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马铃薯 土豆 播种机 设计

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华 中农业大学学士学位论文（设计）文献综述 1 马铃薯播种机具的现状与发展 摘要 ： 综述了国内外播种机的发展现状，并通过对国内外几种典型播种机的各种参数进行系统的对比并加以分析，从中发现国产播种机与国外播种机的差距，并在此基础上去阐述我国播种机在研发和应用上所存在问题并展望未来播种机的发展趋势， 同时明确马铃薯播种机的设计 方向。 关键词 ： 播种机具 马铃薯 精量播种机 排种器 1. 马铃薯在我国的生产现状 马铃薯是一种高蛋白农作物，在我国得到大面积的栽种，尽管我国年产量早已跃居世界第一，然而和世界除非洲以外的其他国家和地 区比起来，单产量却很低，因此在提高单产的措施上除了提高机械化生产水平外，还应该改进马铃薯的种子质量以及种植方式。 国马铃薯的生产现状 300 多年前，原产自美洲的马铃薯被引进中国并且逐渐成为仅次于小麦、水稻和玉米的第四大粮食作物。目前，我国的马铃薯无论是种植面积还是总产量都处于全球领先地位。从中国马铃薯网上获得的资讯： 2007 年我国马铃薯种植面积约 8000 万亩，预计总产量将超过 6800 万吨，占世界总产量的 22%左右。单从总产量来说我国已经是世界第一，但是单产量却远远低于欧美、澳洲的水平。例如， 2003 年，我国马铃薯的单产量是每公顷 14842 公斤 ，低于世界平均水平的每公顷 16448 公斤 ，还不到单产量最大的国家新西兰的每公顷 44248 公斤 的三分之一。 外马铃薯的生产水平 单产量排名前六位的国家：新西兰、比利时、丹麦、美国、英国、荷兰等欧美发达国家，他们的单产量都超过了每公顷 40000 公斤（中国马铃薯网， 2007）。 除了地域、气候方面外，更重要的是栽培技术以及机械化生产水平的影响。显然，这些国家的农业生产机械化水平都远远高过我国。反观我国，大部分地区的马铃薯生产都还停留在人工或者半机械化生产的 水平上，因此单产量低也就不足为奇。 前急需解决的措施以及会遇到的困难 要想提高单产量，首要的就是提高机械化生产水平。我国地域广阔，拥有多种地型，因此不可能同时提高生产机械化，所以应该根据不同的地形，不同的气候和种植方式，从而设计符合当地的农业生产机械，尽量推广播种机在农业生产中的应用。其次应该改进种植方式，我国的马铃薯种植方式一直停留在传统种植的水平上，这是急需改变的。先进的种植方式应该从改进种子质量，改进播种方式等方面进行，同时在此基础上设计相应的机械也就显得至关重要。 2. 国内外播种机发展及应 用的现状 国播种机发展现状 现目前，我国大约有 500 家播种机生产企业，但是这些企业中能够生产与大中型拖拉机配套的播种机的企业只有西安农业机械厂、石家庄市农业机械厂等区区 10 多家，其余的企业生产的都是与小型拖拉机和畜力配套的拖拉机。这种与小型拖拉机和畜力配套的播种机机的产量占全国播种机总产量的 90%以上（国委文， 2007）。由此可以看出当前我国已实现机械化播种的大部分地区的播种机仍以小型播种机进行传统的谷物条播为主，大中型播种机的发展远远跟不上农业生产的需要，而且大中型生产机械（包括播种机）的研制和生 产水平也远远落后于发达国家的水平。 外播种机发展现状 相对我国而言，国外许多发达国家在第二次世界大战前后，先后完成了由传统农业向现代农业 华 中农业大学学士学位论文（设计）文献综述 2 的过度和转化，经过几十年的发展，其农业机械化水平已经相当完善，现在正朝着大型化、智能化、精量化以及多功能联合型方向发展（陶卫民， 2001）。美国，德国，英国等西方发达国家的发展水平已经走在世界的前列。 在国外许多发达国家，精密播种机经过几十年的发展和应用，其技术水平应经达到了相当完善的程度，无论是工作速度、生产效率、工作性能、播种质量以及播种机具的通用性和适应性上都 做得比较好。这对减少播种过程中的漏种率、种子损伤率和提高单产量都有很大的促进作用。现在一些发达国家正把不断更新播种机的工作原理、尽量完善其结构、延长机具使用寿命、降低制造价格和维护费用的同时提高其工作效率以及提高播种机的通用性和适应性作为未来更先进的播种机研制的发展方向。 国外播种机相比，我国播种机存在的不足 和国外如美国、德国、英国等发达国家的播种机比起来，我国的播种机工作效率低，工作幅宽小，通用性和适应性低，使用可靠性不高，生产率也远较国外的低。另外，由于我国工业起步晚，因此在新技术的研 制和在播种机上的应用上依旧落后于国外发达国家。下面以我国几种典型的播种机和国外的播种机作一个对比，以便从中发现我国播种机和国外先进播种机的不足。 首先，从工作效率方面来看，我国播种机的工作速度低。国外播种机的工作速度大都要求达到15 h，有的甚至达到 20 h，受到土地，气候和一些其它因素的影响，工作速度大多采用 812 h，而我国工作速度大约为 4 7 h，一般工作速度为 5 6 h。比如德国早期生产的 种机型的工作速度为 h(韩文锋等， 2006），而我国普遍采用 的 2及2都达不到德国这两种机型的水平。 其次，我国播种机的工作幅宽小。和国外发达国家比起来这个环节显得非常薄弱。例如西欧一些国家的生产的播种机的工作幅宽一般为 5 6m，美国，加拿大等国家的现用机型大多可以达到 1015m（陈兴田， 1999）。而我国所使用的播种机的工作幅宽绝大多数低于 如较先进的 2余的大都低于这个水平，工作幅宽低这个瓶颈在很大程度上限制了播种机的工作效率。 再次，排种器的排种效率低。我国很多使用播种 机的地区在农业生产中依旧使用传统的排种方式即“一器一行”，一个排种器只能播一行种子，显然这样的效率是非常低的，即使有较先进的“一器多行”的排种器，但是技术上也表现得不够成熟，也没能进行大规模的推广及应用。国外发达国家在这方面的技术和经验就比我国先进得多，而且许多新技术已经得到广泛的应用，许多核心部件尤其是排种器无论是结构还是工作原理都还有很多值得我国学习和借鉴的地方。 最后，我国的播种机的通用性和适应性和国外发达国家比起来也还有很大的差距。在通用性方面，国外发展得比较早，技术也比较成熟，一套设备只需 经过简单的更换即可实现不同种子的播种，而我国大部分播种机还都是“一机一种”，一种播种机只能够播撒一种种子，这样既浪费制造材料，又没能使播种机得到充分利用。另外，我国地域辽阔，不同的土壤条件和气候条件严重限制了播种机的适应性，在保证适应性方面的技术还很落后，而且我国研制生产的播种机很少考虑到适应性这一方面的影响。 3. 我国播种机的发展趋势 虽然可以通过引进国外先进的播种机可以暂时弥补我国播种机的不足之处，但是从长远 出发，我国必须走自主研发的道路，通过不断吸收国外先进技术的同时再结合我国的国情走出一 条自主创新的路子，研制出具有我国特色的先进播种机。 大大中型播种机的研制和开发 要想尽快缩小我国马铃薯等农作物的单产与国外水平的差距，大中型播种机将起到至 关重要的作用。我国的几大平原地势平坦，比较适合大中型播种机的推广和应用。大中型播种机械除了可以节约人力，提高工作效率外还能减少种子的损伤率和漏种率，而且大中型播种机都是朝着 华 中农业大学学士学位论文（设计）文献综述 3 联合作业和直接播种技术的方向发展，这种机械的优点在于： 一次可以完成多项作业，作业效率高；保证及时播种，提高产量；节约能源，降低成本。 用新的排种原理和排种装置 排种装置是播种机最关键的部件，先进的排种器和排种原理对播种机的效率的提高有 着很重要的作用，迄今为止，我国学者几乎涉猎了世界上所有的排种器：如外槽轮式排种器、离心式排种器、各种圆盘式排种器等，而具有我国独创特色的窝眼轮式排种器、纹盘式排种器、锥盘式精量排种器也获得了广泛的应用，但是在马铃薯播种机上，先进的排种器和排种方式依然制约播种机效率的一个瓶颈。因此在已经解决种子和播种方式的情况下研制相应的播种机显得是关重要。显然，在排种器方面，我国应该朝着气流输送式条播排种器、孔带式精密排种器、气力式精密排种 器以及倾斜圆盘指夹式排种器的方向发展。新的排种原理包括气力式排种原理和机械式排种原理也应得到广泛的采用（陈兴田， 1999）。 4. 小结 一个比较先进的播种机主要取决于其几个关键的部件，如：开沟器、仿形机构、覆土器以及排种器。尤其是排种器在整个播种机结构中显得尤为重要，排种器的好坏直接关系到播种机的播种效率，因此，现在国内外播种机研制的重点依旧是放在排种器的研制上。我国在这方面也有不少的研究，尤其在气吸式排种器，窝眼式排种器还有气力式排种器的研究上有了一定的突破，但是和国外先进水平还有一定的差距，因此，我国 还必须加大研制的力度。 新型马铃薯已经研制成功并将实现大力推广，在将来的几年内，相应的马铃薯播种机将对这种新型马铃薯的推广起到极大的推动作用。新型的马铃薯将彻底改变传统的马铃薯块茎式播种方式，其播种方式将和玉米，油菜籽等颗粒的播种方式更为相似，但还是存在很多不同的地方，因此不能直接选用像玉米播种机或者油菜籽播种机这些现成的播种机型。由于现目前新型马铃薯还没有开始实现大面积推广，相应的马铃薯播种机具还是一片空白。基于此，对现有的马铃薯播种机和其余各类颗粒式播种机进行改进优化并在此基础上设计一种适合新型马铃薯的 机械式或者气吸式播种机就成了当前以及未来相当一段时间内播种机的研制方向，同时研制的重点也将放在马铃薯播种机的排种器的研制上。 参考文献 ： 1 李宝筏 农业机械学 北京：中国农业出版社， 2003 2 朱秉兰 简明农机手册 郑州：河南科学技术出版社， 2001 3 张波屏 编译 播种机械设计原理 北京：机械工业出版社， 1982 4 冯小静 精少量播种机械使用与维修 郑州：河南科学技术出版社， 1998 5 马大敏 王俊民，王秀 新型农机具使用与维修 北京：高等教育出版社， 1996 6 程兴田 播种机械的现状及发展前景 农机与食品机械， 1999， 6： 1 2 7 陶卫民 国外农业装备发展趋势 新农村， 2001， 7： 25 8 刘林生 英国农业机械化与农业现代化 湖南农机， 1999， 2： 25 9 姜宗昌 22 型马铃薯研制成功 农业机械化与电气化， 2000， 5： 34 10 鲁滨，薛理，闰洪山 等 25 型马铃薯播种机的研制 ， 2004， 6： 33 11 几种马铃薯播种、种植机械 2007 12 聂延辉 江涛 夹持式 马铃薯播种机的探讨 ， 2007， 2： 41 13 周桂霞，张国庆 ，张义峰 等 2 2 型马铃薯播种机的设计 黑龙江八一农垦大学报 ， 2004，16（ 3）： 53 56 华 中农业大学学士学位论文（设计）文献综述 4 14 赵满全，赵有杰，窦卫国等 29 型免耕播种机关键部件的设计与研究 中国农机化， 2006，6： 15 韩文锋，王淑红徐长征 T 3 6 T 型马铃薯播种机简介 ， 2007， 1： 41 16 冯小静，刘俊峰，杨欣等 排种器排种均匀性分析与研究 河北农业大学学报， 2003， 1： 1416 17 赵满全，窦卫国，赵士杰，等 2 2 型马铃薯起垄播种机的研制内蒙古农业学学报，2001， (3)： 18 闰建英，樊文宪，冯占怀马铃薯施肥播种机的实验研究农机科技推广， 2004， 4： 34 1