关于如何提高深松作业技术效果的有效途径

深松作业技术是通过拖拉机牵引深松机,或者带有深松部件的联合整地机械进行行间或全方位整地、松土的机械化作业技术。农机深松作业之后,不需要翻土,作业过程中不会对土壤产生较大扰动,特别适合耕作层较浅且不宜翻耕作业的土壤。本文主要结合实际情况,就提高农机深松作业技术效果的有效途径进行了论述,希望通过本次研究对同行有所帮助。     

立旋刀式深松联合耕整地机的设计与试验

深松联合耕整地机是由多种土壤耕作部件组合而成的复式作业机械,适用于北方干旱半干旱地区,以深松为主,兼顾表土松碎,松耙结合,既可用于隔年破除犁底层,又可用于形成上松下实地全面深松,一次进地可以完成深松、灭茬、旋耕等多项作业,提高了效率,降低了成本,减少了机具对土壤的频繁耕作而导致的各种消耗,改善了土壤的物理性质,促进了作物的生长。但是,深松联合整地机作业过程中尚存在土块过大,土层中存在较多较大空隙,不利于作物根系的扎根生长和农田的蓄水保墒。为了提高土壤的蓄水保墒能力,达到较好的松土与碎土效果,在对国内外深松整地机械调研基础上,研制了一种带有立旋刀工作部件的深松联合耕整地机,对深松铲柄、铲头、立式旋刀等主要工作部件进行了结构设计和参数优化。通过田间试验,对免耕(土壤不进行任何处理)、常规深松整地、带有立旋刀的深松联合整地三种不同耕作方式下的土壤坚实度和土壤含水率变化进行测试,并应用Excel 2003,Origin 8.6和SAS 9.2统计分析软件对试验测试结果进行了数据处理与分析,研究结果表明:带有立旋刀的深松联合耕整地机深松常规深松免耕,说明研制的带有立旋刀的深松联合耕整地机能有效粉碎的土块,增强土壤的蓄水保墒能力。     

深松铲扰动下天然草地复合土层失效特性的试验研究

为研究深松铲类耕作部件作用下天然草地扰动失效过程,采用草地耕作试验台搭载不同类型和具有不同结构参数的深松铲,在不同作业深度下,进行草地扰动失效试验,对草地土层失效过程、扰动情况、翻垡率、扰动系数、蓬松度,以及耕作部件的作业阻力和沟形面积比阻进行对比分析。试验结果表明:利用深松铲可以打破天然草地形成的“地表干草+植物根茎+土壤”的“夹层式”复合土层结构,对草地土层造成扰动,但其作业效果受作业深度、结构参数以及“夹层式”复合土层结构的影响。深松铲作业后产生的地表翻垡率为5.67%~12.25%,扰动系数为63%~74%,蓬松度为38%~49%。综合所有的扰动失效特性参数,在所试验的深松铲耕作部件中,双翼倾角为150°的双翼形深松铲在草地深松作业时对草地地表扰动和土壤翻垡情况影响较小,对土壤的扰动系数较高,作业效果最佳。     

基于蚯蚓体表特征的仿生深松铲设计及分析

深松铲是深松机的重要工作部件,深松作业过程中出现的减阻降耗问题和深松作业的质量问题成为近年来的研究热点。在深松过程中,出现深松铲黏土严重的现象,可增加作业过程中的阻力,提高作业的能耗,造成作业成本的提高;另外,在深松作业后,出现的土壤土块较大和土壤的透水性、透气性较差等问题,阻碍了深松技术的推广。针对以上这些问题,结合蚯蚓体表形态特征,提出设计新的仿生深松铲,以期达到降低深松作业阻力、减少能耗、改善深松后土壤质量的目的。     

宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机深松部件的设计

现有灭茬起垄联合整地机的深松部件没有震动和过载保护功能,作业过程中如遇到过载,就会使深松部件产生损坏或弯曲变形.近年来引进的美国产大型联合整地机所应用的深松部件,采用弹簧过载保护设计,增强了对土壤的适应性,提高了可靠性,但由于结构设计针对大功率拖拉机,还存在阻力大、碎土效果不好的问题.现将宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机深松部件的设计简介如下.     

北方旱地用行间振动深松机的设计与试验

深松作业在不大范围翻动土壤的前提下能有效改善土壤的多项理化性质,是实现耕作可持续发展的重要措施.针对一般深松机具结构不合理、作业时牵引阻力大的问题,设计了一种基于振动减阻原理的深松机,确定了深松铲、曲柄连杆机构、切茬圆盘刀、限深轮和机架等部件的主要结构参数.田间试验表明,该机设计合理,田间通过性强,在对北方玉米旱地进行30 cm耕深的深松时,相比无振动深松机具,机具的牵引阻力下降约21.24％,减阻效果明显.     

振动深松机的改进设计与试验研究

针对1SZ-460型振动深松机样机田间试验中出现的振动发生机构轴承应力过大易破坏,振动机构横梁弯矩大易变形等问题,对该振动深松机关键部件进行研究改进,设计新型振动深松机以满足生产需求。通过分析原样机振动发生机构及执行机构的运动过程,设计简支偏心轴式振动发生机构,优化执行部件和机架;通过分析不同形状深松铲松土效果和土壤耕作阻力,改进了深松铲柄;增加了施肥系统,以此减少机器进地次数及对土壤的压实,提高作物产量。田间试验结果表明：新型振动深松机较不振动深松,降低牵引阻力7%～17%,提高工作效率11.1%～16.2%。该新型振动深松机适于玉米等作物的苗前及苗期深松施肥作业。     

一种多功能深松施肥机的设计与田间试验效果

针对玉米宽窄行种植模式的农艺要求及特点,设计一种配套的多功能深松施肥机。根据季节特点、施肥位置要求和拖拉机作业形式等条件,设计了深松施肥机,提高肥料利用率,减少机器进地次数和对土壤的压实;该机不仅可以在伏雨到来前在宽行进行深松施肥作业,也可以去除施肥部件,在秋季进行标准深松作业,从而实现一机多用。田间试验结果表明:采用苗带侧200~250 mm处定向施肥,施肥深度50~100 mm,与宽行苗带中间施肥相比,在施肥一个月后,植株高度显著提高10%~13%;在秋季拆分成独立的深松机可实现250~300 mm的深松作业,深松深度的平均变异系数为1.03%,说明该机的工作稳定性好;夏季深松机深松后的土壤平均膨胀度为16.12%,对土壤扰动范围较小,地表没有出现明显的大块与粘条。     

深松整地技术的常见故障及排除方法

正1深松整地概述及特点深松整地作为土壤耕作的一项重要技术,在国内外备受关注和重视。深松整地技术是指通过拖拉机牵引深松机或带有深松部件的联合作业机具,在不打乱原有土层结构的情况下,疏松土壤,打破犁底层,加深耕作层,增加土壤的透气性和透水性,改善作物根系生长环境的机械化整地技术。深松作业的目的是解决翻耕作业存在的动土大、功耗高、不利于水土保持等问题,这种农耕作业方式是利用松土铲,在不全面翻     

深松作业中耕地剖面的选择

为了提高土壤蓄水保墒能力和有效实施耕地深松作业,开展了耕层剖面调查,通过剖面位置的选择与剖面制作,对不同类型耕地进行深松作业的适宜性分类,以期指导深松作业,有效提高深松作业的应用成效。     

液压强迫式振动深松单体设计与试验

为解决目前深松作业过程中牵引阻力较大的问题,应用液压振动技术,设计一种液压强迫式振动深松单体。该深松单体主要由机械部分和液压振动系统2部分组成。采用理论设计与试验相结合的方法,对深松单体的关键部件进行选型与参数分析,运用SolidWorks simulation模块对深松单体机架进行模态分析,研究其固有频率和振型。模态分析结果表明:深松单体机架在工作时不会与外部激励频率发生共振现象。田间试验结果表明:深松单体的各项性能指标均满足国家标准的要求;与常规深松作业相比,深松单体牵引阻力平均降幅为31.18%。     

双翼式深松铲的仿生设计及其离散元分析

深松铲是保护性耕作中进行深松的主要工具,其品质直接影响深松的效果.在对双翼式深松铲改型设计的基础上,应用仿生技术研究成果设计出仿生深松铲,并通过Pro/E软件对改型深松铲和仿生深松铲进行三维建模.而后应用离散元软件EDEM 对两种形式深松铲进行仿真分析,得出速度为0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 m/s时两种深松铲所受的耕作阻力.离散元分析结果表明,两种深松铲在触土过程中耕作阻力变化趋势相同.虽然仿生深松铲具有较好的土壤脱附和耐磨性能,但平均耕作阻力较之改型深松铲稍大.本研究方法为新型深松铲的优化设计提供了参考.     

春季深松对土壤物理性质及玉米产量的影响

为防止农田表土流失、风蚀和犁底层加厚,为建制机械化的新型耕作制度,以德美亚1号为供试品种,研究了春季深松30和40cm处理对土壤物理性状及玉米产量的影响。结果表明：春季深松对土壤紧实度、苗期土壤容重的降低和苗期土壤含水量的增加有明显作用,其中,春季深松40cm处理效果较好;深松能够增加玉米产量,其中春季深松40cm增产...     

陕西关中一年两熟地区保护性耕作关键技术综合效应研究——Ⅱ. 对两季作物生长发育及产量产值的影响

针对陕西关中一年两熟地区应用保护性耕作技术存在的问题,以冬小麦传统翻耕技术为对照,研究了5种类型10种耕作关键技术对作物生长发育及产量、产值的影响。结果表明：（1）在裸地深松间隔年限三技术中,两季作物均以隔年深松的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第3位;（2）在裸地与秸秆覆盖旋耕两技术中,两季作物均以秸秆覆盖旋耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第6位;（3）在秸秆覆盖深松深度两技术中,两季作物均以秸秆覆盖深松的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第1位;（4）在裸地与秸秆覆盖免耕两技术中,两季作物均以裸地免耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第7位;（5）在翻耕两技术中,两季作物均以秸秆还田翻耕的生长发育状况最好,产量、产值最高,居11项处理第2位。     

黑龙江早熟地区深松对玉米产量及土壤状态的影响

为了探寻黑龙江省早熟地区玉米最适深松时期及深度,探讨不同深松方式对土壤物理性状和作物产量的影响。2009~2010年在黑龙江省克山县进行了玉米不同深松时间及深度耕作试验。结果表明:深松处理的土壤物理性状得到明显改善,深松处理产量好于常规耕作,秋季深松春季、夏季深松常规耕作,秋季深松40cm处理产量水平最高。     

分段式分层深松后铲设计与试验

垄作秸秆还田条件下,为降低底层土壤扰动量,提高表层秸秆扰动入垄沟量,设计一种分段式分层深松后铲。分段式分层深松后铲下段铲柄为圆弧形,通过滑推分析和铲柄与秸秆相互作用力学分析设计上段铲柄。为验证设计合理性,应用EDEM软件分析所设计分层深松铲与普通分层深松铲对于底层土壤和表层秸秆扰动规律。通过分析分层深松对于土壤与秸秆扰动位移确定试验因素,运用4因素3水平正交试验方法,以前铲铲尖类型、后铲铲尖类型、前后铲间距和前进速度为影响因素,以底层土壤扰动率和秸秆入垄沟率为评价指标,对设计分层深松铲作田间优化试验。结果表明,前铲铲尖为双翼型、后铲铲尖为凿型、前后铲间距为300 mm、前进速度为3km·h-1时设计分层深松铲作业效果最优。优化设计分层深松铲与普通分层深松铲田间性能对比试验结果表明,优化设计分层深松铲整体性能更优,满足垄作秸秆还田条件下耕作要求,可为分层深松铲设计与优化提供借鉴。     

深松垄作对土壤物理性状及玉米产量的影响

为探讨深松耕作在半干旱地区气候条件下对玉米生长发育的影响,以玉米品种先玉335为试验材料,研究了春深松30cm,秋深松30cm垄作及常规表层旋耕15cm耕作模式对耕层土壤水分状况、物理性状和玉米生长发育及产量的影响。结果表明:深松30cm垄作有利于降低15~35cm耕层土壤紧实度与容重,常规表层旋耕有利于降低0~15cm耕层土壤紧实度与容重;深松垄作比常规表层旋耕有利于蓄积降水和降雨,秋深松30cm处理蓄水效果好于春深松30cm处理,秋深松30cm、春深松30cm垄作处理分别比表层旋耕15cm处理增产11.15%和7.26%。     

玉米田不同深松方式的效果比较研究

以郑单958为试验材料,通过不同深松方式对玉米生育进程、土壤含水量、产量进行研究。结果表明:秋季深松好于春季深松,而春季深松好于夏季深松;深松40 cm的好于深松30 cm的;深松后的土壤在拔节前土壤含水量较低,拔节后土壤含水量升高,有利于玉米后期的生长发育;秋季常规垄深松、深度40 cm的处理产量最高为10 602.0 kg.hm-2。     

两年免耕后深松对土壤水分的影响

 【目的】研究两年免耕后深松对土壤水分的影响,提高保护性耕作条件下对土壤水分的利用效率。【方法】土壤免耕第3年的基础上深松40 cm,2005～2006年连续两年通过田间试验观测深松对土壤水分的影响,分析深松保墒增产的机理。【结果】莜麦作物生育期0～100 cm土壤贮水量,深松显著高于对照。在0～100 cm的土层剖面上,50～100 cm土壤水分含量深松显著高于对照,干旱少雨时,土壤水分含量随土层深度增加而增加;降雨集中时,随土层深度增加而减少。与对照相比,深松减少了0～50 cm的作物耗水量,促进根系对50～100 cm土层土壤水分的消耗。土壤深松处理比对照两年平均增产18.29％,水分利用效率增加9.68％。保墒增产效果受降水量的影响,分布均匀的降雨有利于增产并提高水分利用效率。另一方面,深松降低了表层土层容重,增加接纳雨水的能力,增强作物对水分的利用效率。【结论】在免耕的基础上深松,是北方农牧交错带有效增加水分利用效率的保护性轮耕措施。     

1GZ-4型耕耘整地复式作业机深松装置的试验研究

通过对弹性弯曲铲柄式深松装置和直铲柄式深松装置的实地测试,对试验数据结果进行了记录、分析、整理.最终证明了弹性弯曲铲柄式深松装置在碎土性、防拥堵等方面性能都要优于直铲柄式深松装置,因此,更适合于耕耘整地作业.