现代农业机械化新技术进展(第二章).ppt

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1、2023/8/20,-1-,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、品种等变化繁多，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。,播种是农作物栽培的重要环节，必须适时并满足农艺要求，使作物苗齐苗壮，并获得良好的生长条件，为增产建立了可靠的基础。机播可加快播种进度并提高播种质量，因而是农田作业机械化的重要环节。,2023/8/20,-2-,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

2、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。,2023/8/20,-3-,2023/8/20,-4-,2023/8/20,-5-,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。,2023/8/20,-6-,20

3、23/8/20,-7-,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：撒播、条播、穴播和精密播种、铺膜播种、免耕播种等。,2023/8/20,-8-,1、撒播：将种子按要求的播量撒布于地表的方式，再用其他工具覆土的播种方法，称为撒播。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。撒播时种子分布不大均匀，且覆土性差，出苗率低。在飞播中主要用于播种草籽或颗粒小的树籽，其优点是：播种速度快，播种均匀；可适时播种和改善播种质量。,2023/8/20,-9-,

4、2、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。条播不计较种子的粒距，只注意一定长度区段内的粒数。条播时覆土深度一致，出苗整齐均匀，播种质量较好，条播的作物便于田间管理作业，应用很广，可用于播种多种作物。,2023/8/20,-10-,3、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。,t,2023/8/20,-11-

5、,2023/8/20,-12-,4、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 精密播种可节省种子和减少间苗工作量，但要求种子有较高的田间出苗率并预防病虫害，以保证单位面积内有足够的植株数。,t,4t,方形播种,2023/8/20,-13-,5铺膜播种：播种时在种床表面铺上塑料薄膜，种子出苗后，幼苗长在膜外的一种播种方式。这种方式可以是先播下籽种。随后铺膜，待幼苗出土后再由人工破膜放苗；也可以是先铺上薄膜，随即在膜上打孔下种。,铺膜播种有以下优点：（1）提高并保持地温。由于阳光可透过薄膜给土壤热量，而薄膜可隔断空气流动和土壤以长波形式向空气辐射所散失的热量，

6、因而有利于地温偏低时的种子发芽和幼苗生长。（2）减少土壤水分蒸发。（3）改善植株光照条件。薄膜本身及膜下的细微雾滴对光有一定的反射能力，改善了植株下层叶片的光照条件，有利于提高作物的光合作用,2023/8/20,-14-,（4）改善土壤物理性状和肥力。由于水分的气态和液态循环变化使膜下土壤不断收缩和膨胀，灌溉水或雨水通过横向渗透作用浸润膜下土壤，使其比较疏松而不板结。而且温度较高、持水力强，有利于土壤微生物活动，可加快有机质分解，增强了土壤肥力。（5）可抑制杂草生长。作物苗株周围均为薄膜覆盖封闭，杂草无法生长起来。地膜栽培有许多优点，但成本较高、消耗费力较多，技术要求也较高。作物收获后，残膜回

7、收问题也未完全解决。所以目前主要用在花生、棉花、蔬菜等经济价值较高的作物栽培上。,2023/8/20,-15-,6免耕播种：前茬作物收获后，土地不进行耕翻，让原有的秸秆、残茬或枯草覆盖地面，待下茬作物播种时，用特制的免耕播种机直接在前茬地上进行局部的松土播种；并在播种前或播种后喷洒除草剂及农药。特点：可降低生产成本、减少能耗、减轻对土壤的压实和破坏；可减轻风蚀、水蚀和土壤水分的蒸发与流失；节约农时。,2023/8/20,-16-,二、播种机的设计要求使用要求：能适应播种多种作物的种子，且均能调到所的播种量；开沟深度应能调整，且能保证调整后的位置；更换种子时，种子箱应便于清扫。,2023/8/2

8、0,-17-,农艺要求：保证作物的播种量；种子在田间的分布应均匀合理；保证作物的行、株距要求；种子损伤率低，大豆小于1%，小麦小于0.5%；开沟、覆土深度应均匀一致；一般谷物播深要求27cm；施肥量应能控制，一般要求种肥分开，肥料施于种子的下层或侧边。,2023/8/20,-18-,播种机的性能指标 对播种机的质量常用下列项目所规定的指标来评价。（1）排量稳定性。指排种器排种量的稳定程度，也用来评价条播机亩播量的稳定性。（2）各行排量一致性。指同一台播种机上各个排种器在相同条件下排种量的一致程度。（3）排种均匀性和播种均匀性。指播种机排种器排种的均匀程度和种子在种床上分布的均匀程度。,2023

9、/8/20,-19-,（4）穴粒数合格率，对普通穴播，每穴种子粒数以n土1粒或n土2粒为合格，n为每穴种子粒数的预计值。（5）粒距合格率。在单位精密播种时，以1.5 t株距0.5t为合格。式中 t为平均粒距。若行内种子间距小于或等于0.5t者，为重播，大于1.5t者为漏播。（6）播深稳定性指种子上面所覆土层厚度的稳定程度。（所谓播深是指种子正上方的土层厚度）。（7）种子破损率。经排种器排种后，可察觉的受机械破损的种子量占排出种子量的百分比。,2023/8/20,-20-,三、种子特性和种子处理 种子的物理机械特性是设计播种机，特别是设计排种部件和种箱的基本依据。在播种机的试验、调整及使用中，也

10、会用到种子的有关特性。种子特性 与播种机有关的种子特性主要有：,（l）种子的几何尺寸和形状：一般以长、宽、厚三个尺寸来表示。它是决定排种器结构的主要参数，特别是与精密排种部件的型孔尺寸密切相关。各种作物籽粒的形体差别很大，如豌豆、油菜等为球体，瓜类、芝麻为扁平体，麦类为椭圆体，棉花籽为绒球体。,b,a,l,种子尺寸,2023/8/20,-21-,（2）体积密度：即单位容积内种子的质量。用体积密度可以根据播种量计算种箱容积。（3）千粒重：即按规定水分的1000粒种子的质量。在设计和使用中常用来换算播量和单位面积粒数。（4）种子的摩擦特性：可用种子的自然休止角表示。种子的自然休止角决定种箱结构形式

11、和排种器中种子的喂入情况。（5）流动性：以种子可以自由流动的最小孔口截面积及其流速表示。若能通过的孔口越小及能达到的流速越高，则种子的流动性越好。种子的流动性与其尺寸、形状和表面状态等因素有关。,(6)种子的悬浮速度种子的悬浮速度与气力式排种器的设计密切相关。,2023/8/20,-22-,（二）种子处理 为使种子适合于精密播种或提高排种均匀性，常对种子进行处理，使种子的表面和颗粒体具有一致的尺寸和形状：种子分级；丸粒化处理：常对形状不规则的小粒种子进行丸粒化处理，即用惰性物质将每粒种子包起来，使种子单体变大并呈球状，丸粒化种子经分级后尺寸均一，故其更易被精密排种器单粒选取。包被材料必须有足够

12、的强度，能经得住处理和运输，并应疏松多孔以保证种子的呼吸。,2023/8/20,-23-,第二节 播种机械的类型,一、基本类型：播种机械主要是根据播种方法进行分类的，也有按照排种器形式进行分类的，但不常见。,谷物条播机，中耕作物穴播机、精密播种机,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。,2023/8/20,-24-,二、基本结构,2023/8/20,-25-,条播机的工作过程,2023/8/20,-26-,中耕作物播种机,2023/8/20,-27-,基本构成 播种机类型很多，结构形式不尽相同，但其基本构成是相同的。如图所示：,种肥箱,排种器,机架,行走轮,传动装置,

13、开沟器,覆土器,镇压轮,2023/8/20,-28-,基本构成：,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。,其中，排种器是播种机的核心工作部件，开沟器则是播种机的重要辅助部件。因此，本章的重点讲述排种器的结构、类型、基本理论和开沟器等。,2023/8/20,-29-,第三节 排种器,一、对排种器的技术要求,二、排种器的类型,三、外槽轮式排种器,四、水平圆盘式排种器,2023/8/20,-30-,第三节 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

14、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。,2023/8/20,-31-,一、对排种器的技术要求：,1、播种量稳定；,2、排种均匀；,3、不损伤种子；,4、通用性好且使用范围大；,5、调整方便、工作可靠；,2023/8/20,-32-,二、排种器的类型,由于播种要求、作物种类、作物品种、作业区经济水平和技术水平等存在较大的差异，目前使用的排种器种类繁多，主要是按照播种方法进行分类的。目前，常用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、,气力式。,型孔轮

15、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。,2023/8/20,-33-,三、外槽轮式排种器,1、基本构成：外槽轮、排种盒、排种舌、阻种套、排种轴等。,图3-4,2023/8/20,-34-,2、工作特点：通用性好；播量稳定；播量调节方便；结构简单；有脉动现象。,2023/8/20,-35-,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

16、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。,C,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。,2023/8/20,-36-,带 动 层 曲 线mn.带动层速度变化曲线 abc.带动层边界曲线 C.带动层厚度,2023/8/20,-37-,设：d外槽轮直径，d=40.4,Z外槽轮齿数，Z=8，10，12,L外槽轮有效工作长度,C带动层厚度，小麦：0.30.4cm,种子容重，小麦：0.750.79 g/cm3,种子充满系数，0.60.8,f凹槽断面积,t槽齿间距,2023/8/20,-38-,强制层每转排量q1,q1,=,

17、f,.L,.Z,.,.,（t Z=d）,=d Lf/t,d,C,带动层每转排量q2,q2=,（d/2+C）2,（d/2）2,L,=L（d C+C2）,=d LC,2023/8/20,-39-,排种轮每转排量q=q1+q2,q=d L（C+f/t）（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：,Lmin（1.52）种子长度,2023/8/20,-40-,Lmin（1.52）种子长度,我们再观察一遍外槽轮排种器的结构和工作过程。试验结果表明，当排种

18、轮有效工作长度小于（1.52)种子长度时，种子破碎率急剧增加。,？,2023/8/20,-41-,4、提高排种器均匀性的主要措施,排种器工作时，由于本身外槽轮结构的原因，其排种过程不是连续的，而是有脉动现象，不符合谷物种子在行内连续播种的要求，为此，在排种器设计时采取了如下措施：,将排种器排种舌做成斜线状；将排种器由直槽改为螺旋槽。,2023/8/20,-42-,2023/8/20,-43-,5、外槽轮式排种器的主要参数选择 外槽轮式排种器的主要参数有糟轮直径d、工作长度L、齿槽数Z、齿槽断面形状及槽轮转速n等。（1）槽轮直径d 槽轮直径越大，则每一转的排种量越大，排种能力越强。因小粒种子的播

19、量较小，如槽轮直径过大，则必须相应地减小槽轮工作长度或降低转速。这样会使排种的均匀度降低，有时甚至无法满足小播量的要求；播大粒种子时，如槽轮直径过小，则须相应增大槽轮转速，致使种子损伤率增加。麦类 d=4051mm 小粒种子（油菜）d=2428mm（2）槽轮工作长度L 槽轮最大工作长度可根据条播机最大设计亩播量并参照槽轮最高转速来确定。槽轮实际工作长度必须保证种子能正常流动。由试验可知，槽轮最小工作长度不得小于种子长度的1.522.0倍，否则种子流动不畅，容易局部架空，影响排种均匀性。工作长度过小还容易伤种。一般L=3050mm。,2023/8/20,-44-,（3）齿槽数Z及齿槽断面形状 槽

20、数太多，使种子损伤率增加；槽数太少，会减少带动层厚度，并降低排种均匀性。常用外槽轮为10齿或12齿。凹槽断面常为圆弧形，槽弧半径为5.58毫米。播大粒种子时，可适当增大槽弧半径，但不要过大地增加凹槽深度。在以播小粒种子为主的排种器上，可增加凹槽数，减小凹槽断面尺寸。（4）槽轮转速n 转速过高，会增大种子损伤率；转速过低，排种不均匀。一般外槽轮的转速为850转分，最大不超过 100转分。（5）槽轮排种能力 外槽轮式排种器的最大排种能力应大于或等于农业技术要求的最大亩播量。,2023/8/20,-45-,四、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

21、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。,2023/8/20,-46-,水平圆盘式排种器 主要工作部件是一个位于种子筒底部的水平排种圆盘，盘的周边有根据种子粒型制成的型孔，圆盘回转时，将充入型孔内的种子带到排种口排出，播入土中。在排种盘上方装有清种器及推种器，前者将型孔上的多余种子刮去，后者将型孔内的种子推出落入排种口，以防型孔堵塞。,2023/8/20,-47-,水平圆盘排种器：结构简单，低速工作时比较可靠（Vm=67km/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。,2023/8/20,-48-

22、,2BZ4（6）中耕作物播种机的水平圆盘排种器1.种子筒 2.推种器 3.水平圆盘 4.下种口 5.种子筒底座 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,2023/8/20,-49-,优缺点：构造比较简单，工作可靠，当工作速度小时工作质量良好；可换装棉花排种器，还可换装磨纹式排种器用以条播中耕作物，扩大了播种机的用途；对高速播种的适应性较差；在单粒精密播种时，对种子尺寸要求很严，种子必严格须按尺寸分级，增加了播前作业工序；要按照各种种子的不同尺寸配用相应的排种盘，增加了备用件的制造、选配、使用及保养的复杂性；投种高度大，且种子在沟底弹跳大，会影响株距

23、合格率。,2023/8/20,-50-,垂直圆盘排种器 排种器的工作部件是一个装在种子箱底部、处于铅垂位置绕水平轴旋转的窝眼轮，窝眼轮的外缘，开有一排整齐的窝眼（据种子大小）。窝眼轮转动时，种子靠自重滚入窝内，经刮种器刮去多余的种子后，窝眼内种子随窝眼沿护种板转到下方，靠自重下落或由推种器投入种沟。这种排种器投种高度小，窝眼轮向后的分速度可部分抵消机器前进速度，降低种子到达沟底时绝对速度的水平分速，减小种子在沟底的弹跳和滚动。传动比较简单，但充种性能差（因离心力对充种起反作用）。,2023/8/20,-51-,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

24、填充性能差，因此其转速不可过快，机组前进速度较低。,图3-7,2023/8/20,-52-,倾斜圆盘式排种器 在排种盘上面有一充种盘，全部倾斜配置。工作时，种子靠自重侧向进入充种盘型孔内，随着充种盘的旋转，并在被带到上部的过程中，靠自重或毛刷作用清除多余种子。型孔内的种子转到上隔板的缺口部位时，种子靠自重或投种器的作用，落入与充种盘同步旋转的排种盘的型孔内，并随排种盘转到排种器的最下方，通过排种口落到种沟。特点：排种经充种、排种两个过程完成，投种高度低，有利于提高株距均匀性。倾斜配置的排种器提高了充种盘型孔侧向填充能力和自然清种能力，伤种率低。,2023/8/20,-53-,倾斜圆盘排种器：圆

25、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。,2023/8/20,-54-,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最广，故在本内容中重点介绍该排种器。,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两个：,2023/8/20,-55-,水平圆盘式排种器,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：,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,水平圆

26、盘的线速度 Vp,2023/8/20,-56-,1、型孔的形状和尺寸：,主要取决于种子的形状和尺寸、每个型孔内充种数量和种子在型孔内的排列规律。,水平圆盘排种器的型孔形状主要有三种：,槽孔,半圆孔,圆孔,适应能力强，应用最广,2023/8/20,-57-,a)圆盘型 1.整圆形 2.圆弧形 3.长槽形（高、低）b)型孔轮式 1.圆柱形 2.圆锥形窝眼 3.圆弧型窝眼,2023/8/20,-58-,2023/8/20,-59-,型孔带式排种器1.主动轮 2.刷种轮 3.排种室 4.进种口 5.阻种片弹簧支臂6.型孔带 7.橡胶阻种片 8.护种底版 9.调节闸门,2023/8/20,-60-,型孔

27、填充数量,一般须根据种子的品质、农艺要求来决定，以玉米为例，玉米种植要求每穴 31粒，其尺寸表达如下：,种子在型孔内的排列规律,由于种子的充种过程是随机的，种子在型孔内的排列也是随机的，须进行大量的试验和观察，用统计学原理确定某种作物种子在型孔内的排列机率。,2023/8/20,-61-,以玉米为例，为保证每穴播种数量为31粒，则每个型孔内必须同时填充31粒。经大量的试验表明，玉米种子在型孔内的排列大致有以下几种情况：,2023/8/20,-62-,试验结果和统计规律表明，躺二站一的填充机率占75%左右，是确定型孔尺寸的主要依据，型孔尺寸确定如下：,2023/8/20,-63-,如果种子经过严

28、格的筛选且品质又能得到充分保障的话，型孔的尺寸确定就比较准确，排种器工作质量较高。至于排种圆盘的大小、型孔的数量则根据拖拉机的前进速度、排种器的传动比、作物种植株距的要求来确定。,2023/8/20,-64-,2、水平圆盘排种器的线速度Vp的确定,我们已经多次阐明了这样一个结论，为了保证播种质量，首先满足型孔填充的要求，这需要一定的填充空间和填充时间，填充空间由已经确定了的型孔来完成，填充时间则由水平圆盘的线速度来控制。,种子从填充开始即为自由落体运动，Vpt填充性能，Vpt填充性能Q，因此，必须首先确定水平圆盘确保种子填充的极限线速度。,2023/8/20,-65-,设：种子近似为一球形，每

29、个型孔只填充一粒种子（多粒时可视为一粒）。,2023/8/20,-66-,在极限状态下，则有：,Vpt=Ld/2,d/2=gt2/2,d种子平均粒径 L型孔长度 Vp圆盘线速度,2023/8/20,-67-,Vpt=Ld/2,d/2=gt2/2,Vp0.35m/s,实际上，排种器的转动大多是由地轮来传动的，而地轮则是由拖拉机牵引做直线运动的，所以机组的前进速度Vm决定了排种盘的线速度Vp的大小，工作时，必须对Vm加以严格的控制，Vm与Vp之间必须要有良好的配合。,2023/8/20,-68-,3、Vm与Vp的配合关系,设：Vm机组前进速度，m/s,Vp圆盘线速度，m/s,t穴距，m,Z圆盘上的

30、型孔数量,D圆盘直径，m,2023/8/20,-69-,设：Vm机组前进速度，m/s；Vp圆盘线速度，m/s t穴距，m；Z圆盘上的型孔数量D圆盘直径，m,又设：一个型孔一次同时只充填一粒种子或多粒种子。,圆盘每转一周，机组应行走的距离为：,Z t,圆盘每转一秒的周数为：,n/60,圆盘每转一秒，机组应行走的距离为：,Vm1,因此，有下列对应关系：,2023/8/20,-70-,n=60 Vm/Z t,Vp=R=（2n/60）D/2=Dn/60,2023/8/20,-71-,注意：考虑到地轮大多为牵引下的被动旋转，在地面状况不太好的情况下有滑移现象，设地轮的滑移率为（一般情况下=0.050.1

31、2），上述公式应该为：,2023/8/20,-72-,说明，水平圆盘排种器的极限速度Vp是衡量排种器的主要指标，同时该公式与Vm/Vp关系式配合使用，可进行播种机设计以及播种机组作业速度的确定。,2023/8/20,-73-,4.清种 当型孔通过种子层时，在一个型孔中可能充入多余的种子，用刮种器将其清去才能保证精量播种。5.护种 为了保证充入型孔内的种子在向投种口运动的过程中不从型孔中掉出，使它到达投种口准确投种。6.投种 充满种子的型孔运动到投种口时，应将种子及时投出，否则种子在田间的分布将受到影响，故在有些排种器上设有投种器进行投种。投种高度：指种子从排种器或成穴器的投种口到种子沟底的距离

32、。投种高度越大，种子下落经历的路程就越长，所受的干扰就越多，易引起种子落点不准不稳。,2023/8/20,-74-,a,b,c,d,0.41.5,清种器a.刚性清种板 b.弹性清种轮 c.橡胶刮种片 d.气流清种器,2023/8/20,-75-,a,b,c,d,A,A,AA,B,B,BB,投种器 a.舌式 b.星轮式 c.推片式 d.斜面式,2023/8/20,-76-,2023/8/20,-77-,如上图所示，种子脱离投种口时所具有的速度包括种子随机器前进的速度vm和种子随排种轮旋转的线速度vp以及种子按自由落体下落的速度vg。另外投种器有时还给种子以垂直下落的初速度。这些速度合成种子落下时

33、的绝对速度vs，如果vp的水平分速度与vm大小相等，方向相反时，vs将垂直向下，即种子沿水平方向的速度为零。这时种子的落点精度较高。这就是所谓的“零速投种”。,2023/8/20,-78-,7.影响工作质量的因素 用机械方式进行精量播种的排种器大多数属于型孔式排种器，穴播及精密播种对播种质量的要求比较高，影响工作质量的主要因素有：(1)排种器每次排种粒数 它取决于排种器的结构和运动参数。排种粒数的误差在穴播时影响每穴种子粒数合格率，在精密播种时产生漏播和重播；(2)种子在投种过程中所受的干扰（如导种管壁的碰撞等）它影响株距或穴距合格率并使穴内种子分散。(3)投种高度(4)种子在机器前进方向的绝

34、对水平分速 随着高速播种的发展，绝对水平分速越来越大，成为影响播种质量的重要因素。减少绝对水平分速的同时还必须相应地降低投种高度。否则会增加种子在导种管内的碰撞。此外，开沟器结构形状、覆土器、压密轮等也会影响播种质量。,2023/8/20,-79-,有一台玉米播种机进行单粒播种作业时，水平圆盘的型孔长度L为12mm，种子平均粒径d为8 mm，株距t为200mm，圆盘直径D为250 mm，型孔数量Z为25个。问当机组作业速度Vm为8km/h时，该播种机能否正常工作？为什么？试确定校正后的机组前进速度（km/h）？,例题,分析：1、根据已知条件计算该排种器的极限速度；,2、根据已知Vm计算排种器的

35、实际速度。,3、若排种器的实际速度小于极限速度，说明 播种机能正常工作。否则，将极限速度Vp 代入Vp与Vm关系式，求机组的最高速度值。,2023/8/20,-80-,解：Vp=（Ld/2）g/d=（12 8/2）0.0098/8=0.28 m/s,Vp=DVm（1+）/Zt=3.140.258000/3600/250.2=0.35 m/s 不能工作,有一台玉米播种机进行单粒播种作业时，水平圆盘的型孔长度L为12mm，种子平均粒径d为8 mm，株距t为200mm，圆盘直径D为250 mm，型孔数量Z为25个。问当机组作业速度Vm为8km/h时，该播种机能否正常工作？为什么？试确定校正后的机组前

36、进速度（km/h）？,0.28=3.140.25Vm/250.2 Vm=1.78m/s=6.4km/h,2023/8/20,-81-,五、气力式排种器气吸式排种器 气吸式排种装置是利空气真空度产生的吸力工作的。它的主要工作部件是一个带有吸孔的竖直排种圆盘。排种盘的背面有真空室。真空室与风机吸风口相连接，使真空室内存在负压。排种盘的另一面是种子室。,2023/8/20,-82-,当排种盘回转时，在真空室负压作用下，种子被吸附于吸孔上，并随排种盘一起转动。当种子转出真空室后，不再承受负压，就靠自重或在推种器作用下落到种构内。刮种片的作用是除去吸孔上多余的种子，其位置可调整。排种盘可以更换，以改变吸

37、孔大小和盘上吸孔数，使之适应于各种种子尺寸形状和株距。气吸式排种器的优点是对种子尺寸要求不严格、通用性好，用吸孔吸种可提高播种机作业速度。但是回转的排种盘与不动的真空室配合，气密要求高，结构较复杂，且容易磨损，刮种片的调整也比较麻烦。,2023/8/20,-83-,气吹式排种器（如图）气流清种原理是当充满种子的型孔通过气流喷嘴时，气流通过锥形型孔、型孔底部的小孔进入型孔轮内腔再排入大气。因气流通过种子与小孔的缝隙时速度较高，形成压差，因而使一粒种子贴紧在锥形型孔的底部，多余的种子则被喷嘴喷出的高速气流吹出型孔。充有一粒种子的型孔进入护种器后，卸压，靠重力或用推种板将种子推出型孔，排入种沟。气吹

38、式排种器的特点是：1型孔为圆锥形，容积较大，因而充种性能好。2对种子形状和尺寸要求不很严格，不分级的种子也可使用。3改变作物种类靠更换型孔轮并相应地改变气压；调整株距则靠改变传动比。,2023/8/20,-84-,1,2,3,5,6,4,7,8,气 吹 式 排 种 器 1.护种器 2.型孔 3.型孔轮 4.气流喷嘴 5.种子箱6.种子通道 7.开沟器 8.推种板,2023/8/20,-85-,第四节 开沟器,一、开沟器的功用,主要是在播种机工作时，开出种沟，引导种子和肥料进入种沟，并使湿土覆盖种沟。,2023/8/20,-86-,二、对开沟器的技术要求,1、沟深一致，沟形整齐；,2、不乱土层；

39、,3、种子在沟内分布均匀；,4、有一定的覆土能力；,5、入土能力强，不缠草、不堵塞；,6、结构简单，工作阻力小。,2023/8/20,-87-,第四节 开沟器,一、开沟器的功用二、对开沟器的技术要求三、类型及特点,2023/8/20,-88-,三、开沟器的种类及特点：开沟器分为移动式和转动式两类。移动式开沟器又可分为锐角式和钝角式两类。转动式开沟器有单圆盘、双圆盘和变深式等。国产条播机上大多数采用双圆盘开沟器，畜力及小型机力播种机用锄铲式开沟器，中耕作物播种机大多用滑刀式开沟器，芯铧式开沟器则主要用于东北垄作地区。,2023/8/20,-89-,图3-14,2023/8/20,-90-,转动式

40、开沟器1.双圆盘开沟器 其工作部件是两个相互倾斜对称形成（约等于15）的平面圆盘。工作时在土壤反力作用下各自绕自己的轴线旋转。双圆盘开沟器靠自身重量和弹簧压力入土，两个平面圆盘将土壤向两侧推挤而形成种沟。导种板将种子导入沟底。开沟宽度（如图）设圆盘直径为D，两圆盘夹角为，聚点m（两个圆盘的交点）的位置以角表示，则开沟宽度为：,2023/8/20,-91-,双圆盘开沟器开沟宽度,2023/8/20,-92-,双圆盘式开沟器的主要参数 圆盘直径D：D不宜过大，否则结构庞大，增大重量，D过小则会转动不灵和壅土。一般条播机上D为350mm。聚点m的位置：以角表示，m点过低，地表干土会从m点上面进入两圆

41、盘之间，且影响播深一致；m点过高，则沟中凸尖太高，会影响播种质量。,2023/8/20,-93-,圆盘夹角：角大，则开沟宽，但工作阻力增大，且沟中凸尖增大，角小，则开沟宽度小，工作阻力小，但过小，双圆盘间无法容纳输种管。优缺点：圆盘滚转时能切破土块、切断草根和残茬，对土壤的适应能力较强，工作可靠，不搅乱土层，不易粘土和堵塞。其缺点在于重量大，造价高，开沟阻力大。单圆盘开沟器 工作部件是一个球面圆盘，圆盘偏角为38在圆盘凸面一侧，有输种管将种子导入沟内。球面圆盘曲率半径通常为650mm，圆盘直径为350mm。,2023/8/20,-94-,特点：重量较双圆盘开沟器轻，入土能力强，对整地不良、潮湿

42、土壤的适应性好，使用调整也方便。但开沟深度一致性差，开沟时上、下土层搅混，不利保墒，有干土覆盖种子现象，不利种子发芽。国产条播机上应用很少。变深式开沟器 这种开沟器的滚轮所开的沟，沟底呈阶梯状。在每一梯段内，沟底由浅入深，逐渐改变。这种开沟器用于播种棉花，有较好的效果。因棉花的出苗率与播种深度和土壤水分的关系很大，浅播后不下雨或深播后雨多，均会严重缺苗。采用这种开沟器在一个梯段内播23粒种子，有深有浅，总有一粒会出苗的。,2023/8/20,-95-,变深式开沟器,2023/8/20,-96-,移动式开沟器 1.锄铲式开沟器 锄铲式开沟器结构简单，重量轻，开沟阻力小，且入土能力强，价格低廉，但

43、开沟时容易挂草，会将下层湿土上翻与上层干土相混合，不利保墒，影响种子发芽。且不具备破碎大土块的能力。速度高时播深不稳定，适于在整地良好、地表杂物少且播种时土壤墒情好的地区选用。在机力播种机上已很少采用。（工作时，主要靠自身重量、配重和牵引力入土）,2023/8/20,-97-,锄铲式开沟器,锐角型开沟器，工作时土壤在铲前突起，两侧土壤受挤压而分开，开沟器离开后土壤回落而覆盖种子。,结构简单、入土能力强、工作阻力小，a=36cm，R=3065N/个，但易粘土和缠草，干湿土混杂，高速作业时播深不稳。,图3-17,2023/8/20,-98-,1,2,3,锄铲式开沟器1.拉杆 2.开沟器体 3.铲尖

44、,2023/8/20,-99-,2.芯 铧 式 开 沟 器 工作时先由芯铧入土开沟，两个侧板将土壤挡在两边，种子由输种管经散种板落于沟底，然后土壤由侧板后部落回沟内盖种。其主要参数有：开沟宽度B、高度h、入土角、切土角2。一般B=1218cm、h=814cm（h应大于最大开沟深度）、=1525、2=6075 芯铧曲面为圆锥面，曲面形状应保证土壤侧向推移、防止壅土。其沟底平整，苗幅宽，适于东北垄作地区，但阻力较大。,2023/8/20,-100-,芯铧式开沟器,锐角型开沟器，工作时先由芯铧入土开沟，两个侧板向两侧分土形成种沟。开沟宽度大、入土性能好，但工作阻大。a=612cm，R=200800N

45、/个。,图3-20,2023/8/20,-101-,3.滑刀式开沟器 开沟部分以钝角入土，工作时滑刀在竖直方向切土，刀后的两个侧板向两侧挤压土壤，得到所需的种沟，种子从两侧板之间落入沟底，两侧板后面的斜边能使湿土先落入沟内覆盖种子。滑刀式开沟器是靠挤压入土开沟的，不会翻乱土层，沟型整洁，且开沟宽度较窄，使种子的横向分布限制在很小的范围内，有利于机械化中耕。其缺点是沟底被压实，不利于作物根系的生长。滑刀式开沟器要求在整地良好，土壤松软的条件下使用，适用于播种深度较严格的开沟工作，常用于棉花、高粱播种播种时的开沟。,2023/8/20,-102-,滑刀式开沟器,钝角型开沟器，工作时滑刀在竖直方向切

46、入土壤，刀后侧板向两侧挤压土壤形成种沟。特点是靠重力入土，沟深稳定、沟形整齐、不乱土层，断草能力强、工作阻力大。a510cm，R=200400N/个。,图3-21,2023/8/20,-103-,M,M,F,T,P,N,P,N,F,T,入土角及张角,2023/8/20,-104-,(1)滑刀入土角：（如图）为了防止挂草和壅土，刀刃对土壤和杂草作用力的切线分力T应大于摩擦力F。即：为土壤与滑刀的摩擦角。(2)滑刀刃口角：为使刀刃将土壤切开，并减小工作阻力，使其在刃口面上的土粒向后滑移的必要条件是：(3)开沟宽度b：即两侧板之间的宽度，主要根据苗幅要求和结构需要而定，但b与开沟深度H、覆土深度Hn

47、有关。,一般b=25.4mm为宜。,2023/8/20,-105-,第五节 播种机的使用与调整,一、播种机的播前播量调整二、播种机组的动力配备,2023/8/20,-106-,一、播种机的播前播量调整,1、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。,步骤：,首先将播种机两端支起，使地轮抬离地面且能自由转动。,2023/8/20,-107-,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某一部位。,2023/8/20,-108-,均匀转动地轮3040圈/分钟，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g1，g2gn，令

48、：G s=gI，将该数值作为本次调整后的实际总排量。,利用理论计算公式计算均匀转动3040圈后，根据农业技术所要求的亩播量Q下的理论总排量Gl,2023/8/20,-109-,设：Q农业技术所要求的每亩播种量（斤/亩）,B总工作幅宽，B=bn（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,地轮滑移率，=0.050.12,2023/8/20,-110-,结果验证：理论=实际？,若满足，说明该调整结果正确，可进地作业。否则，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：Gs时的外槽轮有效工作长度为Ls，

49、则有，Gs/Ls=Gl/Ll,2023/8/20,-111-,例题：已知一台5行小麦条播机，外槽轮排种器，地轮直径为1米，行距20厘米，农艺要求播量Q=10斤/亩，播前调整结果是：在外槽轮有效工作长度为20毫米、均匀转动地轮30圈后，播种机总排量为1斤，问该调整结果能否满足农业技术的要求？若不能满足，调整到多大排量时才能满足农业技术的要求？此时的外槽轮有效工作长度是多少？,2023/8/20,-112-,已知：Q=10斤/亩，b=20cm，n=5，D=1m，Ls=20mm，N=30，Gs=1斤。,求：Gl，Ll,解：Gl=DBQN（1+）/666.7=3.1410.2510 30 666.7=

50、1.41（斤）,100%GsGlGl=100%1 1.41 1.41=29%2%,Gs/Ls=Gl/Ll=1/20=1.41/Ll，Ll=28.2（mm）,2023/8/20,-113-,2、穴播机的播量调整,中耕作物的播量一般用每亩地播多少穴或多少株来表示，穴距和行距大小是衡量播种密度的重要指标。因此其播量的调整主要是指穴距和行距的调整，其中，行距的调整可通过改变开沟器的安装间距来实现，而穴距的调整一般有二种方法：,更换排种盘：这需要播种机配备多组与不同作物播种相适应的排种盘配件，应用时有一定的局限性；,2023/8/20,-114-,改变传动比：在拖拉机行进速度和排种盘不变的情况下，改变地