長江中下游地區(qū)是我國冬油菜的主要種植區(qū) 域，該種植區(qū)土壤板結(jié)，嚴(yán)重影響油菜生長，導(dǎo)致油 菜產(chǎn)量減少。油菜播種作業(yè)時(shí)對油菜種植的種 床帶進(jìn)行深松旋耕聯(lián)合作業(yè)，有助于主根系防倒伏 以及油菜產(chǎn)量增加。土地耕整作業(yè)為創(chuàng)造良好的種 床廂面和種床帶做準(zhǔn)備，是整個(gè)油菜種植過程中一 個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的土壤耕整主要采取旋耕方 式，近年來，隨著油菜種植機(jī)械化程度的不斷提高， 深松和旋耕聯(lián)合作業(yè)逐漸成為趨勢，深松旋耕聯(lián) 合作業(yè)改良了土壤層粒結(jié)構(gòu)和滲水、透氣性能，改善 作物根系生長環(huán)境，有利于農(nóng)作物根系的生長發(fā)育， 達(dá)到增產(chǎn)增收的效果。

１ 材料與方法

１．１ 總體結(jié)構(gòu)與工作原理

１）總體結(jié)構(gòu)及參數(shù)。油菜聯(lián)合直播機(jī)種床松旋 裝置主要包括三點(diǎn)懸掛架、主機(jī)架、動(dòng)力輸入軸、類 深松鏟、旋耕裝置以及限深地輪，總體結(jié)構(gòu)如圖１所 示。該裝置能一次性完成種床帶淺松以及廂面旋耕 作業(yè)。６個(gè)類深松鏟分兩排對稱排布于直播 機(jī) 前 部，使整機(jī)具有良好穩(wěn)定性。作業(yè)過程中保證鏟柄 的豎直狀態(tài)和穩(wěn)定的入土角。限深地輪對稱安裝于 機(jī)具前側(cè)，保證耕深的穩(wěn) 定 性。主 要 參 數(shù) 見 表 １。設(shè)計(jì)旋耕耕深Ｌ１為１００～１５０ｍｍ，為保證種床帶油 菜生長主根系防倒伏，有利于作物產(chǎn)量增加，設(shè)計(jì)種 床帶的耕深Ｌ２為２００～２５０ｍｍ，旋耕刀片最底端與 類深松鏟最底端高度差 ΔＬ 應(yīng)該在１００ｍｍ 左右。
　
２）工作原理

機(jī)具通過三點(diǎn)懸掛與拖拉機(jī)進(jìn)行 掛接，拖拉機(jī)帶動(dòng)機(jī)具前進(jìn)，機(jī)組作業(yè)時(shí)，置于機(jī)具 前部的類深松鏟對種床帶進(jìn)行淺松作業(yè)，置于機(jī)具 后部的旋耕機(jī)對種床廂面進(jìn)行旋耕作業(yè)并進(jìn)行開畦 溝作業(yè)，旋耕拖板對作業(yè)過后的廂面進(jìn)行平整，形成 適宜油菜播種的種床帶和廂面。

１．２ 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與分析

類深松鏟 的 破 土 刃 和 鏟 尖 為 主 要 觸 土 面，其 結(jié)構(gòu)主要包 括 類 深 松 鏟 柄、鏟 尖 以 及 拋 物 線 破 土 刃。類 深 松 鏟 與 土 壤 間 相 互 作 用 主要是撕扯、擠壓和滑切，破土刃的關(guān)鍵參數(shù)主要是 其刃口曲線 和 刃 口 角，其 結(jié) 構(gòu) 決 定 了 類 深 松 鏟 的 作業(yè)性能。類深松鏟作業(yè)時(shí)對地表附近土壤產(chǎn)生撕扯和擠 壓作用如圖４。種床帶土壤被抬高，堆積的土壤在 擠壓作用下流向非種床帶，形成上寬下窄的“Ｖ”字 形斷面，能夠保證種子順利地落入作業(yè)后的種床帶， 也有利于種子根系的生長，因此，選擇合理的刃口曲 線、刃口角以及鏟尖有利于形成良好的“Ｖ”字形斷 面。本研究基于類深松鏟擠壓、切削種床帶土壤的 原理以及受力分析，研究類深松鏟刃口曲線和刃口 角。根據(jù)油菜播種的要求，設(shè)計(jì)的類深松鏟擬開出 耕深２００～２５０ｍｍ 的種床帶。

２ 結(jié)果與分析

試驗(yàn)在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn) 工 況：前 茬 作 物 為 水 稻，土 壤 含 水 率 為 ２２．１９％。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器包括：東方紅 ＬＸ－９５４拖拉 機(jī)，直尺（５００ ｍｍ）、卷尺（３ ｍ）、磁性水平尺（三箭 工具有限公司，精度０．００２９°）、土壤堅(jiān)實(shí)度儀（浙江 托普儀器有限公司，ＴＪＳＤ－７５０Ⅱ型，±０．５％ＦＳ），電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司，太倉精宏儀器設(shè)備有限公司，精宏DHG-9076A型，溫度波 動(dòng)：±１℃，溫度范圍：＋１０～３００℃）。

３ 討 論

結(jié)合油菜種植農(nóng)藝要求，應(yīng)用深松旋耕 聯(lián)合作業(yè)技術(shù)，對類深松裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了油菜直播機(jī)種床松旋裝置，主要包括類深松裝置和旋 耕刀片，整機(jī)聯(lián)合作業(yè)能一次完成破土、松土、碎土、 平整作業(yè)。開展了類深松鏟的動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)特性 分析，根據(jù)類深松鏟對撕扯、擠壓和滑切的作用原 理，確定了類深松鏟刃口曲線的兩端滑切角分別為 ２３°和４０°、刃口角為４０°、入土角為２３°，并確定了類 深松鏟的布局為“前四后二”的排布方式?；跍\松 旋耕聯(lián)合作業(yè)，為保證種床廂面的耕深以及碎土效 果，對旋耕刀片的排布進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)種床帶選擇 回轉(zhuǎn)半徑為２４５ ｍｍ 的旋耕刀片ＩＴ２４５，工作幅寬 為５０ｍｍ，非種床帶選擇回轉(zhuǎn)半徑為２２５ｍｍ 的旋 耕刀片ＩＴ２２５，工作幅寬為５０ｍｍ。每個(gè)旋耕刀輥 長刀６把，短刀１６把，左右刀輥按照雙頭螺旋線對 稱排布。田間試驗(yàn)結(jié)果表明：淺松旋耕聯(lián)合作業(yè)后， 種床帶淺松深度為２２９．４～２３９．４ ｍｍ，旋耕深度為 １２４．８～１３９．２ｍｍ，耕深穩(wěn)定性達(dá)９０％以上，廂面平 整度為２５．７１～２７．１４ｍｍ，作業(yè)過后能夠開出穩(wěn)定 的種床帶和種床廂面，作業(yè)質(zhì)量達(dá)到油菜播種要求。



 

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