栽植器

移栽机的核心部件

我国于20 世纪50 年代末开始研制旱地移栽机，先后针对棉花、玉米、甜菜、油菜等进行了移栽机的试验研究，研制出了多种类型的移栽机。栽植器是移栽机的核心部件，接受分苗器或人工送来的秧苗，并将秧苗送到开沟器开出的沟内，具有送苗直立入沟的功能，它反映了移栽机的发展过程和进步水平。国内外移栽机上采用的栽植器类型有钳夹式、挠性圆盘式、吊杯式和导苗管式4 种。

零速投苗原理

大多数蔬菜作物对钵苗栽植质量或栽植工序具有直立性要求，而要保持栽植钵苗的直立性，则需要保证栽植瞬间的相对静止。在移栽机连续前进运动的情况下，为每个栽植钵苗创造一瞬间的相对静止状态，以便实现钵苗在静止直立状态下完成定植，以上为移栽机的零速投苗原理。因此，在栽植投苗过程中，移栽机的前进速度必须要与钵苗栽植瞬间的水平分速度大小相等方向相反，使钵苗获得相对地面的瞬时绝对速度为零，此时钵苗相对于地面处于静止状态，移栽机栽植器植苗机构投放钵苗，然后进行覆土填压，完成栽植过程。

常见的钳夹式、链夹式、挠性圆盘式、吊杯式的运动轨迹都可认为是栽植器植苗部件围绕一固定转轴的匀速圆周运动与跟随机器向前行进的匀速直线运动的合成，则定义栽植器植苗部件旋转速度与机器前进速度之比为λ：

λ＝Rw/V (1-1)

式中 λ—特征参数 R—植苗部件转动半径

ω—植苗部件转动角速度

V—机器前进速度

根据公式（1-1），栽植器植苗部件在栽植过程中存在λ＜1、λ＝1、λ＞1三种运动轨迹，如图1所示。

根据栽植器植苗部件上述三种不同运动轨迹，作如下分析：(1)λ＜1时，栽植器植苗部件运动轨迹为短摆线，其水平分速度与机器的运动方向一致，因此，在整个植苗过程中，钵苗都存在与机器前进方向相同的水平分速度，其始终存在向前倾斜的趋势，故此运动轨迹无法保证栽植钵苗的直立度要求。

(2)λ＝1时，栽植器植苗部件运动轨迹为摆线，摆线上只存在一个拐点，即最低点C，且最低点C处的水平分速度为零，除C点外，在其他任意点植苗都与λ＜1的情况相同，因此，λ＝1时栽植器在理论上可以保证钵苗的直立度。

(3)λ＞1时，栽植器植苗部件运动轨迹上有环扣出现，此时的摆线为余摆线。栽植过程中，植苗部件经过最低点O处左右两侧的A、B两点时，存在栽植器植苗部件水平分速度为零的情况。因此在这两个点投苗可以保证钵苗的直立度。

由上述三种运动轨迹线的情况分析可得，当λ＝1或λ＞1能够满足栽植要求。摆线轨迹零速投苗点是在栽植器栽入土中最深处，余摆线零速投苗点是在栽植器栽入土中最深处之前或者之后。因此根据“零速投苗”原理，只有当λ＝1或λ＞1时，栽植器运动轨迹才能满足钵苗栽植要求。

栽植器类型

（1）钳夹式栽植器

根据带动钳夹运动构件的不同有圆盘夹式和链夹式两种。图2 1-1和图2 1-2分别是链夹式和圆盘夹式栽植器结构示意图，栽植机构主要由回转圆盘和固定其上的秧夹组成。工作时，一般由人工将秧苗放在转动的钳夹上，秧苗被夹持并随链条（或栽植盘）运动，到达苗沟时，钳夹被一控制机构打开，秧苗落入苗沟，然后覆土，完成栽植过程。钳夹式栽植机构简单，成本低，栽植株距和栽植深度稳定，栽植后秧苗的直立度较好，但株距调整困难，一般通过改变秧夹的数量来改变株距，栽植速率低，一般为30～40株/min，栽植速度偏高时易出现漏栽现象，秧夹有时易伤秧苗。代表机型有前苏联生产的CKH-6A和CKB-4A圆盘夹式栽植器，德国生产的A821型栽植机，意大利生产的奥特玛栽植机，荷兰米生产的MT栽植机，吉林工业大学研制的2ZT型玉米栽植机，黑龙江省八五二耕作机械厂研制的2YZ系列栽植机，黑龙江农垦科学院研制的2Z-6型甜菜栽植机，富来威的2ZQ-4型钳夹式油菜栽植机等。

（2）挠性圆盘式栽植器

工作时，人工将秧苗放置于输送带的槽内，当秧苗被输送到两个张开的挠性圆盘中间位置时，弹性滚轮将挠性圆盘闭合，秧苗被夹住并随挠性圆盘向下转动，当秧苗处于与地面垂直位置时，挠性圆盘脱离弹性滚轮自动张开，秧苗落入沟内，然后覆土，镇压完成栽植。挠性圆盘式栽植器不受秧夹数量限制，对株距适应性好，栽植圆盘由橡胶制造，结构简单，成本低，但圆盘寿命短，且栽植深度不稳定。代表机型有新疆农科院研制的2ZT-2型移栽机，日本研制的CT-4S型甜菜移栽机和OP290型全自动大葱移栽机，德国生产的夹盘式压缩土钵苗移栽机和法国的皮卡多尔移栽机。

（3）吊杯式栽植器

吊杯式移栽机，如图5所示。工作时，吊杯栽植器随偏心圆盘转动并始终垂直地面，当旋转到顶端时，人工将秧苗放入吊杯栽植器内，当旋转到最低位置时，吊杯底部的开穴器在导轨的作用被压开，钵苗落入穴内，然后覆土，镇压完成栽植过程。之后栽植圆盘继续转动，脱离导轨的栽植器在弹簧的作用下闭合，进行下个循环。吊杯式移栽机适合于钵体尺寸较大的钵苗移栽，在栽植过程中不受任何冲击，适合于根系不太发达而易碎的钵苗；但其结构复杂，喂苗速度速度不能过高，否则漏栽率增加，生产率不高。

国外代表机型有意大利生产的沃夫栽植机、坡杜栽植机、日本久保田公司生产的KP-S1型红薯栽植机和意大利MAS生产的多功能移栽机；国内代表机型有内蒙古大学研制的2ZT-2型甜菜移栽机、吉林延边自治州农机所研制的2ZL-2型联合栽植机、黑龙江八五0农场研制的2ZB-6型钵苗栽植机和莱阳农学院研制的2YZ-40型吊杯式钵苗移栽机等。

（4）导苗管式栽植器

导苗管式栽植器是一种新型的钵苗移栽机械，可克服裸苗窝根等问题。工作时，人工将钵苗放入喂入器内，钵苗靠自重通过垂直或倾斜的导苗管落到苗沟中，然后进行覆土、镇压，完成栽植过程。导苗管式栽植器的特点是秧苗在导苗管中自由运动，不易伤苗；调整导苗管倾角和增加扶苗装置，可以达到较好的秧苗直立度、株距均匀性和深度稳定性；适应性好，可以移栽钵苗，也可以移栽裸根苗。但其结构比较复杂，制造成本偏高。代表机型有荷兰生产的Model4000型移栽机、芬兰生产的RT-2型移栽机、意大利生产的TEX2型移栽机、中国农业大学研制的2ZDF型半自动导苗管式移栽机和山东工程学院研制的2ZG-2型带式喂入半自动钵苗移栽机等。

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