气压组合勺式玉米精密排种器

技术有 3 种：
对扁形种子播种 时 重 播 、漏 播 率 较 高 。 气 吹 式 排 种 器
1） 全株距精密播种。其特点是可以做到单粒 点 单粒留种性能高，对种子形状适应性较强； 但在高速 播、出苗整齐、一致性好、无需间苗，适于土壤条件好、 作业的情况下易造成充种效果差［3］。气压式 排 种 器
种子纯度高、发芽率高及病虫害防治措施有保证的玉 单粒留种效果好，工作可靠，均匀性好。
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2015 年 9 月
农机化研究
第9 期
由表 2 可知： 气压过小时难以使种子附着在型孔 内，造成严重的漏播，排种器无法正常工作； 随着气压 的升高，合格率也随着升高，漏播率逐渐减小。在气压 达到 0． 8kPa 时合格率达到最高，播种效果达到最佳； 随着气压继续升高合格率下降，重播、漏播率增高。因 此，播种机在田间工作时，拖拉机动力输出必须提前达 到额定转速，使风机处于额定工作压力下才能前进，否 则会造成严重的地头漏播［6］。
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2015 年 9 月
农机化研究
第9 期
图 3 排种盘型孔 Fig． 3 Typehole of metering plate
型孔设计时勺型孔深度 h 应该保证最大长度的 玉米种子立于底端出气孔时种子能都完全进入到型 孔中，勺型孔底端直径 D 也要保证最大长度的玉米种 子可以完全进入型孔内，而型孔的长度 L 要保证两粒 种子都以最大长度的面排列进入型孔。所以由表 1 最 终确定 h 为 10mm，D 为 12mm，L 为 20mm。 2． 2 排种盘直径和结构
4 结论
1） 气压组合勺式排种器的勺式型孔能够达到很 好 的 充 种 效 果，尺 寸 的 设 计 也 能 够 使 种 子 完 全 进 入 ， 并且对种子尺寸、外形要求不高，适应性强。
2） 本排种盘利用自重和气压具有很好的单粒留 种性，工作 时 所 需 的 压 力 大 大 小 于 其 他 气 力 式 排 种 器，降低了能源成本的消耗。
量 ，必须要重视农 机 与 农 艺 的 结 合 。 玉 米 机 械 化 精 密
玉米精密排种器按照其工作原理可以分为机械式
播种技术就是农艺与农机现代科学技术的有机结合。 和气力式。机械式排种器主要有圆盘式、勺轮式及窝
玉米精密机械化播种技术是改传统条播为穴播或 点播的一项先进的 综 合 性 技 术 ，其 基 本 含 义 是 用 精 密
3） 通过气 压 对 比 试 验 表 明： 气 压 在 达 到 0． 8kPa 时，合格率达到 98% ，漏播率为 0% ，性能达到最好。
眼式等。机械式的特点是结构简单、成 本 低 等，但 工 作中存在种子破 损 率 高 、重 播 漏 播 率 高 等 问 题［2］。 气
播种机将一定数量的种子，按照农艺要求的行距、穴 力式排种器按照排种原理可分为气吸式、气吹式和气
距和深度精确地播入土壤的技术。常用的玉 米 精 播 压式。气吸式的特点是对种子的形状适应性较差，在
表 1 玉米种子的三维尺寸
Table 1 3 － D measurement of corn seeds
mm
参数
长扇形
长
宽
高
圆形
长
宽
高
总体
长
宽
高
最大值
14． 0
11． 3
7． 5
12． 1
10． 6
9． 9
14． 0
11． 3
9． 9
最小值
8． 2
5． 5
3． 6
8． 5
7． 0
5． 0
8． 2
5． 5
勺型槽内的玉米种子随排种盘的转动进入到清种 区Ⅱ。此时，勺型槽随着转动开始倾 斜，种 子 在 自 重
2． 1 孔型的设计 为了使排种盘具 有 良 好 的 充 种 性 、清 种 性 和 排 种
性，孔型设计为底部有小孔的勺型，如图 3 所示。 其它主要结构参数有勺型孔深度 h，勺型孔底边
直径 D 及型孔长度 L。为了确定这些参数，选取 1 000 粒玉 米 种 子 测 量 其 长、宽、高 尺 寸 得 到 了 玉 米 种 子 的 三围尺寸数据，如表 1 所示。
mail） zhangjinguo@ hebau． edu． cn。
1． 1 排种器的整体结构 气压组合勺式玉 米 精 密 排 种 器 主 要 由 上 壳 体 、隔
离毛刷 、护种刷 、出 种 口 、清 种 毛 刷 、进 种 口 、进 气 口 及 排种盘等部件组成，结构如图 1 所示。
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2015 年 9 月
投种区 Ⅳ 是被隔离 毛 刷 分 离 开 的 区 域 ，隔 离 毛 刷 和 排
种盘紧密贴合，使护种区 Ⅲ 和投种区 Ⅳ 没有压力，所
以需要护 种 毛 刷 护 送 种 子 到 投 种 区 Ⅳ。 护 种 毛 刷 与
排种盘留有 1 ～ 2mm 的间隙，以保证种子顺利进入护
种区Ⅲ。
在投种区Ⅳ 中，壳 体 上 该 区 域 是 被 切 空 的，排 种
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第9 期
1． 出种口 2． 护种刷 3． 隔离毛刷 4． 上壳体 5． 清种毛刷 6． 进气口 7． 进种口 8． 排种盘卡座 9． 排种盘 10． 勺式型孔
11． 排种盘固定座 12． 下壳体
图 1 气压组合勺式玉米精密排种
Fig． 1 Pneumatic － spoon combined corn precision seed － metering device
所选用试验台适用于各种机械式和气力式排种器的
精播（ GB / T 6973 － － 2005 单粒（ 精密） 播种机试验方
法） ，对于精密排种器，可提供精确的种子粒距 （ 粒距
测量平均误差 ± 2mm） 、合格指数、重播指数及漏播指
数等检测指标。
3． 2 试验方法
本试验为气压单 因 素 的 试 验 ，目 的 是 为 了 找 出 气
（ 2011BAD16B08，2012BAD04B06，2013BAD07B05） 作者简介： 王 浩（ 1987 － ） ，男，河北邯郸人，硕士研究生，（ E － mail）
28775296@ qq． com。 通讯作者： 张晋国（ 1957 － ） ，男，石 家庄 人，教 授，博 士 生 导 师，（ E －
排种器在工 作 时，排 种 盘 与 壳 体 周 向 贴 合，使 得 由进气口进入腔室的气只能由勺式槽底端的小孔排 出 。 这样可在隔离毛 刷 分 成 的 左 腔 室 内 形 成 正 压 ，种 子进入充种区域 I 中在自重、离心力和气压的作用下 充入下方的勺型槽 中 ，大 角 度 的 充 种 区 也 使 充 种 效 果 更好。
世界玉 米 播 种 面 积 达 20 亿 hm2 ，玉 米 总 产 量 达 苗时费工且易伤害留下的种苗。
6 000亿 kg。 我 国 玉 米 产 量 占 全 世 界 玉 米 产 量 的
玉米精密播 种 机 械 化 不 仅 可 以 省 工、省 种，而 且
22． 4% 以上，居世界第二位。玉米是中国人民最重要 可以保证株距与播深的一致，达到苗壮、苗齐，从而增
的要求。
关键词： 玉米； 排种器； 气压式； 组合型孔
中图分类号： S223． 2 + 5
文献标识码： A
文章编号： 1003 － 188X（ 2015） 09 － 0088 － 04
DOI:10.13427/ki.njyi.2015.09.019
0 引言
3） 半精密播种。其特点是可让绝大部分的穴里 有种苗 1 株以上，因而存在小苗争肥争水现象，在间
力进行试验，压力范围选择在 0． 4 ～ 1． 5kPa，每个压力
进行试验 3 次，每次检测 200 粒种子，取平均值作为试
验结果。
3． 3 试验结果与分析
试验结果如表 2 所示。
表 2 试验数据
Table 2 Test data
%
压力 / kPa 0． 4 0． 5 0． 6 0． 7 0． 8 0． 9 1． 0 1． 1 1． 2 1． 3 1． 4 1． 5
排种盘直径是排 种 器 的 主 要 参 数 之 一 ，在 结 构 允 许范围内采用直径较大的排种盘可以增加充种的行 程及充种的时间 ，提 高 充 种 系 数［4］。 通 过 考 察 对 比 和 分析计算，把排种盘直径设计为 270mm，充种槽数根 据对播种粒距要求和作业速度而定，取充种槽数为 40 个。
器 ，并 阐 述 了 其 基 本 结 构 以 及 工 作 原 理 ，确 定 出 关 键 部 件 的 结 构 参 数 。根 据 重 播 率 、漏 播 率 等 性 能 指 标 在 不 同 的
气压 下 进 行 了 台 架 试 验 ，试 验 结 果 表 明 ： 该 排 种 器 最 佳 工 作 压 力 低 ，单 粒 率 高 ，工 作 性 能 稳 定 ，能 够 适 应 高 速 作 业
米地块。
本文根据上述不同类型排种器的特点将机械勺轮
2） 半株距或缩距精密播种。其特点是保苗率高、 式和气压式结合，设计出了一种新型气压组合勺式玉
耗用间苗工少、苗势齐整，虽多用一些种子，但可使农 米精密排种器。
民打消怕苗不全的担心。
1 结构与工作原理
收稿日期： 2014 － 08 － 31 基金项 目： “十 二 五 ”国 家 科 技 支 撑 计 划 粮 食 丰 产 科 技 工 程 项 目
1． 2 排种器的工作原理
的作用下会向下滑落回到充种区 I 中，而占据底端出
气压组合勺式玉米精密排种器的工作区域分成 4 气小孔大部分面积的 1 粒种子会在压力的作用下压附
个区域，分别为充种区、清种区、护种区和投种区。排 在勺槽内； 如果有两粒种子压附在勺槽内会在经过清
种器的工作原理如图 2 所示。
种毛刷时受到外力 的 干 扰 打 破 这 种 平 衡 ，而 占 据 更 多
优势的那粒种子会趁机完全占据出气口，另外 1 粒种