机收水稻留茬地紫云英双圆盘开沟撒播组合作业机设计

摘要

为解决机收水稻地留茬对紫云英机械化播种的影响,针对目前紫云英开沟、播种环节独立作业时存在的作业质量不高、生产效率低等问题,该文研制了适用于机收水稻留茬地的紫云英开沟撒播机.设计了撒播高度可调装置,根据田间稻茬留量情况将撒播部件升降至适当位置;研制了紫云英专用排种轮和定量匀播装置,实现精量播种的同时提高撒播均匀性;采用双圆盘式开沟组件,确定圆盘直径为900 mm,测得平均开沟深度为22.3 cm,平均开沟宽度为31.2 cm,田间试验测定开沟宽度、深度变异系数均小于6％,满足紫云英种子生长期间的排水要求.通过多因素试验和回归分析,得出机具前进速度、排种轮转速、匀种圆柱直径等因素对撒播效果有显著影响,方差分析可知影响紫云英出苗率和播种均匀性变异系数的主次因素均为:排种轮转速>匀种圆柱直径>机具前进速度;影响排种量一致性变异系数的主次因素依次为:匀种圆柱直径>机具前进速度>排种轮转速;确定影响紫云英开沟撒播机撒播质量的因素最佳参数组合为:机具前进速度4.6 km/h,排种轮转速44 r/min,匀种圆柱直径6 mm.通过田间试验验证,最优参数组合条件下紫云英出苗率为95.87％,排种量一致性变异系数12.7％,播种均匀性变异系数8.07％,与模型预测优化结果的相对误差均小于3％,验证了所建模型与优化参数的合理性;与已有紫云英播种方式相比,本文所设计的双圆盘开沟撒播组合作业机作业效率可达1 hm2/h,优于人工撒播作业效率0.1～0.125 hm2/h、手摇撒播作业效率0.2～0.3 hm2/h和机动喷播作业效率0.5～0.8 hm2/h,低于无人机飞播作业效率3～4 hm2/h,在撒播质量和组配方式上也明显优于其他播种方式,具有较好的推广应用前景.