摘要：蔬菜是我们人类都要摄取的食物，随着人口的增加，环境的恶化，衍生出了大棚蔬莱种植，这种种植方法可以让人们在冬天蔬菜没有办法在室外种植生产的情况下吃到夏天的蔬菜，这种种植方法也是为了满足人们日益增长的物质需求，棚室蔬菜种植的不断发展使得之前以人工为主的种植模式已经满足不了实际发展的需求，针对此种情况研发设计一种适合棚室作业的手推式蔬菜播种机。整个机具结构简单，设计巧妙，占地面积小，该机具投入使用后将大大减轻农民的劳动强度，使棚室内的种植环境保持清洁、无污染，填补了国内棚室蔬菜种子播种机械的空白。

    0 引言
    随着我国人口数量和人们生活水平的提高，人们对蔬菜的需求量和品质的要求也越来越高，同时国外对我国高品质蔬菜的输人量也在不断增加，蔬菜已经成为重要的农产品。在棚室内种植蔬菜目前已经成为我国发展蔬菜产业的一个重要组成部分，也在随着蔬菜用量的增加而迅猛发展，但是仅依靠传统的人工播种方式已经远远不能满足市场发展的需求和农艺要求，人工播种不仅耗时耗力，劳动强度大，人工成本高，而且播种的株距、深浅和种子用量不能完全一致，导致蔬菜长势不一致，直接影响蔬菜的整体品质和市场价值，同时人工播种尚需间苗，又增加人工成本，效益不高，从而影响了种植户的积极性。针对这一现实情况，创新研发一种新型的蔬菜播种机械，同时结合蔬菜大棚的特点：地块小、动力机车转弯不便，大棚密闭容易滞留动力机车的尾气等，对蔬菜生长不利，为此研发一种手推机械式蔬菜播种机。该播种机的研发解决了人工种植的相关难题，而且成本较低，非常适合棚室内的小地块播种作业，株距均匀，深浅一致，蔬菜整体长势好，没有任何污染物排放，适合多种形状的蔬菜种子播撒。

    1 设计方案
    1.1总体设计方案
    手推式蔬菜播种机主要由五部分构成：镇压装置、机架扶手、排种装置、开沟覆土装置、传动系统。该播种机是在成功借鉴了国外先进设备技术的基础上，根据我国棚室蔬菜实际的农艺要求而创新研发出来的新型蔬菜播种机具。整机结构如图1。

    1.2技术参数
    由于蔬菜大棚的空间相对较小，大型的机具在这里进行播种作业不现实，也实现不了，而手推式蔬菜播种机则可以实现棚室不同种类的蔬菜播种作业，该设备根据不同蔬菜种子的农艺要求通过更换传动链轮来实现株距的调整，通过更换排种器实现不同尺寸蔬菜种子的播种作业。虽然该播种机依靠人力为动力，但是它的作业速度和作业效率却是人工手工蔬菜播种作业的10倍以上。
    手推式蔬菜播种机的主要工作技术参数为：
    行数：1～3行（可调）；行距：80～300 mm（可调）；株距：50～350 mm（可调）；漏播率：≤5%；整机质量：17.5 kg。
    1.3工作原理
    手推式蔬菜播种机最大的特点就是工作过程十分流畅，不会对蔬菜种子进行二次伤害。手推式蔬菜种子播种机是由人来推动机器前进，在手推式蔬菜播种机进行播种作业的时候，播种机的主传动轮和地面接触转动前进，该主动轮的转动带动其上的主动链轮转动，主动链轮的转动通过链条直接传送到从动链轮上，与从动链轮一体的从动轮轴带动排种轮旋转，实现排种器的播种作业。在作业过程中，开沟铲在主传动轮后进行开沟作业，然后排种器将种子均匀地播人深浅一致的沟内，紧跟在后面的覆土板进行覆土作业，然后通过镇压轮把土壤压实，几天后，种子开始发芽生长。

    2 关键部件和关键技术的研究
    2.1排种器研究
    手推式蔬菜播种机排种器的结构如图2所示。

        图2手推式蔬菜种子播种机排种器示意图
    当播种机工作时，机器从动链轮传来的动力通过从动轴直接传递到排种轮，排种轮上有多个凹槽（该凹槽是根据种子的尺寸加工而成），当蔬菜种子进入到凹槽之后，会随着排种轮的转动而转动，最终落人种植区域。在整个工作过程中，播种机的排种轮所起的作用是非常重要的。排种轮还可根据蔬菜种子大小和形状的不同来调节凹槽所在的位置，这也体现了手推式蔬菜播种机的种植多样性和适应性。种植户可以根据种子尺寸的不同来更换排种轮，实现不同蔬菜种子的播种作业。为了进一步保证播种精密程度，在排种器内部设计了弹簧挡片，该弹簧挡片的添加有效避免了重播现象的发生。在整个播种的过程中，该播种机完全没有任何电力作为后备资源，所有的工作过程都是依靠重力和人力来完成，这其中，人力所占的比重非常小，而在重力方面，除了种子自身的重力以外，还有一个非常关键的就是排种器的外形，因为只有排种器的外形和种子的自身重力有机结合，才能够让播种作业顺利进行，所以在保证蔬菜种子播种过程的基础上，还要对排种器的整体结构进行相应的设计和研究，要做到排种器在使用之后能够方便清洗，这就要求排种器的结构设计是要在可以拆分和组装的基础上的，而手推式蔬菜播种机恰好符合这一要求。
     2.2开沟覆土装置
    开沟覆土装置是手推式蔬菜播种机中配合排种器工作的一个非常重要的装置之一。大田蔬菜播种机的开沟覆土装置对制作材料的要求非常高，这是因为开沟覆土装置所面临的土壤条件较复杂。而对于棚室蔬菜来说，种植的环境好于外部大田的种植环境，因而手推式蔬菜播种机的开沟材料就可以适当放宽一些。开沟铲开出的沟槽深浅可以根据土壤环境和不同蔬菜种子的农艺要求来调整，最终找出适合的开沟深度。为了保证整机结构更加紧凑、合理，根据作业需要将开沟和覆土装置有机的结合在一起，开出的沟槽在种子落入后，很快通过覆土装置把土壤回填并轻量镇压，为种子发芽生长创造良好的土壤环境。
    2.3行距和株距的调节
    手推式蔬菜播种机行距的调节范围为80～300 mm，株距的调节主要是通过改变传动比来实现，调整范围为50～350 mm。这种行距和株距的调整范围完全可以满足不同棚室不同蔬菜种子的播种需求。
    2.4主传动轮
    主传动轮是播种机上一个非常关键的部件，在实际作业中起着非常重要的作用。为防止传动轮作业中出现打滑的现象，在播种机主传动轮的两侧焊接弯板，然后在主动轮的金属表面粘结一层泡沫，使主动轮与地面之间摩擦力增大，从而有效避免打滑现象，使传动稳定性进一步增加。
    2.5镇压装置
    镇压是整个播种作业的最后一道工序，手推式蔬菜播种机的镇压装置主要作用就是将覆盖种子的土壤进行压实处理，使种子和土壤充分接触，更好地吸收土壤中的水分和养料。
    2.6机架与扶手架的调整范围
    机架是播种机的整体支撑框架，对机架进行调整主要是为了固定开沟覆土装置和排种装置，使机器的结构更加紧密，也能够进一步提高机器的整体稳定性。考虑到人体仿形和作业时的舒适性，设计的扶手可以拉伸调整，从而适应高矮不同的人群。
    3 结束语
    手推式蔬菜播种机的设计完全考虑到人体学、经济型及使用可靠性等综合因素，每一个零部件都是通过精心设计。该机具是集开沟、播种、覆土、镇压为一体多功能小型无污染的蔬菜种子精密播种机，具有携带方便、易拆装、外形美观、实用、播种精度高等特点。该设备的研发解决了棚室蔬菜种植模式以人工为主的问题，从人工化向半自动化迈进。手推式蔬菜播种机填补了国内棚室小地块蔬菜种植机械的空白，推动了蔬菜种植业的发展，打破了原有的种植模式，大大减少了劳动用工，为小粒蔬菜种子精密播种实现机械自动化奠定了坚实的基础。手推式蔬菜播种机的研发推广将对棚室蔬菜种植的发展产生巨大的推动作用，对中国市场经济的改革起到促进作用。