葛宜元+王晨超+王洋+周遠(yuǎn)航+邱新偉

摘要秸稈還田機(jī)是耕作機(jī)械的一種，主要為了進(jìn)行保護(hù)性耕作，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，防止土壤沙化、水土流失等現(xiàn)象。但是，我國(guó)秸稈還田機(jī)大部分采用旋耕機(jī)模式進(jìn)行改制，在實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用中效果并不理想。特別對(duì)于東北高寒地區(qū)來(lái)說(shuō)，若把秸稈粉碎還田，則會(huì)造成機(jī)器功率消耗過(guò)大；東北地區(qū)冬季時(shí)間長(zhǎng)、氣溫低，導(dǎo)致秸稈腐蝕不完全，春耕整地期間，造成堵塞、纏繞現(xiàn)象。為此，本文專門針對(duì)東北高寒地區(qū)的氣候及土壤特性，對(duì)秸稈還田機(jī)進(jìn)行改革與創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞秸稈還田機(jī)東北高寒地區(qū)電子控制梳理機(jī)構(gòu)生物腐蝕劑噴灑裝置

基金項(xiàng)目：黑龍江省青年科學(xué)基金項(xiàng)目（QC2011C073）；黑龍江省普通高等學(xué)校青年學(xué)術(shù)骨干支持計(jì)劃項(xiàng)目（1252G058）；黑龍江省高?？萍汲晒a(chǎn)業(yè)化前期研發(fā)培育項(xiàng)目；黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目（201310222051）；佳木斯大學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目資助（Cxtd-2013-01）

作者簡(jiǎn)介：葛宜元（1983-），女，黑龍江人，博士，講師，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事田間機(jī)械及機(jī)械可靠性的研究，E-mail：65696787@qq.com。

0前言

秸稈還田機(jī)是對(duì)收獲后的農(nóng)田殘余秸稈進(jìn)行處理后直接深埋的機(jī)械。據(jù)測(cè)定，濕玉米秸稈含氮量為0.61%，含磷量為0.27%，含鉀量為2.28%。如每畝地還田秸稈1000 kg，則可增加有機(jī)質(zhì)150 kg，每畝地一年若還田鮮玉米秸稈1250 kg，則相當(dāng)于4000 kg土雜肥的有機(jī)質(zhì)含量，含氮、磷、鉀相當(dāng)于18.75 kg碳銨、10 kg過(guò)磷酸鈣和7.65 kg硫酸鉀，還能補(bǔ)充其他多種營(yíng)養(yǎng)元素，故秸稈還田對(duì)于改良土壤有著積極的作用＼[1-5＼]。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)通過(guò)對(duì)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)試站土地進(jìn)行少免耕試驗(yàn)，測(cè)得進(jìn)行秸稈還田后的土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯高于普通耕作的土壤，在0～50 cm土層中，進(jìn)行秸稈還田的土壤含水率比未進(jìn)行秸稈還田的土壤高出1.48%～7.38%，并且可以有效減少化肥的使用，防止土壤板結(jié)等＼[6＼]。

對(duì)于三季或兩季耕作的土地來(lái)說(shuō)，需要在秸稈還田之后進(jìn)行下一季的耕作，這就要求對(duì)秸稈的粉碎較為完全，殘余秸稈長(zhǎng)度不能超過(guò)一定限度，而對(duì)于東北地區(qū)來(lái)說(shuō)，土地進(jìn)行一季度耕作，在進(jìn)行秋收之后，要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的冬季嚴(yán)寒時(shí)段。如果像南方那樣對(duì)秸稈進(jìn)行過(guò)渡粉碎，則會(huì)造成功率消耗增大，增加耕作成本；如果粉碎度達(dá)不到一定標(biāo)準(zhǔn)，又會(huì)造成腐蝕不完全，來(lái)年春耕時(shí)秸稈滿天飛、纏繞機(jī)械的現(xiàn)象。針對(duì)這種情況，提出幾點(diǎn)關(guān)于東北高寒地區(qū)的秸稈還田機(jī)的改革與創(chuàng)新，以期達(dá)到解決問(wèn)題的目的。

1機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的改良

以往秸稈還田機(jī)大部分采用機(jī)械式傳動(dòng)，這種動(dòng)力傳動(dòng)方式在傳動(dòng)過(guò)程中操作不便，其拖拉機(jī)動(dòng)力輸出箱配備的動(dòng)力花鍵鍵數(shù)不同，與秸稈還田機(jī)相連接時(shí)，需要配套鏈接，其動(dòng)力消耗與液壓傳動(dòng)大體相同。

農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作環(huán)境比較惡劣，在傳動(dòng)的過(guò)程中如果無(wú)法做到較好的密封，則會(huì)造成動(dòng)力消耗進(jìn)一步增大，且傳動(dòng)部件會(huì)過(guò)快損壞，達(dá)不到預(yù)期壽命。利用機(jī)械傳動(dòng)，無(wú)法對(duì)機(jī)器轉(zhuǎn)速進(jìn)行無(wú)級(jí)變速控制，工作轉(zhuǎn)速和拖拉機(jī)前進(jìn)速度配合較為困難。

采用液壓傳輸動(dòng)力，可以避免在傳動(dòng)過(guò)程中機(jī)械部件空間結(jié)構(gòu)的影響，在進(jìn)行秸稈還田機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，不必考慮動(dòng)力結(jié)構(gòu)的空間總成，只需在機(jī)器一側(cè)加裝液壓馬達(dá)，解決動(dòng)靜平衡即可。利用液壓傳動(dòng)，最終將流體動(dòng)力轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可以有效節(jié)約機(jī)器的占地空間，減輕機(jī)器總重。

通過(guò)對(duì)液壓油路和PLC電路板、控制軟件、電路線路的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)拖拉機(jī)前進(jìn)的速度與土壤的濕度、堅(jiān)實(shí)度，控制秸稈還田機(jī)刀輥的旋轉(zhuǎn)速度，以期達(dá)到最好的秸稈還田效果。在進(jìn)行工作的時(shí)候，通過(guò)PLC上自動(dòng)程序與手工操作的切換，根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境，進(jìn)行人工控制秸稈還田機(jī)的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)更加惡劣的工作環(huán)境，保障秸稈還田機(jī)的適用范圍。

2秸稈梳理機(jī)構(gòu)

農(nóng)作物進(jìn)行機(jī)械收獲之后（特別是小麥、水稻、大豆、玉米等），從聯(lián)合收獲機(jī)出來(lái)的秸稈往往成行堆放（此處指全喂入式聯(lián)合收獲機(jī)械），在進(jìn)行秸稈還田時(shí)會(huì)將秸稈還田機(jī)頂起，造成無(wú)法入土或入土深度不夠，秸稈還田效果不理想，甚至對(duì)機(jī)器產(chǎn)生損傷。成行秸稈進(jìn)行還田時(shí)，很容易造成秸稈纏繞現(xiàn)象，輕則使秸稈還田機(jī)浮于土壤表面，不能入土，重則與覆蓋裝置產(chǎn)生干擾，增加還田刀的阻力，使其斷裂。增加秸稈還田機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以減輕這種現(xiàn)象，但是旋轉(zhuǎn)速度增加，則會(huì)提高整機(jī)的設(shè)計(jì)、制造成本和耕作成本，而且影響秸稈的覆土填埋效果。

基于此，在秸稈還田機(jī)的前方，增加秸稈梳理機(jī)構(gòu)，如圖2，利用四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鑲有仿形齒的鋼管進(jìn)行左右擺動(dòng)，利用四桿機(jī)構(gòu)的急回特性產(chǎn)生振動(dòng)，將堆積較厚的秸稈進(jìn)行四下拋灑，使其薄而勻地覆蓋在地表，從而減小翻埋難度，進(jìn)而可以降低刀輥轉(zhuǎn)速，節(jié)約耕作成本，仿形齒固定橫梁與秸稈還田機(jī)橫梁用平行四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，在仿形齒橫梁兩端安裝地輪，以達(dá)到仿形效果，在機(jī)器工作期間，保證仿形齒不會(huì)因?yàn)榕c地面接觸而造成損壞，增加其使用壽命，也可以達(dá)到更好的翻埋效果。

3生物腐蝕劑噴灑裝置

東北地區(qū)進(jìn)行秋收之后，在短暫的時(shí)間內(nèi)就進(jìn)入冬季，由于冬季溫度太低，土壤內(nèi)的大部分微生物不再進(jìn)行活動(dòng)，嚴(yán)重影響了秸稈的腐蝕效果。來(lái)年開春，溫度還在較低時(shí)候就需要進(jìn)行整地，大部分秸稈并不能在一個(gè)冬季完全腐蝕，造成了耕作的麻煩。這就需要在秸稈還田之前，在秸稈表面噴灑腐蝕劑。傳統(tǒng)的化學(xué)腐蝕劑使用量大，經(jīng)濟(jì)效果差，且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大破壞，為此，選用生物腐蝕劑。

山東如皋市土肥站殷麗萍等在江安鎮(zhèn)徐柴村針對(duì)不同的生物腐蝕劑進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，篩選了生物腐蝕劑＼[7＼]。傳統(tǒng)工作方式是先用噴灑裝置將生物腐蝕劑和附著物進(jìn)行噴灑，再進(jìn)行下一步工作，其會(huì)對(duì)土壤進(jìn)行兩次碾壓，不利于作物生長(zhǎng)，且費(fèi)工費(fèi)時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益差。

本文在梳理機(jī)構(gòu)和旋耕機(jī)構(gòu)之間加裝了生物腐蝕劑噴灑裝置，如圖3，對(duì)梳理拋灑過(guò)的秸稈噴上生物腐蝕劑。生物腐蝕劑中含有大量的可以在低溫嚴(yán)寒下活動(dòng)的微生物菌類，附著在秸稈表面，利用秋收之后、入冬之前和來(lái)年開春的短暫時(shí)間進(jìn)行快速腐蝕，再加上冬季嚴(yán)寒狀況下的腐蝕，可以在第二年春耕時(shí)將所有秸稈完全降解腐蝕掉。在梳理機(jī)構(gòu)上方安裝光電傳感器，利用其在不同材質(zhì)之間反射與傳輸速度不同的特點(diǎn)，測(cè)定秸稈的厚度，根據(jù)秸稈厚度控制裝置控制電控閥門的開啟大小，進(jìn)而控制生物腐蝕劑的噴灑量，進(jìn)行精確噴灑，降低經(jīng)濟(jì)成本。endprint

4刀輥及連接方式改良

秸稈還田機(jī)的刀輥往往采用實(shí)心鋼材，直徑較小，在刀輥上焊接刀座，通過(guò)螺栓螺母使刀與刀輥連接，在工作過(guò)程中，焊接位置容易開裂，且在工作的過(guò)程中，由于大部分秸稈長(zhǎng)度大于刀輥周長(zhǎng)，容易出現(xiàn)纏草現(xiàn)象，增大功率的損耗，且纏繞現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，無(wú)形中增大刀輥直徑，減小還田刀的入土深度，降低翻埋效果。刀座與刀輥之間進(jìn)行焊接，很難保證刀座垂直于刀輥，且位置偏差較大，不利于動(dòng)靜平衡的保證。以往還田刀以澆鑄或鍛造成型，刀體寬度有限，且大多刀刃呈平面構(gòu)造，在旋轉(zhuǎn)時(shí)很容易掛上秸稈，工作時(shí)會(huì)增大旋耕阻力，功耗增大且容易使刀座焊點(diǎn)開裂。

基于此，采用鋼板軋制或鑄造大直徑刀輥，如圖4，有效解決刀輥纏草現(xiàn)象，并且可以增大刀輥的剛度和強(qiáng)度，減小質(zhì)量，增大秸稈還田機(jī)的壽命。利用刀盤固定還田彎刀，刀盤與刀輥之間進(jìn)行過(guò)渡配合，將刀盤進(jìn)行定位之后，再進(jìn)行焊接，可以有效提高定位精度。在刀輥上焊接刀盤，將埋草刀安裝在刀盤上，可以方便地進(jìn)行裝卸，并且連接可靠性加大。

為了增大還田刀的剛度與強(qiáng)度，將還田刀的固定端進(jìn)行增大，使用壽命大大增加，還田刀的刀刃采用圓弧造型彎轉(zhuǎn)的滑切刃，不將秸稈進(jìn)行切斷，而是利用慣性將秸稈旋進(jìn)土壤，在還田刀出土?xí)r，秸稈順著滑切刃運(yùn)動(dòng)，由于土壤阻力而落入壤土中，進(jìn)行填埋，以達(dá)到減小阻力、節(jié)約成本目的。

5電子傳感器與微型處理器

為了達(dá)到精準(zhǔn)噴施生物腐蝕劑和根據(jù)秸稈厚度控制秸稈還田機(jī)刀輥轉(zhuǎn)速，以達(dá)到更好的翻埋和腐蝕效果的目的，在秸稈還田機(jī)最前部，安裝一排光電傳感器，利用光電傳感器將附著于地面的秸稈厚度測(cè)出，通過(guò)電路將厚度信號(hào)傳導(dǎo)至單片機(jī)微型處理器。微型處理器將信號(hào)進(jìn)行分析處理，根據(jù)地面秸稈的厚度，從輸出端口傳出電信號(hào)，經(jīng)放大器后，將電流進(jìn)行放大，用來(lái)操控電磁液壓閥。電磁液壓閥根據(jù)單片機(jī)微處理器傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的電信號(hào)，控制液體的流量＼[8＼]。

在刀輥前方安裝光電傳感器，將梳理機(jī)構(gòu)拋灑之后的秸稈厚度測(cè)出，將厚度信號(hào)傳輸至單片機(jī)，進(jìn)而控制刀輥的轉(zhuǎn)速。在秸稈量不大時(shí)，可以提高工作速度，根據(jù)機(jī)器前進(jìn)的速度，利用單片機(jī)微處理器控制調(diào)節(jié)生物腐蝕劑噴灑的速度和秸稈還田機(jī)刀輥的轉(zhuǎn)速，以保證在高速作業(yè)的情況下，不影響作業(yè)質(zhì)量。

利用電子傳感處理裝置，根據(jù)地表秸稈厚度的不同，控制刀輥的轉(zhuǎn)速和生物腐蝕劑噴灑速度，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，達(dá)到較好的翻埋和腐蝕效果，為后續(xù)工作提供良好條件，有效地減少了耕作成本。

6結(jié)論

針對(duì)東北高寒地區(qū)應(yīng)用的秸稈還田機(jī)，在結(jié)構(gòu)方面創(chuàng)新地加入秸稈梳理裝置和生物腐蝕劑噴灑裝置，并引入傳感器和電子控制裝置，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，以期能夠達(dá)到更好的翻埋和腐蝕效果。通過(guò)傳感器測(cè)得的秸稈厚度，單片機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析后，控制刀輥的轉(zhuǎn)速，可以達(dá)到更好的翻埋效果，更合理地利用能量，節(jié)約成本。根據(jù)秸稈數(shù)量，改變拖拉機(jī)前進(jìn)速度，只需調(diào)節(jié)單片機(jī)上對(duì)應(yīng)的拖拉機(jī)速度，自動(dòng)控制生物腐蝕劑的噴灑效果和刀輥轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同的土地情況。通過(guò)創(chuàng)新和改造，可以達(dá)到自動(dòng)控制，使秸稈更好地完成翻埋和腐蝕，為春耕做好工作。

參考文獻(xiàn)：

＼[1＼]單鶴翔，盧昌艾，張金濤，等.不同肥力土壤下施氮與玉米秸稈還田對(duì)冬小麥氮素吸收利用的影響＼[J＼].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2012，18（1）：35-41.

＼[2＼]劉世平，聶新濤，張洪程，等.稻麥兩熟條件下不同土壤耕作方式與秸稈還田效應(yīng)分析＼[J＼].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2006，22（7）：48-51.

＼[3＼]吳健生，劉建政，黃秀蘭，等.基于面向?qū)ο蟮耐恋卣韰^(qū)農(nóng)田灌排系統(tǒng)自動(dòng)化識(shí)別＼[J＼].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28（8）：25-31.

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＼[7＼]殷麗萍，丁峰，鄒忠，等.不同種類秸稈腐熟劑應(yīng)用效果對(duì)比研究＼[J＼].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009，（4）：159-160.

＼[8＼]彭宇，王丹.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)綜述＼[J＼].電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2011，25（5）：389-399.（03）endprint

4刀輥及連接方式改良

秸稈還田機(jī)的刀輥往往采用實(shí)心鋼材，直徑較小，在刀輥上焊接刀座，通過(guò)螺栓螺母使刀與刀輥連接，在工作過(guò)程中，焊接位置容易開裂，且在工作的過(guò)程中，由于大部分秸稈長(zhǎng)度大于刀輥周長(zhǎng)，容易出現(xiàn)纏草現(xiàn)象，增大功率的損耗，且纏繞現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，無(wú)形中增大刀輥直徑，減小還田刀的入土深度，降低翻埋效果。刀座與刀輥之間進(jìn)行焊接，很難保證刀座垂直于刀輥，且位置偏差較大，不利于動(dòng)靜平衡的保證。以往還田刀以澆鑄或鍛造成型，刀體寬度有限，且大多刀刃呈平面構(gòu)造，在旋轉(zhuǎn)時(shí)很容易掛上秸稈，工作時(shí)會(huì)增大旋耕阻力，功耗增大且容易使刀座焊點(diǎn)開裂。

基于此，采用鋼板軋制或鑄造大直徑刀輥，如圖4，有效解決刀輥纏草現(xiàn)象，并且可以增大刀輥的剛度和強(qiáng)度，減小質(zhì)量，增大秸稈還田機(jī)的壽命。利用刀盤固定還田彎刀，刀盤與刀輥之間進(jìn)行過(guò)渡配合，將刀盤進(jìn)行定位之后，再進(jìn)行焊接，可以有效提高定位精度。在刀輥上焊接刀盤，將埋草刀安裝在刀盤上，可以方便地進(jìn)行裝卸，并且連接可靠性加大。

為了增大還田刀的剛度與強(qiáng)度，將還田刀的固定端進(jìn)行增大，使用壽命大大增加，還田刀的刀刃采用圓弧造型彎轉(zhuǎn)的滑切刃，不將秸稈進(jìn)行切斷，而是利用慣性將秸稈旋進(jìn)土壤，在還田刀出土?xí)r，秸稈順著滑切刃運(yùn)動(dòng)，由于土壤阻力而落入壤土中，進(jìn)行填埋，以達(dá)到減小阻力、節(jié)約成本目的。

5電子傳感器與微型處理器

為了達(dá)到精準(zhǔn)噴施生物腐蝕劑和根據(jù)秸稈厚度控制秸稈還田機(jī)刀輥轉(zhuǎn)速，以達(dá)到更好的翻埋和腐蝕效果的目的，在秸稈還田機(jī)最前部，安裝一排光電傳感器，利用光電傳感器將附著于地面的秸稈厚度測(cè)出，通過(guò)電路將厚度信號(hào)傳導(dǎo)至單片機(jī)微型處理器。微型處理器將信號(hào)進(jìn)行分析處理，根據(jù)地面秸稈的厚度，從輸出端口傳出電信號(hào)，經(jīng)放大器后，將電流進(jìn)行放大，用來(lái)操控電磁液壓閥。電磁液壓閥根據(jù)單片機(jī)微處理器傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的電信號(hào)，控制液體的流量＼[8＼]。

在刀輥前方安裝光電傳感器，將梳理機(jī)構(gòu)拋灑之后的秸稈厚度測(cè)出，將厚度信號(hào)傳輸至單片機(jī)，進(jìn)而控制刀輥的轉(zhuǎn)速。在秸稈量不大時(shí)，可以提高工作速度，根據(jù)機(jī)器前進(jìn)的速度，利用單片機(jī)微處理器控制調(diào)節(jié)生物腐蝕劑噴灑的速度和秸稈還田機(jī)刀輥的轉(zhuǎn)速，以保證在高速作業(yè)的情況下，不影響作業(yè)質(zhì)量。

利用電子傳感處理裝置，根據(jù)地表秸稈厚度的不同，控制刀輥的轉(zhuǎn)速和生物腐蝕劑噴灑速度，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，達(dá)到較好的翻埋和腐蝕效果，為后續(xù)工作提供良好條件，有效地減少了耕作成本。

6結(jié)論

針對(duì)東北高寒地區(qū)應(yīng)用的秸稈還田機(jī)，在結(jié)構(gòu)方面創(chuàng)新地加入秸稈梳理裝置和生物腐蝕劑噴灑裝置，并引入傳感器和電子控制裝置，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，以期能夠達(dá)到更好的翻埋和腐蝕效果。通過(guò)傳感器測(cè)得的秸稈厚度，單片機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析后，控制刀輥的轉(zhuǎn)速，可以達(dá)到更好的翻埋效果，更合理地利用能量，節(jié)約成本。根據(jù)秸稈數(shù)量，改變拖拉機(jī)前進(jìn)速度，只需調(diào)節(jié)單片機(jī)上對(duì)應(yīng)的拖拉機(jī)速度，自動(dòng)控制生物腐蝕劑的噴灑效果和刀輥轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同的土地情況。通過(guò)創(chuàng)新和改造，可以達(dá)到自動(dòng)控制，使秸稈更好地完成翻埋和腐蝕，為春耕做好工作。

參考文獻(xiàn)：

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4刀輥及連接方式改良

秸稈還田機(jī)的刀輥往往采用實(shí)心鋼材，直徑較小，在刀輥上焊接刀座，通過(guò)螺栓螺母使刀與刀輥連接，在工作過(guò)程中，焊接位置容易開裂，且在工作的過(guò)程中，由于大部分秸稈長(zhǎng)度大于刀輥周長(zhǎng)，容易出現(xiàn)纏草現(xiàn)象，增大功率的損耗，且纏繞現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，無(wú)形中增大刀輥直徑，減小還田刀的入土深度，降低翻埋效果。刀座與刀輥之間進(jìn)行焊接，很難保證刀座垂直于刀輥，且位置偏差較大，不利于動(dòng)靜平衡的保證。以往還田刀以澆鑄或鍛造成型，刀體寬度有限，且大多刀刃呈平面構(gòu)造，在旋轉(zhuǎn)時(shí)很容易掛上秸稈，工作時(shí)會(huì)增大旋耕阻力，功耗增大且容易使刀座焊點(diǎn)開裂。

基于此，采用鋼板軋制或鑄造大直徑刀輥，如圖4，有效解決刀輥纏草現(xiàn)象，并且可以增大刀輥的剛度和強(qiáng)度，減小質(zhì)量，增大秸稈還田機(jī)的壽命。利用刀盤固定還田彎刀，刀盤與刀輥之間進(jìn)行過(guò)渡配合，將刀盤進(jìn)行定位之后，再進(jìn)行焊接，可以有效提高定位精度。在刀輥上焊接刀盤，將埋草刀安裝在刀盤上，可以方便地進(jìn)行裝卸，并且連接可靠性加大。

為了增大還田刀的剛度與強(qiáng)度，將還田刀的固定端進(jìn)行增大，使用壽命大大增加，還田刀的刀刃采用圓弧造型彎轉(zhuǎn)的滑切刃，不將秸稈進(jìn)行切斷，而是利用慣性將秸稈旋進(jìn)土壤，在還田刀出土?xí)r，秸稈順著滑切刃運(yùn)動(dòng)，由于土壤阻力而落入壤土中，進(jìn)行填埋，以達(dá)到減小阻力、節(jié)約成本目的。

5電子傳感器與微型處理器

為了達(dá)到精準(zhǔn)噴施生物腐蝕劑和根據(jù)秸稈厚度控制秸稈還田機(jī)刀輥轉(zhuǎn)速，以達(dá)到更好的翻埋和腐蝕效果的目的，在秸稈還田機(jī)最前部，安裝一排光電傳感器，利用光電傳感器將附著于地面的秸稈厚度測(cè)出，通過(guò)電路將厚度信號(hào)傳導(dǎo)至單片機(jī)微型處理器。微型處理器將信號(hào)進(jìn)行分析處理，根據(jù)地面秸稈的厚度，從輸出端口傳出電信號(hào)，經(jīng)放大器后，將電流進(jìn)行放大，用來(lái)操控電磁液壓閥。電磁液壓閥根據(jù)單片機(jī)微處理器傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的電信號(hào)，控制液體的流量＼[8＼]。

在刀輥前方安裝光電傳感器，將梳理機(jī)構(gòu)拋灑之后的秸稈厚度測(cè)出，將厚度信號(hào)傳輸至單片機(jī)，進(jìn)而控制刀輥的轉(zhuǎn)速。在秸稈量不大時(shí)，可以提高工作速度，根據(jù)機(jī)器前進(jìn)的速度，利用單片機(jī)微處理器控制調(diào)節(jié)生物腐蝕劑噴灑的速度和秸稈還田機(jī)刀輥的轉(zhuǎn)速，以保證在高速作業(yè)的情況下，不影響作業(yè)質(zhì)量。

利用電子傳感處理裝置，根據(jù)地表秸稈厚度的不同，控制刀輥的轉(zhuǎn)速和生物腐蝕劑噴灑速度，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，達(dá)到較好的翻埋和腐蝕效果，為后續(xù)工作提供良好條件，有效地減少了耕作成本。

6結(jié)論

針對(duì)東北高寒地區(qū)應(yīng)用的秸稈還田機(jī)，在結(jié)構(gòu)方面創(chuàng)新地加入秸稈梳理裝置和生物腐蝕劑噴灑裝置，并引入傳感器和電子控制裝置，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)，以期能夠達(dá)到更好的翻埋和腐蝕效果。通過(guò)傳感器測(cè)得的秸稈厚度，單片機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析后，控制刀輥的轉(zhuǎn)速，可以達(dá)到更好的翻埋效果，更合理地利用能量，節(jié)約成本。根據(jù)秸稈數(shù)量，改變拖拉機(jī)前進(jìn)速度，只需調(diào)節(jié)單片機(jī)上對(duì)應(yīng)的拖拉機(jī)速度，自動(dòng)控制生物腐蝕劑的噴灑效果和刀輥轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)不同的土地情況。通過(guò)創(chuàng)新和改造，可以達(dá)到自動(dòng)控制，使秸稈更好地完成翻埋和腐蝕，為春耕做好工作。

參考文獻(xiàn)：

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