孙 涛,孙 毅,李会荣,李一松,徐 峰,安龙哲

(黑龙江省农业机械工程科学研究院 牡丹江分院,黑龙江 牡丹江 157011)

0 引言

黑龙江省山坡丘陵耕地面积较大,现有免耕播种机械对山坡丘陵地作业适应性差,作业质量不能满足农艺需求。为了实现黑龙江省山坡地及丘陵地机械免耕精密播种,加快黑龙江省山地、丘陵地区的农业机械化发展,黑龙江省农业机械工程科学研究院牡丹江分院研发了具有自主知识产权的2BY-2丘陵山地免耕施肥播种机(以下简称播种机)。该机采用气吸电动精量排种器代替传统机械排种器,播种方式为一穴一粒,给种子创造合理的生长空间,使幼苗发育良好,节约种子数量;该机可一次完成灭茬破秸、开沟、施肥、播种、覆土、镇压等作业,减少了耕种环节,节省了人工,降低了成本,该机采用的整机调偏装置保证了作业质量。免耕可以保留土壤自我保护能力,减少风吹水蚀对土壤的侵蚀,防止土壤退化,预防沙尘暴及河流泛滥,保持土壤的自然状态,增强土壤活力,有较好的经济效益和社会效益。

1 总体结构

播种机主要由牵引架总成、调偏装置、机架总成、施肥开沟器、圆盘刀破茬总成、分茬器总成、行走轮、排种开沟器、镇压器总成、种箱总成、肥箱总成和电动风机等组成(图1)。

1.牵引架总成;2.调偏装置;3.机架总成;4.施肥开沟器;5.圆盘刀破茬总成;6.分茬器总成;7.行走轮;8.排种开沟器;9.镇压器总成;10.种箱总成;11.肥箱总成;12.电动风机图1 2BY-2丘陵山地免耕施肥播种机总体结构示意图

2 工作原理

播种机在山坡地作业时,首先通过牵引架总成与拖拉机连接,机组前进时,带动播种机行走轮前进,产生动力带动排种器工作;调偏装置安装在机架总成的横梁上,通过调偏装置进行对垄作业,同时调偏装置还可以利用调正部件带动机架进行角度调节,使播种、镇压、覆土在一条垄沟上,完成全部对垄作业,保证作业质量。播种机在前进过程中,圆盘刀破茬总成可以将田间根茬切割、切碎,再由分茬器将碎裂的根茬挤向左右两侧,将肥沟和种沟的位置让开。肥箱总成中的排肥器由小型电机驱动,将排出的肥料通过肥管施入施肥开沟器开沟后的肥沟内。种箱总成的圆盘式排种开沟器总成由电动风机驱动,在肥沟的侧方再将根茬切割出一条种沟,电动气吸式排种器通过行走轮动力带动输种管将种箱内的种子排入种沟,完成施肥播种作业。施肥开沟器和圆盘式排种开沟器总成开出的肥沟和种沟,通过安装有平行四连杆仿形机构的镇压器振动完成肥沟、种沟上的土壤覆土、镇压。该机作业一次即可完成灭茬破秸、开沟、施肥、播种、覆土、镇压等作业,减少了耕种环节,具有节本增效、作业质量好及使用可靠等特点[1]。

3 主要技术参数

外形尺寸(长×宽×高) :1 980 mm×1 340 mm×1 180 mm;

配套动力:35.3~51.5 kW;

播种行数:2行;

结构重量:380 kg;

垄距调整范围:65 cm(适用58~68 cm);

播种深度:3~8 cm;

排肥器:电动排肥器;

施肥深度(种下):3~8 cm;

种箱容积:13.3 L×2;

肥箱容积:64.83 L×2;

排种器:配装直流无刷式风机精量排种器;

生产效率:1.0~1.8 hm2·h-1;

适应播种速度:5.7~9.7 km·h-1;

种子破碎率:≤0.5%。

4 播种机的调整

4.1 主梁高低位置、播种开沟器高度及地轮弹簧工作压力的调节

机具作业前,首先必须要调整好主梁的高低位置,同时要调整好播种开沟器的高度及地轮弹簧工作压力,调整需在平整地面进行。

播种机与拖拉机挂接后,使播种机放落地面上,施肥开沟器着地,覆土器铧尖着地,此时要调整中央拉杆和液压悬挂调节拉杆,测量机具主梁下平面与地面的距离,即为主梁离地面高度,应为300 mm。然后拧松播种开沟器固定螺丝,使开沟器底下端,调节到离地面40~50 mm为宜,拧紧固定螺丝。地轮在工作时其仿形弹簧应有一定的工作压力,拧松地轮弹簧座固定螺丝,将弹簧压缩到230~240 mm,拧紧固定螺丝。

4.2 排肥量与施肥深度的调整

松开排肥轴上的卡箍,串动槽轮的工作长度,使两组排肥器的槽轮一致,然后调节排肥轴的调整螺母,改变槽轮的工作长度,就可调节排肥量,排肥量的调节应根据当地农艺要求来定。上下串动开沟器竖柄,即可调整施肥深度。

4.3 覆土器覆土深度的调节

覆土器覆土深度的调节可通过调整覆土器总成上的盘式覆土片高度、宽度和角度来实现。

4.4 垄距调整

播种机的垄距调整通过调节液压垄距调整装置来完成,其调整范围在58~68 cm。

4.5 调偏装置调整

播种机调偏装置采用液压控制,安装在机架总成的横梁上,其功能为带动机架进行角度调节,使播种、镇压、覆土在一条垄沟上,完成全部对垄作业,保证作业质量。播种机调偏装置的油缸位置安装在主梁上,调整油缸左、右支杆顶端距液压油缸中心为200 mm,保证液压油缸的最大行程不小于400 mm。

4.6 浮动式播种施肥装置平衡的调整

播种机采用了两个分置式单体播种、施肥装置,两装置在高度、平行方面要保持一致,两装置利用平行四连杆机构来保证平行。在使用中如出现两组装置不在一个平行面工作,即可利用调整平行四连杆机构来调节,通过调整连杆长短位置,即可调整。此时观察仿形弹簧滑杆在支架上外露尺寸是否一致,如不一致,则调整为一致。

5 播种机的使用

规范使用播种机,使其发挥出最高的效率,就必须了解播种机的总休结构、工作原理、使用操作规程及安全注意事项等,才可提高机组的作业效率和质量,达到增产增收的效果。

5.1 种子、肥料及土地条件

1)种子一定要精选,通过风选除掉果皮、灰尘;通过筛选除掉大粒、小粒和断粒等不合格的种子。

2)包衣后的种子应晾干,种子含水率≤14%,最好加入1%的滑石粉。

3)播种机适用颗粒肥,自制的颗粒肥必须过筛并清除结块和杂物。

4)作业土地应平整、干净、没有沙石等杂物,清除大的根茎和残株,否则将影响播种机的播种及施肥作业质量。

5.2 机组作业前的安装及调整

1)使用前务必认真阅读使用说明书,了解播种机的结构原理,掌握其使用方法和注意事项。

2)按照使用说明书的要求,组装播种机各部件,组装完成后,检查各转动副的灵活性。作业前应检查各部件螺栓坚固情况,转动部件是否有卡滞现象,各润滑部件是否润滑良好。

3)播种机与拖拉机的连接。播种机与拖拉机的连接方式采用三点悬挂连接,拖拉机悬挂架上的左右拉杆同播种机上的左右悬挂拉杆对接后,安装好销轴和开口销。拖拉机两个下拉杆之间需用铁链条连接,播种机上的中央拉杆与拖拉机上的中央拉杆对正后,安装好销轴和开口销[2]。

4)播种机左右水平位置的调整。调节拖拉机悬挂架左右下拉杆高低位置使播种机处于水平状态,确保播种机每行播出种子和肥料的深度保持一致,以保证机组的作业质量。

5)播种及施肥深度的调整。根据当地农艺要求,调整好播种、施肥深度。具体的调整方法,按4.1和4.2所述进行操作。

5.3 机组的试运转及起步

机组作业前将播种机升起,拖拉机空挡,小油门试运转5 min,检查机组各部件运行是否正常,试运转正常后才可进行起步作业,机组起步时用Ⅰ挡小油门运行,同时操纵液压悬挂控制手柄,控制播种机逐步缓慢边走边落进入作业状态,避免损坏零部件,然后加大油门挂Ⅱ挡进行正常作业。通常情况下,拖拉机前进速度选择Ⅱ挡中油门作业,在地块条件较好的地方可用Ⅲ挡中油门作业。

5.4 机组转弯、过埂及倒车时的操作

机组在转弯、过埂及倒车作业时,将播种机提升至最高位置,并停止播种、施肥作业,在转弯、过埂及倒车结束后再恢复播种、施肥作业。

5.5 机组作业时的注意事项

1)为确保播种机正常工作,机组作业时应随时观察电压表,风机正常工作电压为13.5 V,电压表应在13.5 V以上,若低于13.5 V说明电压不足,会严重影响播种效果和质量,应立即停机检查发电机皮带是否松动、打滑,电瓶是否亏电,发电机是否工作。解决的方法为:一是给电瓶充电或换新电瓶;二是调整皮带使其不打滑或更换皮带。

2)机组作业前在地头加种,如果加种后长距离运输,需要在作业前人工试运转地轮,如有卡滞,需将排种器后下方的清种门打开,放出少许种子即可清除卡滞现象。

3)机组作业时,应随时检查排种器中播种轮型孔内有无堵塞现象发生,如有则需及时清理播种轮型孔内一切杂物。

4)为了保证排种器风机正常工作,防止灰尘进入,导致风机过热损坏风机,每天必须保证冲洗叶片2~3次,清洗必须在风机正常工作状态下进行。清洗的方法是,将风机风扇叶片壳体处或胶皮垫处橡胶堵打开,用装好橡胶管的矿泉水瓶装水,对准打开的小孔冲灌清水冲洗1 min,然后堵上橡胶堵,完成清洗工作。

5)播种机运输和作业时严禁触碰运转的部件、载物和坐人,提升时要远离提升区。播种机作业时严禁倒退以免损坏零部件。

6)机组作业时如有故障发生,应立即停车熄火检查,播种机要下落在地面上或垫起,排除故障后方可继续作业。

6 播种机的维护、保养

播种机的作业环境非常恶劣,如果不及时对其进行保养,将影响作业质量和作业效率,减少机器的使用寿命。保养一般分为班次保养和年保养。

6.1 班次保养

班次保养是机组作业一个班次后对机具所进行的必要保养,目的是使机组在下一个班次不发生故障,充分发挥机械的效率。机组每个班次为8~12 h。

1)机组作业一个班次后,检查螺栓、螺母等标准件是否丢失或松动,如是则需及时更换或紧固。

2)检查箱体、液压缸是否漏油或缺油,如是则需立即维修并加注标准的润滑油。

3)及时清理排种器及排肥器中的杂物,防止堵塞,影响作业质量。排种器及排肥器需要更换零件时,必须保证零件的清洁。

4)垄距调整装置与调偏装置,都是滑动部件,在作业过程中要经常检查有无缺油现象,经常清理上面的泥土杂物,缺油时加注润滑油,以保证润滑部件正常工作。

6.2 年保养

年保养是机组作业一个季节后对机具所进行的必要保养。目的是使机组在下一个季节以良好的状态进行作业,不发生故障,充分发挥机械的效率。

1)播种机完成年度作业后,要及时清除播种机上的杂草、残土等杂物,同时也要及时清理肥箱内剩余的化肥和排种器内的种子。

2)完成一个作业季后,入库前应将各部件认真检查、清理,维修或更换损坏的零部件,要将裸露的滑道涂上黄油,滑动部件注上机油。

3)播种机存放时,应平放垫起在水平地面上,存放在干燥、通风、防晒及避雨的地方,有条件的将播种机存放在库房内。

8 结语

规范使用播种机,使其发挥出最高的效率,就必须了解播种机的总体结构、工作原理、使用操作规程及安全注意事项等,才可提高机组的作业效率和质量,达到节本、增收的效果。