鄭　侃，何　進(jìn)，王慶杰，李問(wèn)盈，章志強(qiáng)

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院/現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備優(yōu)化設(shè)計(jì)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　100083)

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聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)具的研究現(xiàn)狀

鄭侃，何進(jìn)，王慶杰，李問(wèn)盈，章志強(qiáng)

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院/現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備優(yōu)化設(shè)計(jì)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083)

摘要：聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)具有保護(hù)土壤、效率高、成本低、空氣污染少等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于促進(jìn)保護(hù)性耕作及發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)具有重要的意義。為此，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外典型的聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)與圓盤耙聯(lián)合整地機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并對(duì)同類機(jī)器進(jìn)行了對(duì)比分析，指出了現(xiàn)有的聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)存在的缺陷和研究不足等問(wèn)題，為聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)的研究提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)工程；聯(lián)合整地機(jī)；現(xiàn)狀

0引言

土壤是農(nóng)作物生長(zhǎng)的最基礎(chǔ)條件，機(jī)械耕整地作業(yè)是指使用各種農(nóng)業(yè)機(jī)械對(duì)土壤進(jìn)行翻耕、疏松、細(xì)碎、平整和壓實(shí)等處理，以改善土壤的物理性質(zhì)和自然條件，為下一步播種施肥和種子生長(zhǎng)提供良好的土壤環(huán)境條件，從而達(dá)到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的目的[1-6]。傳統(tǒng)的機(jī)械耕整農(nóng)田，拖拉機(jī)需要掛接犁、深松鏟、旋耕機(jī)、耙、鎮(zhèn)壓器及起壟機(jī)等不同機(jī)具多次作業(yè)才能加工出合格的苗床。拖拉機(jī)和機(jī)具進(jìn)地次數(shù)多，對(duì)土壤壓實(shí)程度團(tuán)粒結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，長(zhǎng)期以往會(huì)導(dǎo)致土壤肥沃性退化和沙化，農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量逐年降低，且作業(yè)效率低、周期長(zhǎng)，不利于搶農(nóng)時(shí)[7-8]。

隨著大馬力動(dòng)力機(jī)械的研制、傳統(tǒng)單一整地機(jī)械的逐漸淘汰，聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)成為整地機(jī)械發(fā)展的重要方向，機(jī)具能在土壤適宜的條件下只需一次下地作業(yè)即可達(dá)到種子播前整地的要求。美國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)及日本等國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展起步早，從20世紀(jì)60年代開(kāi)始研制推廣聯(lián)合整地機(jī)械，現(xiàn)已擁有性能結(jié)構(gòu)較成熟的大型聯(lián)合整地機(jī)械。我國(guó)從20世紀(jì)70年代中期，從國(guó)外引進(jìn)并自主研發(fā)聯(lián)合整地機(jī)械，相比國(guó)外先進(jìn)的聯(lián)合整地機(jī)具有一定的差距，仍需要長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)研制符合我國(guó)國(guó)情的先進(jìn)聯(lián)合整地機(jī)[9-10]。因此，了解和掌握聯(lián)合整地機(jī)具作業(yè)技術(shù)的主要特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，以及探討其存在的主要問(wèn)題，對(duì)我國(guó)聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)的研究和推廣具有重要的意義。

1聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn)

聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)能使土壤形成一個(gè)由細(xì)碎土壤構(gòu)成且表層覆蓋有粗土的理想苗床，奠定了種子生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。一般的聯(lián)合整地機(jī)都有深松部件，可打破板結(jié)層加深耕作層，促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)，增加植物的抗倒伏和產(chǎn)量[11]。與目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用的傳統(tǒng)整地方法比較，聯(lián)合整地機(jī)具有以下主要技術(shù)特點(diǎn)[12-14]：①保護(hù)土壤。減少農(nóng)機(jī)具進(jìn)地作業(yè)次數(shù)，從而降低拖拉機(jī)對(duì)土壤的破壞，保護(hù)土壤中的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，降低土壤板結(jié)。②作業(yè)效率提高。有利于搶農(nóng)時(shí)，使整地時(shí)間相對(duì)縮短了7～10天，相對(duì)增加作物生長(zhǎng)周期以及年有效積溫。③節(jié)省油料降低作業(yè)成本。與傳統(tǒng)的翻、耙、壓?jiǎn)雾?xiàng)依次作業(yè)工序相比可節(jié)省油料15kg/hm2左右，降低油耗21.7%～40%。④減少環(huán)境污染。聯(lián)合整地機(jī)作業(yè)次數(shù)減少，即減少了拖拉機(jī)廢氣排放量。

2旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)研究現(xiàn)狀

目前，各國(guó)所使用的聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)種類繁多，按照主要工作的部件可以分為兩大類：旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)；圓盤耙聯(lián)合整地機(jī)[15-16]。所謂旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)是指在旋耕機(jī)上附加上滅茬、深松、粉碎、起壟或者鎮(zhèn)壓器等部件，通過(guò)旋耕機(jī)與1個(gè)及以上不同工作部件的組合搭配，可以組合成不同種類的旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)，這類機(jī)器機(jī)身較短，一般與拖拉機(jī)懸掛連接，主要適用于北方干旱、半干旱地區(qū)壟作或平作聯(lián)合整地作業(yè)。按照主要工作部件的作業(yè)順序可以將旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)分為：深松旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)、滅茬旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)、滅茬深松旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)及秸稈粉碎還田旋耕機(jī)。

2.1深松旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)

深松旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)采用深松、旋耕兩項(xiàng)核心技術(shù)，主要的工作部件有深松鏟、旋耕刀輥和平整鎮(zhèn)壓裝置。機(jī)器的特點(diǎn)是深松鏟安裝在旋耕刀輥前方的機(jī)架上，旋耕刀輥后方設(shè)有平土拖板或者鎮(zhèn)壓輥，旋耕刀輥轉(zhuǎn)速一般為200～400r/min。工作時(shí)，機(jī)具前方的深松鏟對(duì)中下層土壤疏松，以打破堅(jiān)硬的犁底層，增加土壤的透氣性和透水性，拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)旋耕刀將深松后凹凸不平的地表松碎平整，機(jī)具后方的平土拖板或者鎮(zhèn)壓輥對(duì)細(xì)碎的土壤壓實(shí)，為種子生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境。

現(xiàn)有這類機(jī)器主要代表有約翰·迪爾公司研制的1SL系列深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)[17]，如圖1所示。該機(jī)主要組成部件：懸掛架、傳動(dòng)箱、深松鏟總成、臥式旋耕裝置、IT245旋耕彎刀、平土拖板和限深輪。其中，1SL-200B型深松旋耕機(jī)幅寬為2m，深松鏟機(jī)架前面3個(gè)、后面2個(gè)對(duì)稱分布，旋耕刀對(duì)稱安裝在刀輥上，需要?jiǎng)恿?4.6～89.5kW；而1SL-230A型與1SL-200B型參數(shù)不同的在于深松鏟有6個(gè)，旋耕刀有62把，需要?jiǎng)恿?8.3～100.7kW。庫(kù)恩公司生產(chǎn)的DC301型聯(lián)合整地機(jī)[18]，如圖2所示。

圖1　約翰·迪爾1SL系列深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)

圖2　庫(kù)恩DC301聯(lián)合整地機(jī)

該機(jī)需要89.5～111.9kW的動(dòng)力，幅寬為3m，由4個(gè)深松鏟對(duì)稱分布安裝在三角形懸掛架上，在深松鏟的后方是由10個(gè)旋轉(zhuǎn)刀軸20把旋耕刀組成的HR303型立式旋耕機(jī)。立式旋耕機(jī)的動(dòng)力由中間齒輪向兩側(cè)齒輪傳動(dòng)，鎮(zhèn)壓器為帶齒鎮(zhèn)壓輥。山東大華機(jī)械有限公司生產(chǎn)的1SZL-230深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)[19]，如圖3所示。該機(jī)對(duì)稱分布的4個(gè)深松鏟均采用弧面倒梯型設(shè)計(jì)，作業(yè)時(shí)不亂土層，作業(yè)阻力減小，能夠?qū)崿F(xiàn)全方位深松；松土作業(yè)后地表平整，形成貫通作業(yè)行的鼠道，機(jī)器作業(yè)面較廣，尤其適用于秸稈覆蓋量較大的地塊。

圖3　1SZL-230深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)

2.2滅茬旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)

滅茬旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)在滅茬旋耕機(jī)的后部增設(shè)起壟裝置，可以一次完成滅茬、旋耕、起壟及鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)。該機(jī)通常是在機(jī)器前面設(shè)置滅茬刀輥，后面設(shè)置旋耕刀輥，起壟鎮(zhèn)壓部件放在機(jī)器的最后部。其滅茬刀輥轉(zhuǎn)速在300r/min左右，轉(zhuǎn)向一般與旋耕刀輥轉(zhuǎn)向相同且為正轉(zhuǎn)，并在土壤里進(jìn)行有支撐切割；旋耕刀的排列常用多頭螺旋排列，有效地避免了旋耕后地表不平的現(xiàn)象。機(jī)器的工作原理：拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)滅茬刀輥旋耕刀輥旋轉(zhuǎn)，滅茬刀將作物的根茬打碎；旋耕刀進(jìn)行碎土平整并混合作物有機(jī)質(zhì)，最后對(duì)作業(yè)過(guò)的土壤起壟、鎮(zhèn)壓完成田間整地，特別適用玉米、棉花等粗大根茬作物。若田間整地?zé)o需起壟，可以將起壟裝置拆除用做滅茬旋耕機(jī)使用。

現(xiàn)有的機(jī)型有鐵嶺壟上行機(jī)械有限公司研制的1GZM-180型聯(lián)合整地機(jī)[20]，如圖4所示。其主要由滅茬裝置、旋耕裝置、起壟裝置及鎮(zhèn)壓輥組成。機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是動(dòng)力由拖拉機(jī)主軸傳輸給傳動(dòng)箱，傳動(dòng)箱中的錐形齒輪通過(guò)左右兩側(cè)的傳輸軸及齒輪組將動(dòng)力分別傳輸給旋耕裝置和滅茬裝置，機(jī)器后方配有鎮(zhèn)壓輥。機(jī)器采用齒輪傳動(dòng)，增加了機(jī)器的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)增加了機(jī)器的成本。張欣悅、李連豪等人研究設(shè)計(jì)的1GSZ-350型滅茬旋耕聯(lián)合整地機(jī)[21]，機(jī)器的動(dòng)力輸入先經(jīng)過(guò)一個(gè)主變速箱后經(jīng)過(guò)由旋耕變速箱和滅茬變速箱組成的兩個(gè)副變速箱，經(jīng)過(guò)副變速箱變速驅(qū)動(dòng)滅茬刀輥和旋耕刀輥轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)更為可靠；但機(jī)器較為復(fù)雜，后部的深松起壟鏟，既能起到深松作用打破犁底層，又能同時(shí)起壟，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。

圖4　1GZM-180型聯(lián)合整地機(jī)

2.3滅茬深松旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)

滅茬深松旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)在滅茬旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)深松鏟，以減少土壤的耕作次數(shù)，深松鏟安裝在旋耕刀輥的前方或后方，并在相鄰兩個(gè)起壟鏵中線的前方。

比較典型的機(jī)器有黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)用研究所研制的SGTN-490型滅茬旋耕聯(lián)合整地機(jī)[22]，如圖5所示。

圖5　SGTN-490型滅茬旋耕聯(lián)合整地機(jī)

其主要工作部件包括采用正轉(zhuǎn)的滅茬、旋耕部件、深松部件、翼鏟式起壟鏵及壟體鎮(zhèn)壓輥。機(jī)器滅茬傳動(dòng)裝置采用內(nèi)置設(shè)計(jì)，可以有效避免兩側(cè)設(shè)計(jì)出現(xiàn)的破壞壟溝現(xiàn)象。哈爾濱市農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所與黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)聯(lián)合研制的1ZQHF-350/5型前后分置懸掛式聯(lián)合整地機(jī)[23]，其主要的特點(diǎn)是滅茬裝置與深松裝置懸掛在拖拉機(jī)前方，并通過(guò)滅茬傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳輸給滅茬裝置中，松土鏟、旋耕裝置、起壟鏵及鎮(zhèn)壓裝置依次掛接在拖拉機(jī)后部，這樣設(shè)計(jì)可以減少機(jī)器后懸掛對(duì)拖拉機(jī)穩(wěn)定性的影響，減少了作物殘茬對(duì)拖拉機(jī)輪胎的損傷，降低了整機(jī)的質(zhì)量；但由于滅茬裝置前置，作業(yè)時(shí)易揚(yáng)起灰塵影響駕駛員視野，影響作業(yè)質(zhì)量。車剛、張偉等人設(shè)計(jì)的1ZLZQ-4.2型聯(lián)合作業(yè)機(jī)[24]，主要由自驅(qū)動(dòng)弧形齒盤式破茬器、深松鏟、旋耕部件、起壟器、壟體整形板組成。該機(jī)設(shè)計(jì)以節(jié)省能耗為目的，將直徑為1 400mm的盤式破茬裝置的滑動(dòng)阻力變?yōu)闈L動(dòng)阻力，并作為驅(qū)動(dòng)軸將其產(chǎn)生的扭矩用以驅(qū)動(dòng)旋耕刀軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器的滅茬旋耕功能。

2.4秸稈粉碎還田旋耕機(jī)

秸稈粉碎還田旋耕機(jī)采用秸稈粉碎、旋耕兩項(xiàng)技術(shù)，一般用于小麥、水稻等作物秸稈的粉碎還田旋耕，機(jī)器一般屬于無(wú)支撐切割，粉碎刀的轉(zhuǎn)速在1 200r/min以上，且為反轉(zhuǎn)。工作原理：粉碎裝置先將秸稈粉碎成長(zhǎng)度在100mm以下，旋耕裝置將粉碎得秸稈與土壤均勻混合還田。

徐州市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站研制的1JHG-180型秸稈粉碎還田旋耕機(jī)[25-26]，如圖6所示。其主要結(jié)構(gòu)包括懸掛架、中間傳動(dòng)箱、側(cè)邊齒輪箱、粉碎裝置、旋耕裝置及扶平板。該機(jī)的工作原理：拖拉機(jī)動(dòng)力傳輸給中間傳動(dòng)箱，中間傳動(dòng)箱一路經(jīng)降速帶動(dòng)旋耕刀軸正轉(zhuǎn)；另一路通過(guò)左側(cè)的萬(wàn)向節(jié)將動(dòng)力傳給側(cè)邊齒輪箱，經(jīng)加速后帶動(dòng)粉碎刀輥高速反向旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的粉碎刀將秸稈粉碎，旋耕刀旋轉(zhuǎn)切碎土壤與粉碎的秸稈混合。

圖6　1JHG-180型秸稈粉碎還田旋耕機(jī)

表1為旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)性能對(duì)比。由表1可知：深松旋耕聯(lián)合整地作業(yè)及滅茬深松旋耕起壟聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)都安裝有深松部件，因此適用于常年使用翻耕的田地，有利于增加耕作層；但機(jī)器需要的動(dòng)力在74.6kW以上，作業(yè)成本較高，作業(yè)幅寬2～5m之間，作業(yè)效率較高。滅茬旋耕起壟聯(lián)合整地作業(yè)以及秸稈粉碎還田旋耕聯(lián)合整地作業(yè)，機(jī)器所需動(dòng)力較小為74.6kW左右，適應(yīng)我國(guó)北方拖拉機(jī)動(dòng)力配備情況。滅茬深松旋耕起壟聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)與滅茬旋耕起壟聯(lián)合整地作業(yè)由于有滅茬裝置更適應(yīng)秸稈粗大作物，如玉米、棉花等；另外，兩種較常用小麥及水稻作物。

3圓盤耙聯(lián)合整地機(jī)研究現(xiàn)狀

圓盤耙聯(lián)合整地機(jī)指的是采用圓盤耙組、深松鏟、淺松鏟、合墑器及鎮(zhèn)壓碎土輥等部件，一次田間作業(yè)便可完成松土、碎土、平整和鎮(zhèn)壓等工序，相當(dāng)于常規(guī)耙地整地機(jī)具3～4遍的作業(yè)效果。由于機(jī)器的長(zhǎng)、寬度較大，多采用牽引式或半懸掛式與拖拉機(jī)連接。根據(jù)安裝結(jié)構(gòu)可以分為：耙—松聯(lián)合整地機(jī)、松-耙聯(lián)合整地機(jī)與耙—松—耙聯(lián)合整地機(jī)3大類。

表1　旋耕聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)性能對(duì)比

3.1耙—松聯(lián)合整地機(jī)

耙—松聯(lián)合整地機(jī)主要結(jié)構(gòu)包括單排或者X形雙排的圓盤耙組在機(jī)器前方，圓盤耙組采用對(duì)置安裝，耙組偏角為11°～20°，松土鏟在中間，合墑裝置與碎土輥在機(jī)器后方。主要工作原理：首先，圓盤耙組滅茬碎土并使秸稈與土壤均勻混合；隨后，松土鏟鏟斷雜草根莖，并打破犁底層加深耕作層，合墑裝置整平前兩道工序形成的凹凸地表，防止松后跑墑；最后，碎土輥進(jìn)一步壓碎土塊，并壓實(shí)土壤，有利于保墑。如約翰·迪爾公司生產(chǎn)的2730系列聯(lián)合整地機(jī)有7、9把深松鏟剛性機(jī)架，9、11、13把深松鏟折疊機(jī)架5種型號(hào)[27]，如圖7所示。其主要工作部件有X形圓盤耙組、深松鏟、圓盤式合墑器及碎土輥，圓盤耙可以通過(guò)液壓控制圓盤耙組的耙深。針對(duì)土壤粘性較大的地塊，圓盤耙安裝為個(gè)體，相鄰之間距離為460mm，以防止堵塞；對(duì)于較干燥的土壤，圓盤耙安裝為兩個(gè)圓盤耙組成的組合圓盤耙，相鄰圓盤耙之間距離為280mm，更能充分均勻地混合土壤。圓盤式合墑器有全緣、缺口兩種，碎土輥安裝在合墑器后方。黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院與黑龍江融拓北方機(jī)械制造有限公司設(shè)計(jì)研制的IDF-7760型復(fù)式少耕聯(lián)合整地機(jī)[28-30]，如圖8所示。其主要工作部件有耙組部件總成、淺松部件總成、深松部件、合墑部件及碎土部件。其特點(diǎn)是碎土輥采用獨(dú)立的籠式鎮(zhèn)壓結(jié)構(gòu)，掛接機(jī)器后方，可與機(jī)器分開(kāi)單獨(dú)使用。

3.2耙—松—耙聯(lián)合整地機(jī)

耙—松—耙聯(lián)合整地機(jī)主要特點(diǎn)是松土鏟位于前后兩排圓盤耙組之間，相比耙-松聯(lián)合整地機(jī)，有效避免了松土鏟松土后地面出現(xiàn)的凹凸不平現(xiàn)象，可以省去合墑部件，減輕機(jī)器質(zhì)量和長(zhǎng)度。如貝松公司研制的液壓折疊聯(lián)合整地機(jī)[31]，主要型號(hào)有DXRV II、DXRV HD及DXRVL HD。該機(jī)的特點(diǎn)是圓盤耙組與松土鏟采用交錯(cuò)對(duì)置排列，可以解決對(duì)稱對(duì)置圓盤耙作業(yè)后中間形成的土??；全緣圓盤耙與缺口圓盤耙交替安裝，更能有效地滅茬碎土和混合土壤。凱斯紐荷蘭公司生產(chǎn)的CONSER-TILL690 整地機(jī)[32]，如圖10所示。該機(jī)的型號(hào)有5鏟及7鏟。其中，7鏟分為液壓折疊和不折疊兩種，前排圓盤耙組偏角為18°，后排圓盤耙組偏角為16°；前排的偏角大推土、翻土和碎土能力強(qiáng)，后排偏角較小耙深變淺，不易堵塞利用整平。整機(jī)省去合墑部件及碎土輥，因此質(zhì)量較小，便于運(yùn)輸，但作業(yè)質(zhì)量偏低。

圖7　約翰·迪爾2730系列聯(lián)合整地機(jī)

圖8　IDF-7760型復(fù)式少耕聯(lián)合整地機(jī)

圖9　貝松液壓折疊聯(lián)合整地機(jī)

圖10　凱斯CONSER-TILL690整地機(jī)

3.3松—耙聯(lián)合整地機(jī)

此類聯(lián)合整地機(jī)深松鏟在機(jī)器的最前方， 圓盤耙組在機(jī)器后方，圓盤耙既能滅茬粉碎，又可碎土鎮(zhèn)壓，圓盤耙組一般采用雙排偏置安裝。機(jī)器工作時(shí)，深松鏟對(duì)土壤間隔深松，打破犁地層，之后圓盤耙對(duì)深松過(guò)的地表滅茬碎土平整。機(jī)器可根據(jù)作業(yè)性質(zhì)和土壤條件，選用鎮(zhèn)壓碎土輥。整機(jī)的幅寬及長(zhǎng)度較小、質(zhì)量輕，一般與拖拉機(jī)懸掛連接。如圖11所示，貝松公司生產(chǎn)的COMBIMIX聯(lián)合整地機(jī)[33]，5把深松鏟對(duì)稱安裝在機(jī)器前部對(duì)土壤進(jìn)行松碎，兩排圓盤耙對(duì)深松后的溝塹整平，并有碎土滅茬混合作用；根據(jù)作業(yè)要求選擇是否使用鎮(zhèn)壓，鎮(zhèn)壓碎土輥通過(guò)機(jī)器中間的液壓裝置調(diào)節(jié)深度。鎮(zhèn)壓碎土輥有3種： V形、籠型、網(wǎng)環(huán)形。黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院研制的1DSL-3600型松耙聯(lián)合整地機(jī)[34]，如圖12所示。機(jī)器前方共有兩排彈性深松鏟，彈性深松鏟有加大動(dòng)土范圍提高深松效果；為了防止機(jī)器通過(guò)性能差，出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，可以通過(guò)機(jī)器中間的兩個(gè)深度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)圓盤耙耕深。

圖11　貝松COMBIMIX聯(lián)合整地機(jī)

圖12　1DSL-3600型深松碎土聯(lián)合整地機(jī)

表2為圓盤耙聯(lián)合整地機(jī)性能對(duì)比。表2中，耙—松聯(lián)合整地機(jī)與耙—松—耙聯(lián)合整地機(jī)圓盤耙是第1道工序，適用于秸稈粗大的作物及秸稈覆蓋量較大的地塊；但機(jī)器結(jié)構(gòu)龐大，需要?jiǎng)恿^大；松-耙聯(lián)合整地機(jī)適用于小麥、水稻等作物，以及秸稈量較少的地塊，機(jī)器長(zhǎng)度短、質(zhì)量輕，一般與拖拉機(jī)懸掛易于運(yùn)輸。

表2　圓盤耙聯(lián)合整地機(jī)性能對(duì)比

4結(jié)束語(yǔ)

1)現(xiàn)有的聯(lián)合整地機(jī)主要適用地勢(shì)較平的田地，對(duì)于坡度較大的地塊，機(jī)器的適應(yīng)性較差，作業(yè)質(zhì)量下降。國(guó)內(nèi)外對(duì)聯(lián)合整地機(jī)對(duì)震動(dòng)和噪聲的研究較少，震動(dòng)和噪聲會(huì)降低機(jī)器的壽命和作業(yè)效率。因此，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)器各個(gè)工作部件對(duì)田間地形的仿形功能，以及機(jī)器震動(dòng)和噪聲的研究。

2)國(guó)外的聯(lián)合整地機(jī)研究起步較早，聯(lián)合整地機(jī)的相關(guān)配套技術(shù)裝備較為成熟；又因和國(guó)內(nèi)的機(jī)具設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致國(guó)外引入的聯(lián)合整地機(jī)對(duì)我國(guó)田間的基本情況的適應(yīng)性不強(qiáng)。另外，由于受技術(shù)的限制，國(guó)外先進(jìn)機(jī)構(gòu)不能采用，如耕深和水平自控調(diào)節(jié)、快速換刀結(jié)構(gòu)和快速掛接裝置等[10]。在綜合考慮我國(guó)田間農(nóng)藝要求、土壤特性及氣候等因素的基礎(chǔ)上，應(yīng)吸收外國(guó)成功的經(jīng)驗(yàn)研制針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本國(guó)情的聯(lián)合整地機(jī)。

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The Current Research Status of Combined Tillage Machine

Zheng Kan， He Jin， Wang Qingjie， Li Wenying， Zhang Zhiqiang

(College of Engineering/Beijing Key Laboratory of Design and Optimization in Modern Agricultural Equipment,China Agricultural University, Beijing 100083, China)

Abstract：The combined tillage machine has the advantage in protecting soil，increasing working efficiency，decreasing costs，reducing air pollution，etc，which has a significant influence on the development of conservation and sustainable agriculture. In this paper current research status of some typical domestic and foreign combined tillage machines were concluded. Analyses were made to some machines to study the defects.Our efforts were made with the purpose of providing some references for further researches on combined tillage machine.

Key words：agricultural engineering; combined tillage machine; current situation

文章編號(hào)：1003-188X(2016)01-0257-07

中圖分類號(hào)：S233.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：鄭侃(1987-)，男，河南上蔡人，博士研究生，(E-mail)zhengkan0219@163.com。通訊作者：何進(jìn)(1979-)，男，湖南婁底人，副教授，博士，博士生導(dǎo)師，(E-mail)hejin@cau.edu.cn。

基金項(xiàng)目：教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(IRT13039)

收稿日期：2014-12-15