邢全道，史碩兆，朱 松，朱亞晨，劉天星

（1.江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司，江蘇 南京 210019；

2.江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司黃海分公司，江蘇 鹽城 224624）

0 引 言

從國內(nèi)外農(nóng)機具發(fā)展趨勢來看，高性能復式作業(yè)機械已經(jīng)成為研發(fā)領(lǐng)域和應用推廣的對象，如滅茬旋耕和施肥播種功能復合的作業(yè)機械[1-3]。其可減少機器進地次數(shù)、臺數(shù)，減少土壤水分蒸發(fā)，一次性完成秸稈滅茬還田、旋耕施肥；減小土壤壓實，使土壤密度減小，顯著增強土壤抗旱保墑能力；合理的埋茬還能改善土壤肥力，配合施肥作業(yè)對下一輪的稻麥生長有極大幫助。因此，復式作業(yè)機械發(fā)展代替單一耕作機械是必然的趨勢[4-5]。

在連續(xù)陰雨特殊氣候條件下，由于相關(guān)配套作業(yè)機具缺失，國內(nèi)國外尚沒有此類先進實用機具針對爛地播種作業(yè)[6]。原有沙土地地區(qū)農(nóng)場開發(fā)的開溝、平地、播種、鎮(zhèn)壓聯(lián)合作業(yè)機只適用于沙土地播種聯(lián)合作業(yè)，其工作機構(gòu)不能適應墾區(qū)粘土地分公司的生產(chǎn)需要?，F(xiàn)有粘土地反旋播種機由于機身質(zhì)量重，爛地作業(yè)時整機容易下陷，造成機具嚴重壅土；同時拖拉機輪胎壓痕難以消除，嚴重影響旋耕和播種作業(yè)質(zhì)量，導致播種深淺不一。

1 輕型正反旋開溝聯(lián)合播種機設(shè)計

1.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

粘土地輕型正反旋開溝聯(lián)合播種機包括中間傳動箱、三點懸掛機構(gòu)、機架、圓盤開溝旋耕一體裝置、鎮(zhèn)壓限深輥、旋耕覆土裝置和播種箱，中間傳動箱和三點懸掛機構(gòu)均固定在機架上，三點懸掛裝置用于與拖拉機連接；圓盤開溝旋耕一體裝置、鎮(zhèn)壓限深輥和旋耕覆土裝置沿播種機前進方向自前向后依次設(shè)置于機架底部，圓盤開溝旋耕一體裝置和旋耕覆土裝置分別與中間傳動箱傳動連接，圓盤開溝旋耕一體裝置為反旋旋耕裝置，旋耕覆土裝置為正旋旋耕裝置，所述鎮(zhèn)壓限深輥上設(shè)有若干凸起環(huán)；播種箱固定在機架上方，且底部設(shè)有輸種管。

1.2 動力傳動路線設(shè)計及開溝結(jié)構(gòu)的設(shè)計

采用圓盤開溝器配芯鏵式套溝裝置，減小開溝阻力，適應機具空間結(jié)構(gòu)與消耗動力限制要求。由于機具采用開溝器結(jié)構(gòu)形式，加之設(shè)計的專用鎮(zhèn)壓裝置、反旋裝置等，動力傳遞相對復雜，試驗確定反旋刀軸和開溝器的轉(zhuǎn)速為250 r/min。由于中間傳動時刀軸受力比側(cè)邊傳動刀軸的受力更為合理，能夠減少扭矩、扭轉(zhuǎn)角，具有減小由扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動的優(yōu)勢，因此選擇中間傳動。根據(jù)結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞可靠的原則，確定動力傳動路線為：拖拉機動力輸出軸將動力通過萬向節(jié)傳入中間齒輪傳動箱，中間傳動箱通過四級齒輪傳動將動力分配給與之連接的反旋刀軸及圓盤開溝器，同時從中間齒輪箱分配出動力通過側(cè)邊傳動箱將動力傳遞給后置正旋裝置。

1.3 機具在重粘土地區(qū)作業(yè)的適應性試驗改進研究

通過在農(nóng)場重粘土區(qū)域不同模式對比試驗，兼顧作業(yè)效率，篩選出適宜重粘土區(qū)域作業(yè)的最佳工作模式。

在田間試驗中，一是配套拖拉機由單窄型鐵輪改為窄型橡膠六輪驅(qū)動，提高了爛地通過性；二是改進播種機鎮(zhèn)壓輪螺旋刮土器，解決一般土壤墑情鎮(zhèn)壓器易帶泥影響播種質(zhì)量問題。但遇到土壤墑情較差時，仍出現(xiàn)帶泥，影響播種質(zhì)量。將單旋耕改為前后正反旋耕結(jié)構(gòu)，即鎮(zhèn)壓滾后部螺旋絞龍刮泥機構(gòu)改為短刀密齒旋耕機構(gòu)。一是用于限深鎮(zhèn)壓輪的刮泥，二是用于淺旋碎土蓋種，另外限深鎮(zhèn)壓輪改為隨地仿行且與蓋種刀軸一體確保旋耕蓋種深度可調(diào)，達到播種深淺一致，土壤細碎，可適應粘土地爛地高質(zhì)量旋耕播種作業(yè)。在輕型正反旋播種機中部安裝可拆換的開溝套溝裝置，實現(xiàn)開溝、正反旋、平地、播種、鎮(zhèn)壓六道工序于一體的復式作業(yè)。

該機具備3種作業(yè)模式：一是在較適宜墑情下，實現(xiàn)開溝正反旋播種聯(lián)合作業(yè)；二是在墑情較差的情況下，進行高質(zhì)量正反旋整地或畦面正反旋播種作業(yè)；三是實行套溝旋耕播種作業(yè)。通過田間試驗，開溝正反旋效果好，但由于開溝裝置刀軸寬度較小，兩側(cè)支架在爛地作業(yè)易堵泥草，影響作業(yè)，試驗后又進行第四輪改進，主要是加寬中間開溝圓盤刀軸寬度并將兩側(cè)支架加寬，有效解決了問題，最終達到項目改進設(shè)計目標。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)國家標準、國家農(nóng)業(yè)機械行業(yè)標準制定的旋耕機試驗方法和旋耕機作業(yè)質(zhì)量對機具進行性能試驗和可靠性試驗。主要檢測依據(jù)為：GB/T 5667—2008（農(nóng)業(yè)機械 生產(chǎn)試驗方法）、GB/T5262—2008《農(nóng)業(yè)機械試驗條件 測定方法的一般規(guī)定》、GB/T 5668—2008《旋耕機》、DG32/T 007—2008《旋耕滅茬施肥播種機推廣鑒定大綱》、GB/T 20865—2007《免耕施肥播種機》、JB/T 8401.1—2007《旋耕聯(lián)合作業(yè)機械旋耕施肥播種機》等。田間試驗表明，該機具各類性能指標達到設(shè)計要求。輕型正反旋開溝聯(lián)合播種機的主要性能指標見表1。

表1 主要技術(shù)參數(shù)

3 結(jié) 語

本文為解決連續(xù)陰雨特殊氣候條件下，稻茬麥作業(yè)模式中機具配套問題，研制了新型的適應粘土地稻麥輪作模式的輕型正反旋開溝聯(lián)合播種機。經(jīng)過前期田間試驗，該機具可實現(xiàn)開溝、平整、播種作業(yè)一次完成，有利于提高效率，降低成本，改善播種質(zhì)量，基本滿足粘土地爛地播種要求。但也存在開溝拋土難，易壅土等問題。下一步將針對前期試驗存在的問題，改進原有播種機的開溝機構(gòu)，改為前面正旋后置反旋，進行進一步試驗示范，學習借鑒先進經(jīng)驗，形成適應粘土地地區(qū)秋播高產(chǎn)作業(yè)模式和機具改進配套方案。