[6] 大蒜播种机主要部件的设计及分析

田一拖拉机牵引力利用系数， Ｐ。一播种机每米幅宽的工作阻力（Ｎ／ｍ）。 将Ｔ＝２．４９ｋＮ，Ｐ。＝１．８ｋＮ／ｍ，叩＝０．８５代人公 式，求得Ｂ＝１．１８ｍ。根据实际情况，确定的工作幅宽 Ｂ＝，１６＝ｌｍ＜１．１８ｍ。满足要求。
设大蒜种箱容积为Ｖ，播种量为１６６．７５ ｋｇ，一次 作业行走６００ｍ，大蒜种子的容重为０．９４９／ｃｍ３。
式中
Ｋ＝＂ａＤｑ（１＋艿）ｋ／（厄） Ｋ一排种器线速度； ‰一播种机的作业速度； Ｄ一窝眼轮直径； ｇ一穴粒数； 艿～地轮滑移率；
ｚ一排种盘型孔数；
￡一穴距或株距。
将Ｋ＝０．２ｍ／ｓ，ｋ＝１．２ｍ／ｓ，ｑ：ｌ，６＝０．０５，ｔ＝ ０．１７ｍ代入公式，求得Ｚ＝１１１Ｄ。根据大蒜播种机的
工作情况，选取ｚ＝２０，则Ｄ＝１８０ｍｍ。根据大蒜的实 际情况，确定窝眼轮的型孑Ｌ深度为１５ｍｍ，型孑Ｌ开口为
１８０ｍｍ×４１０ｍｍ。
２．４镇压装置 播种后的种沟由覆土圆盘覆土后在种沟上方形成
一定的隆起。种沟上疏松的土壤对越冬的大蒜是一 种威胁，影响着大蒜的出芽率。为此，对种沟进行镇 压，确保大蒜在土壤中的相对固定。镇压轮采用橡胶 材料制成，减轻了整机的质量，起到了减震的作用，提 高了机械的适应性。镇压装置结构如图５所示。
柱、挡板和覆土盘组成，如图３所示。开沟覆土装置 能够实现播种机作业的开沟和种沟的覆土，其工作深 度可通过调节沟深调节杆实现２５～６０ｒａｍ的播种深度 的要求。箭铲式开沟器破土能力强，开沟直，适应性 好，结构简单，开沟宽度能够符合播种要求。为了减 少工作阻力，开沟器的铲面升角为４００，开沟宽度为 ６０ｒａｍ。开沟器后方的挡板可以防止排种管的堵塞和 种沟的掩埋。覆土圆盘覆土量大，阻力小，在覆土时 不改变种子在种沟内的位置，可以很好地完成种沟的 覆土。同时，覆土圆盘具有一定起垄作用，能够在种 沟上形成小的种垄。种垄经镇压装置压实后，可确保 大蒜的相对固定，防止发芽时被顶出地表，对大蒜的 生长和过冬具有较好的保护作用。
江苏农机化，２００７（３）：２８—３１． 引 韦忠海，何贤彪．蒜瓣不同处理对大蒜出苗和生长的影
响［Ｊ］．浙江农业科学，２０００（４）：１９５—１９６．
徐培丸．国外大蒜生产［Ｊ］．云南农业，２００２（９）：２６． 明ｍ １Ｊ 李效锋．大蒜挖掘机：中国，００２１４６２８．２［Ｐ］．２００１—０２
Ｑ。，日Ｌ
． …， ２—１ ３３—３ｙ
式中Ｑ一一最大容量； 曰一工作幅宽；
￡一工作的路径长度；
ｙ一种子的单位容积质量（ｋｇ／ｉ）。 求得，种子箱的容积Ｖ一－８０（Ｌ）。 考虑蒜种子之间的间隙比较大，留有１０％的余 量，则每个种子箱的容积不小于１６Ｌ。种子箱体采用 大型薄钢板压制焊接而成，基本尺寸为３００ｍｍ×
３）由于蒜种的尺寸不够规则，蒜种鳞芽的控制仍 旧是一个不可忽略的问题。如何更好地保证播种过程
中蒜种的直立和鳞芽的朝向，需要后期进一步改进和 完善。
参考文献：
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蒜种在重力作用下落人方形导种管内，并滑入开沟器 所开的种沟内。由于蒜种的重心远离鳞芽，蒜种通过
在导种管内的下滑可自动调整蒜种鳞芽的朝向。
２．３．１窝眼轮参数 窝眼轮的尺寸关系到播种质量和整体结构。窝眼
轮直径较大时，可提高蒜种的充种率，减少蒜种的漏 播；降低投种高度，有利于提高播种的准确性和均匀 性。试验得知，窝眼轮的线速度一般不大于０．２ｍ／ｓ。
１ 播种机的结构及工作原理
大蒜播种机与８．８２ｋＷ小四轮拖拉机配套，采用 先播种后覆膜的种植方式，一次作业能够完成开沟、 播种、覆土、镇压、覆膜和膜上覆土等多道工序，满足 大蒜的播种要求。大蒜播种机结构紧凑、合理，动力 消耗低，主要由悬挂架、种子箱、排种器、地轮、覆土装 置、压膜轮、覆膜辊、覆膜开沟铲、镇压轮、覆土圆盘和 开沟器组成，其结构如图１所示。
１．开沟器２．沟深凋节秆３．支撵柱４．挡板５．覆土盘 图３开沟覆土装置
Ｆｉｇ．３ Ｆｕｒｒｏｗ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｃｏｖｅｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ
２．３排种装置 排种装置是播种机的重要部件，决定着大蒜的播
种质量。由于大蒜的蒜瓣形状不规则，排种装置采用了 窝眼轮式排种器。该排种器的排种量均匀稳定、适应性 强，工作可靠，不损伤种子。为了便于蒜种的充填和减 少种子的损伤，排种器的型孔为椭圆形。排种装置主要 由种子箱、窝眼轮、机壳和导种管组成，如图４所示。
万方数据
·９ｌ·
１．种子箱２．窝眼轮３．机壳４．导种管 图４排种装置
Ｆｉｇ．４ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｅｅｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ
２０１０年８月
农机化研究
第８期
工作时，地轮通过链传动带动窝眼轮缓缓转动。 蒜种靠自身重力充入窝眼轮的型孔内，并随着窝眼轮
的转动实现清种。当窝眼轮型孔转到导种管入口时，
ｌ
Ｚ
１．镇压轮２．机架 图５镇压装置
Ｆｉｇ．５ Ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ
２．５铺膜覆土装置
播种机采用先播种后覆膜的播种方式。铺膜装置
主要由覆土圆盘、压膜轮、膜辊和送土花篮组成，如图
６所示。
５
４
１．机架２．压膜轮３．覆土圆盘４．送土花篮５．覆膜辊 图６铺膜覆土装置结构图
Ｆｉｇ．６ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ０ｆ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｍｅｍｂｒａｎｅ ａｎｄ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｓｏｉｌ ｄｅｖｉｃｅ
ｉ．轮齿２．轮缘３．轮毂４．辐条 图２地轮结构
Ｆｉｇ．２ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ０ｆ ｔｅｒｒａ ｗｈｅｅｌ
根据农艺要求，棉花株距为１７０ｍｍ，拖拉机作业 速度为１．２ｍ／ｓ。考虑排种器的排种和机械的协调性， 地轮转动ｌ周播ｌＯ个蒜种，则地轮直径ｄ＝５４２ｍｍ。 用类比法取地轮的宽度Ｂ＝５０ｒａｍ，轮沿厚５＝３ｍｍ。 辐条选择直径为西８的钢筋８根。
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２０１０年８月
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第８期
大蒜播种机主要部件的设计及分析
王方艳
（青岛农业大学机电工程学院，山东青岛２６６１０９）
摘要：在对我国大蒜播种和大蒜的机械化现状进行调研和分析的基础上，设计了一种大蒜播种机。重点阐述
了大蒜播种机的结构和工作原理，并对其主要部件进行了设计计算，确定了主要结构。该机械结构紧凑，生产率
４０ｍｍ。
２．３．２种箱的容积 根据农机的作业要求，种子箱的容量应该满足一
定工作地长的需要，主要由播种的工作幅宽、播种量、 播种行程和种子单位容积质量而定。箱底的倾斜角
大于种子的自然休止角，以保证种子顺利流入排种器 内。设种箱的工作幅宽为曰，则
Ｂ＝ｎｂ＝ＴＴｌ／Ｐｍ
式中 卜拖拉机的额定牵引力（Ｎ），
挂节方式：全悬挂
万方数据
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配套动力／ｋＷ：８．８２小四轮拖拉机
作业效．宴ｉｇ／ｈｍ２·ｈ～：１２．５～．６０
播种行数／行：５
行距／ｍｍ：２００
株距／ｍｉｌｌ：１７０
播种深度／ｒａｍ：３０—４０
铺膜宽度／ｍｍ：１ ０００一ｌ １００
覆土厚度／ｍｍ：２０
＇
２
３
４
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第８期
２．２开沟覆土装置 开沟覆土装置主要由开沟器、沟深调节杆、支撑
１．悬挂架２．种子箱３．排种器４．地轮５．覆土装置６．压膜轮 ７．覆膜辊８．覆膜开沟铲９．镇压轮ｌＯ．覆土圆盘１１．开沟器
图１ 大蒜播种机结构简图 Ｆｉｇ．１ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｓｅｅｄｅｒ
２主要部件的设计
２．１ 地轮 地轮结构要求简单实用，符合承重和提供动力的
要求，如图２所示。
／
贰ຫໍສະໝຸດ Baidu
１．机架２．”１”型槽３．覆膜辊 图７挂接结构
ＦＩｇ．７ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
３ 结论 １）本文设计的大蒜播种机采用先播种后覆膜的
播种方式，一次性可以完成大蒜播种过程中的开沟、 播种、镇压、覆膜和覆土等作业。
２）大蒜播种机一次可完成５行大蒜的播种任务， 具有生产率高、结构简单、紧凑、性能稳定以及工作效 果好等特点，可以有效地降低劳动强度，满足生产需 要，是值得推广和生产的机械。
收稿日期：２００９一ｌｌ一０８ 作者简介：王方艳（１９７９一），女，山东淄博人，工程师，工学硕士，（Ｅ—
ｍａｉｌ）ｗ母』＠１６３．ｏＢｔｒｎｏ
近年来，虽然我国加大了对农业机械研究的投 入，大蒜机械得到了一定的发展，但播种技术不够成 熟，还没有建立有效的大蒜种植体系。大蒜播种机械 化水平相对较低，新技术和新机具的研究开发力度还 不够，已成为制约我国大蒜生产的主要问题。在充分 吸取国内外现有机型特点的基础上，研发符合我国农 村动力现状和大蒜种植农艺要求的大蒜播种机，保证 大蒜鳞芽的朝向和发药率，实现大蒜播种的机械化， 对提高劳动生产率、降低作业成本和劳动强度、增加 农民收入以及实现产业化经营具有重要意义。
高，可以在大蒜播种的过程中一次性完成开沟、播种、覆膜和覆土等作业，为研究大蒜播种机和同类机具提供了
参考。
关键词：大蒜；播种机；设计 中图分类号ｉ＆２３．２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３—１８８Ｘ（２０１０）０８—００９０—０４
０引言
大蒜是我国主要的经济作物和出口产品，其用途 广泛，社会需求量大，主要集中在山东、江苏、安徽、河 南、广西、广东和陕西等地种植…。我国大蒜种植面 积约为３．３３×１０４ｈｍ２，约占世界总种植面积的１／３，产 量约为１．６ Ｘ １０１０ｋｇ，占全球的７５％【２－３］。美国等发达 国家的大蒜生产基本上实现了规模化种植和规范化 管理，大蒜的播种、田间管理和收获均实现机械化作 业Ｍ Ｊ。我国的大蒜生产仍以人工为主，耗时较多，劳 动强度大。大蒜播种多采用锄头开浅沟、人工点播蒜 种和覆土的种植方式”娟Ｊ。
覆膜辊直径为８０ｒａｍ，长为１２００ｒａｍ。其结构简
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单，被海绵包裹，具有较好的伸缩性，两端通过“１”型 槽连接于机架上，换膜方便快捷，覆膜辊挂接结构如 图７所示。覆土圆盘直径为２８０ｒａｍ，内侧有刀刃。作 业过程中，塑料薄膜通过膜辊（５）铺至种床上，由压膜 轮（２）将塑料薄膜边压入两侧的覆膜沟内，利用覆土 圆盘（３）和送土花篮（４）将土壤归拢，并在膜边和膜上 覆土。
工作时，大蒜播种机在小四轮拖拉机的带动下前 进。地轮（４）通过链条驱动排种器（３）转动，实现播种 器的均匀播种；同时种箱（２）内的蒜瓣在自重的作用 下，进入排种盘，随着排种盘的旋转进入导种管，并滑 入开沟器（１１）所开的种沟内；随后，播种后的种沟由 覆土圆盘（１０）覆土，实现大蒜种的覆盖；镇压轮（９）将 地面和种沟压实，保证地表的平整；地膜通过覆膜辊 （７）将地膜铺放在地面上，由压膜轮（６）将地膜两边压 人覆膜开沟铲（８）开的地膜沟中；最后，通过覆土装置 （５）实现地膜的压实和覆土。其主要技术参数为：
目前，大蒜机械种植技术主要有大蒜点播技术、 大蒜播种技术和全自动大蒜栽种技术。现有的大蒜 播种机多引进了日本和韩国的机型。压穴式大蒜栽 种机采用机械压出半球面形孔穴，然后投种到穴内， 靠穴内球面来控制鳞芽朝向。法国和捷克斯洛伐克 生产的大蒜栽种机采用特定机构扶正蒜头和振动抖 槽定向器来解决蒜种在输送过程中的定向问题，但该 机械机构复杂且庞大，价格较高，鳞芽直立度没有保 证＂ｑ Ｊ。中国农业机械化科学研究院研发的２ＺＤＳ一５ 型自走式大蒜栽植机，一次可完成５行大蒜的栽种， 生产率是人工栽种效率的２５倍，在蒜种喂入、蒜种鳞 芽方向的控制等技术方面有了一定突破，但是还没有 在大田中推广应用。２ＤＢＱ一２型便携式人工大蒜播 种器是一种半机械化设备，减少了人员的弯腰和蹲下 动作，但播种的均匀性和质量相对不高一一４。。