高红军
摘要：采用人工播种方式种植人参不仅效率低而且耗时费力，制约着我国人参产业的规模化发展。针对我国人参种植环境的特殊性，研制一种人参播种机，介绍其总体机构原理和关键机构设计，为人参轻简化栽培和全程机械化提供装备支撑。
关键词：农业机械;播种机;人参;结构;设计
中图分类号：S223.2 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2022）03-0031-03
人参号称“百草之王”，是名贵的中药材和滋补品。我国是人参种植大国，人参产量及销售量均居世界首位。其中，野山参自然生长缓慢，分布不集中，采集量大于自然生长量，以致产量逐年下降，供不应求。人工种植人参可替代野山参，可改善市场供求关系。目前，我国大宗农作物生产已基本实现机械化播种作业，但人参种植机械化水平较低，尤其是人参种植方式依然采用人工播種，播种效率低且耗时费力，极大制约了人参种植产业发展。人参播种机的研制始于上世纪70年代，种类繁多，但我国人参种植环境特殊，可被推广应用的却很少。因此，随着我国人参种植面积的不断扩大，研制一种符合国情的人参播种机具有重要意义。
1 人参播种机总体结构与工作原理
1.1 总体结构
人参播种机主要由机架、排种器、主传动轴、汽油机、主副轮传动组、抛土辊轮传动组、驱动辊轮传动组、驱动辊轮、副传动轴、抛土辊轮、播种开沟器、覆土辊轮、镇压辊轮等部分组成，如图1所示。驱动辊轮、抛土辊轮、播种开沟器、覆土辊轮以及镇压辊轮按行进方向依次布置，主传动轴、副传动轴通过轴承固定在机架上。排种器按人参种植行距要求横向等间距布置，排种器前对应设置播种开沟器，排种器后依次设置覆土辊轮、镇压辊轮。汽油机通过动力传动组依次驱动主传动轴、副传动轴，副传动轴同时驱动驱动辊轮、抛土辊轮、排种器，完成整个人参播种作业过程。
1.2 工作原理
机具作业时，启动汽油机，将张紧装置置于工作状态，通过主副传动轴带动行走机构、抛土机构、播种机构工作。行走机构为机具提供行走驱动力，保证机具行走作业。抛土机构的抛土辊轮将地表的土向后拋送，形成松软表土层。播种开沟器在松软表土层上开出深度为3～4 cm的播种沟，人参种子通过播种机构的排种器将种子排入播种沟。随后覆土辊轮、镇压辊轮依次进行覆土和镇压作业。随着机具向前行走，抛土机构、播种机构、覆土辊轮机构、镇压辊轮机构依次进行作业，完成整个播种作业过程。
2 关键部件设计
2.1 机架结构
机架主要由左侧板和右侧板组成，左侧板、右侧板对称设计。左侧板、右侧板上分别设有驱动辊轮、抛土辊轮、覆土辊轮以及镇压辊轮轴承安装孔，并设有排种器及播种开沟器安装横梁，其横梁上安装多组排种器及播种开沟器。
2.2 传动机构
该机传动机构分为离合传动机构和动力驱动传动机构两部分。
2.2.1 离合传动机构 离合传动机构主要作用是汽油机启动时，切断动力驱动传动，作业时，结合动力驱动传动来依次驱动主传动轴、副传动轴。
2.2.2 驱动传动机构 驱动传动机构主要由主副轮传动组、抛土辊轮传动组、驱动辊轮传动组组成。驱动传动机构主要作用是通过副传动轴向驱动驱动辊轮、抛土辊轮、排种器提供动力，以实现各功能部件的作用。
2.3 行走机构
行走机构主要由传动机构、驱动辊轮组成，驱动力由汽油机通过传动机构提供，行走机构为机具提供驱动力。驱动辊轮主要由驱动辊轮轴、驱动辊轮体、三角齿组成，如图2所示。驱动辊轮通过轴承连接在左侧板、右侧板上。驱动辊轮体的圆周面上均匀布置多个三角齿，三角齿一方面能增加驱动辊轮的附着力，提供驱动力，另一方面对土壤有滚动压碎作用，为播种创造条件。
2.4 抛土机构
抛土机构主要由传动机构、抛土辊轮组成，驱动力由汽油机通过传动机构提供。抛土辊轮主要由驱动辊轮轴、驱动辊轮体、矩形齿组成，如图3所示。抛土辊轮通过轴承连接在左侧板、右侧板上，抛土辊轮体的圆周面上均匀布置多个矩形齿齿。作业时，在传动机构的驱动下，抛土辊轮转动，对土壤进行翻动和抛送，使土壤更加细碎、松软，为人参播种创造更好的土壤条件。
2.5 播种开沟器
人参播种开沟器的农艺要求是沟深为3～4 cm，沟宽为1～1.5 cm，通过多种类型开沟器特点分析和试验对比，本机选用滑刀式开沟器，如图4所示。
播种开沟器采用横向等间距排列，利用U型螺栓固定在开沟器梁上，开沟器梁固定在机架的左侧板和右侧板上。播种开沟器的开沟深度可调节。
3 结论
针对我国人参种植的特色环境，研制出一种符合国情的人参播种机，介绍其总体机构、工作原理和关键机构设计。该机虽结构简单，操作方便，但尚处于样机试验阶段，有待经过进一步实践检验，改进设计，完善结构，为人参轻简化栽培和全程机械化提供装备支撑。
参考文献
[1] 田忠静，李海梅，王秀华.人参播种机的现状及发展趋势[J].南方农机，南方农机.2020，51（10）：30.
[2] 裴泽莲，孙宗国，尤晓东，等.人参种植机械化技术发展研究[J]，农业科技与装备，2020（5）：52-54.
[3] 刘文亮，刘枫，付家庆，等.人参机械化种植设备的设计研究[J].山西农业科学，2016（10）：1 537-1 540+1 545.
[4] 姬少玲.东北地区人参种植业现状与存在问题[J].辽宁林业科技，2015（3）：49-51.
[5] 范志华，刘文亮，马巍，等.全自动人参精量播种机关键设备的研究[J].农业与技术，2012，32（12）：38.
[6] 张锦川，于业德，李文刚.人参机械播种栽培技术[J].农机科技推广，2006（3）：32+30.
[7] 赵丙臣，贾淑兰，丁锡香，等.人参种植加工机械化可行性初探[J]，农村机械化，1997，（5）：13.
[8] 盛江源，马英春.人参栽培和人参的机械播种[J].北京农业工程大学学报，1987，7（2）：13.
Development of A Kind of Ginseng Seeder
GAO Hongjun
（Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）
Abstract：
Planting ginseng by artificial seeding method is not only inefficient but also time-consuming and laborious， which restricts the large-scale development of ginseng industry in China. In view of the particularity of ginseng planting environment in China， a kind of ginseng seeder was developed， its overall mechanism principle and key mechanism design were introduced， which provided equipment support for light and simplified ginseng cultivation and full mechanization.
Key words：
agricultural machinery; seed machine; ginseng; structure; design