旋耕施肥播种机

2024-05-05

旋耕施肥播种机(精选七篇)

旋耕施肥播种机 篇1

近几年,随着上海农场农机总站自主改进的单旋耕复式播种机的全面推广研究,结合农艺生产要求发现,在不同墒情与土质情况下,达到高效率、高质量播种效果对播种机结构及播种性能要求更高。本文是在上海农场农机总站单旋耕播种机结构基础上,增加施肥机构,添加一道旋耕刀轴,改变下种结构,从而达到均匀施肥、平整畦面、破碎土块、控制播深以及增加播宽的效果。

1 结构改进

上海农场原播种机械作业程序包括耕地、耙地、施肥、旋耕、播种和开横沟。通过分析,将施肥、旋耕与播种结合一体,具有一定的可行性,即作业程序可以调整为耕地、耙地、播种和开横沟。

(1)添加施肥机构。为保证基肥施用均匀,上海农场施肥机选用布谷2BFX型双箱施肥机构,该施肥机构结构紧凑、传动简单,可以合理添加至播种机上。

(2)添加旋耕机构。在原作业程序中,施肥作业后通过旋耕机粉碎土块的同时将肥料均匀搅拌。原单旋耕播种机具有粉碎和搅拌功能,但由于原播种机旋耕深度为6 cm,不能达到正常旋耕深度(10~12 cm),不能将量较大的基肥搅拌至一定深度,因此,在旋耕机构上还需要进行结构改进。

(3)改变排种结构。原播种机采用独立的双圆盘式排种器,该排种器使用独立压簧控制深度,使用时容易因压簧压力不同或田块墒情、土质不一致出现深浅不一现象。同时,由于该排种器两圆盘开口所限,播种呈宽为3 cm的线条状。根据“两麦”高产栽培要求,宽幅精播做到疏苗匀播,可以有效减少田间疙瘩苗和缺苗断垄现象的存在,播深一致 (2~3 cm) 可以促进壮苗生长,增加分蘖。因此,排种结构的选用对播种质量影响较大。

2 结构选用与分析

本项目以提高经济效益为中心,围绕提高二麦播种质量、减少农机作业工序,达到增产、节本目的。通过不断研制、试验、改进和推广,实现了高效、高质量、高稳定的播种效果。因此,减少整体作业程序,集中单项作业项目将作为解决问题的重点。

原播种机动力主要是拖拉机动力输入中间传动变速箱、前地轮动力两部分。中间传动箱动力驱动旋耕机构,地轮动力带动排种轴,从而完成播种作业。施肥旋耕覆土复式播种机,是在农艺条件要求下,完成施肥、旋耕和覆土播种为基础,将动力传动合理的展开,选用合理的控制机构,使播种机在不同土质环境下达到统一的播种质量标准。

2.1 施肥机构

上海农场大田基肥施用要求:两种肥料同时施用,用量较大,施用均匀。根据目前施肥机排肥机构(双箱外槽轮式条播排肥器),将排肥箱反向安装在播种机前端,引用地轮动力,使肥料直接播入旋耕刀轴前端,通过后面两道旋耕能够将肥料较好的搅拌均匀。

2.2 旋耕机构

为播种深度一致,选用旋耕覆土方式能较好解决。由于原播种机旋耕深度不足,施肥搅拌深度不达标,而减少旋耕工序,对播种旋耕碎土要求提高,因此,通过两道旋耕可以有效解决以上问题。通过作业,将两道旋耕工序划分为:第一道旋耕刀轴完成畦面送土、搅拌肥料、粉碎土块;第二道旋耕刀轴完成粉碎土块、搅拌肥料、覆土盖种。

(1)第一道旋耕。 (1) 旋耕刀选择。目前,卧式旋耕机使用的旋耕刀在结构形式上主要分为凿形刀、直角刀和弯刀3种,根据比较,使用弯刀较为合适。 (2) 刀轴转向。旋耕作业在输入上动力消耗较大,选用动力消耗较小的正向旋转,能有效完成所需作业。 (3) 弯刀分布。由于复式播种机与开沟器一体,开沟器在播种时将开出沟深20 cm的土挤压向畦面两侧。因此,结合刀轴转向,弯刀应按照双头单向螺旋排列分布成两段,内部弯刀按螺旋线向外分布,外部采用交错分布,从而达到送土与碎土的功能。

(2)第二道旋耕。 (1) 旋耕刀选择如上。 (2) 刀轴转向。由于第二道旋耕需完成覆土均匀盖种,选用反向旋转作业效果更佳。 (3) 弯刀分布。第二道旋耕土量均匀,将弯刀按照双头单向螺旋排列交错分布。

(3)正反向旋耕刀轴传动形式与安装。 (1) 传动形式确定。正常机械传动一般分为摩擦传动(带传动较多)和啮合传动(齿轮传动与链传动较多),以这两种传动方式结合工作实际进行选用。第二道刀轴工作幅宽为360 cm,在作业时为反向旋转,动力消耗较大、传动跨度一般、工作环境较恶劣,所以选择齿轮传动较佳。 (2) 刀轴旋转方向确定。在第一道刀轴正向旋转基础上,从中间传动变数箱上合理引出传动动力,通过两侧多孔传动边箱,实现第二道刀轴反向旋转。 (3) 刀轴安装位置确定。第一根刀轴直接安装在中间传动变速箱末端传动位置,为确保旋耕刀正确的入土角度,使刀轴侧压力平衡,刀轴安装采用凸缘刚性联轴器。第二道刀轴在作业时,完成碎土与覆土,刀轴位置需根据第一道刀轴轴线水平位置为参照从而确定(比第一道刀轴高2 cm)。

2.3 覆土宽幅播种机构

以原有的排种器排种方式为源头,结合刀轴覆土效果,选用合理的下种机构,达到下种均匀、成行成带和覆土一致的目的。该播种机采用外槽轮式条播排种器,由自制的管状下种器将种子宽幅撒入土面,利用挡土罩将第二道反旋耕刀轴甩出的散土引导向后,通过自制的控土刮板,根据条田土质不同调节控制出土量,达到播种深度控制的目的。

3 使用总结

2012年,上海农场改进了4台施肥旋耕覆土宽幅播种机并进行分片试验。

(1)大功率、高功效是农场农机发展的必然趋势,施肥旋耕覆土宽幅播种机的研制成功推进了上海农场“两麦”种植向轻型高效模式发展。

(2)从经济角度看,由于减少了两道作业流程而降低了生产成本。经计算,机械作业费用减少了225元/hm2,并且减少了大量主机与农具的投入。

(3)从生产角度看,由于减少了两道作业流程,减少了农时,确保了适时播种。

(4)从农艺角度看,宽幅播种、播深一致,达到了“两麦”高产栽培要求,为取得高产打好基础。

(5)选用旋耕覆土方式播种,容易因田块平整度差而出现露种现象。因此,在前期对整地作业要求较严格,建议选用单机耕地或免耕,效果更佳。

摘要:根据上海农场土壤性质及田间墒情对播种质量的影响, 在上海农场农机总站自主改进成功的单旋耕复式播种机的基础上进一步改进结构, 做到施肥、旋耕、宽幅播种为一体, 以达到经济、高效、稳定的播种效果。

小麦旋耕施肥播种作业技术要点 篇2

小麦旋耕施肥播种机械化作业, 能满足小麦种植环节对旋耕、播种、施肥、覆土、镇压等多项农艺要求的机械化作业。

1 小麦旋耕施肥播种联合作业准备

1.1 种子准备

使用由农业部门推荐的小麦品种, 并应达到良种要求;播前进行药剂拌种或使用包衣种子;播量及播期按农艺要求确定。

1.2 化肥准备

物理特征为颗粒状的化肥, 有较好的流动性, 其含水率不超过12%。

1.3 操作人员要求

机手应经过专业操作培训, 必须仔细阅读、充分理解所操作机具使用说明书, 掌握使用方法后再按使用说明书实际操作。

2 小麦旋耕施肥播种机械化作业操作要领

2.1 作业前机具检查

使用前必须向变速箱加足润滑油到检油孔高度位置。所有黄油嘴应注足黄油。检查并拧紧全部连接螺栓。各传动部分必须转动灵活并无异响。与拖拉机的挂接牢靠, 万向节传动轴在安装时应保证中间方轴节叉、方管节叉的开口须在同一平面内。

2.2 作业前的机具调整

2.2.1 机具左右水平调整

在较平的地面将机具降低至旋耕刀尖接近地面, 观看左右两端刀尖离地面高度和左右两端开沟器离地面高度是否一致, 若不一致, 适当调整拖拉机提升拉杆长度, 使左右刀尖和开沟器离地面高度一致, 以保证耕深和播深一致。在机具水平调整时, 要注意左右两限深轮必须在同一调节孔位。

2.2.2 机具前后水平调整

在机具左右水平调整的基础上, 调节镇压辊的前后孔位, 高度对应一致, 使机具保持前后的水平状态。前后水平位置的调整, 与耕深调整同时进行。

2.2.3 耕深调整

耕深调整是通过耕深调节装置, 统一协调改变前后限深轮、后镇压棍与机具机架之间的相对位置, 达到改变耕深和植被覆盖率的要求。也可调整拖拉机挂接机构中的调整拉杆来实现, 伸长中拉杆耕深变浅, 植被覆盖率降低, 反之耕深增加, 植被覆盖率提高。耕深一般在8~10 cm。

2.2.4 播深调整

播深主要是通过改变种管 (将腿) 在机架后梁的上下位置实现, 应注意各种管深度平齐一致。耕深、播深工作部件安装调整好后, 必须进行作业前的田间试验。经试验, 确认孔位安装正确, 播深若不合适, 也可调节后镇压辊高度 (耕、播深同时调) , 来达到调节播深的目的。总之, 应根据不同的农艺要求, 不同的操作环境, 灵活使用不同的调节方法。

2.2.5 行距调整

行距大小通过改变种管在机架后梁的左右相对位置实现, 即可达到所需行距, 如还需要更大的行距, 可用减少播行的方法实现。调整时应注意相邻种管之间距离一致, 使种管在机架后梁分布均匀。

2.2.6 播种量的调整

多用途播种机在调整播种量时应将排种器调整至小麦播种状态。根据当地农艺要求确定亩播量 (淮北平原地区, 在墒情好的情况下, 以烟农19小麦品种为例, 10月1日至6日播种量为11 kg为宜, 10月7日至12日播种量为12.5 kg为宜, 10月13日至16日播种量为14 kg为宜;其他小麦应根据农艺种植要求, 适当改变播种量) , 并调整排种量调节手柄, 使小麦排种槽轮端面与种量尺上相应刻度对齐。

加上要播的种子, 加入量不少于容积的1/5。在地头进行试播, 用小袋接住全部排种盒下种口, 使机组达到正常工作状态前进一定距离, 对小袋中种子称量, 即可换算出实际亩播种量。

式中Q—每亩播种量/kg·亩-1;

q—排种口的总排种量/g;

n—驱动轮转动圈数 (一般为20~30圈) ;

D—驱动轮直径/m;

B—播种机工作幅宽 (行数×行距) /m;

δ—驱动轮打滑移系数 (负值) 或地轮滑移系数 (正值) 。

2.2.7 排肥量的调整

排肥器只适于施颗粒肥, 禁止使用吸水结块肥和混肥。由于肥料含水量和颗粒大小不同, 播施前按农艺要求必须进行实际测试, 其方法和小麦排种量的调整方法相同。

2.2.8 机具排种、排肥各行排量不均的调整

移动种轴、肥轴上的卡片, 消除排种槽轮、排肥槽轮与卡片之间间隙, 使各排种槽轮、排肥槽轮工作长度一致。如果某行排种、排肥量偏大或偏小, 可适当调整该行的槽轮工作长度, 达到各行排种、排肥量一致。

3 试运转

机具与拖拉机挂接、调整后, 将其升离地面, 用手扳动旋耕刀轴转动, 检查各运转部件是否转动灵活, 有无异常响声, 确定无异常后, 再结合动力, 转速由低到高, 使机具转速达到最高, 运转20~30 min后, 停车检查确认一切正常, 方可投入作业。

4 机械化作业要求

(1) 启动拖拉机, 用适当的速度将机械驶进大田。播种机作业速度以二挡为宜, 在不影响播种的前提下, 可适当提高, 播种机需匀速前进, 检修调整宜在地头进行, 中途不宜停车, 以免造成种子断条。田头应留有一个播幅宽度最后播种。

(2) 确定适宜播种量。如果不能在适播期内播种, 随播期的推迟, 播量必须适当增加。

(3) 机具行距调整宜控制在20~23 cm。

(4) 播种深度以3~4 cm较为适宜, 墒情不足时可以加深至4~5 cm。

(5) 侧位深施的种肥应施在种子的侧下方2.5~4 cm处, 肥带宽度大于3 cm。正位深施的种肥应适在种子的正下方, 肥层与种子之间的土壤隔离层应大于3 cm。肥带宽度略大于种子播幅的宽度, 肥条均匀连续, 无明显断条和漏施。

(6) 旋 (免) 耕施肥播种机的排种、排肥全靠镇压轮 (辊) 来传递动力, 因此作业时镇压轮 (辊) 必须着地转动, 否则旋 (免) 耕施肥播种机即不排种又不施肥。

(7) 要经常检查排种器的刮种舌或毛刷的疏紧度并及时调整, 以免造成播种量不均匀。

(8) 旋 (免) 耕施肥播种机作业时靠行应保持一致并控制尺寸, 太宽时浪费土地容易造成减产, 过窄时容易将土翻入已播的垄沟内, 覆土过厚, 影响小麦出苗和分蘖。

(9) 播种作业一段时间后, 应检查播种机排种轮和排肥轮两端的固定卡片是否拧紧, 因作业后排种轮和排肥轮的松紧程度会在震动下逐渐变松, 导致自动减小或增大排种量和排肥量。

(10) 连续2~3年实施旋耕施肥播种的田块宜深松 (深耕) 一遍, 以改变土壤的板结。

5 小麦旋耕施肥播种机械化作业质量要求

耕深≥10 cm;

耕深稳定性≥95%;

植被覆盖率≥55%;

种子破损率≤0.5%;

播深合格率≥95%;

各行排种量一致性变异系数≤1.9%;

总排种量稳定性变异系数≤0.3%;

各行排肥量一致性变异系数≤13%;

总排肥量稳定性变异系数≤7.8%。

6 安全作业

(1) 土壤墒情过大时严禁下田作业, 地头转弯或倒车时要提升机具, 严禁作业;

(2) 作业时机具前部严禁站人, 不得接近旋转部件;

(3) 严禁在机器运转状态下排除故障;

(4) 旋耕播种时旋耕深度不小于10 cm;

(5) 运输状态时必须锁定拖拉机升降机构;

(6) 及时清除刀轴上的杂草及泥土;

(7) 作业中听到异常声音, 应立即停车切断动力后再检查排除故障;

(8) 严禁先入土再结合动力, 或急聚下降旋耕机, 以免损坏拖拉机及旋耕机传动部件。

7 保管

作业结束时应清除机器内外的杂物和剩余肥料种子, 将各运动处清洗干净, 用清洁润滑油涂敷封存, 最好放在室内保管。

摘要:小麦旋播施肥播种技术是当前小麦种植时大力推广的一项新技术, 它可提高作业质量, 降低劳动强度, 节约成本, 适应性广。

旋耕施肥播种机 篇3

化肥深施较化肥撒施可以提高肥料的利用率、降低粮食生产成本、增加作物产量、提高粮食生产收入, 可减轻肥料流失造成的面源污染而保护环境。机械化化肥深施可替代繁重的人工作业, 提高作业质量和生产效率, 其社会、经济、生态效益十分明显, 被农业部列为重点推广技术之一。经过多年的研究与推广, 该项技术已在北方麦区广泛使用, 取得了很好的成效。但在南方稻麦轮作区机械化化肥深施技术却应用很少, 主要原因是缺乏适合地区作业条件的深施肥播种机。因此必需研究稻麦轮作区机械化化肥深施作业的影响因素, 针对性地开展新的化肥深施作业原理和机构的研究, 研制出符合稻麦轮作区条件的化肥深施小麦播种机, 促进化肥深施技术在该区的推广应用。

1 稻麦轮作区机械化化肥深施作业的影响因素分析

1.1 我国小麦施肥播种机作业原理

我国小麦施肥播种机按其作业原理主要分为开沟播种和旋耕播种两大类。开沟施肥播种是利用开沟器在土壤表面开出一条肥沟和种沟, 肥料和种子通过开沟器落入种沟后, 再利用土壤的滑移作用覆盖。按其作业前地表情况可分为整地后播种和板茬播种两种, 传统的作业方式是整地后播种, 播种作业前需对田块进行耕、碎、平整等作业, 所用开沟器主要有锄铲式、圆盘式、滑刀式等。上世纪九十年代研究推广了板茬播种技术, 又称铁茬、硬茬播种技术, 即在前茬作物收获后直接在未耕地上进行开沟播种作业, 机具主要为锄铲开沟器式播种机。

稻麦轮作区土壤黏性大, 土壤含水率高、不易破碎且流动性极差, 开沟器式播种机较难完成作业。上世纪八十年代镇江市农业机械技术推广站研制了旋耕播种机———江南2BG-6A型稻麦条播机。该机是针对稻麦轮作区土壤粘湿的特点而设计的另一类播种机, 是利用旋耕机旋切破碎土壤并后抛的作用来覆盖种子的, 为适应播种作业的需要, 在手扶配套旋耕机的基础上对旋切部分进行了改进, 一是提高了旋切刀滚的转速 (512 r/min) , 降低了切土节距, 二是降低了耕深 (最大耕深50 mm) , 使土块细碎以满足播种覆盖的需要, 在此基础上加大了作业幅宽, 播种行数6行, 行距20 cm, 播深3 cm左右。该机广泛适用于稻麦轮作区的小麦条播作业, 被江苏省政府列为“八五”至今的重点推广机型, 在省内和邻近省市得到大面积推广应用。在此基础上, 各种变型旋耕播种机如大中拖配套旋耕播种机、开沟旋耕播种机等迅速发展。旋耕播种已成为稻麦轮作区旱作物播种机械的主要作业形式。近年来, 为实现化肥深施播种作业, 一些科研和生产单位进行了探索, 但都难以实现, 目前推广的主要是一种将肥料撒施在旋耕机前地表上, 经旋切后使肥土混合后后抛在种子周围, 即混施作业, 该种作业形式下在表面的肥料易挥发和流失, 造成肥效的下降和对环境的污染。

1.施肥开沟器2.播种开沟器3.肥料4.种子

1.2 旋耕播种机化肥深施的影响因素分析

旋耕播种机利用后抛土来实现对种子和肥料的覆盖, 因此旋切破碎后的土块能否顺利地通过抛土区中的种肥管落入地表是保证施肥与播种作业质量的首要条件。2011年镇江市农业机械技术推广站承担了“正深位施肥小麦旋耕播种机”的研制任务, 经多次试验分析, 影响旋耕播种机实现肥料深施作业的主要因素是: (1) 土壤含水率高。水稻收获时土壤的含水率较高, 随土质、气候、收获期、田块晾晒时间和水管方法等不同而差异较大, 高的可达到50%以上。水稻田土壤一般为壤土和粘土, 当含水率加大时黏性相应增加, 旋耕刀切削时对土壤的撕裂作用降低, 后抛的土块较大。后抛土块大则穿过性差, 黏性加大更容易粘结在种肥管前, 粘结的土团越积越大, 最终形成壅土。 (2) 田间稻秸秆与杂草多。旋耕播种机作业时将田间秸秆、杂草与后抛土一起向后抛, 当遇到种肥管时, 秸秆与杂草容易拖挂在种肥管上, 一方面减小了后抛土的空间, 容易堆土;另一方面增加了泥团的强度, 不易清除, 随着土块不断地后抛, 泥团越积越大, 最终形成壅土而不能工作。

2 解决思路

针对稻麦轮作区小麦播种时土壤含水率高和田间秸秆杂草多的问题, 根据旋抛土顺利通过种肥管进行履土的施肥播种原则, 我们考虑了是否可将施肥管前移直接靠近旋切刀滚的方法, 一方面利用旋切刀的旋切功能将粘在施肥管下前方的秸秆、草和泥刮走, 防止其堆集壅土, 另一方面利用施肥管靠近后抛土的抛掷起点速度较快的特点, 可将施肥管侧的土块带走, 从而保证后抛土的顺利抛掷。

3 自刮泥式化肥深施管的结构及工作原理

自刮泥式化肥深施管的结构如图2所示。主要有一个施肥管、二副U型螺栓螺母和一块固定孔板组成。施肥管用U型螺栓螺母和固定板固定在旋耕机机架方梁上, 由施肥管的限位加强筋实行高度限位, 使弧铲头的弧面与旋切刀滚外圆弧保持一定的间隙ΔR。施肥管有一施肥管立管, 用矩形钢管制成, 前面下端焊有一弧铲头, 用以与旋切刀滚外圆弧保持一定的间隙, 以保证弧铲头弧面不粘泥;后面中上部焊有一限位加强筋, 与旋耕机机架方梁配合保证弧铲头与旋切刀滚的间隙;后下端开有一口, 与撒肥板组合形成出肥口, 在出肥口外部焊有一后挡泥罩, 可有效地解决后抛土块回弹对出肥口堵塞的影响, 保证肥料顺利排施。

1.施肥管2.U型螺栓螺母3.固定孔板4.旋耕机架方梁5.旋切刀滚1.1.施肥管立管1.2.限位加强筋1.3.后挡泥罩1.4.撒肥板1.5.弧铲头

安装有自刮泥式化肥深施管的旋耕施肥播种机作业原理如图3所示。机具作业时, 旋切刀滚旋转对稻茬田土壤进行旋切破碎, 将土块、杂草、秸秆等同时沿旋切刀滚的切线后抛。由于自刮泥式化肥深施管的弧铲头前弧面与旋切刀滚外圆弧的间隙较小, 粘在弧铲头前弧面上的土块和秸秆等均被旋耕刀滚带走而不能堆集;同时由于施肥管接近后抛土的抛掷点, 土块和秸秆的运动速度快, 能迅速地通过施肥管的侧面后抛而减少堆集。此时, 由排肥器排出的肥料通过施肥管落入旋耕后沟底表面;由排种器排出的种子通过播种管落入后抛土簇中。后抛土落地后经镇压轮镇压即完成化肥深施播种作业。

4 试验结果及存在问题分析

样机分别于2013年夏季和秋季进行了田间模拟试验和生产试验, 试验地点在江苏丹阳的河阳、全州、延陵和横塘等乡镇, 田间模拟试验地前茬为休闲稻茬和油菜茬, 土壤有沙土、壤土和重粘土, 含水率最高达44.15%, 稻茬地为全喂入收割机收割秸秆全量还田, 油菜茬地杂草较多, 试验测定平均旋耕深度10 cm, 肥料正位深施, 肥深平均8.3 cm, 种深3.7 cm。试验结果表明, 自刮泥式化肥深施管设计合理, 能有效解决田间含水率高和等秸秆杂草多的问题, 真正实现了稻麦轮作区的化肥深施小麦条播机械化作业。

存在问题主要是自刮泥式化肥深施管阻挡了秸秆的抛出路线, 长秸秆和草不易抛出而缠绕在旋切刀轴上, 因此, 必需将稻秸秆全部切碎还田。

5 结论

5.1 试验表明, 土壤含水率较高和秸秆杂草多是影响旋耕播种机化肥深施作业的主要因素。

5.2 自刮泥式化肥深施管能将粘在施肥管下前方的秸秆、草和泥刮走, 改善旋抛土后抛的通过性。

5.3 安装有自刮泥式化肥深施管的旋耕施肥播种机在旋深约10 cm的情况下, 能实现肥深约8 cm、种深约3 cm的正 (侧) 位深施及小麦条播作业。

旋耕施肥播种机 篇4

关键词:旋耕,灭茬,施肥,播种,联合作业

0 引言

旋耕灭茬与施肥播种联合作业机是20世纪90年代根据农艺需求和节约能源的需要,在成型灭茬机和旋耕机基础上逐渐产生发展起来的新型土壤耕作机具。它不仅减少了因机器多次进出田间而造成的对土壤的压实,而且节省了土地耕作成本,降低了作业费用,是目前土壤耕作机械中首选的机型之一。研究资料表明,旋耕灭茬和施肥播种联合作业机型主要针对北方保护地耕作(如沈阳市农机化研究所研制的120/180型多功能联合作业机与山西省农机研究所研制的2BFG210型旋耕施肥播种机),而针对南方的旋耕灭茬与施肥播种联合作业机具,除了有一些专利报道外[1],还未见成熟机型报道。

1 总体方案设计

针对南方稻麦种植特点,设计了旋耕灭茬、施肥播种联合作业机,如图1所示。

整机主要由动力传输总成、旋耕灭茬总成、罩壳栅栏总成和播种施肥总成等部分组成。其中,旋耕灭茬采用反旋耕作方式,施肥播种采用传统的外槽轮式排种器。

在旋耕灭茬总成部分,旋耕刀排列采用了多区段双螺旋线形式排列[2,3],克服了旋耕刀按常规两条螺旋线相间的180°排列,存在耕后地表一边土多、另一边土少和旋耕机容易跑偏的现象。为了改善碎土率和抛土效果,适应浅播种和深施肥需要,设计了上下及倾斜度均可调节的挡板栅栏,以改变土块与挡板栅栏的碰撞角度,提高栅栏对碎茬的拦截率。在施肥播种部分,采用了可上下调节的排种排肥管,根据土壤水分的多少以及碎土效果,有效改变播种施肥深度,进而提高施肥播种质量。

2 旋耕灭茬和施肥播种传动总成设计计算

多数旋耕灭茬和施肥播种联合作业机为旋耕机和播种机机构上的组合[4,5],无法合理布置传动方案以及传动比的分配,造成传动效率低、功耗大和播种施肥量不稳定,进而影响作业效果。因此,本文对旋耕灭茬和施肥播种传动方案进行了设计计算。

2.1 旋耕灭茬传动总成

该机主要与中型拖拉机配套,动力传输采用单侧边传输方案,其传动装置包括中央变速箱和侧边变速箱,如图2所示。拖拉机的动力传至中央变速箱后,经一对锥齿轮使其旋转平面旋转90°,由传动轴传到侧边变速箱,再由侧边变速箱驱动旋耕灭茬刀轴。

根据该机配套动力和工作宽幅,选择动力输出轴转速为n1=850r/min。该总成采用3级传动,根据旋耕灭茬刀轴所需转速n2≥260r/min和工作齿面接触强度大致相同的原则确定传动比分配[6]。根据上述要求可知所需总传动比为

中央齿轮传动为单级圆锥齿轮传动比为

侧边齿轮传动比为

总传动比为

旋耕灭茬转速为

式中i12—Ⅰ级传动比;

i35—Ⅱ级传动比;

z1,z2—锥齿轮齿数;

z3,z5—直齿轮齿数。

2.2 施肥播种传动总成

该机设计行进速度为4.0km/h,采用外槽轮式排种施肥器,排种排肥动力来自镇压轮(如图3所示),镇压轮直径为25cm。排种器外槽轮直径为40mm,16齿,有效工作长度为50mm,故可得排种器每转的最大排种量[7]为

式中d—外槽轮直径(mm),取d=40mm;

L—外槽轮有效工作长度(mm),取L=50mm;

cn—带动层厚度(cm),取cn=0.35cm;

γ—种子容重(g/cm3),取γ=0.77g/cm3;

α—种子充满系数,取α=0.7;

f—凹槽断面积(cm2),取f=0.105cm2;

t—槽齿间距(cm),取t=0.7cm。

根据以往经验,较晚播种期小麦的播种量为225kg/hm2左右。因此,根据本机行进速度、镇压轮直径以及排种器最大的排种量可计算其传动比。其中,每公顷播种量取为300kg。

首先可知每公顷排种器的最少转数为

式中n—排种器个数;

Q1—每公顷最大播种量。

每公顷镇压轮的转数为

式中S—每公顷地面积(m2);

L1—镇压轮工作宽幅(m);

d—镇压轮直径(m)。

由式(4)和式(5)可得所需最大传动比为

3 配套动力计算

旋耕灭茬播种机所需动力主要包括旋耕灭茬部件、播种施肥部件以及牵引阻力。

3.1 旋耕灭茬所需动力

利用旋耕比阻法[7,8]计算逆转旋耕机所需功率。设旋耕比阻为kr,则旋耕机所需功率为

式中B—旋耕机工作幅宽(m),取B=1.75m;

h—耕深(m),取h=0.15m;

kr—旋耕比阻,根据本机耕深取旋耕比阻为13.73N/cm2。

根据灭茬机刀轴转速与功率之间的关系曲线[9]可知,灭茬所需功率为5~5.6k W。因此,取刀轴的总功率消耗为11k W,即P1=11 k W。

3.2 播种施肥所需动力

播种施肥阻力根据每米播幅的平均阻力来计算。根据试验,当播深为3~5cm时,每米幅宽工作阻力为1.23k N/m;当播深为6cm时,幅宽工作阻力为1.67k N/m[7]。

式中P2—播种所需功率(W);

P3—施肥所需功率(W);

F1—播种工作阻力(N);

F2—施肥工作阻力(N);

vm—机组前进速度(m/s)。

取机械传动效率0.7,得旋耕灭茬和施肥播种所需功率为

3.3 机组空行所需动力

农机具在运输状态移动时所产生的阻力[10,11],即空行牵引阻力。根据比重可知,配有本联合作业机的拖拉机机组的空行牵引阻力占工作牵引阻力的50%左右,取50%,即其空行时的功率为

式中F4—空行牵引阻力(N);

F3—工作牵引阻力(N);

vm—机组前进速度(m/s);

v—空行时前进速度(m/s)。

由式(10)和式(11)可确定配套拖拉机功率为

由于实际工况的复杂性,取配套动力为36.78~44.13k W的中型拖拉机。

4 结论

通过上述合理计算,研制了1GHB-175型旋耕灭茬施肥播种联合作业机。样机经过江苏省农业机械试验鉴定站鉴定,测得碎土率≥86%,耕深≥8cm,碎茬覆盖率≥90%,播种深度为1~3cm,施肥深度为4~8cm。该机主要技术参数如下:

配套动力/k W:36.78~44.13

碎土率/%:≥86

工作幅宽/mm:1 750

耕深/mm:≥80

行距/mm:200

播种深度/mm:10~30

碎茬覆盖率/%:≥90

播种量/kg·hm-2:75~300

施肥量/kg·hm-2:300~750

肥料和种子间距/mm:50~60

作业效率/hm2·h-1:0.4~0.7

施肥深度/mm:40~80

检测结果表明,该机作业效果良好,配套动力合理,满足了旋耕灭茬、施肥播种联合作业的要求。

参考文献

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[10]机械电子工业部洛阳拖拉机研究所.拖拉机设计手册[K].北京:机械工业出版社,1994.

旋耕播种机的安装使用与保养 篇5

1.1 输种 (肥) 管的安装

(1) 输种 (肥) 管是用U型螺栓固定在机架后梁上的, 安装应使定位块与后梁上平面接触;小麦、玉米种 (肥) 管下端种 (肥) 口向后, 切忌不能装反。 (2) 弯刀、输种 (肥) 管安装完毕后, 应先进行试运转, 若有碰撞, 应立即停车检查, 微调种 (肥) 管的位置, 直到不碰撞为止。

1.2 刀片的安装

要根据农艺要求来安装刀片, 改变安装方法, 耕作效果也会随之发生变化。安装刀片时, 必须注意不能装反刀片, 如不慎将刀片装反, 机具工作时刀背先入土, 不仅损坏刀片, 还容易损坏其它机件。

(1) 免耕作业时刀片的安装方法。正对种肥管前安装3组刀盘, 两边刀盘弯刀的弯向向里, 中间刀盘弯刀的弯向与刀座圆孔方向一致, 刀刃向前。并在有掏草刀座位置安装掏草刀, 安装完成应先试运转, 若有碰撞应立即停车检查调整。 (2) 平作时刀片的安装方法。从整个刀轴看, 左右弯刀是交错安装的, 即在同一截面上安装一左一右弯刀, 弯刀的弯向与刀座圆孔方向一致, 刀刃向前。这种排列方法, 耕后地面平整, 适于平作。在地黏、杂草多时, 两种管之间安装一把掏草刀, 防止壅堵。 (3) 条耕带耕作时刀片的安装方法。种管前对称留6把刀, 将其余的全拆下, 适合于三夏季节抢墑, 抢种玉米用。种子播在条带耕宽内, 可节约灌水, 是旱季播种玉米较好的一种耕作方法。

2 旋耕播种机的安全操作要点

(1) 旋耕播种机的调整、修理和润滑等工作禁止在播种作业时进行。

(2) 带有座位或踏板的旋耕播种机, 在作业时可以站人或坐人, 但在升起、转弯或运输时禁止站人或坐人。

(3) 旋耕播种机在作业时, 开沟器入土后不准倒退或急转弯, 以免损坏农机设备。

(4) 旋耕播种机在作业时, 不准在左右划印器下站人, 不准在机器前后走动, 以免伤人。

(5) 作业时, 若旋耕播种机的工作部件和传动部件粘土或缠草过多时, 一定要停机后再清理, 保障安全。

(6) 播拌药种子时, 工作人员一定要佩戴风镜、口罩与手套等防护用具, 以免中毒。播种结束后, 要将剩下的种子妥善处理, 避免误食中毒。

(7) 夜间作业时, 必须做好照明准备, 最好有良好的照明设备。

以上是旋耕播种机的安全操作要点, 在进行播种作业时, 必须要重视这些方面, 以保障旋耕播种机的操作安全。

3 旋耕播种机的维护保养

对旋耕播种机进行正确地维护与保养, 是确保机具正常运转、功效高、寿命长的重要措施。旋耕播种机的维护保养方法如下:

3.1 班保养 (工作10 h)

(1) 检查各部位的锁紧零件, 必要时拧紧或更换。 (2) 检查齿轮箱的油位, 保持规定的油面高度, 即检油孔高度位置。 (3) 设有黄油嘴的轴承处必须注足黄油。传动轴伸缩管内涂一层黄油。 (4) 检查刀片是否缺少、损坏或松动, 否则, 应补齐拧紧。 (5) 检查排种管、排肥管是否正常排种、排肥。 (6) 检查排种器、排肥器卡片是否松动。 (7) 用后及时清洗, 防止酸碱性肥料腐蚀机器和零件。

3.2 一级保养 (工作一个季度或耕作2000亩)

除执行班保养事项以外, 还应做下列事项:

(1) 更换齿轮油。 (2) 检查刀轴两端轴承是否因油封失效而进入泥水, 必要时清洗, 更换油封, 加足黄油。 (3) 检查各部位磨损情况, 必要时应予以调整或更换。更换损坏机件后, 涂防锈油漆。 (4) 检查齿轮的磨损情况, 必要时应予以调整或更换。 (5) 检查万向节十字轴滚针, 是否因松动或有泥土扳动不灵活, 应拆开清洗后装上并注油。 (6) 清除剩余种子、化肥。 (7) 检查限深轮总成是否因油封失效而进泥土, 必要时清洗更换油封, 加足黄油。

4 旋耕播种机作业时应注意的事项

(1) 对播种机进行定期的保养。由于旋耕播种机工作环境恶劣, 工作时间长且相对集中, 播种机的零部件工作负荷重, 农机手要对播种机进行定期的维修、保养、清洗, 以保证播种机的正常工作。

(2) 种子要进行清选。播种机所播种的种子, 在播种之前要对其进行清选, 防止出现生芽、损坏的种子或种子中带有土块等硬物损坏机器, 因此, 在对种子进行播种前, 农民要对种子进行清选、包衣或拌种, 以确保种子的正常使用。

马铃薯旋耕起垄播种机的设计研究 篇6

山西省地处我国中西部地区,干旱、少雨,地表植被覆盖少,农业生态环境较差,尤其在北部地区,干旱、少雨,土地贫瘠,无霜期短,主要以种植小杂粮和马铃薯为主。山西省从南到北都有马铃薯种植,特别是中北部冷凉地区更适宜种植,有广泛的种植基础。但是,长期以来山西的马铃薯生产处于一种低水平的投入和粗放的生产状态,产量和单产波动较大。

马铃薯垄作种植方法在我国东北以及国外都有应用,目前山西省仅有部分地区开始引进试验应用。马铃薯垄作是通过机器将马铃薯种植在垄上,使马铃薯在生长过程中易于发育,薯块在土壤中生长可有2~3层,达到提高产量,实现农业可持续发展的目的。它是一项综合技术,需要机械化整地、播种、起垄和中耕培土化肥深施等多种技术手段来完成。播种起垄是这一综合技术的核心和关键环节,因使用传统播种机需要大量劳力起垄培土,造成生产成本过大,所以在经济欠发达地区,主要采用平作种植方法。目前,山西省对于马铃薯播种机进行了大量研究试制,并取得了一定进展,但基本上还不能满足马铃薯垄作播种要求,几乎制约了马铃薯产业技术的发展。大部分平作种植的马铃薯播种机都是在耕整地之后进行播种或边耕地边播种。虽然也有带有起垄装置的马铃薯播种机,但都需要再次整形等,增加了作业成本,造成浪费。因此,研究马铃薯旋耕起垄播种机,不仅可以节约能源、增加产量,也可以提高马铃薯产业化生产水平,对粮食产业的发展具有重要意义。

1 研究内容

马铃薯旋耕起垄播种机是山西省科技攻关项目“马铃薯垄作栽培全程机械化装备新技术”(项目编号20110311036)的关键设备之一,由山西省农业机械化科学研究院承担。该项目主要研究、开发马铃薯全程机械化作业过程中的关键设备,包括旋耕起垄播种机、中耕机械和收获机械,作业过程中相互配套使用。本文主要介绍旋耕起垄播种机关键部件的研究与设计。

马铃薯旋耕起垄播种机主要包括整机总体配置技术,悬挂架、机架与播种机体等相互的配置;关键部件的设计制造技术,包括开沟器技术、起垄整形技术;传动系统设计;镇压技术等。主要技术参数见表1。

2 马铃薯旋耕起垄播种机的关键技术

2.1 勺式排种器技术

排种器是播种机的核心部件,它的性能优劣直接影响播种机的播种质量。本项目采用升运链式排种器,该排种器的工作原理是,行走轮随着拖拉机的前进而转动,行走轮将动力通过传动系统传递到排种链的主动链轮上,主动链轮以一定速度带动升运链上升,在上升过程中,升运链上的取种勺舀取种薯块至输种管,最后种薯通过输种管下落至开沟器开出的种沟中完成播种。

1.旋耕机2.肥箱3.种箱4.地轮5.整形器6.覆土器7.开沟器

升运链式排种器主要有以下几个关键参数。

(1)取种勺速度v。取种勺线速度与作业速度成正比。试验表明,当取种勺速度≤0.5 m/s时,播种质量较优;当取种勺速度超过0.55 m/s时,作业质量显著变坏,漏播严重。因此,取种勺最高速度不超过0.5 m/s。

(2)链轮转速n。链轮转速过低,脉动频率低,排钟均匀性差;转速过高,漏播率大。试验表明,链轮转速≤40 r/min时效果较好。

(3)升运链长度L。链条太长会增加两链轮之间中心距,增大输种距离;长度太短会导致清种时间过短,重播率增加。试验表明,链条长度一般在2 m左右,综合考虑,取本项目播种机中心距为700 mm,链条长度L为1 896 mm。

(4)取种勺形状。取种勺要保证薯块上升过程中不出现滑落,而且伤种率小,质量要小,本项目选用由1.5mm厚的钢板冲压而成的圆形取种勺。据研究,为了使多余的种薯块从种勺中掉落,要求取种勺的直径大于种子长度的0.5倍,取种勺的厚度小于种子厚度的1.5倍,由于种薯尺寸规格为20 mm×20 mm×20 mm,因此本项目采用厚度为17 mm、直径为50 mm的半圆形取种勺,取种勺边缘外翻,防止伤种,取种勺底部开有圆孔(图2),便于取种勺中的杂质等及时清除,保证不漏播,每个升运链上取种勺为17个。

2.2 起垄、镇压技术

在旱作农业区,节水问题非常突出,镇压保墒技术尤为关键。如果起垄播种机起垄后垄形不稳,会导致垄

整形镇压前形表面分布着松散的土块,土块之间缝隙偏大,土壤水分蒸发过快,干土层厚度增加,土壤墒情下降,影响种子发芽生长。因此,研究播种机起垄、镇压技术也是马铃薯旋耕起垄播种机的关键技术之一。整形镇压前后垄形对比见图3。

本项目设计的马铃薯旋耕起垄播种机在覆土器之后增加一个起垄镇压装置(图4),来解决上述问题,进行二次覆土整形,使得垄型稳定。该起垄镇压装置为喇叭形状,将垄沟的土壤覆盖到垄壁上,使得垄形饱满,并通过截面的变化起到对土壤的镇压作用,另外加装有可调整的镇压弹簧,压实度为30%~60%,保证种子发芽所需墒情,减少水分蒸发量。

2.3 开沟器技术

开沟器是为种子、肥料准备种肥床,它的工作性能直接影响播种质量和后期种子的发芽率。本项目播种机是在旋耕机后连续作业,土质疏松,工作阻力小,因此选用钝角V形开沟器(图5),这种开沟器通过在土壤中滑移对土壤产生压实作用,形成沟深稳定,沟底平整、密实的种床,保证播种均匀,播深一致,有一定的自动覆土能力,让湿土覆盖种、肥,其结构简单,制造方便。

3 马铃薯旋耕起垄播种机的创新点

3.1 实现复式作业

在优化组合播种机与旋耕机的基础上,设计了起垄、整形、镇压装置和拔插式快速更换链轮装置,实现了复式作业。将耕整地、播种等工作分开进行需要拖拉机反复进地,对地表进行反复碾压,既浪费能源,增加成本,又对环境造成破坏。本项目将旋耕机与播种机连接为一体,通过复式联合作业解决这一问题,拖拉机一次进地即可完成旋耕、施肥、起垄、播种和镇压等工作,极大地提高了作业效率,降低了作业成本,减少了环境污染。

3.2 采用宽形V形开沟器,提高播种质量

开沟器是播种机的关键部件之一,经过综合考虑,本项目设计了钝角宽V形开沟器,该开沟器通过在土壤中滑移对土壤产生压实作用,形成沟深稳定,沟底平整、密实的种床,保证播种种子均匀分布,播深一致,有一定的自动覆土能力,让湿土覆盖种、肥,结构简单,制造方便。

3.3 采用全新起垄整形装置,解决垄形不稳问题

整形镇压是马铃薯垄作的一项重要技术,直接影响马铃薯的后期生长、土壤墒情,本项目采用全新的起垄整形装置来解决这一问题,可以保证马铃薯所需的优质生长环境。

4 推广应用前景

随着种植业结构的调整,马铃薯种植面积逐年扩大,采用垄作栽培技术,马铃薯单产大幅度提高,但马铃薯播种、中耕和收获难的问题更加突出,成为制约该行业发展的重要原因。马铃薯全程机械化关键装备技术的推广应用前景主要表现在以下几个方面。

(1)种植马铃薯比种植麦、豆等粮食作物增加纯收入500~100元/hm2。

(2)马铃薯产量的增加可为马铃薯深加工行业带来新的生机。马铃薯深加工可增值50%左右,也将带动山西省落后的马铃薯深加工产业的发展,从而缩小该行业水平与发达地区之间的差距。深加工后的废料又是养殖业的好饲料。

(3)马铃薯旋耕起垄播种机与其配套的中耕机、收获机仅山西省就至少需要2 000套,工业产值在1亿元左右。

(4)该项目适合中小企业生产,而且加工生产不会对周围环境造成污染,符合环保产业政策。

旋耕施肥播种机 篇7

1 玉米带状旋耕播种技术要点

玉米带状旋耕播种技术就是在玉米播种时不用捡拾小麦收获后的残茬秸秆的情况下, 便能够完成旋耕、开沟播种2种作业的耕作技术[1]。技术要点:一是采用在旋播机上只保留玉米播种腿后3行或4行6~8把刀, 其余旋耕刀拆下, 即只旋耕播种行宽度15 cm左右, 其余仍为板茬地, 这样可以有效避免由于土壤过于疏松引起的玉米后期根倒伏;二是足墒播种, 必要时在玉米播后及时浇1次“压茬水”, 防止吊种, 促使玉米迅速出苗, 实现苗齐、苗全、苗壮;三是播种行距要保证在60~70 cm且直线行走, 确保不影响玉米后期收获联合收割机的使用[2]。

2 玉米带状旋耕播种技术的优点

2.1 培肥地力, 提高土壤有机质含量

一是农作物秸秆中含有一定的氮、磷、钾、钙、硫等农作物必需的营养元素, 是丰富的肥料资源, 通过带状旋耕农作物秸秆直接还田, 可有效提高土壤肥力, 促进玉米的生长发育。二是增加土壤有机质含量。玉米带状旋耕播种后, 麦茬秸秆主要集中在垄上且与土壤混合均匀, 秸秆腐烂快, 从而增加土壤有机质。根据测定:小麦籽粒吸收的氮、磷、钾占整个植株的72%、94%和17.5%, 即一般有30%的氮、5%的磷和85%的钾留在茎秆、叶和根里。如果将500 kg小麦秸秆直接还田, 就等于施入有机物170~200 kg, 相当于5 000 kg土粪的有机质含量, 可使土壤有机质含量提高0.12%左右, 有1.5~2.0 kg的氮、0.5~0.9 kg的磷、4~5 kg的氧化钾归还土壤。

2.2 增强土壤蓄水保墒保肥能力, 改良土壤的物理性能

农作物秸秆在分解过程中进行矿质化, 释放养分, 同时进行腐殖质化, 使一些有机质化合物缩合脱水, 形成更复杂的腐殖质, 土壤容重降低0.057%~0.167%, 孔隙度增加2%~6%, 土质疏松, 通气性提高, 犁耕比阻减少, 贮存水分、养分能力增强, 从而改善土壤的结构及保水、肥、温、气的能力。秸秆在垄上的覆盖可以减少土壤水分蒸发。土壤有机质含量增加后, 土壤的容重减少、透水性加强, 蓄水量增大, 同时种植沟较低, 能够充分蓄集雨水, 大大增强了玉米的抗旱能力。根据观察:玉米带状旋耕播种技术示范田种植玉米较常规田耐旱3~6 d。土壤有机质含量的增加, 会使微生物的活动大大增强, 使土壤团粒结构发生变化, 土壤保持疏松状态[3]。播种消除土壤板结, 促成土壤结构的良性循环。

2.3 提高播种质量和耕作效率, 实现农业生产可持续发展

一是播种质量高。玉米带状旋耕播种田块玉米种植沟 (即种床) 内秸秆残茬少, 土壤旋后疏松, 且农业机械播种深度均匀一致, 容易实现苗齐、苗匀、苗壮。二是耕作效率高, 农耗时间短, 为夏玉米早播争取时间。玉米带状旋耕播种技术田块播种前不用捡拾小麦收后的麦茬, 可节约农时7.5~15.0 d/hm2。三是节约玉米种植成本, 有效避免秸秆焚烧, 从而保护农业生态环境和促进农业生产可持续发展。玉米带状旋耕播种技术从根本上解决了秸秆就地焚烧和堆积田边地头腐烂带来空气、环境污染、乡村道路堵塞交通不便等一系列难题;同时播种前不用捡拾小麦收后的麦茬秸秆, 减少了农事用工。节约成本投资450元/hm2, 创建了改土培肥、节约生产成本、提高农作物产量、增加玉米种植效益的农业生产生态环保新模式。

3 玉米带状旋耕播种技术效益分析

通过近几年对玉米带状旋耕播种技术示范区的田间测产调查和室内考种分析, 示范田块玉米平均产量达到9 013.5 kg/hm2 (其产量构成是:有效穗数6.045万穗/hm2, 穗粒数465.2粒, 千粒重320.5 g) , 较对照 (常规) 田块玉米平均产量7 942.5 kg/hm2 (其产量构成是:有效穗数5.847万穗/hm2, 穗粒数430.4粒, 千粒重315.6 g) , 增产1 071 kg/hm2, 增幅13.5%, 增产值2 034.9元/hm2 (玉米籽粒价格按1.9元/kg计) , 节约成本投资450元/hm2, 节本增效2 484.9元/hm2[4]。

4 应注意的问题

一是及时灌好压茬水。灌水能使小麦秸秆和土壤紧密结合, 踏实土壤, 以防土壤过虚造成玉米根系架空死苗, 出现缺苗断现象。二是药剂拌种或使用包衣种子, 预防病虫害。由于作物秸秆所带的病菌和虫卵很容易通过土壤传播, 药剂拌种或使用包衣种子, 可以预防玉米病虫害的发生。三是玉米带状旋耕播种田, 一般要适当增加氮素化肥用量, 调节秸秆碳氮比, 有利于秸秆腐烂, 缓解腐烂过程与幼苗生长争氮的矛盾。

摘要:介绍了玉米带状旋耕播种技术的要点和优点, 分析了其效益, 并对其应注意的问题作了详细论述。

关键词:玉米,带状旋耕,播种技术,优点,效益,注意问题

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