水稻插秧機

中國傳統的插秧工具──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”，敍説了湖北農民使用秧馬的情景。使用蒔扶可以代替手工分秧，並將秧苗梳入泥中定植，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製工作始於1953年。1956年在蒔扶分秧方式的啓發下，首次提出羣體逐次分格取秧、直接栽插的秧苗分插原理，從而在水稻插秧機的研製上取得了突破，研製出水稻拔取苗移栽的第一代樣機。到1960年，各地推薦生產上使用的人力、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”型通過鑑定定型並投入生產，每天可插秧15～20畝。

日本於1898年,發表第一個水稻插秧機專利;意大利於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,但都由於結構複雜、造價高，作業時需用輔助勞力多而未能推廣。日本於60年代研製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製成功，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，並且具有把機體的主平台和輔助平台一體成型的機體罩。並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。

插秧機(5張)

水稻插秧機按適應秧苗的狀態分拔洗苗型、帶土苗型和兩用型。按動力分為人力插秧機和機動插秧機兩類。人力插秧機採用間歇插秧方式，插秧動作在機器停歇狀態下進行，插秧動作結束後，手拉機器移動一個株距，再次進行插秧動作。機動插秧機採用連續插秧方式，在機器行進過程中完成分秧、插秧動作。機動插秧機又分手扶自走式、乘坐自走式和拖拉機懸掛式等類型。按分秧和插秧機構的運動特徵可分為縱分滾動直插式、縱分擺動直插式和橫分擺動直插式。滾動直插和擺動直插是指取秧器定位杆件分別由作圓周運動和作往復運動的機構驅動，並在軌跡控制機構的控制下完成分秧、插秧動作，取秧器在插秧段的運動軌跡接近與地面垂直，使形成的插孔較小，秧苗直立性和穩定性好。滾動直插只用於機動插秧機。

插秧機的工作過程，因結構不同而各有差異，但基本流程大致相同。其“羣體逐次分格取秧直接栽插”原理為：秧苗以羣體狀態整齊放入秧箱，隨秧箱作橫向移動，使取秧器逐次分格取走一定數量的秧苗，在插秧軌跡控制機構作用下，按農藝要求將秧苗插入泥土中，取秧器再按一定軌跡回至秧箱取秧。

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(船板)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。

主要功能是承載秧苗，並與送秧機構、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。

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跡控制機構組成。取秧器在驅動機構的驅動和軌跡控制機構的控制下，按照一定的軌跡從秧箱中分取一定數量的秧苗並將其插入土中，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橫分取秧器有適於拔取苗栽插的秧夾和適於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；切扒式秧爪帶有脱秧片，使帶土秧苗從秧爪上順利脱出。②縱分取秧器有適於拔取苗栽插的梳式秧爪，適於帶土苗栽插的有裝上脱秧器的梳式秧爪，或採用筷子式秧爪。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復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構的連桿上，進行分組驅動。在多數插秧機上，取秧器的運動軌跡除由驅動機構控制外，還受軌跡控制機構的控制。常用的軌跡控制機構有導槽、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。

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致，有重力送秧和強制送秧兩種。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，常用於人力插秧機，其送秧能力隨秧箱形式及秧箱內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。前者主要用於帶土苗。當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；後者主要用於拔取苗，取秧器每取秧一次，即相應的送秧一次，送秧寬度等於取秧器的取秧寬度。②橫向送秧機構的送秧方向同機器行進方向垂直，都採用移動秧箱法，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:間歇移箱機構用於拔取苗和帶土苗,其特點是在秧爪分取秧苗時停止移箱，以利於秧爪梳理分秧。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，適用於帶土苗。

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：整體式是用插深調節器調整插深後，把機架和船板鎖定；鉸接式是機架和船板僅靠插鎖連接，在作業過程中插秧深度隨泥腳深淺而變化。

行走裝置和承載浮體

人力插秧機以船板為承載浮體，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，使船板在泥面滑行。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，並有獨輪驅動、兩輪驅動和四輪驅動等類型，其承載浮體有整式船板和間隔配置的浮板兩種類型，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、後面為整體式船板的獨輪驅動方式,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。日本則採用前面兩個導向輪、後面兩個驅動輪加3～4塊浮板的驅動方式,或前、後4個驅動輪加浮板的驅動方式。日本的手扶自走式機動插秧機多采用兩個驅動輪加浮板的驅動方式。 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髮動機、 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、監測訊號裝置、牽引架、插秧手座位、秧籃及遮陽裝置等輔助部分。

在水稻插秧機的作業過程中，應對不同情況採取相應措施。

原因：秧苗苗牀水分過多;插秧速度調節不當;水田表土過硬或過軟;秧爪磨損。

措施：首先，將田中水深控制在0-3釐米;其次，適當降低插秧速度;再次，檢查田塊整地質量，若泥塊太硬，則應重新整地到適合插植的硬度，若泥腳過軟，則應延遲插秧; 最後檢查插秧爪，若出現損壞，則應更換。

主要表現為穴株數偏多、各行秧苗不勻 、插秧株距變小等。原因：苗牀上水分含量不一致;取秧量調節不當;各行秧針和縱向送秧張緊度不一致;插秧機行走阻力較大、車輪打滑等。

措施：對秧苗苗牀的水分含量進行合理調節;將取秧量控制在適當範圍內;逐個調節送秧輪，使每次縱向送秧行程均為11-12mm;將株距調大一擋。

主要表現為缺株過多或者插好的秧苗成拱門狀。前者主要是因為秧苗生長不均勻 ，應選取生長較好的秧苗，並增大取苗量，同時較少橫向送秧次數。 還有可能是因為苗牀太薄或太厚，應減少壓苗杆和苗牀之間的距離或者把牀土切至2.5釐米厚。 後者主要是因為插秧爪推倒秧苗，應適當加大插秧深度、加寬株距或降低速度。

行、株距和栽插深度 　行距一般不可調節，中國南方常用行距為165毫米或200毫米。人力插秧機一次可插6行,機動插秧機一次可插10～12行。中國東北地區常用270～400毫米寬的行距；日本機動插秧機常用300～330毫米寬的行距。手扶式一次插4行,乘坐式一次插6～8行。常用株距在100～200毫米範圍內，人力插秧機由操作手控制，機動插秧機通過變換地輪轉速進行調節。栽插深度，拔取苗一般為35～70毫米，人力插秧機通過限制取秧器下位置來調節和控制插深；機動插秧機通過改變秧爪運動軌跡的高度或改變分插機構與船底的相對高度來調節。帶土秧苗的最小插深等於土塊厚度，調節範圍在20～50毫米之間。

中國機動插秧機多采用2.2～3千瓦汽油機或柴油機，機器重量300～400千克。日本手扶式機動插秧機採用1.8～2.6千瓦汽油機，機器重150千克左右；乘坐式機動插秧機採用 5.5～6千瓦汽油機，機器重500～600千克。

為了克服漏插、漂秧和鈎傷秧等缺陷,今後將通過對送秧、分秧、插秧等工作機構的改進與創新，繼續提高插秧質量和對各種秧苗的適應性，同時要研製適用於每穴一株雜交水稻秧苗的新型插秧機；研究提高工作裝置的自動化程度，如實現自動裝秧及故障自動停機等的途徑；進一步完善包括育秧在內的水稻全套種植機械化體系，提高非插秧季節水稻插秧機的綜合利用程度。