基本參數
發展曆史
中國傳統的插秧工具──秧馬和莳扶,已有近千年的使用曆史。宋代蘇轼曾作“秧馬歌”,叙說了湖北農民使用秧馬的情景。使用莳扶可以代替手工分秧,并将秧苗梳入泥中定植,直至20世紀50年代,某些地區仍在使用。中國水稻插秧機的研制工作始于1953年。1956年在莳扶分秧方式的啟發下,首次提出群體逐次分格取秧、直接栽插的秧苗分插原理,從而在水稻插秧機的研制上取得了突破,研制出水稻拔取苗移栽的第一代樣機。到1960年,各地推薦生産上使用的人力、畜力插秧機已達21種。1967年,第一台自走式機動插秧機“東風-2S”型通過鑒定定型并投入生産,每天可插秧15~20畝。
日本于1898年,發表第一個水稻插秧機專利;意大利于1915年開始研究拔秧苗的水稻插秧機,至50年代已有拖拉機配套的商品出售,但都由于結構複雜、造價高,作業時需用輔助勞力多而未能推廣。日本于60年代研制帶土小苗的栽植技術和相應的水稻插秧機。1966年後,工廠化水稻育秧設備研制成功,促進了插秧機械化的迅速發展。
具有包括前輪和後輪的機體和設置在機體上的動力部及插秧部,并且具有把機體的主平台和輔助平台一體成型的機體罩。并且還具有在車體上以靠近其1頂點處來支撐駕駛座重量負荷的在側視面上呈凸狀三角形的車體底盤。
開發
插秧機的開發從最早的人力推動前進型式發展到乘坐型,還有油壓式裝置以及四輪驅動(4WD),加上無段變速裝置也開發出來,插秧作業也因此發展為作業速度快又便利的機械化作業。
結構分類
插秧機通常按操作方式和插秧速度分類。按操作方式可分為步行式插秧機和乘坐式插秧機。按插秧速度可分為普通插秧機和高速插秧機。步行式插秧機均為普通插秧機;乘坐式插秧機有普通插秧機,也有高速插秧機。
各種插秧機栽插部分的組成基本相同:人力插秧機由秧箱、分插秧機構、機架和浮體(船闆)等組成,自走式機動插秧機還設有動力驅動、行走裝置、送秧機構等部分。
秧箱
主要功能是承載秧苗,并與送秧機構、分插秧機構配合,完成送秧和分秧作業。主要有箱體、箱架、秧門(包括秧簾)和秧刷等組成。在橫向移箱機構作用下,使秧箱橫向移動,從而使秧苗移向秧門,以配合取秧器有規律的取秧栽插。
分插秧機構
是水稻插秧機的主要工作部件,由取秧器及其驅動機構和軌迹控制機構組成。取秧器在驅動機構的驅動和軌迹控制機構的控制下,按照一定的軌迹從秧箱中分取一定數量的秧苗并将其插入土中,然後返回原始位置開始下一次循環動作。按分秧動作,有橫分和縱分兩種。①橫分取秧器有适于拔取苗栽插的秧夾和适于帶土苗栽插的切扒式秧爪,兩者根據需要可互換使用。秧夾由活動夾片和固定夾片構成,其張開度根據秧苗的粗細和秧苗數量進行調節;切扒式秧爪帶有脫秧片,使帶土秧苗從秧爪上順利脫出。②縱分取秧器有适于拔取苗栽插的梳式秧爪,适于帶土苗栽插的有裝上脫秧器的梳式秧爪,或采用筷子式秧爪。梳式秧爪在分秧過程中對秧苗有分理作用;筷子式秧爪在插入帶土秧苗中取秧時,由推秧片把帶土苗強制推出。
一定數量的秧夾或秧爪按規定行距配置在秧夾(或秧爪)排上。在滾動直插式插秧機上,一般有2~4個秧爪排與作圓周運動的分插輪轉臂鉸接相連;在擺動直插式插秧機上。一般是一個秧爪排同作往複擺動的搖臂鉸接相連,也可将一個取秧器直接裝在一組曲柄連杆機構的連杆上,進行分組驅動。在多數插秧機上,取秧器的運動軌迹除由驅動機構控制外,還受軌迹控制機構的控制。常用的軌迹控制機構有導槽、滑道、凸輪、行星齒輪和四杆機構等,與各種驅動機構配合組成各種類型的分插秧機構。
送秧機構
包括縱向送秧機構和橫向送秧機構,其作用是按時、定量地把秧苗送到秧門處,使秧爪每次獲得需要的秧苗。①縱向送秧機構的送秧方向同機器行進方向一緻,有重力送秧和強制送秧兩種。重力送秧是利用壓秧闆和秧苗自身的重量,使秧苗随時貼靠在秧門處,常用于人力插秧機,其送秧能力随秧箱形式及秧箱内秧苗數量多少而變化,因而送秧均勻度較差。強制送秧是由縱向送秧機構定期推送秧苗,其送秧能力強,又分整體送秧和對準送秧兩種。前者主要用于帶土苗。當秧箱橫向移動至兩端極限位置時,将整體秧苗往秧門推送一次;後者主要用于拔取苗,取秧器每取秧一次,即相應的送秧一次,送秧寬度等于取秧器的取秧寬度。②橫向送秧機構的送秧方向同機器行進方向垂直,都采用移動秧箱法,因而又稱移箱機構。按其移動方式又分為間歇移箱和連續移箱:間歇移箱機構用于拔取苗和帶土苗,其特點是在秧爪分取秧苗時停止移箱,以利于秧爪梳理分秧。連續式移箱機構是在作業中使秧箱作橫向連續等速運動,移至兩端極限位置後自動換向,因而在分秧階段,秧爪和秧箱相對移動,适用于帶土苗。
機架
是插秧機各部件和機構安裝的基礎,要求剛性好、重量輕。按機架與船闆連接方式可分為整體式和鉸接式兩種:整體式是用插深調節器調整插深後,把機架和船闆鎖定;鉸接式是機架和船闆僅靠插鎖連接,在作業過程中插秧深度随泥腳深淺而變化。
行走裝置和承載浮體
人力插秧機以船闆為承載浮體,支承機器的全部重量,一般不設行走裝置,作業時由人力牽引,使船闆在泥面滑行。自走式機動插秧機的行走裝置包括驅動輪、導向輪和陸地運輸輪等。驅動輪多采用葉片式鐵輪,并有獨輪驅動、兩輪驅動和四輪驅動等類型,其承載浮體有整式船闆和間隔配置的浮闆兩種類型,支承機器的部分重量。中國的乘坐自走式機動插秧機多采用前面一個驅動輪、後面為整體式船闆的獨輪驅動方式,陸地運輸時加裝2個尾輪,具有結構簡單、行駛阻力小、操縱輕便、行駛直線性和轉彎靠行性能好等特點。日本則采用前面兩個導向輪、後面兩個驅動輪加3~4塊浮闆的驅動方式,或前、後4個驅動輪加浮闆的驅動方式。日本的手扶自走式機動插秧機多采用兩個驅動輪加浮闆的驅動方式。動力驅動部分及其他自走式機動插秧機的動力驅動部分包括發動機、變速傳動裝置,以及轉向、換檔、離合等操縱機構。此外還有各種調節裝置、監測訊号裝置、牽引架、插秧手座位、秧籃及遮陽裝置等輔助部分。
用途應用
國内現狀
随着國内插秧機市場需求的啟動,未來發展前景廣闊。我國很多企業都介入插秧機的開發和生産,國外的插秧機企業也改變過去單一的産品出口方式,紛紛在我國建立獨資或合資企業進行插秧機生産。國内插秧機市場已經形成國際化的競争局面。國内生産插秧機的企業主要有延吉插秧機制造有限公司、現代農裝湖州聯合收割機有限公司和南通富來威農業裝備有限公司等。
在我國投資生産插秧機的外資企業有韓國東洋、日本久保田、洋馬和井關等公司。這些企業在中國成立的企業為江蘇東洋機械有限公司、久保田農業機械(蘇州)有限公司、洋馬農機(中國)有限公司和井關農機(常州)有限公司,已經占據了我國插秧機市場的主導地位,但由于進入中國市場的時間和産品的側重點不同,市場發展情況差别很大。國外資本和技術的引進,加速了我國插秧機市場發展,産銷量增長很快。
我國插秧機産銷量的不完全統計,2007年全國插秧機産銷量約3.2萬台,其中手扶步進式插秧機約18000台、獨輪乘坐式插秧機約14000台,還有少量的高速插秧機;2008年4行手扶步進插秧機約25000多台,4行以上乘坐插秧機約1000多台,獨輪乘坐式及高速插秧機等約15000多台。主要市場還是在江蘇省和東北三省,但南方水稻産區2008—2009年有較快發展。
國外現狀
世界上水稻生産機械化水平較高的國家有日本、韓國、美國、意大利和澳大利亞等。日本、韓國以育苗移栽機械為主,以日本為代表。歐美國家以直播機械化為主,以美國為代表,這些國家的水稻生産水平代表了世界水平。
日本插秧機産品已經形成标準化、系列化和多樣化的格局。乘坐式有4—10行、步行式有l、2、4、6行。每種産品各具特色,适應于不同的環境條件和生産規模,滿足不同用戶的需要。日本種植單季水稻,普遍采用中、小苗旱育稀植技術,插秧機行距為300mm和330mm。
日本插秧機的主要特點:一是機型系列化,步行式兩輪驅動;二是作業效率高,插速高達300—500次/min,最高作業速度為1.4m/s;三是自動化程度高,廣泛采用液壓技術、自動控制和安全裝置;四是整機質量小,廣泛采用高強度輕金屬,塑料制闆和型材等,零件精密、輕巧。日本農業技術綜合研究中心開發出一種新型無人插秧機,既可節省人力,又可提高生産效率。這種無人插秧機插秧時通過全球衛星定位系統确定位置,精确度可達2cm,遠遠超過插秧要求的10cm精确度。如果秧苗行列不整齊,插秧機會自動調整位置。新型無人插秧機内的秧苗由一個6m長的帶狀墊子承載,與過去使用的苗箱相比,裝苗量多出lO倍,無需頻繁補裝秧苗,更便于無人作業。
韓國插秧機主要是從日本引進技術生産,機型和結構與日本插秧機類似。韓國規模較大的生産插秧機的企業有4家,這4家公司早期都從日本全面引進技術。其中,國際株式會社采用的是日本洋馬公司的技術,東洋株式會社采用的是日本井關的技術,大同工業株式會社采用的是日本久保田技術,LG采用的是日本三菱株式會社的技術。韓國企業在引進日本技術後,逐步緻力于關鍵技術的國産化,努力降低成本和價格,産品的質量和性能已基本接近日本同類産品水平。但由于受日本技術母公司的制約,産品一般比日本落後一兩代,并且在市場分配上也受到日方的控制。為改變這種狀況,韓國企業在努力開發自主産品。
水稻插秧機的主要技術特點
可調性
水稻插秧機中所具備的液壓裝置決定了其在插秧操作的過程中,可以依據水稻栽植區域的表層土硬度情況,對插秧機械的運行狀态進行調整,使其平穩性和插秧操作頻率一緻,保證大田水稻種植的質量。除此之外,針對整地方式不同的地塊,土壤的硬度也存在較大的差異,水稻插秧機的底闆接地壓力的有效調節,何以保證秧苗的插秧質量。
量化調節苗插深度
在實際插秧操作之前,需要依據當地的種植環境以及水稻品種生長特性,對水稻插秧的密度進行有效确定,進而保證插秧機械的有效調節。通常來講,插秧機的行距多為30厘米,而株距則是按照大田種植的需求進行調節,确保種植密度能夠滿足水稻産量需求。
性能優越
水稻插秧機在水稻種植中的應用越來越多,在不斷發展的過程中,水稻插秧機的技術水平和自動化程度也在不斷提升。水稻插秧機的有效應用不僅可以提升水稻種植的效率,還能解放大量的勞動力,優化農村産業結構。實際發展的過程中,機械插秧技術的工作效率要明顯高于人工插秧。為此,在今後的農業生産中,可以将農業機械作為第一生産力。
安裝調試
整機安裝
插秧機的基本構造是由發動機、變速箱、轉向離合器、驅動輪、操縱與調節機構、取秧量調節機構、移箱器等組成。用戶安裝時一定要在技術人員的指導下,按插秧機說明書的具體要求正确安裝。
安裝後的檢查
為了保證插秧機在投入使用之後的運行狀态良好,在插秧機整體安裝完成之後,需要對相應的元件進行全面檢查。按照說明書的相應操作步驟,首先對運動類的元件的靈活程度進行檢查,對于存在卡阻現象的安裝部分,需要及時加注潤滑油。在針對插秧機的操作杆部分的響應程度進行檢查時,觀察手柄在轉動的過程中離合器、油門以及發動機的轉速是否運行良好。對于固定元件,在使用之前需要再次進行擰緊操作。各類構件的安裝經過安全檢測之後,再對插秧機的整體運行狀态進行檢測,對于其中存在的安全操作問題及時找出,并且采取有效的措施進行處理,确保插秧機的整體運行質量滿足水稻種植标準。
試運轉
為了保障插秧機在裝配完成之後能夠在水稻種植中發揮出自身的運行性能,需要在實際投入使用之前對插秧機的整體運行狀态進行檢測。一旦發現運行狀态不佳的現象,需要及時查找原因,在構件安裝不當的情況下,插秧機的運行性能必定會受到一定影響。為此,在安裝的過程中就需要依據安裝說明執行相應的安裝操作。全部安裝完成之後,啟動發動機,使其持續15秒左右的空轉,在此期間,對各個部件的轉動效果進行觀察,及時查出其中存在的安全運行問題,并且及時采取有效措施進行處理,保證插秧機的最佳運行效果。
維護保養及注意事項
在插秧作業中需要确保插秧機闆的幹淨整潔,避免雜物進入插秧機内部對内部元件的運行狀态和整體運行性能造成影響;在每次插秧操作完成之後要對插秧機進行全面清理,對各類固件的擰緊程度進行檢查,避免出現固件松動的現象對插秧機的運行性能産生影響;根據大田種植的需要對插秧機的作業效果進行調整,确保插秧操作的順利開展。
水稻機械化插秧技術特點
當前我國機械化插秧技術是指在單位時間内,提高其勞動效率的基本保障。然而當前形勢下,水稻機械化插秧技術是利用插秧機将預先培育好的水稻秧苗,按照相關的規範以及要求進行移植到實際的農田當中。其機械化插秧技術的投入使用,不僅在一定程度上有效的提高了單位時間内的勞動效率,而且還大大提高了插秧的質量,當前我國采用機械化代替傳統的人工化插秧,不但有效的減輕了勞動強度,還有助于提高水稻的成本功效。
機械插秧前的準備
當前形勢下,水稻機械化插秧在我國得到了普及的發展。因此在水稻插秧前,負責插秧機的操作人員應該提前對插秧機進行全面的檢查與調試,主要針對各運行零部件之間的轉動是否靈活以及其各零部件之間是否存在卡帶的情況出現。待一切檢查工作結束後,要及時的給轉動部件适當的加注潤滑油,從而保證插秧機能夠正常的進行運行,保證整個插秧工作的順利進行。
秧苗的裝置工作
在進行秧苗的裝運過程中,需要提前将空秧苗的箱子移動到導軌的另一端,然後在對秧苗進行裝運,這樣能夠在一定程度上有效的防止秧苗漏插的情況發生。在實際的裝箱過程中,要充分注意秧塊要保持與秧箱緊緊的貼在一起,但是不能夠出現秧苗拱起的現象并且兩個秧塊的接頭處要保持對齊,但是不能夠出現空隙。在必須要的時候,秧塊要與秧箱要進行相應的灑水,從而仍在一定程度上保證其下滑通暢無阻,順利的進行插秧。此外要嚴格的按照農藝的标準要求,确定具體的株距以及每穴秧苗的株數,并且及時的調節相應的好株距以及取秧量,從而充分保證大田秧苗的具體數量。
插秧機的深度調整
首先要根據大田的泥腳的深度,進而設置插秧機的相對應的深度。此外還要充分的注意到土壤的軟硬度問題,土壤的軟硬度是通過對插秧機中的仿形機構的靈敏度,進而來控制插秧機的深度的一緻性,從而充分的保證秧苗在水條中不漂不倒,并且其插秧的深淺度相對較為适宜。
選擇适宜的插秧路線
在插秧路線的選擇方面,要根據當前具體的實際情況而設定其适宜的插秧路線。在實際的路線選擇中,要正确的使用劃印器以及測對行器,從而保障插秧機按照直線行走,保證插秧的直線度以及臨接的行間距離。
插秧作業的質量要求
衆所周知,機械化插秧的作業質量問題對于水稻的高産,以及穩産在一定程度上具有決定性作用。因此在實際的插秧工作中,必須高度重視插秧的質量問題。然而對于插秧的作業質量具有嚴格的要求,具體表現以下結構方面的内容:第一所謂的漏插是指插秧機在實際的插秧過程中,插秧的穴内沒有秧苗的情況。并且要将漏插率控制到小于百分之五,才能滿足插秧質量要求。第二,傷害秧苗主要是指當秧苗插入後,其秧苗的莖基部存在着折傷、刺傷以及切斷現象,其傷秧率必須小于百分之四。第三,漂秧主要是指秧苗插入後,漂浮在水面的現象其秧苗的片秧率要控制到小于百分之三。第四勾秧。主要是指秧苗插入到泥土中,漏出的秧苗莖部百分之九十以上的彎曲部分,其勾秧率為小于百分之四。第五,倒秧。主要是指秧苗插入後倒在稻田中,其葉稍部于泥面接觸的現象,其倒秧率要控制到小于百分之四。第六,均勻度主要是指各穴秧苗株數與其平均株數的接近程度。均勻度的合格率要控制到大于百分之八十五。
發展
日本國立農業食品産業技術綜合研究機構(農研機構)為解決高強勞動和人手不足問題,開發了可無人操作的自動插秧機。這台無人插秧機可自我判斷行走路線,自動插秧。
無人插秧機裝備了全球導航衛星系統接收機,位置信息達厘米級。工作時首先通過人工駕駛決定農田最外部的三個邊,識别農田形狀并自動創建行進路線。即使在非方形或矩形的不規則農地中,也可以創建行駛路線。
日本新瀉縣日前正式迎來了插秧季,但與往年相比,今年插秧情景略有不同。搭有傳感器的插秧機可以自動行駛,且由機器人負責除草。日本目前已經開始推廣采用IT技術的農機具進行農業作業。
7日,在村上市荒川河口附近的一片稻田裡,裝有GPS傳感器的插秧機在有條不紊地進行着高志水晶稻插秧作業。作業者為确認肥料情況即便松開操作把手,插秧機也能繼續直行插秧,這款插秧機是由大阪農機具大公司KUBOTA開發的新型插秧機。
這款新型插秧機最大的特點在于可以通過傳感器把握插秧機行駛路線,即便是淤泥也能自動調整方向。據KUBOTA新瀉分公司負責人表示,通常駕駛一款插秧機直行需要5年的時間練習,但是這款新型插秧機即便是新人操作也能達到熟練者的操作水平,準确無誤地直行插秧。



















