王荣1，王刚2*
（1.兵团第十三师红星二场农机站，新疆哈密839000；2.新疆农垦科学院科技成果推广处）
收稿日期：２０14—11—12
*通讯作者：王刚(1982-)，男，副研究员。主要从事农业新技术和新成果的推广工作。
摘要：为解决新疆哈密地区马铃薯播种机在播种作业中易形成空穴这一问题，笔者对2BSL - 2型马铃薯播种机的排种机构、开沟器、起垄覆土器等关键部件进行设计改进，使之能一次性顺利完成开沟、施肥、播种、覆盖等功能，确保排种装置在播种过程中的漏播、重播率符合作业要求，使整机性能更适合在哈密地区的土壤作业。
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关键词 ：马铃薯播种机；排种机构；改进设计
马铃薯是一种可作为粮食、蔬菜、饲料和食品工业原料的作物，在中国分布范围广、适应性强、营养全面、产量高。我国马铃薯的种植面积每年近500万hm2，是世界上种植面积最大的国家[1]。近几年，中国马铃薯产业快速发展，种植面积和鲜薯产量均居世界首位，经济效益稳步提升，在农业生产中占有举足轻重的地位[2]。但中国马铃薯机械化水平还不高，马铃薯播种机的研发还处于起步阶段，适合大范围使用的机具还比较少。目前，我国马铃薯播种机械大多数采用的是勺链式排种机构，由于农艺要求和土壤情况，机具作业的适应性和可靠性还有待提高。现阶段，如何降低播种作业中的空穴率，使种植户从跟机补种的劳动中解脱出来是迫切需要解决的问题[3]。随着哈密地区马铃薯产业的不断发展，种植面积不断扩大，为解决原有的2BS L- 2型马铃薯播种机作业质量差、出苗率低导致减产的问题，红星二场农技站根据当地马铃薯种植区土壤特点、种植模式、种植结构和农艺要求等，通过仿形排种机构等的技术改造，解决了马铃薯播种深度不合格、缺苗断条等问题，大大提高了马铃薯的产量。
1影响2BSL - 2型马铃薯播种机播种质量的因素
2BSL - 2型马铃薯播种机在播种作业中形成空穴的根本原因是由于排种机构投种失败造成的。如，排种器自身的结构参数、排种机构运动协调性、土壤耕作层的抗剪强度对运动链动力传递的影响、机器运行中的抖动或振动等因素都会影响种勺舀取种薯和投种作业。
1.12BSL - 2型马铃薯播种机排种机构形成空穴的原因
2BSL - 2型马铃薯播种机勺链式排种机构主要由种勺、运输链和驱动地轮组成（图1）。形成空穴的原因主要有：（1）由于耕作层土壤抗剪强度不够，引起驱动地轮打滑或滑移，会切断运输链的动力，使种勺停止舀种作业而形成空穴；（2）运输链传动的多边形效应使种勺运动的瞬时速度发生变化而产生抖动，会使种勺已经舀取到的种薯滑落而形成空穴；（3）种勺自身结构原因导致舀种失败而形成空穴。
1.2种薯对种勺舀种性能的影响
种薯切块后因大小各异，对种勺的舀种性能提出了更高的要求，这也是现有马铃薯播种机空穴率高居不下的原因之一。播种作业时运动中的种薯被种勺和运输链搅动后的运动姿态对种勺能否成功取种也有一定影响。
1.32BSL - 2型马铃薯播种机播种作业时机器振动或抖动对播种质量的影响
通过研究机器动态和静态时排种器产生空穴的差异，发现，该机在田间作业时，机器的振动和行走的颠簸对种勺舀种性能产生严重影响。
22BSL - 2型马铃薯播种改进设计构思
马铃薯种子体积大的种薯静摩擦系数较低，因此应选取3.5 ~ 4.0 cm大小的马铃薯种子更为合理。在实际作业时，播种机震动较为严重，因此，应选取钢板作为种箱箱壁材料。种箱必须保证箱壁的倾斜角为34°，应大于种子的自然休止角（将种薯堆积成一堆，种薯不再滑落时的斜面与水平面的夹角，一般在24° ~ 34°之间）[4，5]，以保证马铃薯种块能顺利滑落至排种器。
32BSL - 2改进型马铃薯播种机结构及工作原理
改进后的2BSL - 2型马铃薯播种机主要由机架、排种机构、开沟机构、起垄覆土器、传动机构等组成（图2）。
播种机通过拖拉机的3点悬挂方式进行拖动，从而带动地轮前进，地轮再通过链轮把动力传递给排种器，由排种器从种子箱中取种进入排种管，排种管和开沟器相连，种子落入开沟器开好的沟中，同时地轮把动力传递给排肥器，由排肥器从肥箱中把肥料排出，排肥管和开沟器相连，在种子落下之前进行施肥，一次性完成开沟、施肥、播种、起垄、覆土等工序。播种机采用旋耕起垄方式，由于哈密山北巴里坤地区的泥土环境较为潮湿，转向传动箱的动力由拖拉机通过万向轴传递，进而带动旋耕刀进行起垄，最后进行覆土镇压。
勺链式排种机构因机构简单、使用寿命长而广泛用于现有的马铃薯播种机，其传动路线要保证总体传动可靠，一般传动路线分为两条路线，如图3所示。播种作业时，随着地轮的前进，分别将动力经过链传动传递给排种机构和排肥机构的转轴，驱动排种链轮和排肥槽轮转动，地轮则依靠拖拉机牵引前进获得动力。
4主要改进措施
4.1机架的改进设计
在保证强度的前提下，为了减轻机具重量，机架由矩形钢管焊接而成。开沟器、地轮、镇压装置及种箱、肥料箱等部件均安装在机架上。
4.2种箱的改进设计
选取钢板作为种箱箱壁材料，种箱至排种口的箱壁与水平面的夹角为34°。
4.3开沟器的改进设计
对开沟器及仿形结构进行改良，以减少播种机震动及颠簸对播种质量的影响。
4.4起垄覆土器的改进设计
由于哈密垦区土壤粘重，考虑开沟器及本机结构，选用旋耕犁作为开沟覆土机构[6]，可有效提高播种质量。
5小结
通过对2BSL-2型马铃薯播种机的排种机构、机架、开沟器、起垄覆土器等关键部件的改进，使之能一次性顺利完成开沟、施肥、播种、覆土等功能。但由于哈密地区的农艺要求和土壤情况，改进后2BSL-2型马铃薯播种机机具作业的适应性和可靠性还有待进一步提高。
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参考文献
[1] 刘全威，吴建民，王蒂，等.马铃薯播种机的研究现状及进展[J].农机化研究，2013（6）：238-241.
[2] 纪顺，蔺国仓，王建军，等.新疆马铃薯产业发展现状及对策[J].农村科技，2009（6）：75-76.
[3] 古立刚，姚安平.马铃薯种植和收获机械试验应用及改进建议[J].新疆农机化，2004（6）： 24.
[4] 王宝林. 马铃薯播种机的排种装置ZL200720181367．3[P]. 2008.
[5] 韩文锋，王淑红，徐长征，等. GL34T/36T型马铃薯播种机简介[J]. 现代化农业. 2007（1）： 41.
[6] 彭梦男，王毅，胡永亮，等. 南方冬种马铃薯播种机设计研究[J]. 广东农业科学， 2012（2）： 135-137.