摘要：深松整地技術(shù)可以疏松土壤、打破犁底層，有利于作物生長。設(shè)計(jì)一種1SX-3型深松整地機(jī)，闡述其總體結(jié)構(gòu)和工作原理，分析關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)思路，以改進(jìn)機(jī)具性能，提高深松整地作業(yè)效率和質(zhì)量，為深松耕作機(jī)械的研制提供借鑒。

關(guān)鍵詞：深松整地機(jī)； 結(jié)構(gòu)； 設(shè)計(jì)； 保護(hù)性耕作

中圖分類號(hào)：S222 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2024）05-0037-02

與傳統(tǒng)耕作相比，深松能夠起到疏松土壤、打破犁底層、不打亂耕作層等作用，有利于提高土壤蓄水能力，緩解地表徑流對(duì)土壤的沖刷，有效保護(hù)土壤，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境[1-2]?，F(xiàn)有深松機(jī)具存在土壤松碎效果差、作業(yè)阻力大等問題[3]。為此，借鑒國內(nèi)外深松技術(shù)研究成果，設(shè)計(jì)出1SX-3型深松整地機(jī)，以改進(jìn)深松機(jī)具性能，提高深松作業(yè)技術(shù)效果。

1總體設(shè)計(jì)

1.1整機(jī)結(jié)構(gòu)

1SX-3型深松整地機(jī)主要由懸掛架、機(jī)架、限深機(jī)構(gòu)、深松機(jī)構(gòu)及碎土鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)等組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2工作原理

機(jī)具與拖拉機(jī)通過三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)掛接。根據(jù)作業(yè)農(nóng)藝要求調(diào)整地輪高度。作業(yè)時(shí)，隨拖拉機(jī)行進(jìn)，操作液壓系統(tǒng)將機(jī)具落下。拖拉機(jī)行進(jìn)過程中，帶動(dòng)深松鏟入土前進(jìn)，對(duì)土壤進(jìn)行深松，碎土鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行碎土鎮(zhèn)壓，從而實(shí)現(xiàn)一次性完成深松整地作業(yè)。

2關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)

2.1懸掛機(jī)構(gòu)

拖拉機(jī)與機(jī)具的掛接方式分為牽引式和懸掛式兩種。牽引式掛接機(jī)組操作靈活性差，在中小型機(jī)具上采用較少；懸掛式掛接機(jī)組操作靈活性好，在中小型機(jī)具上采用較多。針對(duì)丘陵地區(qū)小地塊作業(yè)情況，1SX-3型深松整地機(jī)應(yīng)具有較高的靈活性，因此采用三點(diǎn)懸掛式掛接方式。懸掛機(jī)架由厚度16 mm的Q235扁鋼焊接。因不同型號(hào)拖拉機(jī)的懸掛系統(tǒng)存在差異，在深松整地機(jī)的懸掛板上增設(shè)2 個(gè)懸掛銷孔，以適應(yīng)其與不同型號(hào)拖拉機(jī)的掛接，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

2.2機(jī)架

機(jī)架是安裝各個(gè)工作部件的基礎(chǔ)，為平面框架結(jié)構(gòu)，分為螺栓組合式和管材焊接式兩種。螺栓組合式機(jī)架通過螺栓將熱軋型鋼材連接起來，深松工作部件固定在縱梁上，拆裝修復(fù)方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重；管材焊接式機(jī)架將矩形管材焊接成三角形、矩形、梯形及后傾雙翼形等型式，結(jié)構(gòu)簡單、用材少、質(zhì)量小，便于換裝成不同幅寬的深松鏟。考慮到ISX-3型深松整地機(jī)工作時(shí)的強(qiáng)度和通過性，機(jī)架采用后傾雙翼形結(jié)構(gòu)，主要由后橫梁、斜梁、地輪安裝架、縱梁、前橫梁等組成（如圖2所示）。機(jī)架由35方鋼和厚度16 mm的Q235扁鋼焊接而成，既能達(dá)到對(duì)機(jī)架的強(qiáng)度、剛度要求，又具有一定的質(zhì)量，使機(jī)具在前進(jìn)過程中有足夠的重力下壓，克服土壤對(duì)機(jī)具的阻礙，保證深松作業(yè)質(zhì)量。

2.3深松機(jī)構(gòu)

深松機(jī)構(gòu)是深松整地機(jī)的關(guān)鍵工作部件，主要由深松鏟、鏟柄和翼鏟組成（如圖3所示）。鏟柄上部采用垂直結(jié)構(gòu)，入土部分采用圓弧結(jié)構(gòu)，橫截面設(shè)計(jì)成雙面楔形，夾角為60°，具有碎土和減少阻力的作用。為了達(dá)到較好的減阻和抬土碎土效果，鏟柄和鏟刀頭連接處與水平面成23°夾角。鏟柄與鏟刀頭通過沉頭螺栓連接，鏟刀頭磨損后可以更換。鏟柄與連接架通過螺栓連接，連接架焊接在機(jī)架上。因需在堅(jiān)硬土壤中工作，深松鏟在具有較強(qiáng)松碎土壤能力的同時(shí)，還應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性能。由于深松部件安裝距離大，采用窄小的鑿形鏟難以使表層土壤全面松動(dòng)，因此在鏟柄距鏟尖約25cm處安裝一對(duì)翼鏟，可以破碎表層土壤，提高疏松土壤效果。

2.4碎土鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)

深松整地機(jī)分為不帶碎土鎮(zhèn)壓裝置和帶碎土鎮(zhèn)壓裝置兩種。不帶碎土鎮(zhèn)壓裝置時(shí)，完成深松整地后還需進(jìn)行碎土鎮(zhèn)壓作業(yè)，機(jī)具進(jìn)地次數(shù)多，作業(yè)成本高。一些傳統(tǒng)深松整地機(jī)在深松鏟后面懸掛安裝碎土鎮(zhèn)壓裝置，但碎土鎮(zhèn)壓質(zhì)量不高，保墑效果差，不利于后續(xù)作業(yè)。為提高作業(yè)效果和減少作業(yè)次數(shù)，ISX-3型深松整地機(jī)上配備碎土鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)，主要由滾筒、連接架、銷軸、滾齒等組成（如圖4所示）。連接架一端通過銷軸連接在機(jī)架上，另一端與滾筒銷軸相連。滾筒外周安裝有滾齒，滾齒呈螺旋排列，可以提高作業(yè)效果。

3結(jié)語

1SX-3型深松整地機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，基本能夠滿足農(nóng)田作業(yè)的農(nóng)藝要求。但各部件的設(shè)計(jì)和工作性能仍有待優(yōu)化，以進(jìn)一步提高深松整地作業(yè)效率和質(zhì)量，為黑土地保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣應(yīng)用提供裝備支撐。