精编机械制造行业播种施肥机械文档格式.docx
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种子播在垄沟内。
保护幼苗免风沙袭(半干旱区)
图3-1播种方式
a.条播b.点播
三、种子特性
1、种子粒型:
长宽厚表示,差别较大、很大,影响排种。
为提高排种质量:
精选→分级→丸粒化
图3-2加工和未加工的种子粒型
a.未加工的种子b.经过加工的种子
2、流动能力:
自流——苋菜籽等。
(播量难控,掺混土、肥)
滞流——带绒棉粒等,阻塞,架空,不均匀。
自然休止角α——自由下落后,种子堆放成一个自然的不变锥底角。
α愈小,流动性愈好!
种子与箱的摩擦角?
!
设计种箱依据之一!
3、千粒重:
按规定水分的1000粒种子的质量。
(g表示)
4、体积密度:
单位体积种子的质量(kg/L表示)
5、种子的悬浮速度
表3-1几种主要作物的物理机械性质
作物种子
名称
种子尺寸(毫米)
千粒重δ
(克)
容重γ
(公斤/升)
1升种子
粒数
休止角
α
长l
宽b
高c
粳稻
冬小麦
谷子
玉米
高粱
裸大麦
棉花
大豆(北京)
大豆满仓金
绿豆
亚麻
7.4
5.2—6.1
2.16-2.44
7.49-9.1
4.15
6.6
9.2-9.9
6.3
7.0
4.6
4.26
3.2
2.6-2.9
1.5-1.71
7.47-7.9
3.44
3.0
5.13-5.94
5.9
3.5
2.3
2.4-2.9
1.28-1.41
4.86-5.3
2.66
2.6
4.56-5.30
4.7
6.1
0.86
25-25.5
24-38.5
2.7-2.73
234.8-241.9
25-30
37.7-39.4
90.9-125.7
115
183.0
50.8
3.7
0.667
0.749-0.791
0.635-0.655
0.691-0.778
0.714
0.702
0.2035
0.724
0.734
0.8548
0.600
77600
22454
23000
2540
27800
24940
1620
6700
4012
1842
1600
4000′
27020′-32024′
27025′-34020′
27016′-29025′
34030′
33000′
5500′
24050′
20015′
3000′
四、播种技术要求、
1、农艺需求(3点)
(1)播量:
决定作物植株密度,株行距及均匀性。
(2)播深和压实程度:
影响种子出苗程度。
(3)密度:
影响光照通风,行距与株距。
2、机械性能(5点)
(1)播量准确;
(2)分布均匀:
条播穴播株行一致,各行穴播量一致;
(3)播深一致;
(4)湿土覆盖;
(5)破损极少。
3、性能指标(8点)
(1)排量稳定性:
排种器排种量稳定程度。
(2)各行排量一致性:
一台播种机上各排种器相同条件下排量一致的程度。
(3)排种均匀性:
排种器排种口排出种子的均匀程度。
(4)播种均匀性:
种子在种床上均匀分布程度。
(5)穴粒数合格率:
n±
1或n±
2(n≥2或n≥3)
(6)粒距合格率:
1.5t≥株距>
0.5t(合格)
1.5t<
株距(漏播)株距≤0.5t(重播)(不合格)
(7)播深稳定性:
种子上覆盖土层厚度的稳定程度。
(播深合格率)—播深(规定值±
1cm)合格指标。
(8)种子破损率:
受机械作用破损量占排出种子量百分比。
五、肥料及施用方法
1、肥料种类
(1)有机肥料:
固态或液态;
人畜粪尿,植物茎叶,各种有机废弃物;
俗称农家肥;
堆沤而成。
增进土壤有机质,改善土壤结构,提高保水能力,增加植物所需多种养分。
但养分须在氧化过程中慢慢分解,才能释放于土壤,所以效果慢,但是肥效期长。
工厂化生产有机肥是方向。
(2)化学肥料:
只含一种或两、三种营养元素:
N、P、K,但含量高、肥效快,用量少。
工厂化生产的商品肥,呈粒状、晶状、粉状、液状。
液氨含氮约82%,氨水含氮约15-20%。
长期使用,破坏土壤结构,污染环境,不利可持续发展。
2、施用方法
(1)基肥:
播栽前将肥撒入地表,通过耕地翻入土中;
或将肥在耕地时施入犁沟;
或随深松时将液态肥施入沟底。
(2)种肥:
播栽时将肥随之施于土中。
混合施、侧深施、正深施。
(3)追肥:
作物生长期,将肥施于植株根部附近,或用喷雾法施于作物叶面(叶面肥/根外追肥)。
合理施肥:
1)注意保持土壤中养分的平衡,保证作物良好生长,我国土壤普遍缺N,若长期施N,P、K消耗过甚,肥力亦下降。
所以测土配方施肥推行是大趋势。
2)提高化肥利用率。
我国只有30%左右,而化肥生产消耗巨大资源。
2播种机类型及一般构造
一、分类
1、按播种方式:
撒播、条播、穴播、精播、铺播、免播……
2、按农作物:
谷物(小麦、水稻、大麦、谷子等)、棉花、牧草、蔬菜、马玲薯等
3、按配套动力:
人(畜力)、机引(悬挂、半悬挂、牵引式)、航空
4、按主要工作部件:
离心式、气力式(气吸、气吹)、容积式
举例:
二、谷物条播机(整体式)
条播机能够一次完成开沟、均匀条形布种及覆土。
播种机工作时,开沟器开出种沟,种子箱内的种子被排种器排出,通过输种管落到种沟内,然后覆土器覆土。
有的播种机还带有镇压轮,用以将种沟内的松土适当压密使种子与土壤密切接触以利于种子发芽生根。
三、点(穴)播机
在播种玉米、大豆、棉花等大粒作物时多采用单粒点播或穴播,其主要丁工作部件是靠成穴器来实现种子的单粒或成穴摆放。
目前,我国使用较广泛的点(穴)播机是水平圆盘式、窝眼轮式和气力式点(穴)播机。
2BZ—6型悬链式播种机,是国内较典型的入穴播式播种机,主要用于大粒种子的穴播。
四、联合播种机
以播种工序为中心,以其它工序相配合,一次性完成多道作业工序的整机。
联合作业机具能同时完成整地、筑埂、平畦、铺膜、播种、施肥、喷药等多项作业或其某几项作业。
联合作业机具可以减少田间作业次数,减轻机械对土壤的压实、缩短作业周期,抢农时,还可以节约设备投资,降低作业成本。
五、免耕播种机
它是在未耕整的茬地上直接播种,与此配套的机具称为免耕播种机。
免耕播种机的多数部件均传统播种机相同,不同的是由于未耕翻地土壤坚硬,地表还有残茬。
因此,必须配置能切断残茬和破土开种沟的破茬部件。
六、撒播机
撒播主要用于面积较大、均匀度要求不太严格的作物类,如在牧场上大面积播草籽,在水稻未收割前,在田间撒播绿肥种子,在林区大面积撒播树籽等。
图3-9有代表性的排种机构
1-撒布轮2-搅拌器3-排出口4-排种门5-直流电动机6-种箱
图3-10各种播种方式
(a)全面播(b)条播(c)两侧播(d)右播(e)宽幅播(f)左播
3播种机排种器
一、分类与要求
1、分类
常用排种器可分为条播和穴播两大类。
条播排种器有外槽轮式、内槽轮式、锥面型孔盘式、匙式、磨纹盘式、离心式、摆杆式、刷式;
穴播排种器有各种型孔盘式(水平、垂直、倾斜)、窝眼轮式、型孔带式、离心式、指夹式以及各种气力式(气吸式、气吹式及气送式等)。
2、要求:
量稳、排匀、不伤、通用、量调
二、影响排种性能的因素分析(7个方面)
诸多排种器虽结构不同、原理各异、但均匀种子流和均匀粒距的形成,取决于排种器“充→清→护→投”和种沟、种穴的协调配合,其中排种器的工作性能,尤其充、清、投起主导作用。
1、同步驱动性
排种器排种速度与播种机前进速度必须严格同步,才能播种机前进一定距离时播下一定量的种子,面与机器行驶快慢无关。
所以,现在播种机均设地轮,并以其驱动排种器。
照理,在平坦地面上获得精确、均匀播种效果不成问题。
但地面终归是凹凸不平的,地轮总会产生不规则(随机)滑移。
导致排种轮的排种距离与机器在同一时间前进的距离不等,即不同步,影响播种均匀性和播量精确性。
措施:
(1)采用较大直径的地轮;
(2)轮缘上加刺减少地轮滑移;
(3)降低排种器阻力等办法行之有效。
(种子纯净)(回转自如)
2、充种性能
目标:
提高充种率,减少漏播。
(1)种子处理—去芒、去棱、去绒、分级、丸化
(2)孔型及尺寸设计—孔型合理、尺寸合适
举例1:
(1)型孔式排种器充种能力(型孔盘/窗眼轮)
1)分析型孔尺寸与种子尺寸关系;
令种子长×
宽×
厚=a×
b×
c
型孔长×
深=A×
B×
C
可能的三种情况及型孔尺寸:
↑↑↑
平徜一粒侧粒平2粒竖1粒
说明:
①△=0.7—1.5mm。
②孔前设计导种斜面;
型孔为上小下大利排出。
③选用或设计型孔时,应将各种排列形式加以分析。
2)型孔盘线速对充种性能影响分析;
过大,种子来不及进孔,造成漏播
过小,机组生产率低。
假定种子随圆盘以线速度运动,靠重力落入型孔,则当种子在型孔上方运动过程中,其重心(球形种子为球心,平躺的扁平种子为距大端的距离为1/3a)降至低于盘面时,必能保证进入型孔,按自由落体方程可求出充种的极限速度为:
①(球形)
②(扁形)
●型孔型线速度对型孔充种性能的影响
证明:
t为种子运动经历的时间,h为自由落体路程;
S为水平方向经历路程。
结合实际所得的左边推导;
设严格按复合运动规律,因t很小。
①对球形种子,由自由落体运动方程
∵;
;
又;
∴
即
②对扁平形种子,由自由落体运动方程
如型孔盘或窝眼轮转速太快,出现图4-47C的情况
(动量矩),均使种子有转动趋势,基于上述假没
③当。
④时,种子必进型孔或窝眼。
一般
经改进后的水平圆盘型孔(见图4-48a)
当充种系数是为100±
4%时,
单粒型孔盘充种系数:
3)型孔盘线速与机器前进速度的关系分析;
式中:
—盘径
—地轮滑转率(%)
—穴距
—盘上型孔数
讨论:
①与成正比,说明同步性;
现在:
m./s时,。
受充种制约,不能不变,限制了机器速度,高速播种量是方向。
②与D与正比,与z成反比;
若D↓,z↑,则↓,↓;
但s↓,影响种子每穴之间种子分离的准确性。
故z↓,D↑。
↑,↑
对各式直径相等的型孔排种器:
“水平”充种路线最长;
“倾斜”次之;
“立式”最短,窝眼更短。
举例2
气吸式排种器的吸附性能图4-49所示:
种子吸附于吸孔条件为:
F≥R(F-盘吸孔处对种子的摩擦力)
G—种子重力;
J—种子离心惯性力,(远小于g,可略不计)
(P—吸附力)
设为真空度(N/m2)
同时,还应满足条件:
C—种子尺寸(m)
提示:
①实际所需真空度值远大于理论计算值;
(因吸孔漏气;
机器振动;
种子吸附面积小于吸孔面积等因素影响)。
还有:
吸种区种子分布的不确定性;
种间摩擦与碰撞等。
②实际真空度不能太大;
(大于理论值的2倍,否则可能重吸)
3、清种原理
(1)自落式清种法:
靠多余种子自身重力滑落。
如内槽轮式排种器、内侧充种型孔式、倾斜围盘式等。
优点不伤种,勿须设置专门机构。
(2)刮板式和刷轮式清种法:
靠专门装置强制清除型孔或窝眼周边种子。
装置用金属、橡胶、毛刷等材料,但安装刮板和刷轮时须加装弹簧保持一定弹性,免伤种子。
(3)气流清种法:
气流清种原理新颖,效果好,不伤种,取种可靠。
只要气流速度调整适当,可提高作业速度达10km/h。
4、护种(结合上图)
5、投种高度
指排种器投种口或成穴器投种口到种沟底面的垂直距离。
种子排出后,可能受空气阻力、导种管壁碰撞影响等,使种子无法保持初始时的均匀间距。
投种高度↑,种子经历路程愈长,受干扰愈多,不匀均落地可能性愈大,加上下落沟底时加速度大,受沟底的反力使种子反弹愈大,投种位置不准,影响株距。
宜尽量降低投种高度。
沟底不能太硬太光滑。
6、投种速度:
种子下落速度及方向影响投重效果。
—种子随机器前进的速度;
—种子随排种轮旋转的线速;
—自由落体加速下降的速度;
其它—投种器给予的垂直下落初速度;
—种于落下时的绝对速度。
零速投种:
水平分速与大小相等,方向相反。
无向前向后水平分速,种子落点精度较高。
二次投种:
对于多粒种子成簇的精密穴播则采用“二次排种”以提高精确度。
二次排种是将排种器按单粒排出的种子,一粒一粒汇集在开沟器体内储存起来,待存足一穴的粒数时,再一次投入种沟内。
7、投种装置:
舌式、星轮式、推片式、斜面式
8、种沟断面
传统平坦或椭圆硬底;
种子易反弹,散射、滚动。
V沟:
只会滑动不会弹射。
小于50º
,减少散射;
小于25º
,不会滚动。
宽度尽量小,小麦4-6mm
缺点:
播深易不一致。
4播种机的开沟器和成穴器
一、分类及特点
1、滚动式:
双圆盘、单圆盘、变深轮
2、移动式:
锐角式(锄铲、双翼铲、船形铲、芯铧)
钝角式(靴式,滑刀式)
3、成穴器:
轮刺式,鸭嘴式
二、升沟器
1、双圆盘开沟器
工作部件:
两相互倾斜呈夹角的平面圆盘,各绕其轴线旋转,靠自重及弹簧加压入土,两盘侧推土堆成种沟;
导种板导种入沟。
两盘边缘的交点在圆盘前沿下方并m点处,m点一般取在接近地面处。
据图4-56所示,沟宽为:
(约1.5—4)
D—盘径;
(沟350mm)
—工作状态水平直径过交点的直径夹角;
(约15º
)
—两盘夹角。
(约12º
-16º
过大,沟成中间凸埂,只因过大,可成两行条播。
2、单圆盘开沟器
一个球面圆盘,偏角3º
-8º
,凸面侧装输种管将种导入沟内,盘曲率半径常为650mm,盘径380mm。
与双盘比,轻、简、入土能力强,但播幅窄,开沟时上下干湿土层略有搅混,干旱区不利。
图3-42单圆盘开沟器
1.圆盘2.下种管3.分土板4.拉杆5.防尘圈6.滚珠轴承
3、变深开沟器
锯齿形圆盘。
沟底呈阶梯状,每梯段内种沟由浅入深,宜于棉花(因出苗率与播深和土壤水分关系很大,浅播不下雨和深播雨水多,均可能严重缺苗,由此每段内总会出苗)。
4、锐角式开沟器
尖锐利、易入土,沟较小,幅较窄;
简、轻、廉
易挂草、破土差、宜熟地
5、钝角式开沟器
靠自重和外压入土,滑切挤土成沟,压落沟底,水分上升,促种发芽。
三、成穴器
图3—16所示的马铃薯掘穴播种机,利用安装在排种盘上的成穴铲造穴,在旋转切向力的作用下,成穴铲压入土壤掘穴,当穴铲尚未离开且穴中未落入浮土时立即将种薯投入穴中,然后覆土压实完成播种过程。
四、开沟深度控制
播种深度是评价各播种机工作质量的重要指标。
根据农业技术要求,播种过深过浅,都将使出苗率降低、幼出生长本旺。
因此,必须保持播深一致就必须控制各播行的开沟器均能随地[的起伏而浮动,使之入土深度一致动,即“仿形”。
1、滑板式
2、限深轮式
3、镇压轮式
4、前后轮随动
五、开沟器工作阻力与力平衡
开沟器的工作阻力受多种因素的影响,如开沟器形式、结构参数、开沟深度、土壤特性及播种机作业速度等。
开沟器的受力平衡情况影响其人上性能从工作稳定性。
在图3-20中,G为重力,P为牵引力,R为土壤阻力(包括沟底对开沟器的垂直支承力及其所产少的摩擦力)。
按照土壤工作部件牵引平衡理论,当牵引线仰度α较大时,工作部件前部对沟底的压力较小,故入土较浅;
反之,则入土较深。
由此,可以得知:
改变开沟牵引点O的位置可以改变其入土士深度。
O点位置较低或较为靠前时,重力G与阻力R的合力S与牵引力P构成使开沟器向下入土的力矩,于是,开沟器入土深度增大;
反之,则深度减小。
当合力S与牵引力P作用在一直线上处于平衡状态时,则开沟器深度不变,工作稳定。
5其他辅助部件
一、导种管
用来将排种器排出的种子导入种沟。
二、划行器
播种作业行程中按规定距离在机组旁边的地上划出一条沟痕,用来指示机组下一行程的行走路线,以保证准确的邻接行距。
三、覆土器
通常在开沟器后面安装覆土器,要求覆土深度一致,在覆土时不改变种子在种沟内的位置。
四、镇压轮
用来压紧土壤,使种子与湿土严密接触。
6监测装置简介
一、面积计数器
原理与一般计数器一样,一组齿轮传动系完成。
将最终齿轮的转数换算成面积。
将地轮转动一圈时(在固有播幅一定时)所播面积换算成面积计算器指针的角位移,并以亩、公顷对应标记于刻度盘上。
通常仪表装于地轮轴附近。
便于查看。
图3-55谷物条播机上的面积计数器
二、添种预报装置
种箱种子随使用减少所规定的极限剩余量时,该装置即发出信号示意加种。
原理:
浮动探测杆位于箱内种层表面上,随种面面下沉,操杆转动,约极限剩余量时,杆量一端与触点相碰,电源接通,位于驾驶室的相关指示灯开启,亦可接装蜂鸣器等音响装置,提出警示。
图3-56添种预报装置
1-探测杆2-电源3-探测杆触点4-导线5-电源触点6-信号灯
三、故障报警器
主要是响铃式排种故障报警器。
正常工作时,动力经方轴通过离合器传动排种器排种轮转动;
当其受阻卡住不转时,塑料销钉被剪断;
离合器被动套不转,装于主动套上的弹片仍随其继续转动,当弹片越过被动套凸耳挡片时,弹片振动,弹片上的锤将铃不断敲响。
图3-57故障报警器
1-铃罩2-弹片3-击锤4-离合器主动套5-方轴
6-塑料销钉7-传动板8-离合器被动套A-凸耳挡片
四、排种质量监测装置
1、机电式
型孔带式排种器上装有机电式信号显示装置。
其滚轮与型孔带密切接触并随动旋转,滚轮缘侧边有一半镶有与滚轮轴接通并接地的金属片,当滚轮转动时,金属片触及指示器触点时,路边灯亮,滚轮另一半没金属片,则触及触点灯不亮,若灯闪亮频率不均或忽亮忽不亮或不闪不亮,则表示型孔带运动不正常,速度不匀均/已停止不动/漏播。
2、电子式
由传感器→转换线路→信号显示装置组成。
传感器采用光电文件(可见光和红外光等)的较多。
外光电传感器设在导种管上,当种子通过传感器的种子通道时,遮断光源,使光电管发示“通过”种子信号。
否则,驾驶台仪表盘发出“播到”光种通过信号,并有报警声。
五、监控系统
美国Cyclo-500型播种机配置的电子监控系统。
系统的组成部分:
1、监控显示器:
报警器、4位显示器、播行显示器
2、监控线路
3、种子流光电传感器:
每播一粒种即产生一个电脉波,由计数电路统计,计算每米长播量或亩播量。
不合规定,则驱动电机起动改变排种器转速,保证要求。
4、测距传感器
5、转换器
6、驱动电机
7、种子面高度传感器
8、控操旋钮和萤光屏
系统功能说明:
1、报警器—某行或数行发生故障停播,发示报警声;
警声断续,则箱内种子太少。
2、显示选择盘与4位显示器—显示选择盘选定不同刻位,4位显示器分别显示株距、播量、滚筒转数、滚筒内气压。
3、播行显示器—当选择盘在“播量/转数”刻位时,显示播行数,还可显示种子断条或停止工作行数;
显示字母H,表示种子面过低。
4、扫描同步选行开关—当选择盘对准“播量/转递”刻位时,扫描同步选行开关对准“选行”位置,即选定计算播重的播行;
此开关拨至“扫描”位置,则自动连续扫描各行播量;
若放“同步”位置,则4位显示器显示播量、粒距的同时,播行显示器此行数。
5、面积计数器和行距选择盘
播面=幅宽×
播距=(引数×
行距)×
播距
↓↓↓
测距传感器行数盘行距盘
6、滚筒孔数盘—选定滚筒排种孔数,保证规定株距。
7、株距调整盘—用来选择株距。
8、种子断流显示(断条)—任一列种流中断,或1粒/秒种子落下,则发示警声,列显示器行数。
当各行不正常,则以每秒一个循环轮流显示。
9、过高滚筒转速显示—当滚筒转速超过35r/min时,4位显示器短瞬闪亮。
则应降速作业。
7播种机的使用调整
播种机上的调整项目很多,调整方法因各种播种机的具体结构而不同,但其基本原则是一致的。
一、行距、开沟深度调整
播种行距由农业技术要求决定。
各种播种机一般按开沟器梁长度L及行距b来确定行数n。
开沟器安装时应以播种机中线为对称线配置开沟器。
前后开沟器应互相错开,但是开沟器为偶数时,中间两个开沟器可以都装前列开沟器;
当播种行数为原机的1/2以下时,可全部装后列开沟器。
开沟器固定后,必需检查实际行距,并进行校正。
根据开沟器位置,安装输种管。
多余的排种口用堵种器堵住。
调整开沟器起落调节机构中相应的杆件位置来调节开沟深度。
二、播种量的调整
播种机必须按规定的亩播量播种。
所以,在播种前应按规定进行调整。
播种时,要进行田间校核。
谷物条播机调整校核方法是:
1.播前调整条播机的播前调整在机库或农具停放场进行。
首先按种子粒型选定排种间隙,初选排种传动比及槽轮工作长度,调整后加以固定。
再将机器水平架起,在种子箱内加入种子,转动几圈地轮,使排种杯内充满种子。
然后在输种管下放好盛接种子的容器,以20-30转/分的转速,均匀地转动地轮n圈(通常为30圈左右)。
这时各排种器排出的种子总量应与根据亩播量算得之排种量G一致,误差不得超过1-2%。
如不一致,可调整排种槽轮的工作长度或传动比重试,直到符合要求为止。
排种量G可按下式计算
式中G-全部排种