插秧机原理及操作使用技术(袁钊和)

步行式 机动插秧机
乘坐式
（二）按插秧机构分曲柄连杆式与双排回转式两类。
•曲柄连杆机构在步行式及普通乘座式插秧机上采用。由于机 构惯性力的限制，插秧频率被限制在300次/分左右，平衡机构 设计较好时，也可以提高。
按插秧机前进方向分为正向与反向两大类。正向机构用于 乘座式插秧机上，反向机构用于步行式插秧机。反向机随株距 加大，插孔变大，正向机则相反。
（二）液压仿形原理 插秧机的浮板是插秧深度的基准，液压仿形装置确保
插秧深度的稳定一致。
•（1）感度调节：设定浮板的接地压力，随土壤的软、 硬反馈自动调整。 •（2）行走底盘的左右、前后的自动调节。 • （3）高速行走时，调整因浮板起伏而引起的插深的 变化。
三、插秧机的分类
随着机插秧技术的发展，国内外的插秧机型号有 百余种，可提供用户选用。 （一）按操作方式分为步行式与乘座式两大类。 常规 普通 轻便 施肥 铺纸 复式 高速 施药 免耕
￭
多轮驱动底盘具有良好的水田通过性能，较小的滚动阻
力，防壅泥、壅水功能，有灵活轻便的操作功能。
步行机——双轮
乘座机——四轮
￭具有液压仿形系统
￭具有较高的使用寿命及使用可靠性，采用重量轻、强度高的合金 材料，充分应用了压铸、精密锻压、数控等现代工业制造技术。
NAME 材料
变速箱（前）
变速箱（后）
合金结构钢
￭高新技术的应用。采用液、电、电脑板等控制技术。HST无 级变速，液压助力转向，自动档，仪表显示监测技术。 高速机的无级调速系统由89C52CPU，模数转换电路，H型功 率驱动电路构成。 仪表显示监测系统采用89C51CPU，并采用了X25045EZPRAM贮 存电路，带4位LED显示，为了防止干扰，采用了光电隔离电路。
（六）插秧机关键部分的调整 （1）秧门与秧针两线平行
（2）秧针与秧门两侧间隙相等
（3）秧针与秧箱侧壁间隙相等
（4）纵向取秧手柄置标准位置时，秧针应在取苗卡规的标 准位置。
五、插秧机操作
在插秧机作业前，需要确认： 1、秧苗土块规格； 2、秧苗均匀程度，空格率小于5%； 3、秧块含水率35%； 4、大田平整度，高差小于3cm，水层小于2cm； 5、泥浆沉淀情况。 确保机插质量： 1、漏插率≤5%； 2、伤秧率≤4%， 3、均匀率合格率≥85%。 机插作业要求： 直、匀、靠行准确、田间空插率最少。
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切块面积共有30种，在同样的取秧面积时，可以考虑面积的形 状，如：1.4cm² ，在纵向取“10”时为 ，纵取“12”为 ，纵 取“13”为 ，一般取正方形或纵向长方形为好。
（二）插植臂 由秧针为切块的执行器，由秧针与推秧叉组成夹持楔，把 秧块带入土中，由推秧叉把小秧块推出，完成插植动作。
发 动 机
油 泵
变 速 箱
副株距 二挡
插 植 传 动 箱
（三）液压仿形系统 由中浮板前端的上下波动连动液压阀阀臂操纵液压缸升降。
（四）插秧离合器也是插植部定位离合器，采用凸轮 拨动牙嵌进行离合，插植部被定位在秧门的下方。
（五）安全离合器是插植部分保护装置，多数机器只 设一个安全离合器，只要有一行栽植臂出故障都会停止插 植并报警，为弹簧压缩式牙嵌离合器。
油缸
行走 插秧 中立 倒退
驱 动 轮
右
左
PF455S 传动示意图
插秧机各手柄调整

主离合器手柄在“切断”的“切”位置时开始起作用 插植离合器手柄也应在“切”的位置时开始工作 液压手柄应在“上”的位置上起作用。 液压控制启动钢丝（秧苗支架钢丝） 自锁钢丝是保证机器在行走档位时无法插秧，以保证机器的 使用寿命。
赤根空稻种 （幼苗） 晨光 （中苗） 晨光 （中等苗）
24日
32日
32日
1) 靠得最近的2株之间的距离。
2) 由于栽插迟3，保存了1周时间。 3) 用试插机栽插的方式。 4) 调查记录，缺株率各区200-800棵，一株根数，栽插深度各区为64-200株。
四、典型结构示例
（一）横向与纵向送秧机构 横向送秧机构是由带有左旋与右旋的螺旋轴带动秧箱左右往复运 动，每一个行程所切块的次数，决定小秧块的横向尺寸。切块次数通 过齿轮配比所决定的，一般有三个档：“20”、“24”、“26”。“20” 是指秧块的横向28cm在一个行程内切成20小块，这个小块的横向尺寸 为28：20=14mm。以此类推，相应的为14、11.7、10.8mm。 纵向送秧是当秧箱运动到任一端时，标志前一排秧取完后，即进 行纵向送秧。
•双排回转式插秧机构始于上世纪八十年代末，高速插秧机 也相应问世，其运动轨迹与正向曲柄连杆机问世。
•正向运动轨迹以“θ” 表示，反向运动轨迹以“γ”表 示。
在所设计的株距范围内插秧的稳直性及秧苗高度（＜ 250cm）的适应性均无差异，但在大株距情况下表现如下差异：
θ γ
插孔 小 大
稳直性 好 差
各种型号插秧机构均有其特点，但也有许多的共同点， 现以步行机PF455S、高速机P600为例。
（一）PF455S插秧机
三挡 油 门 拉 线
起 动 拉 绳
风 门 拉 线
三挡变速 主离合器 变 速 箱 安 全 离 合 器 插 植 离 合 器
插 植 传 动 箱
横向送秧
纵向送秧
发 动 机
油泵
栽植臂
阀体
长秧苗的适应性 好 差
（三）按栽插行数区分，步行机2-6行，1.2～5.3PS， 乘座机4-10行，4.3～20PS。以日本生产的插秧机为例：
多行机型每行的价格
行数 2 4 5 6 8 10
万日元/行
20
14 ～Biblioteka Baidu5 19 ～43 25 ～50 32 ～45 32 ～40
秧 型 步行 苗 号 数 型 行数 重量（kg） 号 井关 久保 田 洋马 三菱 Konn ma Fujii 共立 米诺 那 小计 23 毯 20 状 苗 17 11 6 11 钵 10 体 苗 11
切块
机械插秧技术
保证基本苗 浅插 深浅一致
机 苗
双软硬 膜盘盘
种子处理 床土处理
人
培训
选调保 型整养
田
插前整地 插后管理
二、插秧机基本原理
（一）切块插植原理 把传统的插秧工艺引入工业生产理念——前后工序联接，插 植的对象不再是秧苗而是以土块为载体的秧块，采取左右顺序、 前后推进的切块方式，把小秧块插入土中。
切块原理的优点
•分插执行器不针对秧苗，减少损伤机率。 •采用机械分切，只要播种均匀，小秧块面积均等，秧苗 均匀度高。 •切块面积的大小有足够的范围提供调整，提高插秧机适 应性。
￭可量化。
亩用盘数：以小秧块最小面积0.9cm² 为例 ，每盘秧块可 切1800块，以每亩插1.8万穴为例，只需10盘秧。小秧块最大 面积2.4 cm² ，每盘秧切678块，需备27盘秧。机插秧每亩最多 只需备27盘，可根据切块面积，计算备秧数。 秧大田比：以27盘秧和秧田60%利用率计算，为1:82，这 是秧大田最小比。 用种量：是指播种在盘土上的粒数，最大的播种密度以种 子不叠起为原则，团粒粳稻种，每cm² 只能播3粒，每盘4872粒， 以千粒重为27克的品种为例，播量132克。最小的播种密度以 盘根良好，机插漏播率在允许范围为度。
￭节本增效。秧大田比1：100，步行机每小时2—4亩， 高速机4—7亩，采用该技术育插秧成本与人工相比可 节约成本38%。
￭采用切块原理进行了精量栽插。实现带土带肥下田。
￭各个环节紧密相扣，形成了相应的标准化栽培规范。在机 插的过程中引入工业生产的理念，实现了前后工序的衔接。 合理的播种密度 较高的发芽率 较高的成苗率 盘根良好 土壤培肥过筛
6 4 3 2 3 2 2 2
24
2/4/6 2/4/6 2/4 2/4 2/4 2/4 2 2
77～184 67～184 73 ～ 145 79 ～ 139 84 ～ 137 77 ～ 136 113 ～ 116 113 ～ 116
2.4 ～ 5.3(1.8 ～ 3.9) 17 1.2 ～ 2.4(0.9 ～ 1.8) 16 1.4 ～ 4.0(1 ～ 2.9) 14
1.5 ～ 3.2(1.1 ～ 2.4) 9 1.8 ～ 4.0(1.3 ～ 2.9) 3 9 2.0 ～ 1.5 1.4 ～ 1.0 8 9 85
（四）按插植秧苗区别为毯状苗与钵体苗两种
毯状苗又可分为盘育苗与卷筒苗两种。
① ②
③ ④ ⑤
⑥
①
②
③
④
① ② ③
④
栽插宽度180 a) 30cm间距的行插
栽插宽度180
栽插宽度180
b) 45cm间距的行插 c) 45cm间距的散插 单位：cm 栽插密度：18株/m ²
图4 A型数插式插秧机的试验田试验的栽插方式 表2 A型散插式插秧机的栽插精度
试验田 山形农田 试验田 生研机构 附属农场 群马农业试 验田 生研机构 附属农场 品种 本地稻种 （幼苗） 育苗 天数 33日2） 栽插方式 30cm行插式 45cm行插式 45cm行插式3） 30cm行插式 45cm行插式 45cm行插式3） 30cm行插式 45cm行插式 45cm行插式3） 30cm行插式 45cm行插式 45cm行插式3） 缺株率 （%） 0.0 2.5 12.6 3.5 5.1 12.1 0.0 0.5 3.7 6.5 7.2 6.3 一株根数 （根） 4.6 4.3 4.0 3.3 3.4 4.1 4.4 3.4 4.3 3.9 2.7 2.8 栽插深度 3.5 3.4 1.7 3.3 2.5 2.3 2.7 3.0 2.9 2.5 2.0 1.4 最小株之间的距 离1）（cm） 18.5 11.7 19.0 19.2 12.5 19.2 17.3 10.3 17.7 18.9 12.3 17.7
109
乘座 PS（kW） 型 号 行数 4/5/6/7/8/1 0 4/5/6/8/10 4/5/6/8/10 4/5/6/8/10 4/5/6 4/5/6/8/10 4/6 4/6/8 重量（kg） 200 ～820 190 ～830 195 ～930 190 ～820 240 ～560 190 ～820 250 ～521 254 ～963 4.2 ～8.5(3.1 ～ 6.3) 2.9 ～9(2.1 ～6.6) PS（kW） 4.3 ～20(3.2 ～ 15) 4.3 ～20(3.2 ～ 15) 4.3 ～20(2 .9 ～ 15) 6 ～20(4.4 ～15) 3.3 ～12.6(2.4 ～ 9.3)
变速箱盖 后变速箱
YZALSI11Cu3 GB/T1515-96 压铸铝合金
插秧离合器箱
侧盖 伞齿轮箱 金属支架 前面延伸器 齿轮组合 齿轮 前轮轴组合 伞齿轮 离合器凸轮健
20Cr Mo GB3077-88 合金结构钢
15Cr Mo
QT 450-10 YB/T036.2-92 球墨铸铁
GB3077-88
操作面板
右离合器拉线 左离合器拉线
油门拉线 主离合器拉线
液压钢丝 液压控制启动钢 丝
风门拉线
互锁钢丝
电线 插秧离合器钢丝
0~1mm W
（二）P600高速插秧机
安全离合器 株距1 株距2 株距3
插植离合器
18挡 20挡 24挡 横向 送秧
启动 开关 油门 风门
无 级 变 速
主 离 合 器
株距齿 轮箱
插秧机原理及操作使用技术
农业部南京农机化研究所
袁钊和 研究员 浙江
二○○六年三月十三日
一、高性能插秧机特征
二、插秧机基本原理 三、插秧机分类
四、典型结构示例
五、插秧机操作
一、高性能插秧机特征
插秧机多年来经过自主创新和引进、消化、吸收再创新， 使插秧机产品达到了较好的先进性、适用性、可靠性、安全 性，被称之为高性能插秧机，机插秧技术是农艺与农机协调、 磨合、和谐发展的结晶，也是现代稻作技术与机械技术相结 合的成果，具备以下几个特征： ￭ 插秧机作业性能符合“水稻群体质量栽培”和“水稻 精确定量栽培”理论，实现定穴、定量、宽行、浅栽。 定穴：1.1～1.8万穴/亩；定量：2-5株穴；宽行： 30cm； 浅栽：0.5～1cm， 不漂不倒，“越浅越好”。
PF455S 切块面积
单位：mm, mm ²
纵向 取秧
横向 取秧
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
20档 14 24档 11.7 26档 10.8
112
93
126
105
140
117
154
128
168
140
182
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196
163
210
175
224
187
238
198
86
97
110
119
130
140