小型破茬免耕播种施肥机的设计
2017-05-02王金丽
王金丽
(辽宁省农业机械化研究所,沈阳 110161)
免耕播种机是玉米保护性耕作的关键机具之一。现有的玉米免耕播种施肥机多采用单圆盘滚动机构实施破茬,如机具质量小,则破茬效果不好,不利于后续的播种作业;加之单圆盘滚动机构和排肥开刀沟机构需前后设置,占用空间大,连接结构复杂,造成现有机具的体积和质量过大,进而导致所需动力大,只能进行牵引作业。在小地块作业时,机具作业效率低且在地头无法进行播种,影响机具的推广应用。针对上述技术问题,设计一种小型动力破茬免耕播种施肥机。
1 小型破茬免耕播种施肥机的结构
小型动力破茬免耕播种施肥机主要由机架、施肥机构、破茬机构、秸秆和杂草清理机构、仿形机构、播种机构和覆土镇压机构组成,具体结构见图1。
图1 小型破茬免耕播种施肥机结构简图Figure 1 Structural diagram of small size stubble cutting no-tillage sowing-fertilizing machine
小型破茬免耕播种施肥机一次作业完成侧深施化肥、清理秸秆、整理种床、开沟播种、覆土重镇压等多道工序。同时,机具采用双圆盘破茬机构,破茬效果不受机具自身质量限制,因此所需动力小,解决了现有玉米免耕播种施肥机机所需动力大、不利于悬挂作业等问题。
2 小型破茬免耕播种施肥机关键部件设计
2.1 破茬机构
破茬机构安装在机架前下方,包括变速箱、传动轴、传动链、方轴及2对双缺口圆盘,其结构见图2。
变速箱的输入端与拖拉机动力输出轴相连,其输出端与连接传动轴相连;传动轴另一端支撑在机架上,其上通过传动链连接在方轴一端。
方轴两侧分别对称设置2对双缺口圆盘。每对双缺口圆盘间距离50~70 cm,可沿方轴横向移动,具有根据农艺要求调节间距的功能。
拖拉机动力经拖拉机动力输出轴、传动轴、传动链和方轴带动2对双缺口圆盘高速旋转。作业时,主要依靠双缺口圆盘旋转完成破茬作业,破茬效果不受机具自身质量限制,结构简单、体积小、质量轻、所需动力小。同时破茬机构的内侧圆盘又构成单圆盘施肥开沟器,结构紧凑。
图2 破茬机构结构示意图Figure 2 Structural diagram of stubble cutting mechanism
2.2 施肥机构
施肥开沟机构位于破茬机构两内侧缺口圆盘处,主要由施肥箱、排肥器、施肥开沟刀和排肥管组成。
机架的前上方安装施肥箱,在施肥箱下部装有电动排肥器,排肥器的下部与排肥管相连。施肥开沟刀对称固定在机架前横梁上,施肥开沟刀与内侧缺口圆盘破茬刀紧靠。
排肥器连接于施肥箱和排肥管之间;排肥管通过固定架固定在机架上;与排肥管连接的施肥开沟刀靠近内侧缺口圆盘,结构紧凑,与内侧缺口圆盘的距离为 1~3 mm。
作业时,在拖拉机牵引下,动力输出轴、变速箱将动力传给双圆盘破茬机构进行破茬,施肥开沟刀随着内侧缺口圆盘旋转开沟,肥料通过排肥管施入沟槽。
2.3 其他机构
仿形、开沟、镇压等机构的结构见图3。
2.3.1 仿形机构 仿形机构安装在机架后横梁上,可根椐地形变化进行仿形,确保耕深一致。
仿形机构安装在双圆盘开沟器和播种机构前方,利于双圆盘开沟器避开根茬、秸秆和杂草,确保播种的作业效果。
2.3.2 覆土镇压机构 覆土镇压机构包括覆土器和镇压机构。播种机播种后,先由覆土器进行覆土,后由镇压机构进行镇压。
2.3.3 秸秆和杂草清理机构 秸秆和杂草清理机构安装在仿形机构下方,其采用弹齿式结构,前端设置一个弹齿,后端对称设置2个弹齿,呈三角形结构部署,可有效清除根茬、秸秆和杂草,为后序播种作业创造良好条件。
图3 仿形、覆土镇压机构Figure 3 Copying,overlying soil crackdown mechanism
3 结论
小型破茬免耕播种施肥机一次作业能够完成侧深施化肥、清理秸秆、整理种床、开沟播种、覆土镇压等多道工序。机具依靠双缺口圆盘的高速旋转完成破茬作业,结构紧凑,机具结构简单、质量轻、所需动力小,利于进行悬挂作业,适于零散小地块使用。
[1]魏玉文.2BLM-3 型留茬免耕播种施肥机的研制[J].农业科技与装备,2012(3):25-26.
[2]白晓虎,林静,吕长义,等.免耕播种机圆盘破茬刀工作性能分析与试验[J].农业工程学报,2014,30(15):1-9.
[3]齐鹏.免耕播种机破茬防堵装置设计与试验研究[D].沈阳:沈阳农业大学,2016.
[4]韦丽君,陈廷卫,张邦成,等.免耕播种机新型圆盘式破茬刀设计与优化[J].农机化研究,2014,36(10):107-111.