机械轮胎引起的土壤压实及其耕作能量消耗

用小四轮拖拉机,铁牛－６５０和ＩＬ－１０６５联合收割机在松软件的种床上压地一遍,测定不同深度土壤体积密度的变化,结果表明：小拖碾压仅对表层土壤体积密度有一定的影响,大拖拉机和联合收割机对土壤体积密度的影响深度超过了４０ｃｍ,由于土壤体积密度的增加,导致耕作阻力及作业能量的增加,与未经碾压的种床相比,大拖拉机和联合收割机引起的压实可使耕作阻力增加２５％,相应的能量消耗增加２００％。     

拖拉机耕作阻力影响参数的因子分析

拖拉机耕作阻力对耕作质量、耕作效率与耕作能耗都有影响,而拖拉机耕作阻力的影响参数很多,但每个参数的影响大小没有系统地量化。为此,通过实验数据与理论计算分析了耕作比阻、耕作深度、耕作幅宽、土壤容重、土壤含水量、拖拉机耕作速度、拖拉机质量、耕作路面、耕作机具结构等参数对拖拉机耕作阻力的影响,并基于变异系数法计算出一定变动范围下这些影响参数对拖拉机耕作阻力的影响权重值。结果表明:土壤容重、拖拉机速度、土壤比阻与耕作深度等对拖拉机耕作阻力的影响很大,且土壤容重的影响最大,其变异系数达0.735 1,权重值为0.298 0;拖拉机速度、土壤比阻、耕作深度的影响权重值分别为0.271 3、0.213 6、0.134 4,这4个参数的影响权重值之和达0.917 3,而其它参数的影响很小,特别是犁具起土角、拖拉机质量、耕作路面与土壤含水量的影响可以忽略。本研究为拖拉机耕作的自动控制与精准控制提供了依据。     

小四轮拖拉机土壤压实的研究

采用小四轮拖拉机在春小麦和冬小麦种床上压地一遍，测量土壤容积密度、透水性、保水性以及热特性等参数，并与未经碾压的带状耕作的土壤诸参数进行对照分析。结果表明：小四轮拖拉机可将耕层内的土壤压实，使土壤的容积密度超过作物的适应范围，其他土壤物理特性也相应产生了变化。尽管耕层内的压实可以通过耕作来消除，但在作物生长期间，尤其是对于旱地，将会形成不利于作物生长发育的土壤环境。     

农业机器引起土壤压实的方差分析

在春小麦种床上，分别由小四轮拖拉机、大型拖拉机和联合收割机3种机具压地一遍，以土壤体积密度作为评价土壤压实的指标，采用方差分析方法比较不同机具引起的土壤压实程度。分析结果有助于进一步了解北方地区几种典型的农业机器进行田间作业时对土壤压实的情况，以便在生产中引起足够的重视。     

深松铲减阻性及耕作阻力影响因素研究——基于LS-DYNA

为研究不同触土曲面深松铲的减阻效果及不同工作参数对深松铲耕作阻力的影响,设计了5种典型准线的深松铲结构,并通过ANSYS/LS-DYNA软件对深松铲切削土壤过程进行了仿真,对比分析了不同结构深松铲切削土壤时所受到的阻力,选择出减阻性能最好的深松铲结构。以优选的深松铲作为研究对象,对入土角、工作速度及工作深度等因素进行单因素试验,研究上述因素对耕作阻力的影响。试验结果表明:仿生变曲率深松铲的减阻性能最好,其耕作阻力最小(601 N);入土角为24°时,深松铲耕作阻力最小;耕作阻力随工作速度和工作深度的增加而增大。该文可为深松铲结构的设计以及工作参数的选择提供一定的技术支持。     

机械化深松技术及其推广制约因素和对策

正机械化深松技术是旱作农业节水技术和机械化保护性耕作技术的重要内容,是在保持原土壤土层结构不变的情况下,利用深松作业松动土壤,打破犁底层,增加耕深度,形成虚实并存的土壤结构的一种机械化耕作技术。1机械化深松的意义土壤是农作物生长、发育的基础。长期采用小型拖拉机和大中型拖拉机旋耕作业,年复一年的机具碾压、人踏畜踩,土壤受重力作用,耕作层中铁质胶体随水下移;大量不科学施用化肥,有机肥施用量     

农业机械对土壤压实的试验研究

对农业机械在砂壤土上进行了碾压次数、碾压载荷与土壤主要物理机械性能参数的试验研究。结果表明:在0～10 cm处,少次碾压对土壤容重、坚实度的影响比较大,多次碾压对其影响小;含水量的损失量随碾压次数的增多而减小;容重、含水量的损失量和坚实度都随碾压载荷的增大而增大,6911拖拉机使含水量最大减小了13.7%,收割机使其最大减小了20%;载荷小的机械碾压对土壤表土层(10 cm以内)的坚实度的影响大,载荷大的对土壤深层的坚实度影响要大些。     

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。     

如何选购旋耕机具

旋耕机是与拖拉机配套的一种耕作农机具,属于驱动型农具,它利用拖拉机的驱动,使旋耕刀高速旋转,耕作地表层,使耕作层土壤疏松、平整、细碎,适于农作物播种、生长。用户在配套旋耕机时,一定要根据自己拖拉机的功率选配合适的旋耕机,根据自己耕作区的土质、耕作要求、耕作前地况（硬茬地与整地、土壤含水量大小）等条件,选购适合的刀轴转速,使拖拉机发挥最大效能。下面推荐几种选配方法．供用户参考．     

深松铲入土深度及铲形对耕作阻力影响

深松作业存在的主要问题是耕作阻力大。深松机中深松铲作为重要部件,其形状和结构参数直接影响着深松作业的牵引阻力及作业质量等。通过推拉力计测量了鸭掌形铲在不同入土深度时的耕作阻力;通过变换不同铲形的耕作试验,测量了现有凿形铲、鸭掌形铲、翼形铲在入土深度为35cm时的耕作阻力。结果表明:牵引阻力随着鸭掌形铲入土深度的增大而增大,因为土壤硬度随着土层深度的增加而增大,所以在10~20cm的土层中对深松铲的阻力较小,深松铲在20~30cm的土层中的阻力有较大增加,在30~40cm的土层中阻力增加幅度最大,其规律符合二次曲线。不同铲形耕作试验表明:铲形不同时,铲尖与土壤接触面积不同,导致深松铲与土壤之间的剪切力和挤压力不同,其牵引阻力与铲尖面积满足对数关系。     

农业机械作业对土壤参数影响的试验研究

对两种农业机械采用模拟的方法进行了压实试验研究,测定了土壤容重、含水量和坚实度等土壤参数,并与压前的土壤参数进行了比较。结果表明:轮式拖拉机比履带式对土壤参数的影响要显著些;随土壤深度的增加,土壤参数的变化量在减小;一次轮式拖拉机作业后使干容重增加了11.1%,5~10cm处含水量最大减小了16.8%,0~6cm处坚实度增加为原来的1.4倍,5次作业后土壤含水量最多减少了23.1%。     

轮式作业机械对农田土壤压实的模拟试验研究

为了简化农田作业机械对土壤压实的试验过程,对轮式作业机械对土壤参数的压实影响总的变化趋势进行分析。用简单的试验装置对轮式作业机械对土壤的压实进行模拟试验,模拟试验测取了不同接地比压,不同通过次数下土壤含水率、容重和坚实度3项指标的变化。试验表明:接地比压和通过次数对当时土壤的含水率的影响不大;接地比压对土壤坚实度和表层土壤容重的影响较大;土壤被压实1次和2次时土壤的坚实度和容重有较大的影响;接地比压和土壤压实次数对深层土壤的容重影响不大。     

土壤物理特性对胡萝卜机械拔取过程的影响

胡萝卜是我国主要的蔬菜品种,分析胡萝卜拔取规律,可以为胡萝卜拔取式联合收获机械的研制提供支持。该文采用自主研制的数控式蔬菜拔取力测量试验台,对收获期典型品种胡萝卜进行拔取试验,统计试验数据并进行回归分析,研究预测土壤物性参数（土壤含水率、硬度及容重）与胡萝卜拔取力及拔取动态过程之间的关系。研究发现土壤含水率在20%~30%时,随着土壤含水率的提高、土壤硬度的降低和土壤容重的降低,胡萝卜的机械拔取力值会降低,但土壤对胡萝卜的拔取阻碍时间延长。      

履带联合收获机式动力平台油菜直播机设计与试验

针对长江中下游稻油轮作区油菜播种作业常因前茬稻收后秸秆量大,机具一次进地难以完成播种作业所有工序,且土壤含水率较高时易打滑沉陷,而联合收获机专用收获利用率较低等问题,提出了一种以联合收获机为动力平台配置油菜播种机组合式方案,设计了一种履带式联合收获机为动力平台的油菜直播机,该机通过前置收获平台收集浮草残茬,后置耕播系统实现旋耕播种,能用于稻收后未处理地表直接进行油菜播种作业,一次进地能完成秸秆还田、种床旋耕、作畦开沟与播种覆土等工序。设计了导轨式悬挂升降系统,基于ANSYS Workbench、Matlab优化工具箱开展了静力学分析,校核了悬挂升降系统强度并优化了链传动参数,确定了整机各部分结构与参数。通过对整机纵向稳定性进行分析,得到其纵向稳定性储备利用系数为0.198,符合履带式机组质量配置要求。以耕深稳定性系数、碎土率、旋耕层深度合格率以及机具通过性与工作稳定性为指标进行田间试验,试验结果表明,工作参数设置为作业速度0.6m/s、发动机转速2000r/min、导草装置风机转速3500r/min时,在留茬与土壤含水率较高工况下作业机具通过性和工作稳定性较好,耕深稳定性系数和旋耕层深度合格率均达90%以上,碎土率达83.7%,可满足稻油轮作区水稻收获后地表直接开展油菜播种作业农艺要求。     

1ZQHF350/5型前后分置悬挂式联合整地机

设计了一款前置灭茬深松、后置旋耕的悬挂式联合整地机。简述了整机结构和工作原理,灭茬、深松、旋耕和镇压起垄部件设计以及动力传递系统方案。整机试验表明,1ZQHF-350/5型联合整地机能够提高拖拉机稳定性;较单独后悬挂式同幅宽整地机,油耗降低6.2%,碎土率提高2.3%,破茬率提高5.8%。     

耕作方式对砖红壤物理特性和含水率的影响

对横直深松、深松-浅耕和深耕3种不同耕作方式对砖红壤的孔隙度、圆锥指数、干密度和含水率的影响进行了试验研究,试验结果表明,横直深松更有利于提高砖红壤的孔隙度,增加土壤的透气性,降低土壤的圆锥指数,横直深松和深松-浅耕都能使土壤密度显著下降。数理统计分析表明,深松-浅耕、横直深松和深耕对含水率的影响有显著差异。深松能显著改善土壤的物理性质,有利于提高砖红壤的保水能力,是合理的耕作模式。     

深松耕作对土壤物理性状和入渗性能的影响

为探讨深松耕作对华北平原地区土壤物理性状和水分入渗性能的影响,采用双环(APM)、入渗仪等试验材料,研究了深松(40 cm)+旋耕(PS)和仅旋耕(CK)2种耕作方式对冬小麦全生育期土壤物理性状及入渗特性的影响.结果表明:冬小麦全生育期,PS处理(0,40]cm土层土壤容重、紧实度较CK分别降低6.58%,31.29%,土壤含水率较CK增加12.11%;PS处理20,40 cm深度土壤饱和导水率较CK分别显著提高116.65%,83.69%,60 cm深度土壤饱和导水率较CK提高8.25%;PS处理土壤初始入渗速率、稳定入渗速率和累计入渗量畦灌前较CK分别提高21.52%,31.75%和11.56%,畦灌后较CK分别提高61.54%,68.42%和12.63%,差异具有统计学意义;采用4种入渗模型对入渗试验进行了比较,其中,Kositiakov入渗模型能够较好地对各处理进行拟合,决定系数R 2在0.92~0.96,得到了不同处理畦灌前后的入渗系数a和入渗指数b.研究结果可为不同耕作方式模拟畦灌过程、确定畦灌最优灌水技术参数提供参考依据.     

基于视景仿真的联合收获机虚拟试验技术

在对轮式联合收获机作业过程中所受驱动力、行驶阻力以及作业阻力理论分析的基础上,建立轮胎模型、路面模型以及作业过程受力模型,并进行数值仿真,获得整机运动姿态曲线。基于视景仿真驱动平台,建立包括农田、道路、树木、草地等地表环境的逼真虚拟场景,并导入合理简化后的联合收获机整机视景仿真模型,利用Vega API编程接口实现整机在虚拟场景中的运动姿态交互控制,使视景仿真结果更符合实际,为研究联合收获机交互式集成虚拟试验平台打下基础。     

不同农用轮胎对东北黑土区土壤压实的影响

为探究不同农用轮胎对东北黑土区土壤压实的影响,探索减少土壤压实、改善农田生态、保护黑土地的有效路径,本文以东北地区典型黑土耕地为对象,在玉米播种环节开展基于不同农用轮胎的田间作业对比试验。试验设置超低压子午线和普通子午线轮胎2种农用轮胎类型,采用科学取样法统计土壤紧实度、土壤含水率、土壤容重及土壤孔隙度4个关键土壤物性参数。在此基础上,基于CRITIC-熵权法构建土壤压实综合评价模型,并对普通子午线轮胎(CK)、超低压子午线轮胎(VF)在深度5、10、15、20 cm处的土壤压实状况进行统计学评价。试验结果表明,在土壤深度0～20 cm内,相对于普通子午线轮胎,超低压子午线轮胎使土壤紧实度降低11.38%、7.97%、5.36%、4.55%,土壤含水率提高11.06%、10.07%、7.37%、5.95%,土壤容重降低3.71%、3.81%、3.12%、2.73%,土壤孔隙度提高11.13%、12.25%、8.92%、5.86%。不同处理的土壤综合评价得分由大到小排序为VF5、VF10、CK5、VF15、CK10、VF20、CK15、CK20,说明在同等条件下,相对普通子午线轮胎,超低...     

玉米生产深松作业的实施情况与关键农艺技术总结

随着机械化耕整地设备的快速普及,在生产效率提升的同时,也因连年重复性的耕整地和轮式机具对土壤产生的压实造成土壤退化和犁底层深厚问题.为有效改善传统耕整地作业造成的耕地土壤退化问题,打破耕地犁底层的不良影响,深松整地作业近年来得到了快速推广与应用.在玉米生产过程中,应用深松整地技术能有效改善玉米生长环境并提高玉米产量.从...