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第三章 种植机械第一节 概 述第二节 播种机的类型和一般构成 第三节 排种器第四节 开沟器第五节 播种机其他部件第六节 播种机的使用与调整第一节 概 述播种是农业生产过程中六大环 节之一,播种机械化是农业机械化 过程中最为复杂,也是最为艰巨的 工作。播种机械所面对的播种方式 、作物种类、品种等变化繁多,这 就需要播种机械有较强的适应性和 能满足不同种植要求的工作性能。一、播种方法我国地域辽阔,作物生产的环境、条 件、种植方式等多种多样,南北方有着明 显的差异。北方表现为旱地作业,以向土 壤中播入规定量的种子为主要种植手段, 所用机具为播种机械,这样可充分利用土 壤中的水分和温度使之出苗、生长,适时 播种成为关键。而南方则表现为水田作业 ,种植方式主要是幼苗移栽,所用机械为 栽植机械或插秧机械。 但是,近几年来有些作物的种植 方式发生了逆转,如玉米、棉花出现 了工厂化育苗然后进行移栽,且已证 明在干旱缺水地区大有取代播种机的 趋势。而世代以栽植为主要种植手段 的水稻、地瓜等作物,由于种植技术 的革新现在出现了直播(水稻须进行 种子催芽处理,地瓜须进行防腐处理 ),可大大简化生产过程,降低作业 周期和生产成本。 上述一些先进的种植手段 由于技术、设备、条件、环境 等因素的限制,有些尚处于小 范围试用阶段,真正用于现阶 段农业生产的种植方式仍然是 经典的和传统的,总结起来大 致有以下几种方式:撒播、条 播、穴播、精密播种、铺膜播 种、免耕播种。1、撒播:将种子按要求的播量撒布于 地表的方式。一般作物播种很少使用 这种方法,多用于大面积种草、植树 造林的飞机撒播。 2、条播:将种子按要求的行距、播量 和播深成条的播入土壤中,然后进行 覆土镇压的方式。种子排出的形式为 均匀的种子流,主要应用于谷物播种 :小麦、谷子、高粱、油菜等。 b3、穴播:(点播):按照要求的行距、穴 距、穴粒数和播深,将种子定点投入种穴内 的方式。主要应用于中耕作物播种:玉米、 棉花、花生等。与条播相比,节省种子、减 少出苗后的间苗管理环节,充分利用水肥条 件,提高种子的出苗率和作业效率。t4、精密播种:按精确的粒数、间 距、行距、播深将种子播入土壤 的方式。是穴播的高级形式。t4t方形播种5铺膜播种 播种时在种床表面铺上塑料薄膜,种 子出苗后,幼苗长在膜外的一种播种方式。这种方 式可以是先播下籽种,随后铺膜,待幼苗出土后再 由人工破膜放苗;也可以是先铺上膜,随即在膜上 打孔下种。铺膜播种有以下优点: (1)提高并保持地温 (2)减少土壤水分蒸发 (3)改善植株光照条件 (4)改善土壤物理性状和肥力 (5)可抑制杂草生长 6免耕播种免耕技术的基本内容是在前茬 作物收获后,土地不进行耕翻,让 原有的稿秆、残茬或枯草覆盖地面 ;待下茬作物播种时,用特制的免 耕播种机直接在茬地上进行局部的 松土播种;并在播种前或播种后喷 洒除草剂及农药。 根据气候环境和土地情况的不同,有些地区在施行 免耕法的过程中,也用圆盘耙或松土除草机在收获 后或播种前进行表土耕作以代替犁耕;有些地方, 每隔两三年也用铧式犁或凿式犁深耕一次。因此免 耕技术在不同地区有不同的名称,如免耕法、少耕 法、覆盖耕作法、直接播种法等。这种方法与常规 耕作法相比,可以减少机具投资费用和土壤耕作次 数,因而可降低生产成本、减少能耗、减轻对土壤 的压实和破坏,并可减轻风蚀、水蚀和土壤水分的 蒸发与流失。但是采用免耕法是有条件的,必须与 作物栽培技术密切配合。由于不进行土壤翻耕,害 虫杂草较多。故对灭草剂和杀虫剂的需要量较大, 质量要求也较高。这就有可能抵消掉因少耕而节约 下来的成本。免耕播种在免耕法中占有重要地位。 目前,某些作物(如大豆)采用精密点播和窄行密 植平作的方法,免去中耕作业,可以较大幅度提高 作物的产量和降低作业成本,是一种新型的种植方 法。二、播种的农业技术要求播种的农业技术要求包括播量、行 距、株距(或穴距)、播种均匀度、播 种深度、覆土深度及压密程度等。各种 作物的播种要求不同,同一种作物因地 区、耕作制度的不同也会有很大差异。 我国华北、西北、东北、苏北、河南等 地几种主要作物播种的农业技术要求。 播种时应根据当地的农业技术要求。详 细见书中P109页表31。第二节 播种机械的类型及一般构造1、基本类型:播种机械主要是根据播种方法进行分类 ,主要有:谷物条播机,中耕作物穴播机、精密播种机三种机型的辅助部件基本相同,只是其核心工 作部件排种器有较大差异。 2、基本结构条播机的工作过程2、基本结构中耕作物播种机2、基本构成播种机类型很多,结构形式不尽相 同,但其基本构成是相同的。如图所示 :种肥箱排种器机架行走轮传动装置开沟器覆土器镇压轮基本构成:机架、传动装置、种肥箱、排 种器、排肥器、行走装置、开 沟器、覆土器、镇压器等。其中,排种器是播种机的核心工作部件 ,开沟器则是播种机的重要辅助部件。 因此,本章的重点讲述排种器的结构、 类型、基本理论和开沟器等。 思考题1、常用的播种方法及播种机的类型 ?2、播种机的一般组成有哪些?第三节 排种器一、对排种器的技术要求 二、排种器的类型三、外槽轮式排种器四、水平圆盘式排种器第二节 排种器对于任何一种播种机来说,核心就是排种 器,他决定播种机工作质量和工作性能优劣的 重要因素,播种机能否满足农业技术的要求或 满足程度如何,在很大程度上主要取决于排种 器的工作状况。 排种器的工艺实质是:通过排种器对 种子的作用,将种子由群体化为个体、 化为均匀的种子流或连续的单粒种子。 一、对排种器的技术要求: 1、播种量稳定; 2、排种均匀;3、不损伤种子;4、通用性好且使用范围大;5、调整方便、工作可靠;二、排种器的类型由于播种要求、作物种类、作物品种、作业区 经济水平和技术水平等存在较大的差异,目前使用 的排种器种类繁多,主要是按照播种方法进行分类 的。目前,常用的排种器总共分为二大类:条播排种器: 槽轮式、 磨盘式、离心式、 气力式; 穴播排种器: 型孔盘式、 气力式。 型孔轮式、 在上述这些类型的排种器中,以外槽轮式排种器和水平圆盘式排种器最具 有代表性,其他类型的排种器大多是在上述排种器的基础上的演进产物,我们 授课的重点将放在外槽轮式排种器和水平圆盘式排种器上。三、外槽轮式排种器1、基本构成:外槽轮、 排种盒、排种舌、阻种 套、排种轴等。 图3-15 外槽轮式排种器 -排种杯 2-阻塞轮 3-挡圈 4-清种方轴5-弹簧 6-排种舌 7-排种轴 8-外槽轮图3-16 带动层曲线 bb-带动层曲线 Co-带动层厚度2、工作特点:通用性好;播量稳定;播量调节方便;结构简单;有脉动现象。3、工作原理:外槽轮转动时,种子逐次充满于 凹槽内,随之转动,种子在排种轮槽齿的强制推 动下经排种口排出(强制层)。同时处于槽轮外 缘的厚度为C的一层种子利用种子之间的摩擦力 和槽齿凸尖对种子的间断性冲击,以较低的速度 被带出,该层种子被称为带动层。C带动层以外的种 子被称为静止层 。所以,外槽轮 排种器每转排量 是强制层和带动 层的迭加。 设:d外槽轮直径,d=40.4Z外槽轮齿数,Z=8,10,12L外槽轮有效工作长度 C带动层厚度,小麦:0.30.4cm 种子容重,小麦:0.750.79 g / cm3 种子充满系数,0.60.8 f凹槽断面积t槽齿间距 强制层每转排量q1 q1= f .L .Z . . ,(t Z =d) =d Lf / t dC带动层每转排量q2 q2 =(d/2+C)2 (d/2)2 L = L(d C +C2 ) =d LC (C2太小忽略 )排种轮每转排量q = q1 + q2 q = d L(C + f / t)(克/转) 从公式中不难看出,影响外槽轮排种器工作性能 的因素很多,但主要是他的有效工作长度L,所以,目 前所使用的谷物条播机的播种量大多是通过改变外槽 轮的有效工作长度来进行调整的。 需要特别注意的是 : Lmin (1.52)种子长度Lmin (1.52)种子长度我们再观察一 遍外槽轮排种器的 结构和工作过程。 试验结果表明,当 排种轮有效工作长 度小于(1.52)种 子长度时,种子破 碎率急剧增加。?4、提高排种器均匀性的主要措施 排种器工作时,由于本身外槽轮结构的原 因,其排种过程不是连续的,而是有脉动现象 ,不符合谷物种子在行内连续播种的要求,为 此,在排种器设计时采取了如下措施:将排种器排种舌做成斜线状 ;将排种器由直槽改为螺旋槽 。 种子四、圆盘式排种器圆盘式排种器主要用于中 耕作物穴播和单粒精密播种, 按照圆盘的旋转方向可分为: 水平圆盘排种器、垂直圆盘排 种器和倾斜圆盘排种器等三种 类型。水平圆盘排种器:结构简单,低速工作时比较可 靠(Vm = 67km/h),但由于圆盘一般安装在地轮轴 上,从下种口到种沟距离较大(投种高度H),易造 成种子在沟内发生弹跳现象,致使株距合格率降低。 H种子箱排种器地轮传动装置开沟器垂直圆盘排种器: 圆盘一般与地轮同轴安装,传动机 构简单,投种高度低。但充种面积小,种子填充性 能差,因此其转速不可过快,机组前进速度较低。 H种子箱排种器地轮开沟器倾斜圆盘排种器:圆盘相对地面倾斜安装,排种口 在圆盘的最低点 ,充种区大,投种高度低,但传动 装置较为复杂。 种子箱倾斜圆盘H传动装置开沟器地轮上述几种排种器在农业生产中均有 应用,但水平圆盘排种器应用最广,故 在本内容中重点介绍该排种器。 水平圆盘排种器的 排种质量好坏首先取决 于种子能否准确的充入 型孔,这里我们把他称 之为种子的填充性能, 而决定种子填充性能的 因素主要有二个: 水平圆盘式排种器水平圆盘排种器的排种质量好坏首先取决于种子 能否准确的充入型孔,这里我们把他称之为种子的填 充性能,而决定种子填充性能的因素主要有二个: 型孔的形状和尺寸 : 种子的形状和尺寸种子数量种子在型孔内的排列 水平圆盘的线速度 Vp1、型孔的形状和尺寸:主要取决于种子的形状和尺寸、每个型孔内充种 数量和种子在型孔内的排列规律。 水平圆盘排种器的型孔形状主要有三种 :槽孔半圆孔圆孔适应能力强,应用最广型孔填充数量 一般须根据种子的品质、农艺要求来决定,以 玉米为例,玉米种植要求每穴 31粒,其尺寸表达 如下: lab种子在型孔内的排列规律 由于种子的充种过程是随机的,种子在型孔内的 排列也是随机的,须进行大量的试验和观察,用统计 学原理确定某种作物种子在型孔内的排列机率。 以玉米为例,为保证每穴播种数量为31粒,则每 个型孔内必须同时填充31粒。经大量的试验表明,玉 米种子在型孔内的排列大致有以下几种情况: 横躺三粒竖站三粒站二躺一躺二站一ABLABLABLABL试验结果和统计规律表明,躺二站 一的填充机率占75%左右,是确定型孔 尺寸的主要依据,型孔尺寸确定如下: ABLlab75%Ll + aBbA2a允许的填充尺寸间隙=0.75-1.5 mm 如果种子经过严格的筛选且品质又 能得到充分保障的话,型孔的尺寸确定 就比较准确,排种器工作质量较高。至 于排种圆盘的大小、型孔的数量则根据 拖拉机的前进速度、排种器的传动比、 作物种植株距的要求来确定。液体包衣药膜涂层丸粒化处 理包 裹肥料、 农药,迅 速降解种子2、水平圆盘排种器的线速度Vp的确定 我们已经多次阐明了这样一个结论,为了保证播种 质量,首先满足型孔填充的要求,这需要一定的填充 空间和填充时间,填充空间由已经确定了的型孔来完 成,填充时间则由水平圆盘的线速度来控制。种子从填充开始即为自由落体运动 ,Vpt填充性能,Vpt 填充性能Q,因此,必须首先确定 水平圆盘确保种子填充的极限线速度。 VpLLd/2d/2d设:种子近似为一球形,每个型孔只填充一 粒种子(多粒时可视为一
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