蒜薹的产量和品质，也妨碍蒜头的膨大；蒜薹收获后20天左右，当叶片枯萎、假茎松软时及时收获蒜头。
（作者联系地址：陕西省洋县农技中心 邮编：723300）
2010年8月 农机化研究 第8期
大蒜播种机主要部件的设计及分析
王方艳
(青岛农业大学机电工程学院,山东青岛 266109)
摘 要:在对我国大蒜播种和大蒜的机械化现状进行调研和分析的基础上,设计了一种大蒜播种机。重点阐述了大蒜播种机的结构和工作原理,并对其主要部件进行了设计计算,确定了主要结构。该机械结构紧凑,生产率高,可以在大蒜播种的过程中一次性完成开沟、播种、覆膜和覆土等作业,为研究大蒜播种机和同类机具提供了参考。
关键词:大蒜;播种机;设计中图分类号:S223.2
文献标识码:A
文章编号:1003-188X(2010)08-0090-04
0 引言
大蒜是我国主要的经济作物和出口产品,其用途广泛,社会需求量大,主要集中在山东、江苏、安徽、河南、广西、广东和陕西等地种植
4
2
10
[1]
近年来,虽然我国加大了对农业机械研究的投入,大蒜机械得到了一定的发展,但播种技术不够成熟,还没有建立有效的大蒜种植体系。大蒜播种机械化水平相对较低,新技术和新机具的研究开发力度还不够,已成为制约我国大蒜生产的主要问题。在充分吸取国内外现有机型特点的基础上,研发符合我国农村动力现状和大蒜种植农艺要求的大蒜播种机,保证大蒜鳞芽的朝向和发药率,实现大蒜播种的机械化,对提高劳动生产率、降低作业成本和劳动强度、增加农民收入以及实现产业化经营具有重要意义。
。我国大蒜种植面
[2-3]
积约为3.33@10hm,约占世界总种植面积的1/3,产量约为1.6@10kg,占全球的75%
。美国等发达
国家的大蒜生产基本上实现了规模化种植和规范化管理,大蒜的播种、田间管理和收获均实现机械化作业
[4]
。我国的大蒜生产仍以人工为主,耗时较多,劳
[5-6]
动强度大。大蒜播种多采用锄头开浅沟、人工点播蒜种和覆土的种植方式
。
目前,大蒜机械种植技术主要有大蒜点播技术、大蒜播种技术和全自动大蒜栽种技术。现有的大蒜播种机多引进了日本和韩国的机型。压穴式大蒜栽种机采用机械压出半球面形孔穴,然后投种到穴内,靠穴内球面来控制鳞芽朝向。法国和捷克斯洛伐克生产的大蒜栽种机采用特定机构扶正蒜头和振动抖槽定向器来解决蒜种在输送过程中的定向问题,但该机械机构复杂且庞大,价格较高,鳞芽直立度没有保证
[7-8]
1 播种机的结构及工作原理
大蒜播种机与8.82kW小四轮拖拉机配套,采用先播种后覆膜的种植方式,一次作业能够完成开沟、播种、覆土、镇压、覆膜和膜上覆土等多道工序,满足大蒜的播种要求。大蒜播种机结构紧凑、合理,动力消耗低,主要由悬挂架、种子箱、排种器、地轮、覆土装置、压膜轮、覆膜辊、覆膜开沟铲、镇压轮、覆土圆盘和开沟器组成,其结构如图1所示。
工作时,大蒜播种机在小四轮拖拉机的带动下前进。地轮(4)通过链条驱动排种器(3)转动,实现播种器的均匀播种;同时种箱(2)内的蒜瓣在自重的作用下,进入排种盘,随着排种盘的旋转进入导种管,并滑入开沟器(11)所开的种沟内;随后,播种后的种沟由覆土圆盘(10)覆土,实现大蒜种的覆盖;镇压轮(9)将地面和种沟压实,保证地表的平整;地膜通过覆膜辊(7)将地膜铺放在地面上,由压膜轮(6)将地膜两边压入覆膜开沟铲(8)开的地膜沟中;最后,通过覆土装置(5)实现地膜的压实和覆土。其主要技术参数为:
挂节方式:全悬挂
。中国农业机械化科学研究院研发的2ZDS-5
型自走式大蒜栽植机,一次可完成5行大蒜的栽种,生产率是人工栽种效率的25倍,在蒜种喂入、蒜种鳞芽方向的控制等技术方面有了一定突破,但是还没有在大田中推广应用。2DBQ-2型便携式人工大蒜播种器是一种半机械化设备,减少了人员的弯腰和蹲下动作,但播种的均匀性和质量相对不高
[9-14]
。
收稿日期:2009-11-08
作者简介:王方艳(1979-),女,山东淄博人,工程师,工学硕士,(E-mail)wfy_66@163.com。
##
2010年8月
2
-1
农机化研究 第8期
2.2 开沟覆土装置
开沟覆土装置主要由开沟器、沟深调节杆、支撑柱、挡板和覆土盘组成,如图3所示。开沟覆土装置能够实现播种机作业的开沟和种沟的覆土,其工作深度可通过调节沟深调节杆实现25~60mm的播种深度的要求。箭铲式开沟器破土能力强,开沟直,适应性好,结构简单,开沟宽度能够符合播种要求。为了减少工作阻力,开沟器的铲面升角为40b,开沟宽度为60mm。开沟器后方的挡板可以防止排种管的堵塞和种沟的掩埋。覆土圆盘覆土量大,阻力小,在覆土时不改变种子在种沟内的位置,可以很好地完成种沟的覆土。同时,覆土圆盘具有一定起垄作用,能够在种沟上形成小的种垄。种垄经镇压装置压实后,可确保大蒜的相对固定,防止发芽时被顶出地表,对大蒜的生长和过冬具有较好的保护作用。
配套动力/kW:8.82小四轮拖拉机作业效率/hm#h:12.5~60播种行数/行:5行距/mm:200株距/mm:170播种深度/mm:30~40铺膜宽度/mm:1000~1100覆土厚度/mm:20
1.悬挂架 2.种子箱 3.排种器 4.地轮 5.覆土装置 6.压膜轮7.覆膜辊 8.覆膜开沟铲 9.镇压轮 10.覆土圆盘 11.开沟器
图1 大蒜播种机结构简图Fig.1 Structureofcottonseeder
2 主要部件的设计
2.1 地轮
地轮结构要求简单实用,符合承重和提供动力的要求,如图2
所示。
1.开沟器 2.沟深调节杆 3.支撑柱 4.挡板 5.覆土盘
图3 开沟覆土装置
Fig.3 Furrowsoilandcoveringdevice
2.3 排种装置
排种装置是播种机的重要部件,决定着大蒜的播种质量。由于大蒜的蒜瓣形状不规则,排种装置采用了窝眼轮式排种器。该排种器的排种量均匀稳定、适应性强,工作可靠,不损伤种子。为了便于蒜种的充填和减少种子的损伤,排种器的型孔为椭圆形。排种装置主要由种子箱、窝眼轮、机壳和导种管组成,如图4
所示。
1.轮齿 2.轮缘 3.轮毂 4.辐条
图2 地轮结构Fig.2 Structureofterrawheel
根据农艺要求,棉花株距为170mm,拖拉机作业速度为1.2m/s。考虑排种器的排种和机械的协调性,地轮转动1周播10个蒜种,则地轮直径d=542mm。用类比法取地轮的宽度B=50mm,轮沿厚D=3mm。辐条选择直径为<8的钢筋8根。
##
1.种子箱 2.窝眼轮 3.机壳 4.导种管
图4 排种装置
Fig.4 Structureofseedingdevice
C)种子的单位容积质量(kg/L)。求得,种子箱的容积VU80(L)。
考虑蒜种子之间的间隙比较大,留有10%的余量,则每个种子箱的容积不小于16L。种子箱体采用大型薄钢板压制焊接而成,基本尺寸为300mm@180mm@410mm。2.4 镇压装置
播种后的种沟由覆土圆盘覆土后在种沟上方形成一定的隆起。种沟上疏松的土壤对越冬的大蒜是一种威胁,影响着大蒜的出芽率。为此,对种沟进行镇压,确保大蒜在土壤中的相对固定。镇压轮采用橡胶材料制成,减轻了整机的质量,起到了减震的作用,提高了机械的适应性。镇压装置结构如图5
所示。
工作时,地轮通过链传动带动窝眼轮缓缓转动。蒜种靠自身重力充入窝眼轮的型孔内,并随着窝眼轮的转动实现清种。当窝眼轮型孔转到导种管入口时,蒜种在重力作用下落入方形导种管内,并滑入开沟器所开的种沟内。由于蒜种的重心远离鳞芽,蒜种通过在导种管内的下滑可自动调整蒜种鳞芽的朝向。2.3.1 窝眼轮参数
窝眼轮的尺寸关系到播种质量和整体结构。窝眼轮直径较大时,可提高蒜种的充种率,减少蒜种的漏播;降低投种高度,有利于提高播种的准确性和均匀性。试验得知,窝眼轮的线速度一般不大于0.2m/s。
Vp=PDq(1+D)Vm/(Zt)
式中 Vp)排种器线速度;
Vm)播种机的作业速度; D)窝眼轮直径; q)穴粒数; D)地轮滑移率; Z)排种盘型孔数; t)穴距或株距。
将Vp=0.2m/s,Vm=1.2m/s,q=1,D=0.05,t=0.17m代入公式,求得Z=111D。根据大蒜播种机的工作情况,选取Z=20,则D=180mm。根据大蒜的实际情况,确定窝眼轮的型孔深度为15mm,型孔开口为40mm。
2.3.2 种箱的容积
根据农机的作业要求,种子箱的容量应该满足一定工作地长的需要,主要由播种的工作幅宽、播种量、播种行程和种子单位容积质量而定。箱底的倾斜角大于种子的自然休止角,以保证种子顺利流入排种器内。设种箱的工作幅宽为B,则
B=nb=TG/Pm
式中 T)拖拉机的额定牵引力(N),
G)拖拉机牵引力利用系数,
Pm)播种机每米幅宽的工作阻力(N/m)。将T=2.49kN,Pm=1.8kN/m,G=0.85代入公式,求得B=1.18m。根据实际情况,确定的工作幅宽B=nb=1m<1.18m,满足要求。
设大蒜种箱容积为V,播种量为166.75kg,一次作业行走600m,大蒜种子的容重为0.94g/cm。
V=
式中 Qmax)最大容量;
B)工作幅宽; L)工作的路径长度;
##
3
1.镇压轮 2.机架图5 镇压装置Fig.5 Suppressiondevice
2.5 铺膜覆土装置
播种机采用先播种后覆膜的播种方式。铺膜装置主要由覆土圆盘、压膜轮、膜辊和送土花篮组成,如图6
所示。
QmaxBL
1333C
1.机架 2.压膜轮 3.覆土圆盘 4.送土花篮 5.覆膜辊
图6 铺膜覆土装置结构图
Fig.6 Structureofspreadingmembraneandcoveringsoildevice
覆膜辊直径为80mm,长为1200mm。其结构简
中蒜种的直立和鳞芽的朝向,需要后期进一步改进和完善。参考文献:
[1] 管正学,王建立,张学予.我国大蒜资源及开发利用研究
[J].资源科学,1994(5):54-59.
[2] 张晓辉,李法德,李修渠,等.4DS-2型大蒜收获机的设
计[J].农机与食品机械,1997(5):15-16.
[3] 范伯仁.4KU-130、4S-60地下根茎类作物收获机的开
发与应用[J].江苏农机化,2003(5):15.
[4] 胡志超,王海鸥,吴峰,等.美国大蒜机械化生产与加工
概况[J].安徽农业科学,2007,35(13):4059-4061.[5] 郭洪云,樊治成,傅连海.大蒜鳞茎形成生理研究进展
[J].山东农业大学学报,1998,29(2):257-260.[6] 金诚谦,袁文胜,吴崇友,等.大蒜播种时鳞芽朝向对大
蒜生长发育影响的试验研究[J].农业工程学报,2008,24(4):155-160.
[7] 张祖芬,文静.大蒜穴播机的研制及应用效益分析[J].
江苏农机化,2007(3):28-31.
[8] 韦忠海,何贤彪.蒜瓣不同处理对大蒜出苗和生长的影
响[J].浙江农业科学,2000(4):195-196.[9] 徐培丸.国外大蒜生产[J].云南农业,2002(9):26.[10] 李效锋.大蒜挖掘机:中国,00214628.2[P].2001-02
-28.
[11] 杨国立.大蒜播种机:中国,02214834.5[P].2003-04
-23.
[12] 刘赞东,白玉成,王文堂.大蒜栽植机:中国,02148764.2
[P].2004-06-02.
[13] 刘赞东,白玉成,王文堂.大蒜栽植机:中国,02235945.1
[P].2003-04-23.
[14] 石荣玲.4S-60型大蒜收获机试验分析[J].江苏农机
化,2003(4):16.
单,被海绵包裹,具有较好的伸缩性,两端通过/70型槽连接于机架上,换膜方便快捷,覆膜辊挂接结构如图7所示。覆土圆盘直径为280mm,内侧有刀刃。作业过程中,塑料薄膜通过膜辊(5)铺至种床上,由压膜轮(2)将塑料薄膜边压入两侧的覆膜沟内,利用覆土圆盘(3)和送土花篮(4)将土壤归拢,并在膜边和膜上
覆土。
1.机架 2."7"型槽 3.覆膜辊
图7 挂接结构Fig.7 Articulatedstructure
3 结论
1)本文设计的大蒜播种机采用先播种后覆膜的播种方式,一次性可以完成大蒜播种过程中的开沟、播种、镇压、覆膜和覆土等作业。
2)大蒜播种机一次可完成5行大蒜的播种任务,具有生产率高、结构简单、紧凑、性能稳定以及工作效果好等特点,可以有效地降低劳动强度,满足生产需要,是值得推广和生产的机械。
3)由于蒜种的尺寸不够规则,蒜种鳞芽的控制仍旧是一个不可忽略的问题。如何更好地保证播种过程
DesignandAnalysisofGarlicSeeder'sMajorPart
WangFangyan
(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,China)Abstract:Basedontheinvestigationandanalysisofthepresentsituationofgarlicplantingandgarlicproductionmecha-nization,thegarlicseederwasdesigned,andwhichreliabilitywasbetterandproductivitywashigher.Themachinecanperformtheopening,seeding,layingmembraneandpackingoperationsandsoononce.Themajorpartsofmachinewerestudiedanddesignedforexploringoperatingprincipleandnewstructure,whichinfluencethegarlicseederperformance.Andthestudyresultsofthemachinecanprovidereferenceforfurtherresearchongarlicseederandsimilarequipment.Keywords:garlic;seeder;design
##
2010年8月 农机化研究 第8期
大蒜播种机主要部件的设计及分析
王方艳
(青岛农业大学机电工程学院,山东青岛 266109)
摘 要:在对我国大蒜播种和大蒜的机械化现状进行调研和分析的基础上,设计了一种大蒜播种机。重点阐述了大蒜播种机的结构和工作原理,并对其主要部件进行了设计计算,确定了主要结构。该机械结构紧凑,生产率高,可以在大蒜播种的过程中一次性完成开沟、播种、覆膜和覆土等作业,为研究大蒜播种机和同类机具提供了参考。
关键词:大蒜;播种机;设计
中图分类号:S223.2 文献标识码:A
文章编号:1003-188X(2010)08-0090-04
0 引言
大蒜是我国主要的经济作物和出口产品,其用途广泛,社会需求量大,主要集中在山东、南、广西、4
2
10【栽蒜机构造】
[1]
近年来,入,,但播种技术不够成熟,。大蒜播种机械,,已成为制约我国大蒜生产的主要问题。在充分吸取国内外现有机型特点的基础上,研发符合我国农村动力现状和大蒜种植农艺要求的大蒜播种机,保证大蒜鳞芽的朝向和发药率,实现大蒜播种的机械化,对提高劳动生产率、降低作业成本和劳动强度、增加农民收入以及实现产业化经营具有重要意义。
[2-3]
积约为3.33×10hm,1/3,产量约为1.6×10kg,75%
。美国等发达
国家的大蒜生产基本上实现了规模化种植和规范化管理,大蒜的播种、田间管理和收获均实现机械化作业
[4]
。我国的大蒜生产仍以人工为主,耗时较多,劳
[5-6]
动强度大。大蒜播种多采用锄头开浅沟、人工点播蒜种和覆土的种植方式
。
目前,大蒜机械种植技术主要有大蒜点播技术、大蒜播种技术和全自动大蒜栽种技术。现有的大蒜播种机多引进了日本和韩国的机型。压穴式大蒜栽种机采用机械压出半球面形孔穴,然后投种到穴内,靠穴内球面来控制鳞芽朝向。法国和捷克斯洛伐克生产的大蒜栽种机采用特定机构扶正蒜头和振动抖槽定向器来解决蒜种在输送过程中的定向问题,但该机械机构复杂且庞大,价格较高,鳞芽直立度没有保证
[7-8]
1 播种机的结构及工作原理
大蒜播种机与8.82kW小四轮拖拉机配套,采用先播种后覆膜的种植方式,一次作业能够完成开沟、播种、覆土、镇压、覆膜和膜上覆土等多道工序,满足大蒜的播种要求。大蒜播种机结构紧凑、合理,动力消耗低,主要由悬挂架、种子箱、排种器、地轮、覆土装置、压膜轮、覆膜辊、覆膜开沟铲、镇压轮、覆土圆盘和开沟器组成,其结构如图1所示。
工作时,大蒜播种机在小四轮拖拉机的带动下前
进。地轮(4)通过链条驱动排种器(3)转动,实现播种器的均匀播种;同时种箱(2)内的蒜瓣在自重的作用下,进入排种盘,随着排种盘的旋转进入导种管,并滑入开沟器(11)所开的种沟内;随后,播种后的种沟由覆土圆盘(10)覆土,实现大蒜种的覆盖;镇压轮(9)将地面和种沟压实,保证地表的平整;地膜通过覆膜辊(7)将地膜铺放在地面上,由压膜轮(6)将地膜两边压入覆膜开沟铲(8)开的地膜沟中;最后,通过覆土装置(5)实现地膜的压实和覆土。其主要技术参数为:
挂节方式:全悬挂
。中国农业机械化科学研究院研发的2ZDS-5
型自走式大蒜栽植机,一次可完成5行大蒜的栽种,生产率是人工栽种效率的25倍,在蒜种喂入、蒜种鳞芽方向的控制等技术方面有了一定突破,但是还没有在大田中推广应用。2DBQ-2型便携式人工大蒜播种器是一种半机械化设备,减少了人员的弯腰和蹲下动作,但播种的均匀性和质量相对不高
[9-14]
。
收稿日期:2009-11-08
作者简介:王方艳(1979-),女,山东淄博人,工程师,工学硕士,(E-mail)wfy_66@163.com。
・90・
2010年8月 农机化研究 第8期【栽蒜机构造】
配套动力/kW:8.82小四轮拖拉机作业效率/hm・h:12.5～60播种行数/行:5行距/mm:200株距/mm:170播种深度/mm:30～40铺膜宽度/mm:1000～1100覆土厚度/mm:
20
2
-1
2.2 开沟覆土装置
开沟覆土装置主要由开沟器、沟深调节杆、支撑柱、挡板和覆土盘组成,如图3所示。开沟覆土装置能够实现播种机作业的开沟和种沟的覆土,其工作深度可通过调节沟深调节杆实现25～60mm的播种深度的要求。箭铲式开沟器破土能力强,开沟直,适应性好,结构简单,开沟宽度能够符合播种要求。为了减少工作阻力,开沟器的铲面升角为40°,开沟宽度为60mm。开沟器后方的挡板可以防止排种管的堵塞和
种沟的掩埋。覆土圆盘覆土量大,阻力小,在覆土时不改变种子在种沟内的位置,可以很好地完成种沟的覆土。同时,覆土圆盘具有一定起垄作用,能够在种沟上形成小的种垄。种垄经镇压装置压实后,可确保大蒜的相对固定,防止发芽时被顶出地表,对大蒜的
。
1.悬挂架 2.种子箱 3.7.覆膜辊 8.覆膜开沟铲 11.开沟器
图1 大蒜播种机结构简图
Fig.1 Structureofcottonseeder
2 主要部件的设计
2.1 地轮
1.开沟器 2.沟深调节杆 3.支撑柱 4.挡板 5.覆土盘
图3 开沟覆土装置
Fig.3 Furrowsoilandcoveringdevice
地轮结构要求简单实用,符合承重和提供动力的要求,如图2所示
。
2.3 排种装置
排种装置是播种机的重要部件,决定着大蒜的播种质量。由于大蒜的蒜瓣形状不规则,排种装置采用了窝眼轮式排种器。该排种器的排种量均匀稳定、适应性强,工作可靠,不损伤种子。为了便于蒜种的充填和减少种子的损伤,排种器的型孔为椭圆形。排种装置主要由种子箱、窝眼轮、机壳和导种管组成,如图
4所示。
1.轮齿 2.轮缘 3.轮毂 4.辐条
图2 地轮结构
Fig.2 Structureofterrawheel
根据农艺要求,棉花株距为170mm,拖拉机作业速度为1.2m/s。考虑排种器的排种和机械的协调性,地轮转动1周播10个蒜种,则地轮直径d=542mm。
用类比法取地轮的宽度B=50mm,轮沿厚δ=3mm。辐条选择直径为<8的钢筋8根。
・91・
1.种子箱 2.窝眼轮 3.机壳 4.导种管
图4 排种装置
Fig.4 Structureofseedingdevice
2010年8月 农机化研究 第8期
工作时,地轮通过链传动带动窝眼轮缓缓转动。蒜种靠自身重力充入窝眼轮的型孔内,并随着窝眼轮的转动实现清种。当窝眼轮型孔转到导种管入口时,蒜种在重力作用下落入方形导种管内,并滑入开沟器所开的种沟内。由于蒜种的重心远离鳞芽,蒜种通过在导种管内的下滑可自动调整蒜种鳞芽的朝向。2.3.1 窝眼轮参数
γ— 种子的单位容积质量(kg/L)。
求得,种子箱的容积V≈80(L)。
考虑蒜种子之间的间隙比较大,留有10%的余量,则每个种子箱的容积不小于16L。种子箱体采用大型薄钢板压制焊接而成,基本尺寸为300mm×180mm×410mm。2.4 镇压装置
窝眼轮的尺寸关系到播种质量和整体结构。窝眼轮直径较大时,可提高蒜种的充种率,减少蒜种的漏播;降低投种高度,有利于提高播种的准确性和均匀性。试验得知,窝眼轮的线速度一般不大于0.2m/s。
)Vm/(Zt)Vp=πDq(1+δ式中 Vp—排种器线速度;
Vm—播种机的作业速度; D—窝眼轮直径; q—穴粒数;
δ —地轮滑移率; Z—排种盘型孔数; t—穴距或株距。
将Vp=0.2m/s,Vm/q1,=05,t=0.17m代入公式,求得Z111D。根据大蒜播种机的
播种后的种沟由覆土圆盘覆土后在种沟上方形成一定的隆起。种沟上疏松的土壤对越冬的大蒜是一种威胁,影响着大蒜的出芽率。为此,对种沟进行镇压,确保大蒜在土壤中的相对固定。镇压轮采用橡胶材料制成,减轻了整机的质量,起到了减震的作用,提高了机械的适应性。镇压装置结构如图5所示
。
1.镇压轮 2.机架
图5 镇压装置
Fig.5 Suppressiondevice
工作情况,选取Z=20,则D=180mm。根据大蒜的实际情况,确定窝眼轮的型孔深度为15mm,型孔开口为40mm。
2.3.2 种箱的容积
2.5 铺膜覆土装置
播种机采用先播种后覆膜的播种方式。铺膜装置主要由覆土圆盘、压膜轮、膜辊和送土花篮组成,如图6所示
。
根据农机的作业要求,种子箱的容量应该满足一定工作地长的需要,主要由播种的工作幅宽、播种量、播种行程和种子单位容积质量而定。箱底的倾斜角大于种子的自然休止角,以保证种子顺利流入排种器内。设种箱的工作幅宽为B,则
η/PmB=nb=T式中 T—拖拉机的额定牵引力(N),
η— 拖拉机牵引力利用系数,
Pm—播种机每米幅宽的工作阻力(N/m)。将T=2.49kN,Pm=1.8kN/m,η=0.85代入公式,求得B=1.18m。根据实际情况,确定的工作幅宽
B=nb=1m<1.18m,满足要求。
设大蒜种箱容积为V,播种量为166.75kg,一次作业行走600m,大蒜种子的容重为0.94g/cm。
V=
QmaxBL
3
γ1333
1.机架 2.压膜轮 3.覆土圆盘 4.送土花篮 5.覆膜辊
式中 Qmax—最大容量;
B—工作幅宽; L—工作的路径长度;
・92・
图6 铺膜覆土装置结构图
Fig.6 Structureofspreadingmembraneandcoveringsoildevice
覆膜辊直径为80mm,长为1200mm。其结构简
2010年8月 农机化研究 第8期
单,被海绵包裹,具有较好的伸缩性,两端通过“┓”型槽连接于机架上,换膜方便快捷,覆膜辊挂接结构如图7所示。覆土圆盘直径为280mm,内侧有刀刃。作业过程中,塑料薄膜通过膜辊(5)铺至种床上,由压膜轮(2)将塑料薄膜边压入两侧的覆膜沟内,利用覆土圆盘(3)和送土花篮(4)将土壤归拢,并在膜边和膜上覆土
。
中蒜种的直立和鳞芽的朝向,需要后期进一步改进和完善。参考文献:
[1] 管正学,王建立,张学予.我国大蒜资源及开发利用研究
[J].资源科学,1994(5):54-59.
[2] 张晓辉,李法德,李修渠,等.4DS-2型大蒜收获机的设
计[J].农机与食品机械,1997(5):15-16.
[3] 范伯仁.4KU-130、4S-60地下根茎类作物收获机的开
发与应用[J].江苏农机化,2003(5):15.
[4] 胡志超,王海鸥,吴峰,等.美国大蒜机械化生产与加工
概况[J].安徽农业科学,2007,35(13):4059-4061.
[5] 郭洪云,樊治成,傅连海.大蒜鳞茎形成生理研究进展
[J].山东农业大学学报,1998,29(2):257-260.[6] 金诚谦,袁文胜,吴崇友,等.大蒜播种时鳞芽朝向对大
蒜生长发育影响的试验研究[J].农业工程学报,2008,
24(4):155-160.
1.机架 2."┓"型槽 3.覆膜辊
[7 ,.[J].
图7 挂接结构
Fig.7 Articulatedstructure
,():],3 结论
1)[J].浙江农业科学,2000(4):195-196.
[9] 徐培丸.国外大蒜生产[J].云南农业,2002(9):26.[10] 李效锋.大蒜挖掘机:中国,00214628.2[P].2001-02
-28.
[11] 杨国立.大蒜播种机:中国,02214834.5[P].2003-04
-23.
[12] 刘赞东,白玉成,王文堂.大蒜栽植机:中国,02148764.2
[P].2004-06-02.
[13] 刘赞东,白玉成,王文堂.大蒜栽植机:中国,02235945.1
[P].2003-04-23.
[14] 石荣玲.4S-60型大蒜收获机试验分析[J].江苏农机
播种方式,一次性可以完成大蒜播种过程中的开沟、播种、镇压、覆膜和覆土等作业。
2)大蒜播种机一次可完成5行大蒜的播种任务,具有生产率高、结构简单、紧凑、性能稳定以及工作效果好等特点,可以有效地降低劳动强度,满足生产需要,是值得推广和生产的机械。
3)由于蒜种的尺寸不够规则,蒜种鳞芽的控制仍旧是一个不可忽略的问题。如何更好地保证播种过程
化,2003(4):16.
DesignandAnalysisofGarlicSeeder’sMajorPart
WangFangyan
(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,China)Abstract:Basedontheinvestigationandanalysisofthepresentsituationofgarlicplantingandgarlicproductionmecha2nization,thegarlicseederwasdesigned,andwhichreliabilitywasbetterandproductivitywashigher.Themachinecanperformtheopening,seeding,layingmembraneandpackingoperationsandsoononce.Themajorpartsofmachinewerestudiedanddesignedforexploringoperatingprincipleandnewstructure,whichinfluencethegarlicseederperformance.Andthestudyresultsofthemachinecanprovidereferenceforfurtherresearchongarlicseederandsimilarequipment.Keywords:garlic;seeder;design
・93・
本文来源：http://www.guakaob.com/jianzhugongchengkaoshi/849542.html