第3章 播种机械

第三节 播种机械第一节 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，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：1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

二、播种机械的类型和一般构造1、类型：谷物条播机，中耕作物穴播机、精密播种机（该机在结构上与穴播机及其相似）。

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。

精密播种机1—风机；2—肥箱；3—播种单体；4—地轮2、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。

本章的重点讲述排种器的结构、类型、基本理论和开沟器等。

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。

对排种器的技术要求：播种量稳定；排种均匀；不损伤种子；通用性好且使用范围大；调整方便、工作可靠。

目前，常规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、型孔轮式、气力式。

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。

一、外槽轮式排种器外槽轮式排种器适于条播，由于结构简单、工作可靠，有一定的通用性，在国内外的条播机上得到了广泛采用。

我国许多地区研制的谷物播种机或畦田条播机大多数都是外槽轮式排种器。

外槽轮式排种器1.排种杯2.阻塞轮3.档圈4.清种方轴5.弹簧6.排种舌7.排种轴8.外槽轮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：⑴通用性好；⑵播量稳定；⑶播量调节方便；⑷结构简单；⑸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。

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=40.4强制层带动层Z ——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：0.3~0.4cmγ——种子容重，小麦：0.75~0.79 g / cm 3α——种子充满系数，0.6~0.8f ——凹槽断面积t ——槽齿间距强制层每转排量：带动层每转排量：（注：因不存在凹槽的问题，此处可不考虑α，C 2较小可忽略） 排种轮每转排量是上述二部分的叠加 （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，L min ≥（1.5~2）种子长度。

4、提高排种器均匀性的主要措施⑴将排种器排种舌做成斜线状；1q fLZ γα=Zt d π=Q 1dL f q tπγα∴=22222d d q C L ππγ⎡⎤⎛⎞⎛⎞=+−⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎢⎥⎣⎦()22q L dC C πγ=+2q dL Cπγ=f q dL C t απγ⎛⎞=+⎜⎟⎝⎠⑵将排种器由直槽改为螺旋槽；上述二种方法都采用了使同一槽内的种子下落有先后且逐次进入种沟，以减少种子在沟内纵向线性分布的脉动程度。

二、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。

调整步骤：1、首先将播种机两端支起，使地轮抬离地面且能自由转动。

2、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地轮 承接器 输种管 排种器 种子箱某一部位。

3、均匀转动地轮30~40圈，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 ，G s = ∑g I ，将该数值作为本次调整后的实际总排量。

4、利用理论计算公式计算均匀转动30~40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。

δ——地轮滑移率，δ= 0.05~0.125、验证：l lG G Gs − ×100% ≤1~2% ，若满足，说明该调整结果正确，可进地作业。

若不满足，则需要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 。

(1)666.7l D B Q N G πδ+=三、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。

1、水平圆盘排种器：结构简单，低速工作时比较可靠（V m =6~7km/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。

水平型孔盘排种器主要用于播种玉米、豆类等大粒种子的穴播，它的主要工件部件是一个们于种子筒底部的水平排种圆盘，盘的周边可根据种子粒型制成没的型孔，圆盘在地轮驱动下旋转，将充入型孔内的种子带到排种口排出，通过导种管播入土中。

在排种盘上方装有刮种器和推种器，前者将型孔上多余的种子刮去，后者将型孔内的种子推出落入排种口，以防型孔堵塞，完成排种过程。

水平圆盘式排种器1.种子箱2.推种器3.水平圆盘4.下种口5.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2、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。

垂直圆盘式排种器工作原理：种箱内的种子进入充种室，排种盘不断转动，当排种盘型孔进入充种室与种子接触后，种子就充入型孔，调节插板控制种面高度，使之达到所要求的粒数，当型孔离开种面时，型孔上多余的种子靠自重沿着种子休止角方向自行滑落，充有种子的型孔转入壳体内，在壳体的遮盖下，向下部转动，当转动到投种口时，靠种子自重进行投种。

剔种舌可将型孔中偶尔卡住的种子强制排出。

3、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。

1—形孔盘；2—隔板；3—投种盘；4—壳体垂直圆盘式排种器 1.插板 2.种子箱 3.充种室 4.卸种盖 5.剔种舌 6.排种盘轴 7.排种盘 8.壳体4、型孔轮式排种器：这种排种器的特点是根据种子的形状和尺寸等因素，设计出各种型孔或窝眼，用以播出每穴粒数基本相等的种子。

型孔轮式排种器的工作原理：型孔轮密接在种子箱下部，工作时，种子靠自重充填在窝眼内随型孔轮一道转动，经过刮种器时，窝眼内多余的种子被刮去，留在孔内的种子由弧形的护种板遮盖，当转到下方出口时，种子靠自重落入种沟内。

这种排种器的排种过程分为充种、刮种、护种和排种四个过程。

1—壳体；2—窝眼轮；3—护种板；4—刮种器四、气力式排种器1、气吸式排种器：当风机吸气时，在吸种盘的两面便形成压力差，吸种盘上的吸种孔便成为气流通道。

种子受吸力的作用被吸附在吸种孔处，吸种盘转动，带有吸附种子的吸种孔在通过刮种器时，多余的种子被刮去，并保证吸种孔吸住一粒种子。

当带有种子的吸种孔转到吸气室以外之后，种子失去了吸附力，靠自重经输种管落入种沟内。

2、气流集排式排种器：工作时，系统电机带动旋进轴移式种子定量排种槽轮转动，按照亩播量需要定量排出种子流。

在喷射口处，种子流与离心风机产生的气流交汇并混合成种子与空气的混合物，沿垂直气送增压管路向上输送，经褶皱式扩压管增压进入气流分配器进行按行分配排种，统一的粗大种子流均等的分为若干细种子流，沿各种子输送管输送至开沟器，实现气流统一输送的一器多行排种。

它基本解决了传统播种机“一器一行”所带来的机构臃肿且宽幅作业困难等问题，实现了“一器多行”并超宽幅作业，是当今世界最先进的排种器类型之一。

机械定量气流分配式集中排种系统结构及工作原理图 播种输种管 种流分配器种子箱 风机 集中送种定量器 渐缩式种子引射器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具有一定的代表性，故在本内容中重点介绍该排种器。

五、水平圆盘式排种器理论分析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：⑴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规；⑵圆盘的线速度V p 。