2BG—2型玉米垄作免耕播种机

基于东北垄作区保护性耕作各类模式的需要,对免耕播种的工艺进行了分析,并提出了对免耕播种机的农业技术要求.设计了滚动圆盘式破茬犁刀、圆盘螺旋线形清茬器,该装置既能提高机具通过性又可保持垄形.采用双圆盘施肥开沟器实现侧深施肥,二个地轮行驶在垄沟中可确保播种机横向稳定.设计的2BG-2型玉米垄作免耕播种机,田间播种作业与检测结果表明该机达到了设计要求.     

驱动圆盘玉米垄作免耕播种机设计与试验

针对东北垄作区免耕播种玉米时存在机具堵塞严重、条带旋耕功耗大、垄上作业稳定性差等问题,设计了驱动圆盘玉米垄作免耕播种机,提出了驱动圆盘破茬、限深轮稳定装置为一体的破茬开沟稳定机构,对本装置的关键参数进行了设计.田间试验结果表明,驱动圆盘玉米垄作免耕播种机通过性能好,破茬能力强.机具破茬深度约为87 mm,种肥间距稳定在48 mm时能够满足播种要求,播种施肥开沟器在主动圆盘开出的沟槽中进行二次开沟,减少了土壤扰动和动力消耗.与条带旋耕毛米垄作免耕播种机相比,油耗降低8.5%,地表动土量减少约50%.     

东北垄作滚动圆盘式耕播机

基于垄作栽培制度的高留茬秸秆覆盖耕播是东北地区保护性耕作的主流模式,研制了适合于这种模式的双圆盘螺旋线型清垄部件、圆锥台形垄作导向装置,通过试验优选出3种滚动圆盘式破茬犁刀。设计了以小型四轮拖拉机为动力的垄作滚动圆盘式耕播机。     

玉米垄作免耕播种机研究

设计了2BML-2型垄作免耕播种机,采用苗带浅旋方式对根茬进行处理,在旋耕带上开沟、施肥、播种、镇压.苗带浅旋参数设计为：单垄旋耕幅宽100～110 mm,旋耕深度60～80 mm,同一截面的刀片数为3,单垄对应安装两排刀片.根茬处理后,采用尖角式开沟器,先施肥、后下种,肥种垂直距离保持50 mm左右,采用双圆盘覆土、橡胶轮镇压.通过田间试验,证实该播种机破茬防堵性能好,播种后能基本保持垄形,有利于增加地温,使用该机播种的玉米出苗率高于传统方式播种.     

阿基米德螺线型缺口圆盘破茬刀参数优化与试验

免耕播种机是在地表残茬、秸秆、杂草覆盖条件下进行播种,作业环境差,易造成免耕播种机堵塞、播种深度不稳定等。基于东北玉米垄作免耕播种机的农业技术要求,为了解决破茬防堵、开沟稳定,减小破茬阻力,提高破茬开沟质量等问题,设计了阿基米德螺线型缺口圆盘破茬刀,确定了其结构特性和尺寸参数为:缺口数11,最大半径215 mm,起始半径175 mm,包角32.72°,并建立了它的运动方程。通过3种圆盘(螺线型缺口圆盘、光面圆盘、半圆型缺口圆盘)破茬刀对比试验,证明了螺线型缺口圆盘破茬刀的优越性。同时建立了螺线型缺口圆盘破茬刀的破茬阻力与破茬盘类型、机器配重、机器前进速度的二次回归数学模型。研究成果为破茬装置优化设计提供了理论基础。     

玉米根茬地小麦垄作免耕播种机研究

虚拟制造技术在国内农机行业已进行了各层面的研究应用,但是由于免耕播种机的工作环境复杂多变,目前结合虚拟制造技术进行研究仍处于初步研究阶段。根据大垄多行作物耕作技术特点,提出了避开玉米根茬播种的思路,对避茬的可行性进行了深入分析,利用Autodesk Inventor软件建立玉米根茬地小麦垄作免耕播种机虚拟样机模型。研制的垄作免耕播种机主要由修垄装置、机架、开沟器、地轮、种肥箱及传动系统、组合镇压器等组成,能够在玉米根茬地一次性完成施肥、播种、修垄和镇压等作业。     

玉米垄作免耕播种机试验研究

把垄作技术与保护性耕作技术相结合,有可能解决东北高寒易旱区的低温、春旱、风蚀等问题.但是,目前保护性耕作在垄作地区的推广尚有困难,其主要原因是缺乏能够在有根茬原垄上行走稳定、防堵能力强、播种质量好的免耕播种机.为此,研制了以苗带浅旋处理玉米根茬为基础的2BML-2型垄作免耕播种机.通过田间生产试验表明:该机播种后能基本保持垄形;播种带破茬彻底,破茬率达到100%;播种后进行了10天地温监测,播种带0～50 mm和50～100mm深处土层温度分别比传统垄作地高0.7℃和0.3℃左右;但出苗后播种带0～50mm和50～100mm土层免耕地的土壤含水量分别比传统垄作地低3.9%和1.3%;使用该机播种的玉米产量比传统垄作地高21.3%.     

垄作免耕播种机被动式防缠绕破茬清垄装置设计与试验

为了解决东北玉米垄作免耕播种机作业时缠绕堵塞工作部件，减小对土壤扰动，提高破茬开沟质量等问题，优化设计了防缠绕破茬清垄装置，主要包括阿基米德螺线锯齿型缺口圆盘破茬刀和星型清垄轮。通过理论分析确定了影响破茬清垄装置作业性能的主要参数为机具前进速度V_m、破茬刀入土深度h以及清垄轮安装偏置角α。利用离散元软件EDEM进行二次回归正交旋转组合仿真试验，确定了该装置的最优工作参数组合为：机具前进速度V_m为7 km/h、破茬刀入土深度h为75 mm、清垄轮安装偏置角α为30°。通过田间验证试验，得出破茬清垄装置在最优工作参数组合下的破茬率为92.21%,清秸率为93.49%,验证了仿真理论研究结果，机具通过性显著提高，达到了东北玉米垄作免耕播种农艺和农机的技术要求。     

免耕圆盘刀破茬过程运动特性研究

免耕播种机被动防堵常采用圆盘刀来破茬,使得机具结构简单,减少了动土量,不破坏垄形。圆盘刀破茬过程中的运动特性对破茬装置作业性能具有重要影响。为此,建立了圆盘刀刀刃切割根茬部分的弧长方程,得出刀刃切割根茬弧长的变化规律,分析了圆盘刀半径和入土深度对破茬时间的影响,研究了圆盘刀滑移对破茬速度的影响,并对圆盘刀横向运动位移和速度的影响因素进行了探讨。该研究可为圆盘刀及免耕播种机的设计和应用提供参考。     

垄作免耕技术及机具的研究进展

保护性耕作可以减少土壤风蚀与水蚀,提高作物产量,是发展旱作农业的重要措施。推广保护性耕作必须结合不同地域的气候特点及种植制度,形成具有区域特色的保护性耕作技术体系。垄作免耕技术对东北地区发展保护性耕作具有重要意义。为此,列举了几种垄作免耕技术模式,对其优缺点进行了分析,比较了几种垄作免耕播种机的破茬原理,指出了机具的研究重点应放在开发动土量少和功耗小的破茬部件上,以提高免耕播种机的通过性和作业质量。     

不同种植模式下夏玉米生长发育及产量的试验研究

研究了不同栽培方式对夏玉米叶面积指数、地上干物质积累及产量的影响。结果表明,垄作栽培夏玉米与传统平作栽培相比,全生育期叶面积指数垄作均比传统平作大,最大差值为0.43,梯形垄作栽培的夏玉米叶面积指数高于V形垄,最大差值为0.23。地上干物质积累量及产量均高于传统平作,而梯形垄作种植模式优于V形垄作栽培的夏玉米,梯形垄作...     

基于免耕播种的玉米根茬物理机械特性分析

东北作为我国干旱半干旱垄作地区,年降雨量少、风沙大,实行保护性耕作是必然选择。但是垄作保护性耕作研究难度较大,现今缺少适用的免耕播种机。为此,通过对玉米根茬物理机械特性的测试,从农机与农艺相结合的角度,分析了玉米免耕破茬的技术要求,提出破茬犁刀选型的依据与设计的基本参数。     

玉米免耕深松播种机的设计与试验

针对小麦收割后残茬覆盖表面影响玉米播种以及由于旋耕深度不够导致土壤形成坚硬犁底层的问题,设计了玉米免耕深松播种机。该玉米免耕深松播种机主要由机架、防堵装置、S弹齿型振动深松铲、圆盘开沟器、排种装置、排肥装置、种肥箱,以及镇压轮等组成,可一次性完成清除残茬杂草、深松土壤、开沟播种、覆土施肥和种后镇压等工序。田间试验表明:该玉米免耕深松播种机可实现8km/h高速作业,播种质量、苗带清理质量、深松质量完全满足免耕深松播种的农艺要求,作业效果良好,特别适合我国小块土地作业,且省工省时,具有很大的经济效益。     

轻量化玉米垄作免耕播种机设计与试验

针对目前东北地区的免耕播种机主要依靠自重增加下压力来保证开沟深度的问题,设计了2BQM-2型轻量化玉米垄作免耕播种机,重量为一般免耕播种机的一半,可减轻对土壤的压实。轻量化垄作免耕播种机采用悬挂方式与拖拉机联结成作业机组,利用拖拉机液压系统的位置调节法来控制破茬深度。为了验证作业机组的工作性能,田间试验以播种机速度、播种深度、秸秆覆盖量为试验因素,以免耕播种机的工作阻力和粒距合格率为试验指标,进行三因素五水平二次回归正交试验。试验结果得到的最佳工况组合为:播种机速度为1.21 m/s,播种深度为4.96 cm,秸秆覆盖量为0.73 kg/m2时,播种机工作阻力为3.62 k N,粒距合格率为93.63%。经过对免耕播种机优化设计有效减轻了免耕播种机的重量,减少了机器的制造成本和工作时对土壤的压实,降低了能耗。经田间测量镇压轮压实土壤的深度平均为10 mm,相对现有的垄台被压平的机具,工作效果良好。     

免耕播种机侧深分层施肥播种部件设计与试验

为减少追肥机具进地次数、最大限度地提高肥料利用率,针对因秸秆残茬分布不均、侧深施肥导致播种带两侧土壤紧实度不一致而引起免耕播种机横向稳定性差、掉垄的问题,设计了一种可以底肥侧位深施、口肥垂直分施的免耕播种机侧深分层施肥播种部件。以直斜错位双圆盘肥种沟开沟器的圆盘直径、圆盘夹角和圆盘倾角为试验因素,以前进阻力、侧向合力及开沟深度稳定性系数为试验指标,对影响机具横向稳定性和作业质量的参数进行分析和试验。结果表明,当圆盘直径为352 mm、圆盘夹角为14°、圆盘倾角为7.5°时,肥种沟开沟器前进阻力为585.96 N、侧向合力为181.95 N、开沟深度稳定性系数为91.46%。样机性能试验表明,种肥垂直距离合格率为91.7%,种肥侧向距离合格率为92.4%,播种深度变异系数为10.7%,播种横向变异系数为28.4%,满足侧深施肥播种质量要求。     

2 BJZ-2型指夹式玉米单粒精量播种机设计与试验

玉米是我国第一大粮食作物,黑龙江省是我国玉米种植面积最大的省份,玉米播种质量是影响玉米产业发展的主要问题,迫切需要性能优良的单粒精量播种机。为此,设计了2BJZ-2型指夹式玉米单粒精量播种机,创新开发了指夹式排种器、同位仿形播种单体等先进部件,与22~33k W拖拉机配套,适合在玉米秸秆粉碎还田翻埋、混拌整地条件下,完成玉米的圆盘开沟、侧深施肥、单粒播种、电子监控、种床压实及覆土镇压等项作业,即可垄作又可平作。该机具通过了省级产品性能检测,各项技术指标匀优于国家行业标准要求,对提高玉米单粒精量播种机械化技术水平具有重要意义。     

可调节水稻筑埂开沟一体机设计与试验

为解决当前江苏农垦各分公司水稻种植过程中筑埂作业质量不高、效率低、水直播田需人工二次筑埂修沟、劳动强度大、成本高等问题，研制一种适应垦区规模化作业条件下的可调节水稻筑埂开沟一体机。对筑埂开沟一体机整体结构进行总体方案设计，确定齿轮箱传动比分别为1.25和1.69。田间试验前，调整角度调节装置使其适用于不同区域水稻田筑埂开沟作业，田间试验结束后检测埂高、埂顶宽、沟深、沟宽、埂体坚实度，根据田间试验结果进行优化改进直至机具定型。结果表明：所设计的机具可在不同区域水稻田一次筑埂成型且同步完成埂边开沟作业，埂高全部合格且平均值达24.5 cm，埂顶宽全部合格且平均值达21.8 cm，沟深平均值达25.1 cm，沟宽平均值达37.6 cm，埂体坚实度平均值达1 992 kPa。该机具通用性和灵活性较好，作业各项指标皆优于相关技术标准，有效提高作业效率和埂体质量，节约作业成本。