免耕播種機(jī)玉米秸稈根茬切斷裝置的研究.pdf

1、保護(hù)性耕作技術(shù)可以降低生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入，有利于提高資源利用率。在一年兩熟地區(qū)，由于玉米免耕播種機(jī)已基本成熟，夏播玉米免耕播種技術(shù)已被廣大農(nóng)民所接受和應(yīng)用，而適應(yīng)該地區(qū)的小麥免耕播種機(jī)還不成熟，實(shí)現(xiàn)小麥免耕播種依舊是個(gè)難題。由此可見(jiàn)現(xiàn)階段在一年兩熟地區(qū)推行與應(yīng)用保護(hù)性耕作技術(shù)的核心是小麥免耕播種機(jī)，而小麥免耕播種機(jī)的防堵、玉米秸稈根茬切斷是它的關(guān)鍵技術(shù)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中急需解決的科研課題。本文提出了斜置驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)秸稈根茬切斷裝置，進(jìn)行了深

2、入的理論分析和系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，并獲得以下結(jié)論和成果： (1)提出了粗粉碎秸稈、免耕播種同時(shí)切斷播種帶上秸稈和根茬的小麥免耕作業(yè)方式，研制出小麥免耕播種機(jī)的斜置驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)秸稈根茬切斷裝置。該裝置在作業(yè)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)刀切斷播種帶上的秸稈和根茬，并把播種帶上切斷的秸稈推向種行兩側(cè)或與土壤混合，將地表土壤疏松切碎，開(kāi)出一定寬度的溝槽，攪動(dòng)土壤少，可創(chuàng)造良好的種床條件。經(jīng)室內(nèi)土槽試驗(yàn)以及田間生產(chǎn)試驗(yàn)證明，斜置驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)刀秸稈根茬切斷原理新穎

3、，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，工作可靠具有創(chuàng)新性，有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究的意義。 (2)設(shè)計(jì)制作了用于室內(nèi)土槽試驗(yàn)研究的秸稈根茬切斷試驗(yàn)裝置。室內(nèi)土槽試驗(yàn)表明，在刀軸轉(zhuǎn)速為350r/min，機(jī)器前進(jìn)速度為0.65m/s時(shí)，土壤地表為有秸稈有根茬，垂直缺口圓盤(pán)刀消耗的功率是垂直全緣圓盤(pán)刀消耗功率的45％；斜置驅(qū)動(dòng)缺口圓盤(pán)功率消耗為1.71kW，相對(duì)于垂直缺口圓盤(pán)刀提高了12.5％；當(dāng)?shù)遁S轉(zhuǎn)速大于350r/min即圓盤(pán)圓周速度大于7.4m/s時(shí)，缺口圓

4、盤(pán)刀秸稈切斷率和根茬切斷率達(dá)到97％以上；通過(guò)試驗(yàn)建立了斜置驅(qū)動(dòng)缺口圓盤(pán)秸稈根茬切斷裝置的功耗模型。 (3)建立了斜置驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)刀的幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型，根據(jù)數(shù)學(xué)模型得出斜置驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)刀外圓上點(diǎn)繞刀軸的回轉(zhuǎn)半徑的變化規(guī)律，圓盤(pán)刀對(duì)秸稈、根茬和土壤切削為斜切；圓盤(pán)刀上的點(diǎn)在切削過(guò)程中相對(duì)土壤表面產(chǎn)生沿溝寬方向的速度，推動(dòng)土壤表面切碎秸稈向種行兩側(cè)運(yùn)動(dòng)。利用數(shù)學(xué)模型分析了圓盤(pán)刀在刀軸上的三種排列方案，選擇出分線(xiàn)排列對(duì)稱(chēng)配置方案，較好的解

5、決了刀軸平衡和“最短距離”的矛盾。 (4)利用驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)秸稈根茬切斷裝置和弧形箭鏟施肥開(kāi)溝器，研制出斜置驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)小麥免耕播種機(jī)一臺(tái)，田間試驗(yàn)表明：在粉碎秸稈覆蓋和根茬未處理田間，播種機(jī)具有良好的通過(guò)性能；單個(gè)驅(qū)動(dòng)圓盤(pán)對(duì)土壤的垂直載荷小于60kg，入土性能較好；刀軸工作轉(zhuǎn)速為305r/min，減少了機(jī)器的振動(dòng)、噪音和粉塵，作業(yè)安全性好；表土動(dòng)土量約占30％，保留秸稈覆蓋地表約占70％，達(dá)到了保護(hù)性耕作窄行作物播種表土破土量小于(30