油菜种床整备开畦沟仿靴形锐角开沟犁设计与试验

针对长江中下游土壤黏重板结、含水率波动大及前茬水稻秸秆留存量大的复杂工况和油菜种植需开畦沟的生产要求,研制了油菜机械直播种床整备开畦沟仿靴形锐角开沟犁。选择平滑抛物线作为滑切刃口曲线,开展仿靴形锐角开沟犁三面楔建模和犁体与土壤相互作用动力学分析,确定滑切刃口曲线的滑切角范围为23°～67°、犁体入土角为30°、犁尖张角为60°,挡土板的长度为400 mm,翼板倾角为40°～79.2°。田间试验表明,仿靴形锐角开沟犁可开出沟宽为200～400 mm、沟深为175～250 mm的梯形沟,沟宽及沟深稳定性均达90%以上,且翼板倾角为46°、开沟深度为183 mm、作业速度为0.6 m/s时,开沟作业效果满足油菜种植农艺要求。     

驱动犁翻与反转旋耕组合式油菜直播种床整理机设计与试验

针对稻-油轮作区秸秆茬高量大、土壤黏重板结且含水量波动大的作业工况,考虑单一功能耕作机械多次进地压实土壤且作业功耗大的生产实际问题,提出"犁组左翻埋茬、刀辊反转碎土、犁铧两侧开沟"的油菜种植种床整理工艺方案,并研制了一种驱动犁翻与反转旋耕组合式油菜直播种床整理机。该机主要由驱动圆盘犁组、反转旋耕刀辊、开畦沟前犁、开畦沟后犁、平土托板等部件组成,可实现厢面平整、种床细碎、秸秆还田、开沟作畦等功能,分析了各耕作部件的空间布局设计原则,确定了驱动圆盘犁组与反转旋耕刀辊的结构参数与工作参数。田间试验结果表明:该机作业后的种床耕深、畦沟沟深、畦沟沟宽、厢面平整度、种床碎土率以及秸秆埋覆率的均值分别为173.2 mm、190.2 mm、401.4 mm、11.6 mm、95.9%和90.2%,种床耕深稳定性系数、畦沟的沟深稳定性系数和沟宽稳定性系数的均值分别为85.6%、86.7%和84.6%,满足油菜机械化直播种床整理农艺要求。     

构建油菜种床合理耕层的驱动型犁旋联合耕整机研究

针对长江中下游稻油轮作区多年采用传统机械耕整导致耕层变薄、犁底层增厚和土壤粘重板结，影响油菜根系生长等问题，提出了适应油菜生长的“深翻埋茬，上松下紧”种床合理耕层方式；结合油菜种床合理耕层构建及水旱轮作耕整作业要求，设计了一种主动对置式犁耕与旋耕碎土相结合的联合耕整作业方案，设计了具有切翻埋茬（草）、旋耕碎土、平整开畦沟等功能的驱动型犁旋联合耕整机，确定了驱动型圆盘犁的结构布局和旋耕刀的类型及排布，并设计了中间开畦沟的仿靴形锐角开沟器。田间试验表明，驱动型犁旋耕整机耕作深度为150~230mm，耕深稳定性系数为90.4%，仿靴形锐角开沟器在中间开畦沟区域能开出满足要求的梯形沟，沟宽为200~400mm，沟深为205.6~250.0mm。整机作业后厢面平整度为15.25~1860mm，碎土率为80.52%~88.43%，植被埋覆率为92.3%，厢面单幅宽度为852~956mm。各项性能指标均满足油菜种床合理耕层构建及水旱轮作耕整要求。