柔性梳刷式牧草排种器设计与试验.pdf

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1、第28卷第14期242012年7月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28NO．14Jul．2012柔性梳刷式牧草排种器设计与试验杨松，张淑敏※(中国农业大学工学院，北京100083)摘要：为了解决牧草播种时因部分牧草种子流动性差和种子细长形状带来的种子架空或堵塞的问题，并提高播种均匀性．提出采用梳刷原理改善种子排列姿态，并研制了柔性梳刷式牧草排种器试验台。通过试验确定了充种口长度应在48～55mill。试验表明羊草和苇状羊茅平均播种均匀性变异系数分别为28．54％和

2、21．28％，达到了国家标准要求。试验表明柔性梳刷装簧能使牧草顺利排种并避免造成种子破损。为同类排种器和牧草播种机的设计研制提供了参考。关键词：种子，农业机械，柔性结构，播种机，牧草doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2012．14．004中图分类号：$223．2文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一14—0024—07杨松，张淑敏．柔性梳刷式牧草排种器设计与试验[J]．农业工程学报，2012，28(14)：24—30．YangSong，ZhangShumin．DesignandexperimentOnflexiblecom

3、bingbrushseedmeteringdeviceforforage[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(14)：24—30．(inChinesewithEnglishabstract)0引言由于过牧、滥垦等不合理的利用活动，中国草地退化严重，草地资源急需得到有效保护和合理利用【卜引。对于重度退化草场，免耕补播是增加原生植被、恢复草场的重要手段之一【34】。适应性强，耐寒耐旱的根茎犁禾本科牧草，尤其是羊草，对耙地、补

4、播有较好的响应pJ。因此发展适合国情的禾本科牧草补播机械能够很好地促进中国草原改良、生态环境改善和畜牧业发展。目前国内外禾本科牧草机械的研究主要集中在改善种子在排种装置内的流动性、改善充种性能和提高排种均匀性方面。由于羊草、披碱草等禾本科牧草种子细小狭长，以及播前处理后仍有少量种子带芒的特点，使得种子流动性变差，易出现堵塞或架窄等现象，增加了机械化播种的困难，影响各行播量一致性和行内均匀性【4j。．例如槽轮式排种器由于种子流动性差和种箱内种子可能出现结拱架空，不能顺利充种，造成漏播、播量不均匀等。气力式免耕播种机是国外主要的草场补播改良机械，特点是对种子流动性不敏

5、感，排种均匀性较好，但制造成本高。Duane等16I在加拿大常用的3种气力式播种机的基础上改进了其搅拌装置和排种系统，排种均匀性有了不同程度的提高。种肥混合的液态播种也町改善牧草种子流动性，但有研究表明，肥料和七壤若未充分混合，液肥播种有可能对作物产量起到副作用【7—1。固体颗粒肥收稿日期：2012．01．19修订日期：2012-06-12基金项目：“十二五”国家科技支撑计划(20llBAD20811)作者简介：杨松(1980一)．男。河南郑州人，博士生，主要从事新型机械与机电设备研究。北京中国农业大学工学院，100083。Email：yangsong@c¨．ed

6、ucn※通信作者：张淑敏(1957一)，女，北京人，教授，博导，主要从事机械设计及理论研究。北京中国农业大学工学院，100083。Emaihzsml957@eau．edu．cn料和种子混播也可提高种子流动性，文献【9】报道了磷酸铵肥和雀麦草混合物的播种试验研究，此方法减少了种子结拱，但出苗率要比种肥分播的方法低，且需要消耗较多人力并要求适当的种肥混合比率以免影响种子发芽率。国内研制的牧草播种机械产品主要针对苜蓿等流动性较好的牧草种子【悱12l。杨军等【13】研制了9SB．2．4型草原松土补播机，采用多功能排种器和斜槽轮2套排种器，可播种豆科、禾本科种子。初尔庄等[

7、141研制了一种海绵盘摩擦式排种器，通过海绵盘的挤压和转动摩擦将种子从容腔内排出，可适应牧草、胡萝卜等多种小粒种子，但若使用普通海绵会有磨损较快和排种不均匀的问题。此外，还可通过清选、制丸工艺提高种子流动性，但成本较高。综合分析上述问题，目前还没有一种针对禾本科牧草草种特点的成本较低、小播量的牧草排种器。为此该文尝试研制一种带有柔性梳刷装置的带式排种器(公开号CNl02415238A)，设计计算了相关部件性能和结构参数并通过试验验证了排种器的排种稳定性和均匀性，试验确定了充种【J结构尺寸，以期为牧草播种机排种器的设计提供了参考和相关依据。1原理与结构1．1柔性梳刷

8、排种原理种