本发明涉及本发明属于农业机械设备领域，尤其涉及一种牵引式四行玉米小区条播机及播种方法。
背景技术：
小区播种作业最主要的要求就是小区间不能混种，即在完成一个小区播种作业后，要及时将排种器内剩余的种子清理干净后，才能继续投入下一个小区的种子。由于我国目前研制的玉米播种机主要针对大田播种作业，不能满足小区育种自动清种要求，因此国内育种单位使用的全是进口玉米小区播种机。进口的小区播种机主要机型有小区条播机和气吸式精量播种机两种。进口的小区条播机只适用于小麦等作物的条播作业,一般为牵引式、悬挂式、自走式、手扶式等，动力输入一般靠地轮传动，排种装置主要是锥体皮带式，清种原理简单，但行长调节不便；适用于玉米播种的主要是气吸式精量播种机，通过地轮传动带动气吸式排种装置实现精量点播，因需配备风机装置，且只能使用气动清种装置进行自动清种，所以维修调试复杂、设备昂贵。
由于现有玉米小区播种机普遍存在播种不均、清种结构复杂、行长控制不准、小区边界不齐、不能连续作业、清种需停车、操作繁琐等问题，极大影响播种作业效率及播种效果。因此国内许多育种单位的玉米播种作业仍选择人工完成，极大影响播种效率及试验结果的准确性。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种牵引式四行玉米小区条播机及播种方法，其操作简单、作业效率高、行间分种量一致、排种均匀性好，可实现精量条播、保证行长内精量均匀排种，保证出苗率，边界控制整齐，可实现小区间连续作业。
本发明的技术方案是：一种牵引式四行玉米小区条播机，包括机架，还包括播种开沟装置、分种装置、排种装置、传动装置和钢索行长辅助控制装置，播种开沟装置、分种装置、排种装置、传动装置和钢索行长辅助控制装置均设置在机架上，分种装置位于排种装置的上方，排种装置通过排种管与其下方的的播种开沟装置相连，机架的左右两侧各安装一个分种装置，每个分种装置对应两个排种装置；
所述排种装置包括安装底板、支撑架、导种管、存种筒、电磁铁ⅰ、透明护罩、分种格盘、传动轴和排种管，导种管、电磁铁ⅰ、安装底板固定在支撑架上，导种管上端与分种装置连接，导种管下端置于存种筒内，存种筒位于安装底板的上方，存种筒与安装底板之间依次设有透明护罩、分种格盘，透明护罩固定在分种格盘的顶部，分种格盘上设有数个小格，分种格盘的底部设有传动轴，传动轴通过轴承座安装在安装底板上，传动轴与传动装置连接，安装底板设有排种口，排种口在水平方向呈曲线式排列，安装底板排种口的下方固定有排种管，排种管与播种开沟装置连接，电磁铁ⅰ固定在存种筒的上部，电磁铁ⅰ与存种筒之间通过v形杆连接，v形杆一端与电磁铁ⅰ连接，v形杆另一端与存种筒连接，v形杆的尖点部位铰接在支撑架上；
所述机架的左右两侧各安装一套钢索行长辅助控制装置，钢索行长辅助控制装置包括钢索、钢索托架、托辊、两个竖导向辊、摆臂、压辊、探测器和毛刷，钢索托架固定在机架上，摆臂的一端与钢索托架铰接，钢索穿过钢索托架沿长度方向的两端，钢索与钢索托架接触的一端设有毛刷，钢索上设有钢球，在钢索上对应每一个小区均设置一个钢球，在钢索托架的中部设有托辊、压辊和两个竖导向辊，托辊位于钢索的下方，压辊位于钢索的上方且托辊的正上方，两个竖向辊分别位于钢索的两侧，压辊固定在摆臂的自由端，探测器的一端贴合于摆臂自由端的上方，探测器的另一端与钢索托架铰接；
还包括控制系统，控制系统分别与分种装置、排种装置电和钢索行长辅助控制装置连接。
本发明中，所述分种装置包括分种漏斗、拉杆、护罩、电磁铁ⅱ、调平机构、分种口、安装板和支架，护罩、调平机构和分种口均设置在安装板上，护罩和调平机构固定在安装板的顶部，转动调平机构的手柄调节安装板与支架的相对角度，分种口固定在安装板的底部，分种漏斗设置在护罩的上方，拉杆的一端连接分种漏斗，拉杆中部铰接于固定在护罩上的支架上，拉杆的末端与电磁铁ⅱ连接，电磁铁ⅱ位于调平机构的上方，支架的底部设有四个分种口，其中位于对角线方向的两分种口与同一排种装置连接。
还包括肥箱和画印器，画印器位于条播机的两侧，起到辅助机手走直的功能。
所述传动装置包括行走地轮、小地轮、链轮、超越离合器、传动轴和传动比调节机构，传动装置分别与排种装置和肥箱连接，一方面用于控制播种长度和小区过道，另一方面用于控制肥箱下肥速度。
通过传动装置和传动轴的配合，排种装置可将分种装置导来的种子均匀的分成更小的份量。排种装置的控落种操作由电磁铁自动控制。到达播种点时，四个排种装置的电磁铁同时动作，带动存种筒提升，使种子沿锥体滑落，并均匀分布在格盘的每个小格中，通过地轮和格盘的精确传动控制格盘转动，保证前进一个小区行长恰好使格盘内的种子完全播完，实现自动清种。
还包括施肥开沟装置，施肥开沟装置设置在机架上，施肥开沟装置位于播种开沟装置的前方，施肥开沟装置和播种开沟装之间之间的距离为80-120mm。
所述控制系统分别与分种装置的电磁铁ⅱ、排种装置的电磁铁ⅰ和钢索行长辅助控制装置连接。
本发明还包括一种牵引式四行玉米小区条播机的播种方法，包括以下步骤：
(1)作业开始时，预先在地头两端各画一条线,作为播种起始基准线，铺设好钢索，调试好钢球的位置，并将钢索起始端固定，连接电源，向分种装置内投入第一个小区的种子；
(2)条播机向前运动，当触碰到第一个小区播种起始位置的钢球a时，分种装置及排种装置的控落种电磁铁有序动作，完成第一个小区播种；在分种漏斗回位后人工即可倒入第二个小区的种子，当触碰到第二个小区播种起始位置的钢球b时，控制系统控制分种装置及排种装置重复动作，完成第二个小区播种；当条播机在继续运动过程中，依次碰触到第三个小区的钢球c、第四个小区的钢球d、第五个小区的钢球e、第六个小区的钢球f时，给分种装置和排种装置信号，使分种装置及排种装置的控落种电磁铁有序动作，依次完成第三个小区、第四个小区、第五个小区和第六个小区的播种，从而完成第一趟播种作业；
(3)条播机掉头完成后，进行第二趟播种，重复步骤(2)的作业流程，当条播机依次碰触到第七个小区的钢球a’、第八个小区的b’、第九个小区的c’、第十个小区的d’、第十一个小区的e’、第十二个个小区的f’时，控制系统控制分种装置和排种装置动作，使分种装置及排种装置的控落种电磁铁有序动作，依次完成第七个小区、第八个小区、第九个小区、第十个小区、第十一个小区和第十二个小区的播种，从而完成第二趟播种作业；
(4)还需要有其他小区需要播种使，条播机继续掉头，并重复步骤(2)，直至播种完毕。
本发明的有益效果：
(1)分种装置底部设有四个均布的落种口，每相对分布的两个落种口对应同一个排种装置，通过锥面均匀分落下的种子经落种口落入排种装置里；此分种装置可实现一次投种，两行均匀分种，保证了行间排量均匀；
(2)根据玉米种子特性，对排种装置的排种口进行改进，保证每格内种子匀量从排种口排出，实现行长内的精量均匀播种，保证出苗率；
(3)通过地轮与排种装置的精准传动，保证机器每前进一个小区长度，格盘排种装置恰好转动一周，使排种装置内的种子恰好排完无剩余，实现了小区间的自动清种功能，配合自动控落种装置，保证了小区间连续作业，提高了播种效率；
(4)通过钢索行长辅助控制系统，保证播种机到达小区规划起播点时开始落种，精准控制起播点，配合精准传动，播种行长控制精准保证小区边界整齐一致。
(5)播种行长调节方便，通过快速更换链轮，调整地轮与排种装置的传动比，实现多种行长调节，适应多育种单位多种播种行长的要求；
(6)机架上安装了四个排种单体，播种行距一定范围内可调，可一次性实现四行同时开沟、施肥、播种作业，提高播种作业效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是钢索行长辅助控制装置的结构示意图；
图3是排种装置的结构示意图；
图4是分种装置的结构示意图；
图5是牵引式四行玉米小区条播机的使用方法图。
图中：1机架；2施肥开沟装置；3画印器；4肥箱；5播种开沟装置；6操作台架；7分种装置；8传动装置；9排种装置；10钢索行长辅助控制装置；11钢索托架；12摆臂；13托辊；14竖导向辊；15钢球；16毛刷；17钢索；18探测器；19压辊；20导种管；21支撑架；22安装底板；23排种管；24电磁铁ⅰ；25存种管；26透明护罩；27分种格盘；28传动轴；29分种漏斗；30拉杆；31护罩；32电磁铁ⅱ；33调平机构；34分种口；35支架；36安装板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，牵引式四行玉米小区条播机包括机架1、施肥开沟装置2、播种开沟装置5、分种装置7、排种装置9、传动装置8、画印器3、钢索行长辅助控制装置10、操作台架6和肥箱4，施肥开沟装置2、播种开沟装置5、分种装置7、排种装置9、传动装置8、画印器3、钢索行长辅助控制装置10、操作台架6和肥箱4均设置在机架1上，机架1由牵引头连接到拖拉机后悬挂实现牵引作业。该条播机还包括控制系统，控制系统分别与分种装置6、排种装置9和钢索行长辅助控制装置10连接。
操作台架6包括两个座椅，操作人员坐在座椅上对播种机进行播种作业的各种操作。肥箱的容积300kg，播量可以调节，可满足播量100-200kg/亩的施肥作业。
施肥开沟装置2位于播种开沟装置5的前方，通过施肥开沟装置2实现了施肥深度在0-120mm可调，施肥开沟和播种开沟横向距离80-120mm可调。播种开沟装置5安装在施肥开沟单元2的后方，在机器1主横梁上均布有四个播种开沟装置5，通过播种开沟装置5实现了行距600-650mm可调，播种深度0-80mm可调。播种开沟装置5和排种装置9相连，排种装置9排出的种子经播种开沟装置5的导种管进入到开好的种沟内。操作台架6位于播种开沟装置5的上方，分种装置7位于操作台架6的上方，操作台架6的左右两侧各安装一个分种装置7，每个分种装置对应两个排种装置，分种装置7的控落种操作由电磁铁自动控制。人工投种后，通过控制系统自动控制两个分种装置的电磁铁同时动作，将两个分种装置内的种子均匀的分给四个排种装置，完成分种过程。排种装置9位于分种装置7和播种开沟装置5之间。
画印器3位于条播机的两侧，起到辅助机手走直的功能。通过顺序阀控制，在每次开始播种前落下对应一侧的画印器画印，回程时机手根据上一行画的印走直线。传动装置8包括行走地轮、小地轮、链轮、超越离合器、传动轴和传动比调节机构，通过该传动装置8，一方面用于控制播种长度和小区过道，另一方面用于控制肥箱下肥速度。
如图5所示，分种装置7包括分种漏斗29、拉杆30、护罩31、电磁铁ⅱ32、调平机构33、分种口34、安装板36和支架35，护罩31、调平机构33和分种口34均设置在安装板36上，护罩31和调平机构33固定在安装板36的顶部，转动调平机构33的手柄可调节安装板36与支架35的相对角度，分种口34固定在安装板36的底部，分种漏斗29设置在护罩31的上方，拉杆30的一端连接分种漏斗29，拉杆30中部铰接于固定在护罩31上的支架上，拉杆30的末端与电磁铁ⅱ32连接，电磁铁ⅱ32位于调平机构33的上方，控制系统控制电磁铁ⅱ32通电，在磁力作用下，电磁铁ⅱ32向下运动，带动拉杆30顺时针转动，从而带动分种漏斗29提升，使种子沿分种漏斗的锥体滑落，通过分种口34落入排种装置内。本发明中，支架35的底部设有四个分种口34，其中位于对角线方向的两分种口与同一排种装置连接。此分种装置可实现一次投种，两行均匀分种，保证了行间排量均匀。
如图3所示，排种装置8包括安装底板22、支撑架21、导种管20、存种筒25、电磁铁ⅰ24、透明护罩26、分种格盘27、传动轴28和排种管23。导种管20、电磁铁ⅰ24、安装底板22固定在支撑架21上，导种管20上端与分种装置连接，导种管20下端置于存种筒25内，存种筒25位于安装底板22的上方，存种筒25与安装底板22之间依次设有透明护罩26、分种格盘27，透明护罩26固定在分种格盘27的顶部。分种格盘27上设有数个小格，可将分种装置7导来的种子均匀的分成更小的份量。分种格盘27的底部设有传动轴28，传动轴28通过轴承座安装在安装底板22上，传动轴28与传动装置连接，通过传动装置和传动轴28的配合，保证格盘转动速度与机器前进速度的精确速比。安装底板22设有排种口，排种口在水平方向呈曲线式排列，安装底板22排种口的下方固定有排种管23，排种管23与播种开沟装置连接，通过设置曲线式排种口可以保证格盘转动过程中种子能够均匀精量排出，保证出苗率。电磁铁ⅰ24固定在存种筒25的上部，电磁铁ⅰ27与存种筒25之间通过v形杆连接，v形杆一端与电磁铁ⅰ24连接，v形杆另一端与存种筒25连接，v形杆的尖点部位铰接在支撑架21上,控制系统控制电磁铁ⅰ24工作时，电磁铁ⅰ24吸合，使v形杆顺时针转动，从而使存种管25提升。排种装置9的控落种操作由电磁铁ⅰ24自动控制。到达播种点时，四个排种装置的电磁铁ⅰ24同时动作，带动存种筒25提升，使种子沿锥体滑落，并均匀分布在分种格盘27的每个小格中，通过地轮和格盘的精确传动控制格盘转动，保证机器每前进一个小区长度，格盘排种装置恰好转动一周，使排种装置内的种子恰好排完无剩余，实现了小区间的自动清种功能，配合自动控落种装置，保证了小区间连续作业，提高了播种效率。
条播机的左右两侧各安装一套钢索行长辅助控制装置10，工作时根据需要只使用一侧的钢索行长辅助控制装置即可。如图3所示，钢索行长辅助控制装置10包括钢索17、钢索托架11、托辊13、两个竖导向辊14、摆臂12、压辊19、探测器18和毛刷16，钢索托架11固定在机架1上，摆臂12的一端与钢索托架11铰接，钢索17穿过钢索托架11沿长度方向的两端，钢索17与钢索托架11接触的一端设有毛刷16，毛刷16的作用是清理粘在钢索上的泥块、秸秆等杂物，避免杂物信号干扰，钢索17上设有钢球15，在钢索17上对应每一个小区均设置一个钢球15。在钢索托架11的中部设有托辊13、压辊19和两个竖导向辊14，其中托辊13位于钢索17的下方，压辊19位于钢索17的上方且托辊13的正上方，两个竖向辊14分别位于钢索17的两侧，对钢索17起到限位作用。压辊19固定在摆臂12的自由端，探测器18的一端贴合于摆臂自由端的上方，探测器18的另一端与钢索托架11铰接。工作时将预先铺设好钢索17的起始端放入两个竖导向辊14与托辊13及压辊19形成的空间内，并将钢索17起点固定于小区地头，钢索上间隔有一定距离的钢球15，机器前进到小区播种点前钢球15触碰摆臂12上的压辊19，使摆臂发生动作，贴合在摆臂12上的探测器18接收到信号后，控制系统控制分种装置7及排种装置9的电磁铁有序动作，实现自动控落种。
本发明还包括一种播种方法：
第一步，作业开始时，预先在地头两端各画一条线,作为播种起始基准线，如图5所示，拖拉机定好档位和转速，铺设好钢索17，调试好钢球的位置，并将钢索起始端固定，连接电源，人工向分种装置7内投入第一个小区的种子；
第二步，启动拖拉机带动条播机向前运动，当触碰到第一个小区播种起始位置的钢球a时，给分种装置和排种装置信号，使分种装置7及排种装置9的控落种电磁铁有序动作，完成第一个小区播种；在分种漏斗回位后人工即可倒入第二个小区的种子，当触碰到第二个小区播种起始位置的钢球b时，控制系统控制分种装置7及排种装置9重复动作，完成第二个小区播种；当条播机在继续运动过程中，依次碰触到第三个小区的钢球c、第四个小区的钢球d、第五个小区的钢球e、第六个小区的钢球f时，给分种装置和排种装置信号，使分种装置7及排种装置9的控落种电磁铁有序动作，依次完成第三个小区、第四个小区、第五个小区和第六个小区的播种，从而完成第一趟播种作业；
第三步，拖拉机掉头完成后，进行第二趟播种，重复第二步中的作业流程，当条播机依次碰触到第七个小区的钢球a’、第八个小区的b’、第九个小区的c’、第十个小区的d’、第十一个小区的e’、第十二个个小区的f’时，控制系统控制分种装置7和排种装置9动作，使分种装置7及排种装置9的控落种电磁铁有序动作，依次完成第七个小区、第八个小区、第九个小区、第十个小区、第十一个小区和第十二个小区的播种，从而完成第二趟播种作业；
当还需要有其他小区需要播种使，使拖拉机继续掉头，并重复上述工作步骤，直至播种完毕。