双轴旋耕施肥播种复式作业技术研究与试验

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1、2015年8月农机化研究第8期双轴旋耕施肥播种复式作业技术研究与试验朱松，金亦富，张瑞宏，缪宏，张剑峰，陶德清(扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127)摘要:针对秸秆全量还田对耕深的要求，分析了双轴分层旋耕技术的可行性，设计了一种双轴旋耕施肥播种复式作业机。该机采用双轴Z形阶梯状立体空间布置结构和双轴分层旋耕切土工艺，实现了深旋耕及秸秆深埋技术的突破，平均耕深大于20cm，耕深稳定性约为90%。该机实现了深旋耕、碎土、施肥播种一次性作业，大大节省了耕作能耗和成本。关键词:分层旋耕;施肥;播种;复式作业;双轴中图分类号:S222．4文献标识

2、码:A文章编号:1003－188X(2015)08－0166－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.08.037机牵引旋耕机进行破土、碎土和耙地;拖拉机牵引播0引言种机进行播种作业。20cm耕深能将秸秆与足够的泥目前，秸秆全量还田耕作发展很快，其可以增加土混合，使土壤中的秸秆比例小，避免了由于土壤中土壤的有机质，防止土壤板结，实现农业的可持续性秸秆比例太高而影响作物生长的问题，最终达到秸秆发展。特别是江苏省早已将秸秆禁烧写进了相关地无副作用全量还田的目的。但农场整个耕作工艺分方法规。尽管秸秆的燃料化、饲料化、颗粒肥料

3、化也为3道工序，工序复杂、生产效率低、劳动强度大，要发展很快，但其总体规模不大，最终秸秆的绝大多数在犁耕工艺上开发复式作业功能是很困难的，因为犁［1］［5］去处仍然是还田。的结构纵向很长，结构上难以实现。所以，只有从江苏地区秸秆还田耕作分为农场和农村两种作旋耕机上发展复式作业，通过增加旋耕机功率来加大业方法。农村采用撒种后直接用手扶拖拉机牵引旋旋耕深度，同时解决旋耕缠草、复式作业的协调性及耕机进行旋耕作业，一次完成，复式作业程度高，可减大耕深节能等问题，才能够解决秸秆全量还田的复式［6］少人工、节约成本;但由于该工艺耕深一般不足作业问题。所以

4、，适应秸秆全量还田的大功率、大［2］12cm，大量前茬的秸秆被埋在不足12cm的土壤里，耕深旋耕复式作业机具的研制就显得十分迫切。将会造成耕作层中秸秆和土壤的比例增高。秸秆在增大旋耕机的耕深主要有两种方案:最简单的方土壤中腐化之前要吸收氮肥，特别是江苏地区一般是案是采用回转半径更大的旋耕刀，然而刀轴的扭矩和稻后麦，播种后冬天气温低，秸秆不能在年前腐化。旋耕刀回转半径的平方成正比，大的回转半径会导致来年春天正赶上小麦快速生长需要大量肥料时，而秸刀轴的扭矩过大，从而对刀轴、刀座和旋耕刀的材料、秆在此温度正适宜腐化而吸收氮肥，造成与小麦争肥热处理和

5、焊接提出了更高的技术要求，大大增加了加［1，3］［1，4，7］的局面，严重影响小麦生长发育。秸秆和土壤的工难度和加工成本。另一种方案是采用的双轴比例太高还会造成耕作层土壤密度过小、土质疏松、分层旋耕，然而双轴分层切削旋耕必须解决旋耕机的保水性差，遇到干旱气候将会导致小麦大量减产。后旋耕刀轴入土问题。由于后旋耕刀轴安装高度必以盐城地区的大丰农场为例，其耕作工艺路线须低于前旋耕刀轴，将引起现有的双轴旋耕机后刀轴是:拖拉机牵引五华犁进行深耕，耕深达20cm;拖拉传动箱在未耕土壤中滑行，导致后旋耕刀轴难以入土，耕作深度难以增加。收稿日期:2014－0

6、8－16基金项目:江苏省科技支撑计划(农业)项目(BE2014356);江苏省农1机具总体设计机三新工程项目(NJ2012－11);江苏省科技支撑计划(社会发展)项目(BE2013677)本机具针对秸秆全量还田对耕深的要求，采用双作者简介:朱松(1986－)，男，江苏泗阳人，硕士研究生，(E－mail)轴分层旋耕切土的方法，成功实现了秸秆全量还田的zhusong1118@126．com。大耕深旋耕复式作业。双轴旋耕施肥播种复式作业通讯作者:张瑞宏(1960－)，男，江苏扬州人，教授，博士生导师，(E－mail)zhang－rh@163．com

7、。机主要由动力传输部分、旋耕部分及施肥播种部分组·166·2015年8月农机化研究第8期成，结构如图1所示。其主要由机架、悬挂架、中间传给前后刀轴及旋耕刀。动箱、前后刀轴传动箱、前后旋耕刀轴及旋耕刀、万向表1主要技术参数节、动力输入轴等组成。Table1Maintechnicalparameters双轴旋耕施肥播种复式作业机主要技术参数如项目名称单位参数表1所示。作业幅宽cm200动力输出轴转速r/min720施肥行数行102900最大施肥量kg/hm排肥器数量只1030．18肥箱容积m播种行数行122450最大播种量kg/hm排种器数量只1

8、230．18种箱容积m旋耕刀型号IT225前轴刀片数量把64前轴刀辊转速r/min240后轴刀片数量把58后刀辊转速r/min2402关键部件设计2．1旋耕机构的设