阿基米德螺线型破茬开沟和切拨防堵装置的设计与试验.pdf

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1、第3I卷第17期102015年9月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringvol-31NO．17Sep．2015阿基米德螺线型破茬开沟和切拨防堵装置的设计与试验林静1，李宝筏1，李宏哲2(1．沈阳农业大学工程学院，沈阳110866；2．铁岭县农机化技术推广服务站，铁岭112600)摘要：针对东北保护性耕作区玉米垄作农业技术对研发免耕播种机的要求，该文以阿基米德螺线为基础，分析了缺I=1圆盘刀破茬性能和理想种床对破茬刀的技术要求

2、，进行了阿基米德螺线型缺口圆盘破茬刀的结构优化以及最优参数的优选，研制了破茬开沟和切拨防堵装置。田间试验表明，破茬开沟装置能开出“v”形沟，2片螺线型缺口圆盘刀直径为350innl、入土深度为40inl／1时，播种开沟宽度为28mm；切拨防堵装置单片圆盘破茬装置质量为113kg、破茬深度为70～100mm时，开沟宽度为40～50mill，清垄部件清垄宽度为210turn，均达到了农业技术要求。同时，确定提高破茬率切拨防堵装置的最佳工作参数：机器前进速度为2．22rrgs，配质量为113kg，破茬圆盘刀入土深度

3、为7．50cm；得出各因素对破茬率影响的主次顺序为机器配质量>机器前进速度>入土深度。该研究为高留茬模式和高留茬碎杆覆盖模式的保护性耕作地区的免耕播种作业提供了参考。关键词：农业机械；设计；优化；阿基米德螺线；圆盘破茬刀；破茬开沟装置；切拔防堵装置doi：10．11975／j．issn．1002-6819．2015．17．002中图分类号：$223．2文献标志码：A文章编号：1002—6819(2015)一17—0010—10林静，李宝筏，李宏哲．阿基米德螺线型破茬开沟和切拨防堵装置的设计与试验[J]．农业工

4、程学报，2015，31(17)：10—19．doff10．11975巧．issn．1002—6819．2015．17．002http：J／www．tcsae，orgLinJing，LiBaofa，LiHongzhe．DesignandexperimentofArchimedesspiraltypestubblebreakingditchingdeviceandstubblebreakingantiblockingdevice[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgricu

5、lturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2015。3lfl7)：10一19．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2015．17．002http：／／www．tcsae．org0引言东北玉米免耕播种主要模式是在原垄上播种，垄作耕法是中国东北地区行之有效并沿用至今的抗旱防涝的耕作方法。由于气候和自然条件所决定，东北大部分地区仍将继续垄作耕法。在垄作的情况下免耕播种，可提高地温。近年曾推广条

6、带旋耕式免耕播种机“2BM．2”型和“1M／2BF．2”型免耕联合精播机。由于旋耕，根茬被打碎防堵性能好，土壤耕作强度指标为彳为6．5～7．8【l。2]，土壤耕作强度大，破坏原垄、形成新沟，失去垄作优势。生产上应用的2BMZF一2型免耕指夹式精量施肥播种机，东北地区约有3000台，采用国外圆盘破茬部件，土壤耕作强度指标2--1，减轻了土壤耕作强度，未见新沟。但是由于两行机采用了1000kg的整机质量，对土壤的压实太大【34】，垄台几乎被压平，轮辙压实严重影响玉米根系的生长。许多厂家仿制的整机质量在不断加大，整

7、机质量达到l2001500kg，不但失去垄作优势、增加土壤硬度，而且制造成本加大，每台机器约6．5万元，使田间作业成本大大提高[5一们。目前还没有真正的原垄玉米根茬播种的免耕播种机，国内研制的玉米免耕播种机在收稿日期：2015-06—28修订日期：2015-07-15基金项目：国家自然科学基金资助项目“机械免耕播种切拨防堵装置的工作机理与参数优化研究”(51275318)；公益性行业(农业)科研专项“旱地合理耕层构建技术指标研究”(201503116)。作者简介：林静，女，辽宁昌图人，教授，博士生导师，主要从

8、事旱作农业机械化及智能化装备研究。沈阳沈阳农业大学工程学院，110866。Emaihsynydxlj69@163corn工作性能上尚未达到播种质量的农艺要求，且播种生产率不高，主要原因是没有合适的破茬清垄装置【l卜¨J。目前免耕播种机防堵装置主要有被动式和主动式2种类型[16-171。被动式防堵装置如Siemens等[18】设计的橡胶轮齿式秸秆残茬处理装置，谷褐白等【191研制的曲面型分草器，施森宝