行间免耕播种机防堵装置设计与试验.pdf

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1、第29卷第18期农业工程学报Vol.29No.18162013年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringSep.2013行间免耕播种机防堵装置设计与试验122222贾洪雷，赵佳乐，姜鑫铭，姜铁军，王玉，郭慧（1.吉林大学工程仿生教育部重点实验室，长春130025；2.吉林大学生物与农业工程学院，长春130025）摘要：针对行间互作和宽窄行交替休闲2种保护性耕作模式缺少配套免耕播种机的现状，该文设计了一种适用于行间互作模式和宽窄行交

2、替休闲模式的免耕播种机防堵装置，其采用组合刀片式结构，具有作业功耗小、秸秆切断率高等优点。通过理论建模和动力学分析相结合的方法对其关键部件秸秆滑切刀片滑切秸秆的过程进行研究，得出秸秆滑切刀片侧切刃最优曲线应为一条等滑切角曲线。通过三因素三水平正交组合试验得出秸秆滑切刀片的最佳参数组合为：作业速度2.1m/s、耕作深度35mm、刀片回旋半径为185mm，并进行验证试验得出秸秆切断率为90.9%，单把刀片功耗为8.15W。该研究可为适用于行间互作或宽窄行交替休闲耕作模式的免耕播种机设计提供参考。关键词：农业机

3、械，设计，试验，秸秆，滑切角，功耗，免耕防堵doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.18.003中图分类号：S223.2文献标志码：A文章编号：1002-6819(2013)-18-0016-10贾洪雷，赵佳乐，姜鑫铭，等.行间免耕播种机防堵装置设计与试验[J].农业工程学报，2013，29(18)：16－25.JiaHonglei,ZhaoJiale,JiangXinming,etal.Designandexperimentofanti-blockingmechanismfo

4、rinter-rowno-tillageseeder[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2013,29(18):16－25.(inChinesewithEnglishabstract)作模式，作业时同时切断秸秆和根茬，耕作深度大，0引言[22-25]土壤扰动量大、能耗高，并不适用于行间互作免保护性耕作模式通过秸秆覆盖还田与免耕播[26-29]耕播种模式和宽窄行交替休闲免耕播种

5、模式。本种等技术可以有效改善土壤结构，增加土壤肥力，文设计一种免耕防堵装置，其采用被动旋转的作业提高降水利用率和粮食产量，但是秋季秸秆还田作方式，并通过组合刀片式结构设计，降低了防堵部业后，地表上覆盖有大量秸秆，地表下残留大量作件入土所需的机具质量，兼具了被动式防堵部件和物根茬，使翌年春季的免耕播种作业易产生秸秆、主动式防堵部件的优点，并且通过对其关键部件秸根茬堵塞开沟装置的问题，因而免耕播种机需在开秆滑切刀片侧切刃曲线的优化设计，使其可在入土[1-3]沟装置之前安装防堵装置用以切断秸秆和根茬。深度不大于

6、40mm的前提下有效切断秸秆，适用于中国的免耕播种模式主要有原垄播种、行间互行间互作免耕播种模式和宽窄行交替休闲免耕播作和宽窄行交替休闲3种模式，其中原垄播种作业，种模式，可有效解决秸秆堵塞的问题。需将秸秆和根茬同时切断，存在秸秆切断率低、功[4-8]1免耕防堵装置设计耗大等问题，而行间互作免耕播种模式和宽窄行交替休闲免耕播种模式作业时可避开原垄地表下1.1免耕防堵秸装置结构及作业原理的作物根茬，只需将覆盖于地表上的秸秆切断即可如图1所示，8把秸秆滑切刀片固定在1个刀有效解决秸秆堵塞问题，是免耕播种作业模

7、式的未盘上，秸秆滑切刀片两两相差45°，每相邻2把秸[9-12]来发展方向。目前的免耕播种机防堵部件主要秆滑切刀片分别位于刀盘两侧，刀盘通过刀轴、轴有被动旋转式圆盘刀和主动旋转式旋耕刀片2种形承、轴承端盖、刀盘架和固定板固连于机架之上。式，其中被动旋转式圆盘刀入土能力差，需要较大作业时，免耕防堵装置安置于开沟装置之前，刀盘[13-17]的机身质量；主动旋转式旋耕刀片对土壤扰动随拖拉机沿X轴正方向前进，并在土壤阻力的作用[18-21]量大、功耗大；且2种防堵部件均基于原垄耕下绕刀轴在XOY平面内顺时针旋转。

8、其关键部件秸秆滑切刀片侧切刃曲线设计为等滑切角曲线，从而收稿日期：2013-04-27修订日期：2013-08-22保证秸秆滑切刀片与秸秆接触后，秸秆在地表与刀基金项目：“十二五”国家科技支撑计划资助项目（2011BAD20B09）片共同作用下静止于地表之上，使秸秆滑切刀片可作者简介：贾洪雷（1957－），男，教授，主要从事保护性耕作及全程顺利完成对秸秆的切割作业。秸秆滑切刀片只将秸机械化方面研究。长春市人民大街，5988号，