摘要：提出了一种可一次进地完成旋耕整地、施肥、播种、镇压多道工序的玉米苗带精量播种复合作业机具，完成了播种机整机结构与关键部件的设计计算。通过田间性能试验对复合作业机具的作业性能进行了验证。试验结果表明，设计的机具结构参数合理，作业性能满足麦茬地玉米精量播种的农艺要求。

　　关键词：玉米精量播种；苗带旋耕；复合作业；设计与试验

　　玉米麦茬直播面临秸秆壅堵、播种深度不稳定、作业工序繁琐以及生产效率低等问题，现有玉米播种机具难以同时兼顾土壤保墒需求与精量播种农艺要求。创新设计玉米精量播种机复合作业机具实现苗带分区旋耕，结合播种单体独立仿形机构与气吸精量排种系统，实现玉米少耕精量播种复合作业。

　　1.玉米精量播种复合作业机具设计

　　1.1总体结构

　　设计的玉米精量播种复合作业机具集成多种作业功能，整体由机架、苗带旋耕机构、排肥机构、精量播种机构和传动装置五部分组成，具体整机结构如图1所示。动力传递路径分为两路，一路是通过万向节总成将拖拉机输出轴的动力传递给侧传动箱，再带动旋耕刀辊上的旋耕刀旋转完成旋耕作业；另一路由电机单独为排种器和排肥器提供动力，满足精量排种排肥的动力需求。整机各部件按照作业顺序布置在机架上，前端设置悬挂装置与拖拉机连接，中部依次布置苗带旋耕机、排肥部件、播种部件，后端布置镇压部件，可一次进地完成多道作业工序[1]。

　　1.2关键部件设计

　　1.2.1苗带旋耕机

　　苗带旋耕机只对播种苗带区域进行旋耕整地，保留苗带之间原有的秸秆覆盖状态，起到保墒作用。旋耕机采用横轴侧传动的传动形式，动力由万向节从拖拉机传递到侧传动箱，再驱动旋耕刀辊转动。设计针对4行播种的需求，将旋耕区域分为4个独立工作区，全刀组共配置16把旋耕直刀，每区配置4把直刀，采用周向均匀分布的排列方式，每八片旋耕刀为一个单元，两组中心间距设定为600mm。旋耕刀端点运动轨迹为余摆线，运动方程如下[2]：

　　1.2.2平行四连杆仿形机构

　　平行四连杆仿形机构用于连接播种机单体与主机架，实现播种单体随地形起伏实现独立仿形，保证播种深度稳定一致。机构前端通过U型螺栓固定在机架横梁上，后端上下连杆与播种单体机架连接，设计为上下连杆长度相等且相互平行，保证仿形过程中播种单体始终保持平行运动，开沟器入土角度稳定不变。结合力平衡条件可推导播种单体支持力计算公式，明确结构参数对仿形稳定性的影响，再结合总仿形量要求推导连杆长度计算公式[3]。结合生产实际需求设定总仿形量为200mm、初始牵引角为5°、上仿形角为30°、下仿形角为10°,最终确定上下连杆长度为260mm，既满足地形仿形的变幅要求，又保证机构整体紧凑稳定。

　　1.2.3气吸式排种器

　　气吸式排种器是实现玉米精量播种的核心部件，依靠负压吸附种子完成单粒排种。排种器整体由左右壳体、传动轴、排种盘、压盘组件组装而成，结构简单、拆装维护方便。工作过程中，玉米种子依靠自重从种箱落入排种器内腔，通过风机抽吸吸气室内的空气形成稳定负压，由排种盘通过负压吸附单粒种子，随传动轴转动后，吸附的种子转到无负压区域自动脱离排种盘，经导种管落入种沟完成精量排种。结合玉米种植要求，按照排种器转速计算公式，经推导计算排种器设计参数。设定播种株距为110mm，排种盘孔数为18个，机组最大前进速度为5km/h，经计算取整后确定排种器最高转速为42r/min，避免转速过高引发惯性过大出现漏播、卡种、掉种等问题，满足精量播种的作业要求。

　　2.玉米精量播种复合作业机具试验

　　2.1试验条件与试验方法

　　田间性能试验于2025年6月进行。试验地块为小麦收获后的留茬地，平均留茬高度为15cm，秸秆覆盖量为每平方米1.0kg到1.5kg。试验选用的玉米品种为郑单958杂交种，种子千粒质量约为307g，种子含水率为11.5%，配套拖拉机动力为110kW东方红天骄-LX1504，地块土壤类型为壤土，土壤含水率为10%到25%，符合玉米播种的土壤条件。试验参照国家标准GB/T 20865-2007《免少耕施肥播种机》的要求进行。选取机具通过性、苗带宽度合格率、播深合格率、播种均匀性、合格粒距变异系数作为检测指标，每个指标重复测量多次，最终取平均值作为试验结果[4]。

　　2.2试验结果

　　对播种机的主要技术参数进行了逐项实测，实测得到的主要技术参数如表1所示。

　　从实测参数可以看出，所有设计参数均符合预先设定的要求，机具各项作业参数稳定。结合性能检测结果来看，机具通过性良好，在麦茬地块作业未出现堵塞壅土问题，苗带旋耕宽度符合设计要求，播深稳定满足播种要求，粒距变异系数符合国家标准要求，表明设计的玉米精量播种复合作业机具整体结构合理，关键部件参数选择正确，能够满足玉米精量播种的作业需求。

　　3.结束语

　　设计的玉米精量播种复合作业机具实现了苗带少耕整地与精量播种施肥的一体化作业，保留了行间秸秆覆盖的土壤保墒效果。田间试验表明机具作业通过性好，各项作业指标符合国家标准，为玉米免耕精量播种作业提供了装备支撑。

参考文献：

　　[1]付浩,张学军,史增录,等.滴灌区玉米精量免耕播种机设计与试验[J].新疆农业科学,2024,61(05):1094-1101.

　　[2]田海杰,王家忠,王泽河,等.基于地轮测速的玉米精量播种机粒距均匀性控制[J].农机化研究,2026,48(02):20-27.

　　[3]黄鑫光,王宪良,孟志军,等.玉米电驱精量播种机作业工况参数检测系统研究[J].农业机械学报,2025,56(04):61-71.

　　[4]和贤桃,齐浩君,张东兴,等.丘坡地水平圆盘式玉米精量排种器设计与试验[J].农业机械学报,2025,56(01):151-163.