全方位深松机深松技术研究

保护性耕作自实施以来，受到有关部门的重视，保护性耕作技术有利于旱作农业保水保土，增产增收、保护环境。全方位深松机深松整地技术也是保护性耕作的一个重要环节，在实施保护性耕作技术的基础上，探讨全方位深松机作业原理，分析深松机田间作业试验结果，总结出深松技术在保护性耕作中所起的作用。     

铲式深松机

国内现有的深松机以凿式深松机和全方位深松机为主要机型,这两种机型的工作阻力都较大,全方位深松机在覆盖量较大的情况下,容易堵塞。陇东地区保护性耕作示范项目使用的深松机也以这两种机型为主,配套动力为铁牛—55型拖拉机,且普遍使用年限长,技术状况差。甘肃省庆阳市西峰区2002年示范项目中,不得不将凿式深松机的五个深松齿改为三个深松齿,齿间隔由原来的30cm增加到50cm,深松深度勉强达到32cm,达不到消除犁底层的要求,深松作业的质量问题解决不了,就会影响群众接受保护性耕作技术的积极性。研制新型深松机,其关键是降低深松部件的工作阻…     

全方位深松机深松技术研究

2005年全国农机产品订货交易会日前在安徽合肥召开。从整个展会情况来看,参展的拖拉机企业很多,规模很大。2005年参展的拖拉机总数超过了1000台,达到了1122台,比2004年增长42％,拖拉机已经成为2005年全国订货会的主角之一。从本次展会的情况来看,拖拉机市场呈现这样的特点：总量增长,竞争激烈。     

中耕深松机设计与试验

针对中耕深松作业农艺要求及保护性耕作条件下机具通过性不足、地表残留土块大、深松沟容易跑墒等问题,研制一种适于辽西北风沙半干旱区的中耕深松作业机具。介绍机具整体结构、工作原理、技术参数和主要零部件设计。试验表明该机性能可靠,作业效果满足设计要求。     

深松铲的发展与研究现状

作为一项重要的保护性耕作技术,农机深松整地对于改善耕地质量、提高作物产量意义重大。深松铲作为深松机具的关键部件,其结构形状对土壤耕作阻力影响很大。因此,了解和掌握不同类型深松关键部件的主要类型和特点,探讨存在的主要问题,对我国深松技术的研究和推广具有重要意义。     

仿生减阻深松铲设计与试验

将小家鼠爪趾高效的土壤挖掘性能应用于深松铲减阻结构设计中,设计了铲柄破土刃口为指数函数曲线型减阻深松铲。为了对比耕作阻力,应用仿生减阻深松铲与传统深松铲进行了田间深松耕作试验。结果表明,耕深和前进速度对耕作阻力均有显著影响,且耕作阻力随着耕深和前进速度的增大而增大。在相同试验条件下,仿生减阻深松铲与传统深松铲相比,耕作阻力降低8.5%~39.5%,减阻效果明显。     

弹簧预紧力可调式振动深松机设计与试验

为了减小深松机的耕作阻力和拖拉机的动力消耗,增强深松机对不同类型土壤的适用性,设计了弹簧预紧力可调式自激振动深松机。在机具工作过程中,通过自激振动单元的振动作用,可有效减小深松机的牵引阻力;通过弹簧预紧力调节机构可改变弹簧的预紧力,以适应不同物理特性的土壤,获得理想的深松效果。田间试验表明在保证耕深的前提下,合适的弹簧预紧力可有效减小机具的耕作阻力。为了测试该深松机的减阻性能,设计了2.5、3.2、4.0km/h 3种作业速度和250、300、350mm 3种深松深度,进行了两因素三水平的全因素试验,试验结果表明：在不同作业速度与深松深度下,与非振动深松机相比,该深松机均能有效减小牵引阻力,减阻比为10.30%~22.65%;对不同作业速度和深松深度下的振动深松牵引阻力和非振动牵引阻力进行了方差分析。结果表明作业速度、耕作深度和机具类型对深公机工作阻力均有显著性影响,在不同作业速度下,由于自激振动单元的减阻作用,随着耕作深度的增加,振动深松牵引阻力增加速度小于非振动深松。     

带翼深松铲的试验研究

通过深松铲在南方砂壤土的深松试验,研究带翼深松铲和不带侧翼深松铲的耕作阻力及深松后的土壤剖面。结果表明,深松铲前进方向的阻力随安装角的增加而加大,由于深松铲侧翼的宽度比铲头宽,使土壤内部形成分层构造,扩大深松铲的松土范围,同时提高土壤的保墒蓄水能力。     

行间深松部件的试验研究

国内外现有的深松机在地表无覆盖的条件下工作性能较好,但是在保护性耕作条件下还存在秸秆堵塞、入土困难、工作阻力大等问题。为此,对研制的行间深松部件进行了正交试验。结果表明,圆盘和铲的水平间距、机器前进速度、深松铲的入土角对牵引阻力和牵引功耗有显著影响,对深松机具的研究提供一定的基础。     

深松机功率消耗影响因素及其关系的试验研究

根据复式作业机具的结构形式和对深松作业的要求,对比凿形铲式和可调翼铲式两种深松器的工作性能,试验研究了深松机功率消耗影响因素之间的关系。通过改变速度、耕深的参数,进行了速度、耕深和是否带翼的三因素三水平的正交试验。结果表明,影响其功率消耗的主次顺序为：耕深→速度→是否带翼。     

秸秆覆盖地深松机的设计与试验研究

针对传统深松机在秸秆覆盖量大时．深松铲易发生堵塞．深松机通过性能差，深松作业后镇压效果不理想，影响后续播种作业等问题，设计了深松铲防堵装置和镇压装置。田间试验结果表明．增加两装置能有效地解决深松机易堵和深松后地表不平整情况。     

1HS-2型行间深松机的研究设计

阐述了保护性耕作条件下行问中耕深松机的整机结构和工作原理，并对主要工作部件的结构及参数进行了选择和计算。在当前大力推广保护性耕作的条件下，研制适合于辽宁西部地区土壤情况和种植制度的行间深松机，为实施保护性耕作提供可行的机具，可缓解辽宁西部地区干旱少雨的局面。     

1ZS-2型振动深松机的研究设计

通过对现有深松机的比较研究，确定了1ZS-2型振动深松机的总体结构；设计了典型零部件并进行了选材和强度校核。该机可通过改变振动元件的转速获得不同的频率，通过改变偏心转子的偏心率来改变振幅。虽然，振动深松不能减少总功耗，但可以大大降低牵引阻力，这对拖拉机充分发挥现有功率是非常有效的。     

振动深松机技术经济论证

多年试验表明:保护性耕作具有保水改土、增产增收、改善生态环境的综合效益,尤其在免耕法的基础上增加深松作业,效益更为显著。虽然国内外对土地深松机械也有研究,但现在的一些深松机具质量不过关、性能差,深松深度、机械强度达不到要求,且耕作阻力大。为此,针对这些情况设计并研制了1S-3型振动深松机;通过对试验区实例进行分析、核算和论证,结果表明该机在技术上可行,机具配套合理,经济效益可观,同时社会效益也十分显著,具有推广应用价值。     

小型深松机的设计与研究

设计并研制了小型深松机,在收获后秸秆还田的基础上进行了深松试验。结果表明,深松可以显著地减小地表不平度,播种质量有显著提高,对于促进保护性耕作技术发展具有积极的作用。通过深松使土壤容重下降,增大了土壤渗水率和含水量,对春天干旱区域来说有利于吸纳雨雪并缓解干旱。     

保护性耕作拟合曲线型深松铲设计与试验

针对东北地区深松整地作业中,深松铲土壤扰动量和耕作阻力大的问题,以离散元(EDEM)软件仿真分析铲尖对土壤的作用为依据,设计了拟合曲线型深松铲。采用离散元软件模拟深松铲铲尖在土壤中的运动,获得铲尖上方土壤颗粒运动轨迹的拟合曲线和拟合方程,采用线元设计法对线形优化,获得铲柄外形曲线;同时设计了刃部、切削刃角、入土角,并通过铲柄与铲尖的互作效应试验验证了分层的可行性与合理性。土槽对比试验表明,拟合曲线型深松铲有效降低了土壤扰动量和耕作阻力,比折线式深松铲土壤扰动量减少了53.6%,耕作阻力减少了36.23%;比圆弧式深松铲土壤扰动量减少了66.18%,耕作阻力减少了29.18%。田间对比试验表明,拟合曲线型深松铲比折线式深松铲回土面积增加了81.03%,比圆弧式深松铲的回土面积增加了146.95%。土槽和田间试验表明,拟合曲线型深松铲土壤扰动量小、耕作阻力小,满足深松作业的要求。     

带翼振动深松铲运动特性分析及试验研究

为解决目前深松作业机具在南方大粘性、易板结及压实特别严重的土壤特性下,机具耕作阻力大、深松质量不高的问题,对带翼振动深松铲深松机理进行研究。通过对机具深松部件进行运动仿真,对速度、加速度、运动轨迹进行分析表明:铲翼和铲尖的切削和抬升土壤过程同步交替进行;铲尖水平方向速度和加速度幅值很大,主要切削土壤,铲翼垂直速度和加速度幅值很大,主要抬升土壤;铲翼对土壤进行二次的破碎疏松,以较小的耕作阻力有效提高了土壤疏松质量。田间试验结果表明:振动深松后在10~20cm和20~30cm土层的坚实度降低了54.2%和53.7%,不振动深松10~20cm和20~30cm土层的坚实度降低了41.6%和48.8%;特别是在0~1 0 cm土层振动深松使土壤坚实度比深松前降低了7 0.1%,远大于不振动深松的4 2.7%;带翼深松铲振动深松相比不振动深松可以减少3.2%~27.2%的牵引力阻力,减阻效果明显。由此可为带翼深松铲结构优化和提高深松机具在南方的作业性能提供理论参考。     

新型全方位深松机的研究设计

针对现有深松机械不能满足冀西北坝上地区保护性耕作的需要,结合农业耕作机械实际工作情况,并查阅相关文献,以冀西北坝上地区的实际工作环境为背景,分析铧式犁以及现有深松机的总体布置及其关键部件的碎土原理,结合现有深松机械设计思路以及现行设计模型设计开发了一种新型全方位深松机。该机适用于硬度较高的土壤,能够达到留茬整地的要求,为冀西北坝上地区保护性耕作的开展提供了新的思路和方法。