花生是世界四大油料作物之一，广泛用作医药和工业原料。作为一种营养价值较高的重要经济作物，花生已经成为中国的优势作物和主要出口产品，在国民经济中占有重要的地位。播种种植是花生生产的重要环节，花生播种季节性强，工序多，劳动强度大，实现花生播种机械化是提高播种效率、保证播种质量的重要途径。然而，分析花生机械化种植现状，可以发现由于对花生种植机的研究滞后和技术标准的不统一，目前花生种植机械化运行效率往往比较低。阻碍花生种植机发展和应用的因素有很多，如效率低，只能单株或双株播种;拖拉机频繁压实造成土壤严重损坏;栽培植物质量差、功能单一。因此，为提高花生种植机的播种效率和质量，设计了新型智能花生种植机。

设计的智能花生种植机关键结构包括动力传动结构、滑刀式开沟器、双圆盘开沟器、外槽轮式排肥器、内充式垂直排种器以及覆土滚筒。

（1）花生种植机所采用的动力传动方式为链轮传动。工作时随着地轮的滚动带动排种轴和排肥轴转动，实现种肥分施。通过更换地轮轴和排种轴上不同齿数的链轮，可以调节花生的播种株距。

（2）滑刀式开沟器主要由滑刀、侧板和开沟器柄构成，用于施肥作业。滑刀式开沟器的主要工作参数是入土角α、入土隙角β和侧板夹角Φ，工作时靠重力入土，具有沟深稳定、沟形整齐、不乱土层、断草能力强和工作阻力大的特点。

（3）双圆盘开沟器主要由开沟器柄、挡土罩、刮土板、轴承座、开沟圆盘等构成。双圆盘开沟器的两个圆盘在前进方向有一个夹角，其工作原理就是利用两个圆盘的外侧将土推开，开出一条种沟。

（4）外槽轮式排肥器主要由卡箍、轴销、排肥轮槽、排肥轮挡圈、阻塞套等构成。其工作原理与槽轮相同，一般用于排施流动性较好的颗粒状化肥，其排肥稳定性和均匀性都比较好，但缺点是不能用于排施流动性差的化肥。

（5）内充式垂直圆盘排种器主要由排钟轮、排种器轴、排种器壳体、径向护种板、进种口等组成。排种盘在排种器内腔，并在地轮的带动下转动，每转一圈完成一个排种周期，排种器的排种过程为充种、清种、护种和投种四个阶段。

播种是花生生产的重要环节，花生播种季节性强，工序多，劳动强度大，实现花生播种机械化是提高播种效率、保证播种质量的重要途径。我国地大物博，地形更是千变万化，所以单一功能性的花生种植机并不能够满足各地的花生种植要求，故应在原有的花生种植机上增添一些功能，而对于花生种植机，重点应研究其动力系统、传动系统、执行系统的具体结构及性能参数，最终设计出花生种植机的结构；通过分析影响其播种性能及效率的各结构参数及运动参数，对花生种植机的结构进行设计。经过考察并分析设计一种一次播种两行，且可实现开沟、施肥、播种、覆土、起垄一体化作业的智能花生种植机。

该智能花生种植机整机功能组成一共有三部分，分别为动力系统，传动系统和执行系统。传动系统的设计包括所有传动轴的设计和链轮、链条传送的设计，前者还涉及相关主从动轴的选用。而执行系统则包括排肥器设计、开沟器设计、排种器设计以及覆土滚筒的设计。

如图1所示，智能花生种植机作业时，集土铲(7)和筑土铲(12)筑出垄，滑刀式开沟器(8)开出化肥沟，双圆盘开沟器(9)开出种沟；地轮(10)通过链轮传动，带动外槽轮式排肥器(16)和内充种式排种器(4)转动；外槽轮式排肥器(16)将化肥排出，通过导管将化肥施于化肥沟内；内侧充种式排种器(4)将花生排出，均匀地播入两行种沟内，实现种肥分施，覆土板(11)将化肥和种子覆土盖严，并将垄面刮平；松弛度可调的展膜辊(18)将地膜均匀地平展在垄面，压膜辊(13)随后将地膜压平；覆土圆盘(14)将土壤推进覆土滚筒(19)，随着滚筒在垄面上的滚动，依靠呈螺旋状的导土板的作用，将土壤输送到漏土缝隙处，使土壤撒落在种带上；在地膜表面筑出两条土带，花生的种芽可自行钻透地膜破土而出，不需要人工打孔、掏苗和压土。根据土壤质地的不同，可通过调整集土铲(7)和筑土铲(12)的左右位置来调节垄的宽度和高度；通过调整滑刀式开沟器(8)和双圆盘开沟器(9)的上下高度，来调节施肥与播种深度；通过调节调量器(2)，可以调整施肥量的大小。

智能花生种植机采用链轮传动，动力全部来自行走轮的带动以及拖拉机的牵引。随着地轮的滚动带动排种轴和排肥轴转动，实现种肥分施。通过更换地轮轴和排种轴上不同齿数的链轮，可以调节花生的播种株距。

智能花生种植机共设计了两种开沟器，分别为滑刀式和双圆盘式。施肥作业时采用滑刀式开沟器，播种作业采用双圆盘式开沟器。滑刀式开沟器主要有滑刀、侧板和开沟器柄构成。滑刀式开沟器的主要工作参数是入土角α、入土隙角β和侧板夹角Φ。入土角α的大小影响到开沟器的入土性能和前进阻力。入土角过小，滑刀的滑切作用减弱，容易缠绕杂草，造成堵塞；入土角过大，滑刀的滑切效果较好，不易造成杂草缠绕，但开沟器的结构会加大。开沟器入土角α的变化范围为125°～130°时开沟器的入土性能良好，前进阻力小。β角的存在，有利于开沟器的入土。β角越大，开沟器的入土性能越好；β角越小，开沟器的入土性能越差。一般滑刀式开沟器的入土隙角取30°～ 45°。根据该智能花生种植机设计情况，取β=35°。两侧板夹角Φ是保证滑刀式开沟器工作性能稳定的一个关键因素。Φ角越大，开沟器工作阻力也越大，开出的沟宽就越大；Φ角越小，开沟器工作阻力也越小，开出的沟宽就越小。经大量研究证明，Φ角取10°～15°较适宜，该智能花生种植机取Φ=10°。

双圆盘开沟器的两个圆盘在前进方向有一个夹角，其工作原理就是利用两个圆盘的外侧将土推开，开出一条种沟。影响双圆盘开沟器工作性能的主要因素是聚点m的位置和两圆盘夹角Φ的大小。聚点m的位置越高，开出沟宽越大；聚点位置越低，开出沟宽越小，但聚点位置过低会使土壤从聚点上方进入双圆盘之间，造成圆盘夹土和堵塞。一般m点的高度应等于最大开沟深度为宜。两圆盘夹角Φ越小，开出的沟宽就越小，工作阻力也小，投种点也较精确。但是和滑刀式开沟器相同，如果Φ角过小，会使双圆盘之间的空间无法容纳输种管。经试验证明，Φ角取10°～15°较适宜。

智能花生种植机的覆土装置由覆土圆盘和覆土滚筒组成，机械作业时，利用覆土圆盘将土推进覆土滚筒，随着滚筒在垄面上的滚动，依靠滚筒内壁上导土板的作用，将土输送到漏土缝隙处，使土覆盖在种带上。由于本智能花生种植机覆土滚筒的长度较小，为了加工方便及节约成本，导土板采用平面薄板。覆土滚筒的主要参数有导土板的安装角度、滚筒直径和导土板片数等。经试验证明，当导土板安装角α= 45°时，其导土效果较好。导土板的边缘曲线L为覆土滚筒圆柱面与导土板平面截交形成的椭圆线。覆土滚筒内一般均匀地焊接多片导土板，以增大覆土滚筒的输土能力。但导土板片数过多，残茬或较大的土块常会卡在两相邻导土板之间，而且在水分较大的田间作业时，土壤也容易粘附在导土板之间，影响覆土滚筒的正常工作，同时加大了滚筒的质量和制造成本。故该智能花生种植机覆土滚筒的导土板为3片。