0、前言
華北大部分地區(qū)，一年一熟積溫有余，一年兩熟（一般小麥一夏玉米）積溫不夠，夏玉米只能選擇早熟品種，使用增產(chǎn)潛力較大的中晚熟雜交種由于積溫不夠后期很難成熟。為了增加有效積溫，在生產(chǎn)上經(jīng)常采用套種、免耕播種和育苗移栽等方法，小麥成熟后期，套作中晚熟夏玉米增產(chǎn)顯著，但需勞力充足，而且不適宜機(jī)械化操作。免耕播種能采用免耕機(jī)作業(yè)，但是只能爭(zhēng)取有限天數(shù)，增產(chǎn)幅度較小。玉米育苗移栽既能增加較多的有效積溫，增產(chǎn)幅度較大，又可實(shí)行機(jī)械化操作，因此，近年來(lái)玉米育苗移栽技術(shù)發(fā)展很快。
育苗移栽的優(yōu)點(diǎn)早已被生產(chǎn)實(shí)踐所證明，增產(chǎn)幅度很大，而且已被人們所接受。移栽面積在全國(guó)有逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)。但我國(guó)目前這一技術(shù)的推廣應(yīng)用卻受到以下二個(gè)主要因素的限制：
1)育苗技術(shù)落后。作物育苗在保護(hù)地里進(jìn)行，便于控制其生長(zhǎng)，但育秧對(duì)低溫的抵抗力差，移栽前需要鍛煉幼苗，并防止徒長(zhǎng)。夏玉米的育苗可以在露天進(jìn)行，如果遇雨，秧苗容易徒長(zhǎng)，使秧苗的質(zhì)量下降。目前我國(guó)育苗及苗期作業(yè)和管理幾乎都是手工作業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模很小，機(jī)械化程度很低，費(fèi)時(shí)費(fèi)工，使育苗成本增加。
2)綜合經(jīng)濟(jì)效益不高，一方面育苗和栽植兩個(gè)環(huán)節(jié)主要靠人工作業(yè)，需要花費(fèi)大量的人力和物力，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，而勞動(dòng)力的價(jià)格卻在不斷上漲，加大了生產(chǎn)成本：另一方面，價(jià)格不穩(wěn)定，從而使得由育苗移栽所獲得的增產(chǎn)增收效益也隨之波動(dòng)，影響了移栽技術(shù)的應(yīng)用。
因此，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化育苗移栽，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，是推廣作物育苗移栽技術(shù)，獲得作物高產(chǎn)，提高作物經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明，機(jī)械化育苗栽植是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須將育苗技術(shù)、機(jī)械化栽植和田間管理三者結(jié)合起來(lái)，才能獲得作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)和較好的經(jīng)濟(jì)效益，要在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用育苗栽植技術(shù)，必須在上述兩個(gè)問題上獲得突破性的進(jìn)展。
1、制缽機(jī)與制缽技術(shù)的發(fā)展概況
1.1 國(guó)外制缽機(jī)的研究現(xiàn)況
國(guó)外20世紀(jì)30年代就出現(xiàn)了手工喂苗的移栽機(jī)具，50年代研制出多種不同結(jié)構(gòu)型式的半自動(dòng)移栽機(jī)和簡(jiǎn)易制缽機(jī)，到80年代，半自動(dòng)移栽機(jī)已在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，制缽機(jī)已成系列。十多年來(lái)，又研制多種全自動(dòng)移栽機(jī)，使育苗過(guò)程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、工廠化和設(shè)施化。
歐洲國(guó)家自20世紀(jì)20年代始就開展了作物缽苗移栽的生產(chǎn)工藝研究。到目前為止，這項(xiàng)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于多種蔬菜和花卉及少量經(jīng)濟(jì)作物
的生產(chǎn)上。在歐洲的幾個(gè)主要國(guó)家如法國(guó)、德國(guó)、荷蘭、西班牙、意大利、丹麥等國(guó)，大部分的蔬菜生產(chǎn)和幾乎全部的大地花卉生產(chǎn)都采用育苗后移栽生產(chǎn)工藝。這種生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵技術(shù)是機(jī)械化土缽成型及缽上密播種機(jī)械裝置以及育成苗后移栽機(jī)械的工作性能及效率。目前，植物壓縮土缽成型及缽上精密播種機(jī)組和自動(dòng)移栽機(jī)械設(shè)備在歐洲技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到完善，并廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。
日本是第一個(gè)在溫室中使用紙筒缽育甜菜苗并進(jìn)行移栽的國(guó)家，到20世紀(jì)80年代，90%的甜菜已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了移栽種植。日本由于勞動(dòng)力短缺非常嚴(yán)重，移栽機(jī)械的應(yīng)用相當(dāng)普遍，不但提高單位面積產(chǎn)量，同時(shí)，也可以減少勞動(dòng)力的進(jìn)口。我國(guó)近幾年從日本引進(jìn)了很多自動(dòng)化程度很高的移栽機(jī)型。
在美國(guó)，旱地移栽機(jī)械的研究和應(yīng)用更為普遍，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，僅蔬菜育苗方面其機(jī)械化程度已達(dá)到70%以上。蔬菜育苗機(jī)械化的發(fā)展大大提高了相應(yīng)的移栽機(jī)械的發(fā)展，在蔬菜生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都建立了一整套的規(guī)范化的操作管理制度，使其生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了商品化。
1.2國(guó)內(nèi)制缽機(jī)的研究現(xiàn)況
我國(guó)對(duì)機(jī)械制缽機(jī)研究始于20世紀(jì)70年代，至今己研制了多種型號(hào)的制缽機(jī)。在“七五”期間，北京引進(jìn)國(guó)外機(jī)械化育苗生產(chǎn)線，主要以生產(chǎn)蔬菜苗缽為主，可以實(shí)現(xiàn)缽?fù)林苽洹⒗忬w成型、打坑、精密播種嫩土等工藝的機(jī)械化。在“八五”期間，經(jīng)農(nóng)業(yè)部立項(xiàng)，進(jìn)行了“盤苗設(shè)備及配套技術(shù)研究”，研制出“精密播種生產(chǎn)線設(shè)備”，主要用來(lái)制造以蔬菜、甜菜為主的苗缽。隨著20世紀(jì)90年代缽苗移栽機(jī)械的迅猛發(fā)展，機(jī)械化制缽機(jī)也得以快速地發(fā)展。總體來(lái)講，我國(guó)制缽機(jī)的研制與開發(fā)有了較大發(fā)展。
2、工作原理
利用廢舊的195柴油機(jī)（缸體完好）活塞的運(yùn)動(dòng)完成對(duì)營(yíng)養(yǎng)土的壓制成塊或缽體。將柴油機(jī)的噴油嘴部分及與其相關(guān)連的部分和油箱等拆去，只留飛輪，曲軸，活塞，缸體等主要運(yùn)動(dòng)部件。并在活塞上打孔，攻螺紋，用雙頭螺柱與設(shè)計(jì)好的沖頭連接，實(shí)現(xiàn)將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化。
整機(jī)用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，經(jīng)減速器減速，然后通過(guò)鏈輪連接到廢舊柴油機(jī)上，帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)。逆向利用柴油機(jī)的工作原理，在活塞上安裝一個(gè)沖頭作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。同時(shí)，種子由排種器排出，經(jīng)脈沖氣體發(fā)生器沖到由螺旋推運(yùn)器送來(lái)的營(yíng)養(yǎng)土中，然后由沖頭沖壓成型。把料箱中的營(yíng)養(yǎng)土換成粉碎狀的農(nóng)作物秸稈，種箱中不放人種子時(shí)，即完成農(nóng)作物秸稈的壓塊過(guò)程。
3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1發(fā)動(dòng)機(jī)殼體
發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：ZS195，型式：?jiǎn)胃住⑴P式、水冷、四沖程，燃燒方式：直噴式，氣缸直徑：95mm，活塞行程：115mm，標(biāo)定轉(zhuǎn)速：2000r/mm，最大功率：
9.71kW，外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）：814x480x618( mm)，凈質(zhì)量：145kg。
3.2排種裝置
排種器選用雙倉(cāng)平毛刷外槽輪排種器，雙倉(cāng)排種器是根據(jù)多用排種器播種時(shí)，一個(gè)播輪轉(zhuǎn)動(dòng)，牽引力太大，且換向時(shí)，使用不同播輪時(shí)，農(nóng)民操作不注意容易損壞排種器，而兩個(gè)輪子同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，阻力非常小，用一個(gè)倉(cāng)時(shí)，另一個(gè)倉(cāng)用蓋板蓋住，省時(shí)省力，播麥播輪有15齒和19齒兩種，大齒播輪有小4，5，6，大4，深6五種。
脈沖氣體發(fā)生器是用來(lái)將排鐘裝置排出的種子沖進(jìn)營(yíng)養(yǎng)土，從而達(dá)到把種子植入缽體的目的。其主要結(jié)構(gòu)為：脈沖氣體發(fā)生器分為兩大部分：一部分是外殼部分，用螺栓固定帶機(jī)架上，殼體上有一個(gè)通孔，當(dāng)另一部分上的孔與之相通，就會(huì)有氣體產(chǎn)生，反之氣體處于密封狀態(tài)。由此產(chǎn)生脈沖氣體。
其轉(zhuǎn)動(dòng)部分則通過(guò)聯(lián)軸器與排種器連接，由于排種管長(zhǎng)約300mm，而脈沖氣體發(fā)生器的出氣管約為130mm，因氣體壓力較大，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間可忽略不計(jì)。則種子落至與出氣管相通之處所需時(shí)間
由于排種器轉(zhuǎn)速為60dmin．0.25s轉(zhuǎn)過(guò)的角度是900。所以在裝配過(guò)程中應(yīng)將排種器和脈沖氣體發(fā)生器成900安裝。
3.3料箱
料箱的設(shè)計(jì)原則是保障單位時(shí)間內(nèi)料箱的空間能夠提供足夠的物料供應(yīng)。在料箱落料口與出料管連接的地方可采用硬質(zhì)有些許彈性的塑料卡住，既簡(jiǎn)單與方便拆除替換并及時(shí)清理殘余物料。
3.4出料管
出料管在與廢舊柴油機(jī)的連接方面采用拆去的噴油嘴部分的安裝尺寸設(shè)計(jì)，管內(nèi)徑為30mm（缽體直徑），管壁厚5mm，管長(zhǎng)500mm(方便控制缽體的密實(shí)度)。一般營(yíng)養(yǎng)缽體體積壓縮比為1.9。所需缽體長(zhǎng)度為50~60mm，所以將落料口長(zhǎng)度定為100mm。
4、結(jié)論
1)本機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：主要有電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和廢舊柴油機(jī)等組成。
2)整機(jī)只有一個(gè)電源控制，操作方便，易于掌握。
3)精密播種：排種器控制種子排出數(shù)量，由脈沖氣體發(fā)生器調(diào)節(jié)種子撥人營(yíng)養(yǎng)土深度。
4)可用于制缽和生物質(zhì)壓塊，一機(jī)多用，性價(jià)比高。并且可對(duì)玉米秸稈、小麥秸稈以及棉花秸稈等多種農(nóng)作物秸稈進(jìn)行沖壓。
5)生產(chǎn)效率高，每分鐘制缽60個(gè)左右，適宜專業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。
6)生物質(zhì)壓塊燃料的環(huán)保功效，有利于改善農(nóng)村生活環(huán)境。
7)壓塊燃料提高了熱利用率，節(jié)約了資源。散狀燃料熱利用率為20%，壓塊后可提高到40%。
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顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)等生物質(zhì)燃料飼料成型機(jī)械設(shè)備。
