馬偉+王秀+范鵬飛+高原源

集中育苗是指設(shè)施栽培按照需求訂單式制定育苗計劃，統(tǒng)一購種、播種施肥、集中管理、批量供應(yīng)的一種高效育苗方式，是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路，在北京郊區(qū)的溫室中大多都采用集中育苗的方式進行生產(chǎn)。如果采用傳統(tǒng)的人工方式進行集中育苗，就需要大量高強度的重復性勞動，而利用機械化作業(yè)的方式可以讓生產(chǎn)更加高效。播種前的打孔工作決定了播種的質(zhì)量和整齊度，是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。采用機械化打孔作業(yè)不僅能提高播種后秧苗位置的均勻性、種子發(fā)芽的同步性，同時也使商品苗的生長高度較為整齊。

原理

采用輥式同步打孔的方法，利用打孔輥和輸送帶的同步運動，在裝滿基質(zhì)的穴盤上壓出具有一定深度的用來盛放種子的穴孔，通過調(diào)節(jié)輥和穴盤的相對位置，使得打孔位置都分布在穴盤育苗穴的中央。通過檢測穴盤位置的信號來調(diào)節(jié)打孔輥的啟動和運動時間，實現(xiàn)連續(xù)打孔作業(yè)（圖1）?？刂破魍ㄟ^控制驅(qū)動電機帶動輸送帶運動，輸送帶上的穴盤被輸送到打孔輥的下方，另一個驅(qū)動電機帶動打孔輥轉(zhuǎn)動，輸送帶和打孔輥同步運動，使穴盤中的基質(zhì)被壓好播種孔，打孔的深度可以通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)手柄從而調(diào)整打孔輥高度來改變。

設(shè)計

整機采用模塊化設(shè)計，可以與前一個環(huán)節(jié)的基質(zhì)填充機械配合使用。2個驅(qū)動電機可獨立調(diào)節(jié)和工作，驅(qū)動電機一（左側(cè)固定）控制輸送帶的運動速度，實現(xiàn)連續(xù)送盤。驅(qū)動電機二（右側(cè)固定）通過鏈條傳動用來精確調(diào)節(jié)打孔輥的轉(zhuǎn)動速度?？刂破魍ㄟ^驅(qū)動信號來獨立控制2個驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速。

測試材料及方法

試驗于2015年11月12日在北京昌平小湯山精準農(nóng)業(yè)基地進行（多云天氣），試驗基質(zhì)為育苗專用基質(zhì)（蛭石：草炭混合比例是1：3）。試驗用穴盤為105穴，在100個穴盤中隨機抽取20個用于試驗，全部人工裝滿基質(zhì)，連續(xù)打孔測試。試驗重復3次，測試結(jié)果見表1。

上述試驗，通過調(diào)節(jié)手柄設(shè)定打孔深度為10 mm，打孔合格率達到100%，生產(chǎn)效率也達到最佳。另外，通過測試結(jié)果可以得出，輥式打孔一次成型的方法很適合流水線大規(guī)模育苗作業(yè)，同豎直氣動軋孔、人工壓穴等方式對比，該打孔方式的打孔合格率最優(yōu)。通過測試也證實紅外傳感器的穴盤檢測方式對于6盤/min的作業(yè)流水線是適合的。通過與其他型號播種流水線上的播種設(shè)備、覆土設(shè)備的組裝調(diào)試和對比設(shè)計，設(shè)計的機構(gòu)外形尺寸為（長×寬×高）：

1900 mm×970 mm×1202 mm。

結(jié)論

本文研制一種新型可用于流水播種的打孔機，可采用模塊化和播種生產(chǎn)線組合使用。通過測試得出以下結(jié)論：①打孔深度通過調(diào)節(jié)手柄設(shè)定為10 mm，打孔合格率達到100%。②輥式打孔一次成型的方法對比其他2種方式更適合流水線大規(guī)模育苗打孔作業(yè)。③紅外傳感器的穴盤檢測方式適用于6盤/min的作業(yè)流水線。

*項目支持：果類蔬菜北京市創(chuàng)新團隊崗位專家項目。