播种机械行业管理分析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 播种施肥机械,第一节 概 述,第二节 播种机的类型,第三节 排种器,第四节 开沟器,第五节 播种机应用,第六节,施肥机械,第二章 整地机械,引 言,第一节 圆盘耙及其理论计算,第二节 旋耕机及其理论分析,引 言,耕地后土垡间有很大的空间，土块较大、地表不平，尚不能进行播种作业，须进行松碎平整作业，以达到地表平整、上松下实的农作物栽培要求。这项工作一般由整地机械来完成。,整地机械的种类很多，根据不同作业的需要有以下几种类型：钉齿耙、圆盘耙、悬耕机、滚轧耙、镇压器等。其中，钉齿耙目前多用于蓄力作业，圆盘耙和悬耕机机械化应用较多。,本章的重点是圆盘耙和悬耕机的类型、结构、工作原理、理论分析和基本计算。,镇压器的作用,第一节 圆盘耙及其理论计算,一、圆盘耙的类型和表达方式,二、一般结构和工作过程,三、圆盘耙片的结构参数和基本计算,四、圆盘耙的牵引阻力,第一节 圆盘耙及其理论计算,圆盘耙始用于40年代，是替代钉齿耙的主要机具之一，目前国内外已广泛采用，他的主要特点是：被动旋转，断草能力较强，具有一定的切土、碎土和翻土功能，功率消耗少，作业效率高，既可在已耕地作业又可在未耕地作业，工作适应性较强。,圆盘耙的用途和类型,一、圆盘耙的类型和表达方式,1,、按与动力的连接方式分：牵引式、悬挂式和半悬挂式。,2、按耙片的直径分：,重型耙（660mm）,中型耙（560mm）,轻型耙（460mm）,3、按耙片的外缘形状分,全缘耙,缺口耙,全缘耙片易于加工制造，缺口耙片入土能力强，易于切断杂草、作物残茬等，但成本高。,4、按耙组的配置方式分,单列耙 、双列耙、组合耙、偏置耙、对置耙,圆盘耙型号的表达方式,1、型号的组成：1 B 字母 数字,农机序列好号,农机具组别号,圆盘耙的特性,耙的工作幅宽,（m）,2、型号全称：,QX,轻型悬挂耙,JX,中型悬挂耙,J, 中型耙,Z, 重型耙,例如：1BZQ4.5 重型牵引圆盘耙,二、一般结构和工作过程,1、结构组成：耙组、耙架、牵引架、偏角调节装置等。,2、,工作过程,耙片在空间的位置对土壤作用的影响,：,以地面为作业面，圆盘回转平面与地面垂直为基本工作条件，则有下列几种作用效果：,=0,0,时，只有滚动没有拖动，能切断杂草和土块，但无翻土能力，且难以达到预定的耙深。,Vm,=90,0,时， 耙片只有拖动没有滚动，有强烈的翻土能力，但断草能力几乎为零，且很容易造成土壤堆积和堵塞现象。,Vm,90,o,090,0,时，既有滚动又有拖动，是整地过程所需要的工作状态。,工作过程：耙地机组在牵引动力的作用下，圆盘耙片受重力和土壤反力的作用边滚动边切入土壤并达到预定耙深，由于耙片偏角的作用，耙组同时完成了切割土壤，切断杂草和翻扣的工作。,Vm,三、圆盘耙片的结构参数和基本计算,1,、耙片直径：,D = k a,max,式中：k,经验系数，,4 6,a,max,最大设计耙深,cm,2、圆盘球面半径：R=D/2sin,式中：扇形半角，2127,0,3、耙片厚度：选择时要充分考虑直径的大小、工作负荷等因素，一般用下式来确定圆盘厚度的大小。,=,（,0.008 ,0.012,）,D,重耙：=5 mm,中耙：=4 mm,轻耙：=3.5 mm,4,、耙片轴向安装间距b的确定,耙片间距对圆盘耙设计安装和使用耙组、保证其正常工作是非常重要的。轴向间距的大小直接影响耙组在耕作横断面内的对土壤加工和处理的程度、碎土质量。,间距太小易造成土壤堵塞，太大易产生漏耙。,要解决好这一矛盾，耙片轴向安装间距的合理选择是至关重要的。,验证结果表明，,不产生漏耙的条件与不产生堵塞的条件不能同时满足，既出现了二种结果：,b2 tg,不漏耙,a,b,（,1.52,）,a,不堵塞,这是农机具设计和使用中常出现的矛盾！,问题：,1、如何解决这一矛盾？,2、用取中间值的办法？,措施：,1、,首先以不产生堵塞的条件,b,（,1.52,）,a,确定圆盘耙片的轴向安装间距，保证耙组能入土工作,。,2、,然后采取配置相互交错排列的前后,2,列耙组，前耙组产生的漏耙由后列耙组进行处理，保证整台机组既不漏耙又不堵塞。,结论：,通常在生产实际过程中所应用的圆盘耙均为双列耙。,措施：,思考题,1、圆盘耙的类型和表达方式？,2、圆盘耙的一般构成？,3、耙片轴向安装间距二个条件及应用？,第二节 旋耕机及其理论分析,一、基本构成,二、主要类型,三、作业特点,四、工作原理,五、旋耕机刀片的运动分析,六、旋耕机作业质量控制,七、旋耕机的功率消耗,第二节 旋耕机及其理论分析,旋耕机应用的历史较短，用途不一，有些国家和地区作为耕地机械使用，有的用作整地机械，大多用于耕后松碎土壤和整平地表。在我国应用量逐年增加，尤其是北方干旱地区。,旋耕机他是一种工作部件主动旋转，以铣切原理加工土壤的耕耘机械。,一、,基本构成：机架、传动装置、刀辊、挡土罩、平地拖板等。,二、工作过程：,旋耕机刀片在动力的驱动下一边旋转，一边随机组直线前进，在旋转中切入土壤，并将切下的土块向后抛掷，与挡土板撞击后进一步破碎并落向地表，然后被拖板拖平。,三、,作业特点,碎土能力强、平整度高、对土壤的适应性好、纵向尺寸短、耕深小、功耗大、幅宽小、效率低。,四、主要类型,1、按与动力连接方式分：牵引式、 悬挂式、直连式。,2,、按刀轴安置方向分：横轴式、立轴式、斜轴式。,3,、,按动力传递路线分：侧边传动、中间传动。,侧边传动,中间传动,五、旋耕机刀片的运动分析,旋耕机工作时，刀片一边绕轴正向旋转，一边随机组作直线运动，因此，刀片的绝对运动轨迹是一条由旋转运动与直线运动合成的数学摆线，但是，由于二者之间的数值组合不同，其合成后的摆线形状存在较大的差异，并且对旋耕机最终的工作结果产生不同的影响，我们研究并分析旋耕机刀片的运动轨迹的目的就在于确定适用于旋耕机正常工作的条件及其量化指标。,1、刀片的绝对运动轨迹 （定性分析）,设：R旋耕机刀片端点的最大回转半径,V,m,机组前进速度,刀片回转角速度,t时间函数,则有：,V,d,刀片端点的切向速度，,V,d,=R,，令速比为：,= V,d,/ V,m,。,我们通过作图的方式确定刀片的绝对运动轨迹,x,y,2R,V,m,t,t,V,m,o,m,o,/,h,M,V,m,t,x,y,2R,t,V,m,o,m,o,/,h,M,X = R cost V,m,t y = R sint,M点的运动方程：,不同速比对旋耕机工作质量的影响,已知：,= V,d,/ V,m,，,由于速比的不同，其运动轨迹形状也不同，有,三,种情况：,1,1,1,我们考察一下这,3,种情况分别对旋耕机正常工作有那些影响，从而定性地决定旋耕机正常工作的基本条件。,根据旋耕机工作的特点我们了解到，旋耕机刀片先是切土，然后向后抛土，这一基本动作就需要旋耕机刀片从入土开始到抛土结束并抬离地面，其绝对运动轨迹上的任意一点的绝对速度的水平分速V,x,指向后方，既V,x,0，3种速比下的刀片绝对运动轨迹是否都能满足上述要求呢？我们做一下对比分析：,1,，短摆线,V,m,V,V,x,结论：V,x,0, 不能向后抛土,V,x,V= V,x,V,M,N,1，滚摆线,V,x,0，不能用,V,m,V,m,1，余摆线,在MN线下，V,x,0，满足,通过做图分析发现，只有1余摆线时刀片才能满足向后抛土的条件，并且只是轨迹最大弦长以下部分才能满足，设计和应用时要特别注意，刀片的工作深度不能超过这个范围。,影,响最大弦长高度的因素主要是刀片的尺寸、机组的前进速度和刀片的回转速度，既值。,在结构参数不变的情况下，值越大，轨迹最大,弦,长的值越大，其位置就越靠上，当,=,时，刀片端点的绝对运动轨迹为一数学圆，最大,弦,长在横轴处，耕深可达最大值，但这是不可能的，因为此时机组不在前进。而是原地扒窝。,因此,，,1,是旋耕机正常工作的定性条件。,R,V,m,=0，=,2,、机组速度,V,m,与刀片旋转速度的配合（定量分析）,上述分析只是定性的确定了刀片满足旋耕机正常工作的基本条件 1。实际上，的数值不同其形状差别很大，对工作质量和工作性能也有较大的影响，主要影响因素是机组速度V,m,与刀片旋转速度的大小和配合程度，必须找出他们之间的函数关系，然后加以量化处理。,V,m,t,x,y,2R,t,V,m,o,m,o,/,h,M,设：,M,点为刀片入土点，从开始入土到抛土结束并抬离地面均满足旋耕机正常工作的条件，,则有：,x = Rcost + V,m,t ， y = Rsint = Rh,x = Rcost + V,m,t ,y = Rsint = Rh ,要满足向后抛土的条件，刀片绝对运动轨迹上任意一点的绝对速度的水平分速V,x,0，根据上述方程，我们不难得出：,V,x,= x,/,=V,m,+ Rsint0,sin,t =,（,R,h,）,/ R,，代入上式得：,V,m, R（Rh）/ R0, V,m, （Rh）（定量）,结论：,旋耕机正常工作必须同时满足定性和定量二个条件，既：,定性条件：,1 （余摆线）,定量条件： V,m, （Rh）,该公式也可用下列公式表述：,h,R,V,m,/,，或,h,R,（,1,1/,）,V,m,（,R,h,）,h,R,V,m,/,h,R,（,1,1/,）,h？,上述公式主要反映了结构参数与运动参数对耕深的影响。如：,R,的变化对耕深的影响，我们很容易理解，但、,V,m,对,h,的影响就有些抽象了。实际上，前面我们已经做过解释：和,V,m,决定了值的大小，决定了刀片运动轨迹的形状。,V,m,（,R,h,）,h,R,V,m,/,h,R,（,1,1/,）,越大，其形状的最大玄长值也就越大，位置也越靠上，能满足耕深的轨迹高度越大。当时，V,m,0，（=R / V,m,），能满足向后抛土的轨迹高度为半径R。既h = R，反之，耕深就小，当0时，V,m,，=0，绝对运动轨迹为一条直线，没有环扣，也就无法向后抛土。,旋耕机运动参数一般的取值范围：,V,m,= 0.51.5 m/s，n = 190280 r/min，或= 410，h=816 cm。由于国外多采用大功率拖拉机，刀片材料好，旋耕机的工作深度可达2025cm，完全可以取代犁耙作业，减少拖拉机的进地次数，保护土壤不受更大的破坏。,六、旋耕机作业质量控制,由于旋耕机工作时是以铣切原理加工土壤的，这就使得刀轴上同一个回转平面内的刀片在相继入土和切削土壤的过程是间歇的。设：安装在刀轴上的同一个回转平面内的刀片数量为,Z,。,h,S,x,A,B,V,m,随着第一把刀在,A,点入土，刀片一面旋转，一面随机组直线前进，,t,时刻后，安装在同一个回转平面内的第二把刀开始在,B,点入土，那么，,AB=S,，定义为旋耕机刀片的切土节距。x一把刀在纵垂面内所能切土的厚度。,A,B,S,S = Vm.t,旋耕机切土节距,安装在同一回转平面内的刀片在转过相应安装角时间内机组所前进的距离。,设：同一安装平面内相邻刀片的安装角；,Z,同一安装平面内均匀安装的刀片数；,则有：Z=2，,=,t,；,同一安装平面内相邻二刀片相继入土的时间间隔为,：,t=,/,=2,/ Z,；,V,m,机组前进速度，,m/s,刀片回转角速度，r/s；,S = V,m,t = V,m,2,/ Z,= 60V,m,/ Z n,（,m,）,S = V,m,2,/ Z,= 60V,m,/ Z n （m）,由上式可以看出，改变Z、V,m,均可使S发生变化。一般来说，S越小越好，若使S小，可通过增加Z、n或减少V,m,的方法获得，但是，Z的过分增加易造成土壤杂草的堵塞，n的增加也将造成功率的消耗，V,m,的减少使生产效率下降，所以，在确定各个参数时要通盘考虑，一般情况下，通过适当的改变n和V,m,来达到不同整地要求的作业。,目前，国产旋耕机的结构参数和运动参数均有一定的确定范围，以免在使用过程中出现不必要的失误。具体如下：,Z=24,S=1012 cm 旱地作业,S=46 cm 粘重土壤和杂草地,S=89 cm 水田地,七、旋耕机刀片,旋耕刀是旋耕机的主要工作部件，刀片的形状和参数对旋耕机的工作质量、功率消耗影响很大。为适应不同土壤旋耕作业的需要，人们对旋耕刀的形状和结构进行了大量的研究。目前，卧式旋耕机上使用的旋耕刀主要有三大类：,1、旋耕刀的类型,凿形刀、直角刀、弯形刀,工作特点：,凿形刀：只有正面刃口，工作时凿尖首先从外部刺入土壤，然后在刀身的作用下使土壤破碎。入土能力强，松碎效果好，但容易缠草。,S,直角刀：直角刀刀刃口由正切刃和侧切刃组成，两刃口相交成90,0,左右，工作时先由正切刃从横向切开土壤，再由侧切刃由外向里逐渐切出土垡的侧面。刀身宽，刚性好，有一定的工作宽度，容易加工制造，但易缠草。,S,侧切刃,正切刃,弯形刀：弯形刀刃口由正切刃和侧切刃组成，但刃口不是直线而是曲线，其中，侧切刃口曲线为阿基米德螺线。工作时先由侧切刃沿纵向切开土壤，并先由刀片根部向外滑切，然后再由正切刃从横向切开土垡。切削阻力小，不易缠草，生产成本高。,S,侧切刃,正切刃,2、刀片在刀轴上的安装：螺旋线排列,思考题,1、何谓旋耕机？工作原理？作业特点？,2、旋耕机的主要组成？,3、旋耕机正常工作的二个条件？,4、为什么旋耕机刀片的运动参数能影响耕深的大小？,5、旋耕机切土节距的定义？,6、已知一旋耕机欲对某田快进行整地作业，旋耕机刀辊的转速为250r/min，同一回转平面内安装2把刀，农艺要求的切土厚度不得大于10cm，试确定机组的前进速度？（km/h）,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。,播种是农作物栽培的重要环节，必须适时并满足农艺要求，使作物苗齐苗壮，并获得良好的生长条件，为增产建立了可靠的基础。 机播可加快播种进度并提高播种质量，因而是农田作业机械化的重要环节。,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，目前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、穴播和精密播种、铺膜播种、免耕播种等。,1、撒播：将种子按要求的播量撒布于地表的方式,，,再用其他工具覆土的播种方法，称为撒播。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。,撒播时种子分布不大均匀，且覆土性差，出苗率低。在飞播中主要用于播种草籽或颗粒小的树籽，其优点是：播种速度快，播种均匀；可适时播种和改善播种质量。,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。 条播不计较种子的粒距，只注意一定长度区段内的粒数。条播时覆土深度一致，出苗整齐均匀，播种质量较好，条播的作物便于田间管理作业，应用很广，可用于播种多种作物。,b,3、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。,t,4、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。 精密播种可节省种子和减少间苗工作量，但要求种子有较高的田间出苗率并预防病虫害，以保证单位面积内有足够的植株数。,t,4t,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；也可以是先铺上薄膜，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。由于阳光可透过薄膜给土壤热量，而薄膜可隔断空气流动和土壤以长波形式向空气辐射所散失的热量，因而有利于地温偏低时的种子发芽和幼苗生长。（2）减少土壤水分蒸发。（3）改善植株光照条件。薄膜本身及膜下的细微雾滴对光有一定的反射能力，改善了植株下层叶片的光照条件，有利于提高作物的光合作用。,（4）改善土壤物理性状和肥力。由于水分的气态和液态循环变化使膜下土壤不断收缩和膨胀，灌溉水或雨水通过横向渗透作用浸润膜下土壤，使其比较疏松而不板结。而且温度较高、持水力强，有利于土壤微生物活动，可加快有机质分解，增强了土壤肥力。,（5）可抑制杂草生长。作物苗株周围均为薄膜覆盖封闭，杂草无法生长起来。 地膜栽培有许多优点，但成本较高、消耗费力较多，技术要求也较高。作物收获后，残膜回收问题也未完全解决。所以目前主要用在花生、棉花、蔬菜等经济价值较高的作物栽培上。,6免耕播种：前茬作物收获后，土地不进行耕翻，让原有的秸秆、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前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。特点： 可降低生产成本、减少能耗、减轻对土壤的压实和破坏； 可减轻风蚀、水蚀和土壤水分的蒸发与流失 ； 节约农时。,二、播种机的设计要求,使用要求：能适应播种多种作物的种子，且均能调到所的播种量；开沟深度应能调整，且能保证调整后的位置；更换种子时，种子箱应便于清扫。,农艺要求： 保证作物的播种量；种子在田间的分布应均匀合理；保证作物的行、株距要求；种子损伤率低，大豆小于,1%,，小麦小于,0.5%,；开沟、覆土深度应均匀一致；一般谷物播深要求,27cm,；施肥量应能控制，一般要求种肥分开，肥料施于种子的下层或侧边。,播种机的性能指标,对播种机的质量常用下列项目所规定的指标来评价。 （1）排量稳定性。 指排种器排种量的稳定程度，也用来评价条播机亩播量的稳定性。,（2）各行排量一致性。指同一台播种机上各个排种器在相同条件下排种量的一致程度。 （3）排种均匀性和播种均匀性。指播种机排种器排种的均匀程度和种子在种床上分布的均匀程度。,（4）穴位数合格率，对普通穴播，每穴种子粒数以n土1位或n土2粒为合格，n为每穴种子粒数的预计值。（ 5）粒距合格率。在单位精密播种时，以1.5 t株距0.5,t,为合格。式中 t为平均粒距。若行内种子间距小于或等于0.5t者，为重播，大于1.5t者为漏播。 （6）播深稳定性指种子上面所覆土层厚度的稳定程度。（所谓播深是指种子正上方的土层厚度）。 （7）种子破损率。经排种器排种后，可察觉的受机械破损的种子量占排出种子量的百分比。,三、种子特性和种子处理,种子的物理机械特性是设计播种机，特别是设计排种部件和种箱的基本依据。在播种机的试验、调整及使用中，也会用到种子的有关特性。,种子特性,与播种机有关的种子特性主要有：,（l）种子的几何尺寸和形状：,一般以长、宽、厚三个尺寸来表示。它是决定排种器结构的主要参数，特别是与精密排种部件的型孔尺寸密切相关。各种作物籽粒的形体差别很大，如豌豆、油菜等为球体，瓜类、芝麻为扁平体，麦类为椭圆体，棉花籽为绒球体,。,b,a,l,种子尺寸,（2）体积密度：即单位容积内种子的质量。用体积密度可以根据播种量计算种箱容积。（3）千粒重：即按规定水分的1000粒种子的质量。在设计和使用中常用来换算播量和单位面积粒数。（4）种子的摩擦特性：可用种子的自然休止角表示。 种子的自然休止角决定种箱结构形式和排种器中种子的喂入情况。（5）流动性：以种子可以自由流动的最小孔口截面积及其流速表示。若能通过的孔口越小及能达到的流速越高，则种子的流动性越好。种子的流动性与其尺寸、形状和表面状态等因素有关。,(6) 种子的悬浮速度种子的悬浮速度与气力式排种器的设计密切相关。,（二）种子处理,为使种子适合于精密播种或提高排种均匀性，常对种子进行处理，使种子的表面和颗粒体具有一致的尺寸和形状：,种子分级；,丸粒化处理： 常对形状不规则的小粒种子进行丸粒化处理，即用惰性物质将每粒种子包起来，使种子单体变大并呈球状，丸粒化种子经分级后尺寸均一，故其更易被精密排种器单粒选取。包被材料必须有足够的强度，能经得住处理和运输，并应疏松多孔以保证种子的呼吸。,第二节 播种机械的类型,一、基本类型：,播种机械主要是根据播种方法进行分类的，也有按照排种器形式进行分类的，但不常见。,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。,二、基本结构,条播机的工作过程,中耕作物播种机,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,第三节 排种器,对于任何一种播种机来说，核心就是排种器，他是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。,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。,a,b,c,C,C,0,m,n,带 动 层 曲 线,mn.带动层速度变化曲线 abc.带动层边界曲线,C,.带动层厚度,L,min,（,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。,水平圆盘式排种器,主要工作部件是一个位于种子筒底部的水平排种圆盘，盘的周边有根据种子粒型制成的型孔，圆盘回转时，将充入型孔内的种子带到排种口排出，播入土中。在排种盘上方装有清种器及推种器，前者将型孔上的多余种子刮去，后者将型孔内的种子推出落入排种口，以防型孔堵塞。,水平圆盘排种器：结构简单，低速工作时比较可靠（,V,m,= 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,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,2BZ4（6）中耕作物播种机的水平圆盘排种器1.种子筒 2.推种器 3.水平圆盘 4.下种口 5.种子筒底座 6.排种立轴 7.水平排种轴 8.大锥齿轮 9.小锥齿轮 10.支架 11.万向节轴,优缺点： 构造比较简单，工作可靠，当工作速度小时工作质量良好； 可换装棉花排种器，还可换装磨纹式排种器用以条播中耕作物，扩大了播种机的用途； 对高速播种的适应性较差；,在单粒精密播种时，对种子尺寸要求很严，种子必严格须按尺寸分级，增加了播前作业工序； 要按照各种种子的不同尺寸配用相应的排种盘，增加了备用件的制造、选配、使用及保养的复杂性； 投种高度大，且种子在沟底弹跳大，会影响株距合格率。,垂直圆盘排种器,排种器的工作部件是一个装在种子箱底部、处于铅垂位置绕水平轴旋转的窝眼轮，窝眼轮的外缘，开有一排整齐的窝眼（据种子大小）。窝眼轮转动时，种子靠自重滚入窝内，经刮种器刮去多余的种子后，窝眼内种子随窝眼沿护种板转到下方，靠自重下落或由推种器投入种沟。 这种排种器投种高度小，窝眼轮向后的分速度可部分抵消机器前进速度，降低种子到达沟底时绝对速度的水平分速，减小种子在沟底的弹跳和滚动。传动比较简单，但充种性能差（因离心力对充种起反作用）。,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,倾斜圆盘式,排种器,在排种盘上面有一充种盘，全部倾斜配置。工作时，种子靠自重侧向进入充种盘型孔内，随着充种盘的旋转，并在被带到上部的过程中，靠自重或毛刷作用清除多余种子。型孔内的种子转到上隔板的缺口部位时，种子靠自重或投种器的作用，落入与充种盘同步旋转的排种盘的型孔内，并随排种盘转到排种器的最下方，通过排种口落到种沟。 特点：排种经充种、排种两个过程完成，投种高度低，有利于提高株距均匀性。倾斜配置的排种器提高了充种盘型孔侧向填充能力和自然清种能力，伤种率低。,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,1,3,4,2,5,气吸式排种器 1.真空室 2.吸气管 3.刮种片4.排种盘 5.种子室,五、气力式排种器,气吸式排种器,气吸式排种装置是利,空气真空度产生的吸力工作,的。 它的主要工作部件是一,个带有吸孔的竖直排种圆盘。,排种盘的背面有真空室。真,空室与风机吸风口相连接，,使真空室内存在负压。排种,盘的另一面是种子室。,当排种盘回转时，在真空室负压作用下，种子被吸附于吸孔上，并随排种盘一起转动。当种子转出真空室后，不再承受负压，就靠自重或在推种器作用下落到种构内。刮种片的作用是除去吸孔上多余的种子，其位置可调整。排种盘可以更换，以改变吸孔大小和盘上吸孔数，使之适应于各种种子尺寸形状和株距。 气吸式排种器的优点是对种子尺寸要求不严格、通用性好，用吸孔吸种可提高播种机作业速度。 但是回转的排种盘与不动的真空室配合，气密要求高，结构较复杂，且容易磨损，刮种片的调整也比较麻烦。,气吹式排种器（,如图,）,气流清种原理是当充满种子的型孔通过气流喷嘴时，气流通过锥形型孔、型孔底部的小孔进入型孔轮内腔再排入大气。因气流通过种子与小孔的缝隙时速度较高，形成压差，因而使一粒种子贴紧在锥形型孔的底部，多余的种子则被喷嘴喷出的高速气流吹出型孔。充有一粒种子的型孔进入护种器后，卸压，靠重力或用推种板将种子推出型孔，排入种沟。,气吹式排种器的特点是： 1型孔为圆锥形，容积较大，因而充种性能好。 2对种子形状和尺寸要求不很严格，不分级的种子也可使用。 3改变作物种类靠更换型孔轮并相应地改变气压；调整株距则靠改变传动比。,1,2,3,5,6,4,7,8,气 吹 式 排 种 器,1.护种器 2.型孔 3.型孔轮 4.气流喷嘴 5.种子箱6.种子通道 7.开沟器 8.推种板,型 孔 轮 式 排 种 器,1.种子箱 2.种子 3.刮种板 4.护种器 5.型孔轮,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,5,6,7,8,型孔带式排种器,1.主动轮 2.刷种轮 3.排种室 4.进种口 5.阻种片弹簧支臂6.型孔带 7.橡胶阻种片 8.护种底版 9.调节闸门,a,b,c,d,0.41.5,清 种 器,a.刚性清种板 b.弹性清种轮 c.橡胶刮种片 d.气流清种器,a,b,c,d,A,A,AA,B,B,BB,投 种 器 a.舌式 b. 星轮式 c.推片式 d. 斜面式,投种时种子下落的速度及其方向。,v,m,v,m,v,p,v,p,v,m,v,g,v,g,v,s,v,s,r,v,p,v,m,v,s,图a 向前投种,图b 向后投种,图c 零速投种,如上图所示，种子脱离投种口时所具有的速度,包括种子随机器前进的速度v,m,和种子随排种轮旋转,的线速度v,p,以及种子按自由落体下落的速度v,g,。另,外,投种器,有时还给种子以垂直下落的初速度。这些,速度合成种子落下时的绝对速度v,s,，如果v,p,的水平,分速度与v,m,大小相等，方向相反时， v,s,将垂直向下，,即种子沿水平方向的速度为零。这时种子的落点精,度较高。这就是所谓的“零速投种”。,思考题,1、何谓排种器的工艺实质？,2、外槽轮排种器的结构及工作原理？,3、如何解决外槽轮排种器排种不均匀问题？,4、影响水平圆盘排种器填充性能的因素？,5、如何应用水平圆盘排种器与机组速度关系式？,第四节 开沟器,一、开沟器的功用,二、对开沟器的技术要求,三、类型及特点,第四节 开沟器,一、开沟器的功用,主要是在播种机工作时，开出种沟，引导种子和肥料进入种沟，并使湿土覆盖种沟。,二,、,对开沟器的技术要求,1、沟深一致，沟形整齐；,2、不乱土层；,3、种子在沟内分布均匀；,4、有一定的覆土能力；,5、入土能力强，不缠草、不堵塞；,6、结构简单，工作阻力小。,三、,开沟器的种类及特点,： 开沟器分为移动式和转动式两类。 移动式开沟器又可分为锐角式和钝角式两类。 转动式开沟器有单圆盘、双圆盘和变深式等。,国产条播机上大多数采用双圆盘开沟器，畜力及小型机力播种机用锄铲式开沟器，中耕作物播种机大多用滑刀式开沟器，芯铧式开沟器则主要用于东北垄作地区。,锐角式开沟器,钝角式开沟器,转动式开沟器1.双圆盘开沟器 其工作部件是两个相互倾斜对称形成 （约等于15）的平面圆盘。工作时在土壤反力作用下各自绕自己的轴线旋转。双圆盘开沟器靠自身重量和弹簧压力入土，两个平面圆盘将土壤向两侧推挤而形成种沟。导种板将种子导入沟底。,m,m,e,o,B,B,2,B,1,c,h,b,双圆盘开沟器开沟宽度,优缺点： 圆盘滚转时能切破土块、切断草根和残茬，对土壤的适应能力较强，工作可靠，不搅乱土层，不易粘土和堵塞。其缺点在于重量大，造价高，开沟阻力大。,单圆盘开沟器 工作部件是一个球面圆盘，圆盘偏角为38 。在圆盘凸面一侧，有输种管将种子导入沟内。球面圆盘曲率半径通常为650mm，圆盘直径为350mm。,特点： 重量较双圆盘开沟器轻，入土能力强，对整地不良、潮湿土壤的适应性好，使用调整也方便。但开沟深度一致性差，开沟时上、下土层搅混，不利保墒，有干土覆盖种子现象，不利种子发芽。国产条播机上应用很少。,变深式开沟器,这种开沟器的滚轮所开的沟，沟底呈阶梯状。在每一梯段内，沟底由浅入深，逐渐改变。这种开沟器用于播种棉花，有较好的效果。因棉花的出苗率与播种深度和土壤水分的关系很大，浅播后不下雨或深播后雨多，均会严重缺苗。采用这种开沟器在一个梯段内播,23,粒种子，有深有浅，总有一粒会出苗的。,变深式开沟器,移动式开沟器,1.,锄铲式开沟器,锄铲式开沟器结构简单，重量轻，开沟阻力小，且入土能力强，价格低廉，但开沟时容易挂草，会将下层湿土上翻与上层干土相混合，不利保墒，影响种子发芽。且不具备破碎大土块的能力。速度高时播深不稳定，适于在整地良好、地表杂物少且播种时土壤墒情好的地区选用。在机力播种机上已很少采用。（工作时，主要靠自身重量、配重和牵引力入土）,锄铲式开沟器,锐角型开沟器，工作时土壤在铲前突起，两侧土壤受挤压而分开，开沟器离开后土壤回落而覆盖种子。,结构简单、入土能力强、工作阻力小，a=36cm，R=3065N/个，但易粘土和缠草，干湿土混杂，高速作业时播深不稳。,1,2,2,3,B,h,4,5,芯 铧 式 开 沟 器,1.芯铧 2.侧板 3.分种器 4.输种管 5.开沟器柄,1,2,3,锄铲式开沟器,1.拉杆 2.开沟器体 3.铲尖,2.,芯铧式开沟器,工作时先由芯铧入土开沟，两个侧板将土壤挡在两边，种子由输种管经散种板落于沟底，然后土壤由侧板后部落回沟内盖种。 其主要参数有：开沟宽度B、高度h、入土角、切土角2。一般B=1218cm、h=814cm（h应大于最大开沟深度）、=1525、2=6075,芯铧曲面为圆锥面，曲面形状应保证土壤侧向推移、防止壅土。其沟底平整，苗幅宽，适于东北垄作地区，但阻力较大。,滑刀式开沟器,芯铧式开沟器,锐角型开沟器,，工作时先由芯铧入土开沟，两个侧板向两侧分土形成种沟。开沟宽度大、入土性能好，但工作阻大。a=612cm，R=200800N/个。,3.,滑刀式开沟器,开沟部分以钝角入土,，工作时滑刀在竖直方向切土，刀后的两个侧板向两侧挤压土壤，得到所需的种沟，种子从两侧板之间落入沟底，两侧板后面的斜边能使湿土先落入沟内覆盖种子。 滑刀式开沟器是靠挤压入土开沟的，不会翻乱土层，沟型整洁，且开沟宽度较窄，使种子的横向分布限制在很小的范围内，有利于机械化中耕。其缺点是沟底被压实，不利于作物根系的生长。,滑刀式开沟器要求在整地良好，土壤松软的条件下使用，适用于播种深度较严格的开沟工作，常用于棉花、高粱播种播种时的开沟。,滑刀式开沟器,钝角型开沟器，工作时滑刀在竖直方向切入土壤，刀后侧板向两侧挤压土壤形成种沟。特点是靠重力入土，沟深稳定、沟形整齐、不乱土层，断草能力强、工作阻力大。a510cm，R=200400N/个。,M,M,F,T,P,N,P,N,F,T,入土角及张角,第五节 播种机的使用与调整,一、播种机的播前播量调整,二、播种机组的动力配备,一、播种机的播前播量调整,1、谷物条播机的播量调整实验,目的,：,根据农业技术所要求的每亩播种量，在播种机组进地作业之前进行播种量调整。,步骤,：,首先将播种机两端支起，使地轮抬离地面且能自由转动。,种子箱内放入至少三分之一的种子，并将播量调节手柄放置某一部位。,种箱,排种器,地轮,输种管,承接器,种子,均匀转动地轮,3040,圈/分钟，将所对应各排种器下的承接器内的种子进行称重，分别计录为,g,1,，,g,2,g,n,，,令：,G,s,=,g,I,，将该数值作为本次调整后的实际总排量。,利用理论计算公式计算均匀转动,3040,圈后，根据农业技术所要求的亩播量,Q,下的理论总排量,G,l,设：,Q,农业技术所要求的每亩播种量（斤,/,亩,）,B,总工作幅宽，,B=b,n,（米）,n,播种行数（开沟器个数），b行距,D,地轮直径（没有地轮，用拖拉机后驱动轮传动的，此处为驱动轮直径，米）,N,地轮转动试验圈数,地轮滑移率，,= 0.050.12,结果验证：理论=实际？,若满足，说明该调整结果正确，可进地作业。否则，继续调整直到满足为止。可采用比例法控制调节手柄的位置：设：,G,s,时的外槽轮有效工作长度为,L,s,，则有，,G,s,/ L,s,= G,l,/ L,l,。,例题：已知一台5行小麦条播机，外槽轮排种器，地轮直径为1米，行距20厘米，农艺要求播量Q=10斤/亩，播前调整结果是：在外槽轮有效工作长度为20毫米、均匀转动地轮30圈后，播种机总排量为1斤，问该调整结果能否满足农业技术的要求？若不能满足，调整到多大排量时才能满足农业技术的要求？此时的外槽轮有效工作长度是多少？,已知：Q=10斤/亩，b=20cm，n=5，D=1m，L,s,=20mm，N=30，G,s,=1斤。,求：G,l,，L,l,解：G,l,=DBQN（1+）/ 666.7,=3.1410.2510,30 666.7=1.41 （斤）,100%G,s,G,l,G,l,= 100% 1 1.41 1.41 =29%2%,G,s,/L,s,=G,l,/L,l,=1/20= 1.41 /L,l,，L,l,=28.2 （ mm）,2、穴播机的播量调整,中耕作物的播量一般用每亩地播多少穴或多少株来表示，,穴距和行距大小是衡量播种密度的重要指标。因此其播量的调整主要是指穴距和行距的调整，其中，行距的调整可通过改变开沟器的安装间距来实现，而穴距的调整一般有二种方法：,更换排种盘,：这需要播种机配备多组与不同作物播种相适应的排种盘配件，应用时有一定的局限性；,改变传动比,：在拖拉机行进速度和排种盘不变的情况下，改变地轮与排种盘之间的传动比,i,，通过增减排种盘转速的方式来满足不同穴距的种植要求。,注意：但变更传动比的前提条件是，圆盘的线速度必须在该排种器规定的极限速度以内。,第六节 施肥机械,一、化肥的种类和施用方法,肥料分有机肥料和化学肥料两大类，每一大类中又有固体和液体两类。,有机肥料主要由人畜粪尿、植物茎叶及各种有机废弃物堆积沤制而成，故亦称农家肥料。 有机肥料能增进土壤的有机质，改善土壤结构，提高保水能力，而且还能提供植物所需的多种养分；但它所含的养分要在氧化过程中慢慢地分解，才能释放到土壤里供作物吸收，因而效果缓慢，但有效期长。,由于有机肥料中所含氮、磷、钾的比例小，因而施用量大，装载、运输与施撒的劳动强度大。卫生条件差。因而施用有机肥料是一项亟待实现机械化的田间作业。,化学肥料只含有一种或两、三种营养元素，但含量高，肥效快，用量少。,在栽培作物的过程中施用化肥主要是三种情况：,（,1,）施基肥。在播种前将肥料撒在地表，耕地时翻入土中，或在犁上安装施肥器将肥料施入犁沟内，由下一犁的垡片覆盖，也有在深松铲上装设施液肥装置，随着松土作业将液肥施入沟底。,（2）,施种肥,。在播种时将肥料与种子同时播入土中。常见的施种肥方法有侧深施（肥料的位置在种子的侧下方）、正深施（肥料在种子的正下方）和将肥料与种子混施在一起的。 （3）施追肥。在作物生长期间，将肥料施于植株根部附近，称为追肥。也有将某种易溶于水的营养元素用喷雾的方法施于作物叶面上，让作物吸收，称为“根外追肥”。 施用肥料应注意合理施用。否则不仅会徒耗能源，而且还会因导致养分不平衡，反而降低土壤的肥力。 “合理施肥”主要包括两个问题： 其一是要注意保持土壤中养分的平衡，避免因偏施某种元素的肥料导致养分严重不平衡，反而使土壤肥力降低。 其二是提高化肥施用后的利用率。,二、化肥的特性,：,化肥是一种无机肥料，其特点是成分比农家肥单纯，但所含的养分地农家肥高；易溶于水，易被植物吸收，肥效快，多用作种肥或追肥，长期使用会使土壤板结并破坏土壤的性质和结构，故常与农家肥配合使用。其物理机械性质主要决定于它的吸湿量或含水量。吸湿量增加，则流动性变差，粘结性和架空性增加。,1,松散性：干燥的化肥颗粒间只有摩擦力的结合。休止角的大小即可代表该化肥的松散性程度。,2,吸湿性：即化肥从空气中吸收水分的性质和能力。大多数化肥有吸湿作用。其吸湿能力决定于周围空气的温度和相对湿度，同时也决定于化肥颗粒的大小和堆放的厚度。,3,粘结性：即化肥粘结、团聚而形成硬块的性质。化肥吸湿后或受到一定压力后，易粘结成大的颗粒甚至结成大块，或粘贴在排肥器上。因此，使用化肥时应注意其粘结性。,4,架空性：将肥料放在平面上，从其下部取出一部分，形成洞穴而上部的肥料并不松塌，这种现象称为架空性。化肥吸湿后架空性增强。,三、化肥排肥器应满足以下性能要求：,（1）排肥可靠，能适应不同含水量的化肥。 （2）排肥稳定、均匀，不受前进速度与地形等因素的影响。,（3）排肥量调节灵敏、准确，调节范围能适应不同化肥品种与不同作物的施用要求。 （4）最好能通用于排施粉状、结晶状和颗粒状化肥。 （5）便于清理残存化肥。 （6）条件允许时，排肥器的工作部件采用耐腐蚀材料制造。,四、化肥排肥器,化肥排肥器的种类很多，常用的有外槽轮式、转盘式、螺旋式、星轮式和振动式等几种。,1.,外槽轮式：,适用于排松散性好的粒肥。但化肥吸湿后，易使槽轮堵塞而失去排肥能力。目前应用较少。,2.转盘式,转盘式排肥器的肥料箱底部有一个水平旋转的圆盘，工作时化肥从肥料筒下部的两个孔口自流进入转速不大的水平转盘内。水平转盘将两个孔口流来化肥分别带向两个转动着的排肥盘。排肥盘直径较小，位于水平转盘的边缘，沿垂直方向转动。利用水平转盘与排肥器的相对速度和肥料与排肥盘的摩擦力的关系，使肥料从水平转盘的边缘排出进入导肥管内。这种排肥器只适于排施疏松干燥的粉状肥料，但结构复杂。由于是非强制性排肥，故均匀性亦较差。,1,2,3,4,5,转盘式排肥器,1.肥料筒 2.调节活门手柄,3.,排肥盘,4.,水平转盘,5.,导肥管,3.螺旋式（,如图,）,主要工作部件是水平配置排肥螺旋，工作时螺旋回转，将肥料均匀地推入排肥口，肥料被强制排出，通过输肥管落入沟内。排肥量由排肥口的插板控制。,排肥螺旋叶片有普通型、中空型和钢丝弹簧型三种。普通型排肥量大，施潮湿肥料易架空，同时叶片上因粘满肥料而失去推送作用。中空型能把多余的肥料留待下一螺距输送，使压实肥料的作用减轻，施肥量较均匀。钢丝弹簧不易被肥料粘附，排潮湿肥料能力较强，而且直径较大，有利于清除肥料的架空现象，但当肥箱装肥较满时阻力大，易将粒肥粉碎。,图 a,图 b,图 c,1,2,3,4,6,5,7,8,图 a 中空螺旋,图 b弹簧螺旋,图 c普通螺旋,1.插板,2.箱底,3.排肥管,4.排肥螺旋,5.排肥轴,6.链轮,7.隔板,8.肥箱,1,2,3,4,5,6,7,8,振 动 排 肥 器,1.肥箱,2.铰链,3.振动板,4.肥量调节板,5.振动凸轮,6.排肥螺旋,7.导肥管,8.排肥孔,4.振动式,由肥箱、振动板、振动凸轮等组成。工作时，凸轮使振动板不断振动，使化肥在肥箱内循环运动，可消除“架空”，排肥量大小用调节板控制，由于振动，肥量排量受肥箱内肥料多少、肥料密度、粘结力等的影响较大，排肥量的稳定性和均匀性较差。,5.水平星轮式（,如图,）,工作时，肥料被星轮齿槽及表面带动，经过肥量调节活门后到排肥口，靠自重或打锤使肥料落入输肥管。,特点：结构较复杂，工作阻力大，适于干粒、粉粒化肥，主要用于谷物条播机上。,a,h,D,2,D,1,A,B,b,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,40,30,星 轮 式 排 肥 器,1.活门轴 2.挡肥板 3.排肥活门 4.导肥板 5.星轮 6.大锥齿轮 7.活动箱底 8.箱底挂钩 9.小锥齿轮 10.排肥轴 11.轴销 12.导肥管 13.铰链轴 14.卡簧 15.排肥器支座,种 肥 深 施 方 式,a,.正位深施,b.,侧位深施,c.,三相施肥,d.,