开沟穴灌播种机毕业论文.doc

2BSS-3型深松间歇施水坐水播种机的设计与试验（1、西北农林科技大学机械与电子工程学院，陕西杨凌712100；2、中国农业大学科学技术处，北京100083）【摘要】为满足干旱半干旱地区粘壤土未耕茬地或少耕免耕穴灌坐水播种的要求，设计了2BS-3型深松间歇施水坐水播种机，介绍了这种播种机的组成、工作原理和关键部件的设计，并对田间试验进行了研究分析，结果表明：每次施水的平均灌水量为197g/次时，水沿沟流动量少，相邻水湿润区不相接，平均灌水量为404g/次时，相邻水湿润区有相接现象，但种子下部水入渗深度明显较大；种子离水湿润中心距平均为17mm，合格率94.7；穴粒数平均1.78粒，合格指数97.1；粒距平均314mm，变异率小于4.1，合格率93.1，重播指数小于1.71，漏播指数小于2.14；播种深度满足设计要求；种水同穴率99.7。各项指标均满足农艺和设计要求。关键词：茬地开沟穴灌（间歇施水）坐水播种试验中图分类号：文献标识码：文章编号：引言在中国北方干旱半干旱地区，机械化坐水播种作为一种行之有效的抗旱节水新技术，日益受到关注，并在许多地区得到推广应用，特别是穴播穴灌坐水播种机，可实现间歇施水，不但省水，而且减少了运水补水次数和机组对土壤的压实，优势明显12。但目前该类机型主要用于翻耕较好的已耕地和砂土地，对于未耕茬地或少耕免耕粘壤土地来说，种床上打穴困难，种穴周围土壤压实严重，若且这类机型结构较复杂。为此，我们提出了开沟-间歇施水播种的坐水播种工艺，并设计了一种结构简单紧凑的型开沟间歇施水坐水播种机，经初步试验，各项性能指标基本满足设计和农艺要求。1机具总体结构与工作过程2B-3型开沟间歇施水坐水播种机由3个单体组成，每个单体又由施肥机构、开沟器、施水机构，结构如图1所示。图（1）1地轮2变速传动箱3地轮弹簧4控制弹簧杆5排种器6种箱7传动链8凸轮9推杆10水阀11出水管12机架13开沟器14排种管15.松土施肥器16.护种板工作原理：间歇施水坐水播种机由3个单体组成，每行3个。每个单体由松土开沟器、施水机构、排种装置组成。结构如图（1）所示配套动力为上海50型拖拉机。机组工作时，松土开沟器13在前进方向上进行松土并开出种沟。地轮1在地面上仿型运动，将动力传递给2齿轮传动系，带动播种箱的槽轮机构和施水机构的凸轮8进行联动，排种器的槽轮转速和凸轮的转速成一定的比例，一方面带动播种箱的槽轮机构运转，在槽轮机构的运动下，种子从种箱进入排种管，种子在排种管的导向作用下顺管排下；另一方面通过7链传动，将动力传递给凸轮机构8，凸轮机构旋转凸轮轮齿推动推杆9，推杆9运动后顶推水阀10的推杆，水阀10被打开，水从进水口进入后，在水阀打开的情况下，通过水阀从进水口流至出水管，水在出水管的导向作用下顺管而下，出水管内部压力增大，出水管管口的水阀被打开，水即可排入穴中，与此同时，在出水管口联动装置的作用下，排种管口同时打开，这样水和种子一起同时被排入到土穴中，一次工作过程完成。2机具主要部件结构设计与参数21主要部件结构设计2.1.1水阀部件设计（名称待定用于计算、保证穴距施水量见资料4）1棘轮2推杆3水阀推杆4水阀工作原理：工作时地轮带动一系列的传动部件，将动力传递给凸轮机构，凸轮机构逆时针旋转，凸轮轮齿推动推杆，推杆向左运动后顶水阀的推杆打开阀门，水便通过阀流入排水管中。2.1.2松土开沟器的设计(由施水深度定松土深度比原沟深40mm见资料1，水泵参数、分水器设计参见资料1、2，)1护种板2犁臂；3锄草板；4施肥器；5.松土器；6.开沟器为避开地表杂物对开沟器阻碍，减少阻力（少盖点土，以满足播深要求，种子好发芽,松土较深，比普通铲稍窄，中后部比前部稍高，用于开种沟）22水泵参数的确定因水箱位置较低，采用水泵供水可保证施水的均匀性，施水量不受水箱内水位变化的影响。水泵动力来自拖拉机的动力输出皮带轮；水泵流量应满足最大灌水量要求，流量计算可由下式确定：Q2vQmax104式中：2Q水泵额定流量，hm13.v拖拉机作业时前进速度，m·1h。水泵的吸程由当地水源情况确定。在满足流量、吸程的条件下，可得到相应的水泵扬程。在（）施水小麦沟播机上使用的水泵为型离心泵，参数为：口径mm（.寸）；吸程m扬程hm13.；转速rmin；功率。23分水器设计各行施水管施水量应均匀一致。来自水箱的水经水泵送至分水器，经分水器进行分配后，再由施水管灌入各自的种沟内。分水器由进水管、稳压室及施水管组成。进水管直径可参考水泵出水管直径来确定；稳压室的外观为圆柱壮，直径可取进水管直径的1.52倍，稳压室的长度不大于其直径的23倍，具体长度视施水管数量而定，在结构允许的条件下尽可能短些，这样可以使温压室内始终保持较大的充满度，从而保证各施水管的施水均匀性。分水器结构见图24主要技术参数2B-3型开沟间歇施水坐水播种机主要技术参数见表1。表1主要技术参数Table1Technologyparametersofirrigating-sowingmachine外形尺寸/1800×1100水箱尺寸/0000×0000灌水量/g/穴200地轮/380（长×宽×高）×1000（长×宽×高）×0000（直径×宽）×70总体质量/000播深/2540重箱容积/L0覆土器式配套动力/kw35.3排种量/粒.穴00运输间隙/000开沟器式挂接方式三点后悬挂行距/5880作业行数3仿形机构平行四杆工作幅宽13001500穴距/000作业速度/.h0.00.03田间试验3.1试验条件机具名称和型号：2B-3型开沟间歇施水坐水播种机样机，由西北农林科技大学试制，牵引动力为上海50型（36.7kw）四轮拖拉机。试验目的主要为了验证该机型在坚实度较大的地块进行穴灌穴播的可能性和有效性，因此，穴灌量、施肥量、出苗率等文中未列入。试验地点选在陕西关中的杨凌区，“杨凌农业机械化新技术新机具试验示范园区”保护性耕作试验地，粘壤土，土壤上层100mm内平均含水率为7.16，平均硬度0.391kg/mm-2，所用玉米种子经过清选但未分级。试验方法按照GB6973-86.单粒（精密）播种机试验方法进行【】，对测试数据进行计算分析【】，汇总结果见表2。表2播种机试验测定表Table2Testdataofirrigating-sowingmachine拖拉机1档速度：拖拉机2档速度：3.2试验结果分析1）设计粒距300mm，机组在速度1时，试验粒距平均296.1mm，机组在速度2时，平均粒距317mm，变异率小于4.1，合格率93.1，重播指数小于1.71，漏播指数小于2.14，说明机具排种性能满足设计要求，粒距均匀性较好。2）每次施水的平均灌水量为197g/次时，水沿沟流动量少，相邻水湿润区不相接，平均灌水量为404g/次时，相邻水湿润区有相接现象，但种子下部水入渗深度明显较大，说明机具比穴播条灌机需水量要少，比打穴灌水类机型需水量要大，但可以满足茬地间歇施水播种的要求。3）种子离水湿润中心距平均为17mm，小于设计值20mm，合格率94.7。播种深度变异率平均11.7，试验数据均在设计播深值以内；种水同穴率99.7，基本满足农艺要求。4结论1）实际灌水试验说明：该试验机型可以在茬地进行间歇施水坐水播种作业，克服了现有穴播穴灌机不能在未耕茬地或少耕免耕粘壤土地穴灌坐水播种的局限。2）通过上述试验结果分析，说明该机型设计合理，结构简单，工作性能可靠，各项指标满足农艺要求。3）试验机具虽然比穴播条灌机需水量要少，但比打穴灌水类机型需水量要大，这还有待进一步研究改进。参考文献1张振国，薛建华，王桂荣，等.行走式节水灌溉技术应用效果的试验研究J.农业工程学报，1999，15（4）：104-107.2朱瑞祥，张秀勤，薛少平，等.对玉米施水硬茬播种的试验研究J.西北农业大学学报，2000，28（3）：57-60.3林志.Fieldperformancetestanddesignprincipleof