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1基本參數(shù)

發(fā)展歷史

　　中國傳統(tǒng)的插秧工具──秧馬（圖1）和蒔扶，已有近千年的使用歷史。宋代蘇軾曾作“秧馬歌”，敘說了湖北農(nóng)民使用秧馬的情景。使用蒔扶可以代替手工分秧，并將秧苗梳入泥中定植，直至20世紀(jì)50年代，某些地區(qū)仍在使用。中國水稻插秧機(jī)的研制工作始于1953年。1956年在蒔扶分秧方式的啟發(fā)下，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(jī)的研制上取得了突破，研制出水稻拔取苗移栽的代樣機(jī)。到1960年，各地推薦生產(chǎn)上使用的人力、畜力插秧機(jī)已達(dá)21種。1967年，臺自走式機(jī)動插秧機(jī)“東風(fēng)-2S”型通過鑒定定型并投入生產(chǎn)，每天可插秧15～20畝。

　　日本于1898年,發(fā)表個水稻插秧機(jī);意大利于1915年開始研究拔秧苗的水稻插秧機(jī)，至50年代已有拖拉機(jī)配套的商品出售,但都由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高，作業(yè)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(shù)和相應(yīng)的水稻插秧機(jī)。1966年后，工廠化水稻育秧設(shè)備研制成功，促進(jìn)了插秧機(jī)械化的迅速發(fā)展。

　　具有包括前輪和后輪的機(jī)體和設(shè)置在機(jī)體上的動力部及插秧部，并且具有把機(jī)體的主平臺和輔助平臺一體成型的機(jī)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(fù)荷的在側(cè)視面上呈凸?fàn)钊切蔚能圀w底盤。

開發(fā)

　　插秧機(jī)的開發(fā)從早的人力推動前進(jìn)型式發(fā)展到乘坐型，還有油壓式裝置以及四輪驅(qū)動（4WD），加上無段變速裝置也開發(fā)出來，插秧作業(yè)也因此發(fā)展為作業(yè)速度快又便利的機(jī)械化作業(yè)。

2結(jié)構(gòu)分類

　　插秧機(jī)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(jī)和乘坐式插秧機(jī)。按插秧速度可分為普通插秧機(jī)和高速插秧機(jī)。目前，步行式插秧機(jī)均為普通插秧機(jī)；乘坐式插秧機(jī)有普通插秧機(jī)，也有高速插秧機(jī)。

　　各種插秧機(jī)栽插部分的組成基本相同：人力插秧機(jī)由秧箱、分插秧機(jī)構(gòu)、機(jī)架和浮體（船板）等組成，自走式機(jī)動插秧機(jī)還設(shè)有動力驅(qū)動、行走裝置、送秧機(jī)構(gòu)等部分。

　　秧箱

　　主要功能是承載秧苗，并與送秧機(jī)構(gòu)、分插秧機(jī)構(gòu)配合，完成送秧和分秧作業(yè)。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(jī)構(gòu)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(guī)律的取秧栽插。

　　分插秧機(jī)構(gòu)

　　是水稻插秧機(jī)的主要工作部件，由取秧器及其驅(qū)動機(jī)構(gòu)和軌跡控制機(jī)構(gòu)組成。取秧器在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動和軌跡控制機(jī)構(gòu)的控制下，按照一定的軌跡從秧箱中分取一定數(shù)量的秧苗并將其插入土中，然后返回原始位置開始下一次循環(huán)動作。按分秧動作，有橫分和縱分兩種。①橫分取秧器有適于拔取苗栽插的秧夾和適于帶土苗栽插的切扒式秧爪，兩者根據(jù)需要可互換使用。秧夾由活動夾片和固定夾片構(gòu)成，其張開度根據(jù)秧苗的粗細(xì)和秧苗數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)；切扒式秧爪帶有脫秧片，使帶土秧苗從秧爪上順利脫出。②縱分取秧器有適于拔取苗栽插的梳式秧爪，適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(qiáng)制推出。

　　一定數(shù)量的秧夾或秧爪按規(guī)定行距配置在秧夾（或秧爪）排上。在滾動直插式插秧機(jī)上，一般有2～4個秧爪排與作圓周運動的分插輪轉(zhuǎn)臂鉸接相連；在擺動直插式插秧機(jī)上。一般是一個秧爪排同作往復(fù)擺動的搖臂鉸接相連，也可將一個取秧器直接裝在一組曲柄連桿機(jī)構(gòu)的連桿上，進(jìn)行分組驅(qū)動。在多數(shù)插秧機(jī)上，取秧器的運動軌跡除由驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制外，還受軌跡控制機(jī)構(gòu)的控制。常用的軌跡控制機(jī)構(gòu)有導(dǎo)槽、滑道、凸輪、行星齒輪和四桿機(jī)構(gòu)等，與各種驅(qū)動機(jī)構(gòu)配合組成各種類型的分插秧機(jī)構(gòu)。

　　送秧機(jī)構(gòu)

　　包括縱向送秧機(jī)構(gòu)和橫向送秧機(jī)構(gòu)，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(jī)構(gòu)的送秧方向同機(jī)器行進(jìn)方向一致，有重力送秧和強(qiáng)制送秧兩種。重力送秧是利用壓秧板和秧苗自身的重量，使秧苗隨時貼靠在秧門處，常用于人力插秧機(jī)，其送秧能力隨秧箱形式及秧箱內(nèi)秧苗數(shù)量多少而變化，因而送秧均勻度較差。強(qiáng)制送秧是由縱向送秧機(jī)構(gòu)定期推送秧苗，其送秧能力強(qiáng)，又分整體送秧和對準(zhǔn)送秧兩種。前者主要用于帶土苗。當(dāng)秧箱橫向移動至兩端極限位置時，將整體秧苗往秧門推送一次；后者主要用于拔取苗，取秧器每取秧一次，即相應(yīng)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(jī)構(gòu)的送秧方向同機(jī)器行進(jìn)方向垂直，都采用移動秧箱法，因而又稱移箱機(jī)構(gòu)。按其移動方式又分為間歇移箱和連續(xù)移箱:間歇移箱機(jī)構(gòu)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(xù)式移箱機(jī)構(gòu)是在作業(yè)中使秧箱作橫向連續(xù)等速運動，移至兩端極限位置后自動換向，因而在分秧階段，秧爪和秧箱相對移動，適用于帶土苗。

　　機(jī)架

　　是插秧機(jī)各部件和機(jī)構(gòu)安裝的基礎(chǔ)，要求剛性好、重量輕。按機(jī)架與船板連接方式可分為整體式和鉸接式兩種：整體式是用插深調(diào)節(jié)器調(diào)整插深后，把機(jī)架和船板鎖定；鉸接式是機(jī)架和船板僅靠插鎖連接，在作業(yè)過程中插秧深度隨泥腳深淺而變化。

　　行走裝置和承載浮體

　　人力插秧機(jī)以船板為承載浮體，支承機(jī)器的全部重量,一般不設(shè)行走裝置,作業(yè)時由人力牽引，使船板在泥面滑行。自走式機(jī)動插秧機(jī)的行走裝置包括驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪和陸地運輸輪等。驅(qū)動輪多采用葉片式鐵輪，并有獨輪驅(qū)動、兩輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動等類型，其承載浮體有整式船板和間隔配置的浮板兩種類型，支承機(jī)器的部分重量。中國的乘坐自走式機(jī)動插秧機(jī)多采用前面一個驅(qū)動輪、后面為整體式船板的獨輪驅(qū)動方式,陸地運輸時加裝2個尾輪，具有結(jié)構(gòu)簡單、行駛阻力小、操縱輕便、行駛直線性和轉(zhuǎn)彎靠行性能好等特點。日本則采用前面兩個導(dǎo)向輪、后面兩個驅(qū)動輪加3～4塊浮板的驅(qū)動方式,或前、后4個驅(qū)動輪加浮板的驅(qū)動方式。日本的手扶自走式機(jī)動插秧機(jī)多采用兩個驅(qū)動輪加浮板的驅(qū)動方式。動力驅(qū)動部分及其他自走式機(jī)動插秧機(jī)的動力驅(qū)動部分包括發(fā)動機(jī)、變速傳動裝置，以及轉(zhuǎn)向、換檔、離合等操縱機(jī)構(gòu)。此外還有各種調(diào)節(jié)裝置、監(jiān)測訊號裝置、牽引架、插秧手座位、秧籃及遮陽裝置等輔助部分。

3用途應(yīng)用

國內(nèi)現(xiàn)狀

　　隨著國內(nèi)插秧機(jī)市場需求的啟動，未來發(fā)展前景廣闊。我國很多企業(yè)都介入插秧機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)，國外的插秧機(jī)企業(yè)也改變過去單一的產(chǎn)品出口方式，紛紛在我國建立獨資或合資企業(yè)進(jìn)行插秧機(jī)生產(chǎn)。國內(nèi)插秧機(jī)市場已經(jīng)形成國際化的競爭局面。國內(nèi)生產(chǎn)插秧機(jī)的企業(yè)主要有延吉插秧機(jī)制造有限公司、現(xiàn)代農(nóng)裝湖州聯(lián)合收割機(jī)有限公司和南通富來威農(nóng)業(yè)裝備有限公司等。[1]

　　在我國投資生產(chǎn)插秧機(jī)的外資企業(yè)有韓國東洋、日本久保田、洋馬和井關(guān)等公司。這些企業(yè)在中國成立的企業(yè)為江蘇東洋機(jī)械有限公司、久保田農(nóng)業(yè)機(jī)械（蘇州）有限公司、洋馬農(nóng)機(jī)（中國）有限公司和井關(guān)農(nóng)機(jī)（常州）有限公司，已經(jīng)占據(jù)了我國插秧機(jī)市場的主導(dǎo)地位，但由于進(jìn)入中國市場的時間和產(chǎn)品的側(cè)重點不同，市場發(fā)展情況差別很大。國外資本和技術(shù)的引進(jìn)，加速了我國插秧機(jī)市場發(fā)展，產(chǎn)銷量增長很快。

　　我國近幾年來插秧機(jī)產(chǎn)銷量的不*統(tǒng)計，2007年全國插秧機(jī)產(chǎn)銷量約3．2萬臺，其中手扶步進(jìn)式插秧機(jī)約18000臺、獨輪乘坐式插秧機(jī)約14000臺，還有少量的高速插秧機(jī)；2008年4行手扶步進(jìn)插秧機(jī)約25000多臺，4行以上乘坐插秧機(jī)約1000多臺，獨輪乘坐式及高速插秧機(jī)等約15000多臺。主要市場還是在江蘇省和東北三省，但南方水稻產(chǎn)區(qū)2008—2009年有較快發(fā)展。

國外現(xiàn)狀

　　世界上水稻生產(chǎn)機(jī)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(jī)械為主，以日本為代表。歐美國家以直播機(jī)械化為主，以美國為代表，這些國家的水稻生產(chǎn)水平代表了世界水平。

　　日本插秧機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和多樣化的格局。乘坐式有4—10行、步行式有l(wèi)、2,4、6行。每種產(chǎn)品各具特色，適應(yīng)于不同的環(huán)境條件和生產(chǎn)規(guī)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(shù)，插秧機(jī)行距為300mm和330mm。

　　日本插秧機(jī)的主要特點：一是機(jī)型系列化，步行式兩輪驅(qū)動；二是作業(yè)效率高，插速高達(dá)300—500次/min，高作業(yè)速度為1．4m/s；三是自動化程度高，廣泛采用液壓技術(shù)、自動控制和安全裝置；四是整機(jī)質(zhì)量小，廣泛采用高強(qiáng)度輕金屬，塑料制板和型材等，零件精密、輕巧。日本農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合研究中心開發(fā)出一種新型無人插秧機(jī)，既可節(jié)省人力，又可提高生產(chǎn)效率。這種無人插秧機(jī)插秧時通過全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)確定位置，度可達(dá)2cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過插秧要求的10cm度。如果秧苗行列不整齊，插秧機(jī)會自動調(diào)整位置。新型無人插秧機(jī)內(nèi)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(bǔ)裝秧苗，更便于無人作業(yè)。

　　韓國插秧機(jī)主要是從日本引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)，機(jī)型和結(jié)構(gòu)與日本插秧機(jī)類似。韓國規(guī)模較大的生產(chǎn)插秧機(jī)的企業(yè)有4家，這4家公司早期都從日本全面引進(jìn)技術(shù)。其中，國際株式會社采用的是日本洋馬公司的技術(shù)，東洋株式會社采用的是日本井關(guān)的技術(shù)，大同工業(yè)株式會社采用的是日本久保田技術(shù)，LG采用的是日本三菱株式會社的技術(shù)。韓國企業(yè)在引進(jìn)*后，逐步致力于關(guān)鍵技術(shù)的國產(chǎn)化，努力降低成本和價格，產(chǎn)品的質(zhì)量和性能已基本接近日本同類產(chǎn)品水平。但由于受*母公司的制約，產(chǎn)品一般比日本落后一兩代，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(yè)在努力開發(fā)自主產(chǎn)品。

發(fā)展趨勢

　　1）提高作業(yè)效率。乘坐式插秧機(jī)比例上升，由于步行式插秧機(jī)效率低，近幾年來日本乘坐式插秧機(jī)比例逐漸增多。增加作業(yè)行數(shù)，如出現(xiàn)8行、l0行等大型插秧機(jī)，運輸時采用折疊方式。

　　2）乘坐式插秧機(jī)普遍采用高速插秧機(jī)構(gòu)。

　　3）插秧機(jī)輕量化。日本插秧機(jī)5年推出一代，新一代比前一代質(zhì)量減輕約1/6，如久保田SPU60質(zhì)量450kg，比SPA65減小80kg。

　　4）機(jī)型分為專業(yè)型和實用型。專業(yè)型裝備所有新的研究成果，如久保田WELsTARPRO系列，實用型對一些不重要的功能進(jìn)行了簡化，如久保田WELSTAR系列。

　　5）提高對秧苗的適應(yīng)性。改進(jìn)高速插秧、縱向送秧和橫向送秧裝置，擴(kuò)大對苗的適應(yīng)范圍，提高插秧精度，減少漏插率，如插秧機(jī)兼插小、中苗和乳苗插秧、單株插秧等。

       6）提高使用操作性能。隨著日本從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員老齡化和女性化，插秧機(jī)的自動化程度越來越高，操作更加方便，如變速機(jī)構(gòu)采用在分擋的基礎(chǔ)上參考文獻(xiàn)：加無級變速，操作單手柄化。