旋耕机的发展历程与应用趋势

文/范涛 黄嘉俊，上海市农业机械研究所

旋耕机的发展历程与应用趋势

文/范涛 黄嘉俊，上海市农业机械研究所

旋耕机是农业生产中常用的机械，一次作业可以完成碎土、耕耘、整地等作业，有着应用范围广、实用性强、易操作的优势。本文介绍了旋耕机的应用与工作原理，并针对旋耕机的发展历程与应用趋势进行阐述。

旋耕机；原理；发展历程；应用趋势

旋耕机是土壤耕耘作业中常用的耕作机具，与传统犁粑作业相比，旋耕机作业效率高、碎土性能好、实用性强、操作简单，在丘陵、平原、山区土质地块作业中均由广泛的应用，实施一次旋耕作业，可以综合粑、翻、平等作业效果，能够疏松土壤、提高土质肥力、消灭土壤害虫，让地表变得松软、平整，为农作物的生长创设出良好的土壤条件。在农业技术的发展下，国家大力推广免耕少耕技术，在这一背景下，旋耕机迎来了全新的发展历程。

1 旋耕机的类型与工作原理

旋耕机类型多样，有立式旋耕机、卧式旋耕机、斜置式旋耕机，其中，卧式旋耕机的应用范围最广。旋耕机的构成部分，包括传动部件、辅助部件、工作部件三种，如万向节总成、侧边传动箱总成、变速箱总成、刀面、刀轴、机架、撑脚、防磨板、悬挂架等。旋耕机不同于其他类型的土壤耕作机械，其主要是在拖拉机动力输出下进行运动的，在运转时，刀片会做高速回转运动，完成切削加工，在刀片运动时，先切下土块，抛至后方，抛出的土块撞击至托板与罩壳上，成为更细的碎土，如此往复，达到作业目的。

2 旋耕机的发展历程分析

在以往，使用的都是传统耕作机具，很容易破坏土壤，也不利于水土保持，为了解决这一问题，研究人员发明出了旋耕机，其最早诞生于19世纪中期的英国和美国，主要应用在庭院耕作作业中，后来，L型旋耕刀成功研制出来，并应用至大田作业中。在20世纪初期，日本引进了旱田旋耕机，经过长时间的试验后，根据当地作业需求，将刀头改为弯刀，有效解决了刀轴与刀齿缠草的问题，得到了进一步的推广。

在我国，旋耕机经历了单机研制阶段、系列产品开发阶段、产品更新换代阶段，在上世纪50年代，我国开始应用旋耕机，70年代初期，各类与国产拖拉机配套的旋耕机投入市场，在旱田中得到了推广与应用。

3 旋耕机的应用趋势分析

3.1 大功率、低能耗的而发展趋势

在农业集约化、规模化、机械化的推进下，与之相关的大功率旋耕机也成为现代农业发展中研究的重点，目前，1-GKNB400、1-GKNB300、1-GKNB500旋耕机的应用最多，此系列旋耕机转矩为540~1000r/min，可以安装不同的刀具，工作宽幅介于3~5cm之间，为了降低旋耕机功耗，研究人员针对旋耕机的排列方式、参数等进行了深入的研究，已经成功研制出翻转旋耕埋青机，用于覆盖农肥耕作中，具有良好的发展前景。

3.2 全幅、深耕发展方向

为了满足中药材、薯类的栽种需求，需要定期开展深耕作业，改善土壤的透气性能，提高土壤的持水能力。目前，发达国家在全幅、深耕旋耕机的研究上投入了大量的人力、物力和财力，已经成功研制出全幅深旋耕机与间隔窄幅深旋耕机。但是，由于此类旋耕机属于新型产品，在应用过程中还存在机组功率不平衡、作业负荷大、动力强度不足的问题。

3.3 自动化、智能化的发展方向

在现代科技水平的发展下，很多新技术在旋耕机上得到了推广与应用，如遥感技术、地理信息系统、液压技术、全球定位系统等等，利用新技术是精准农业的客观发展需求，可以改变作业路径，实现旋耕机的智能化发展。此外，农业机械也在朝着环保、节能的方向发展，还可以借助秸秆返田来提高土壤肥力、改善土壤结构，促进植物根系的发育。推广智能化定位控制旋耕机，可以根据土壤结构来调整移动耕幅与耕深，这是未来阶段下旋耕机的重要发展方向。此外，小型旋耕机的需求量逐渐增大。随着我国温室大棚技术及林果业的不断发展

及面积日益增大，适合于棚室等小空间范围作业的微型、环保型的旋耕机具的研究必将成为研究热点。近年来，耕整机和田园管理机等产品发展势头迅猛，该系列产品正处于高速发展时期。

3.4 联合作业方向

利用单一的旋耕机，很难提高土地资源的利用率，还会增加进地次数，为了解决这一问题，需要推广联合作业形式，旋耕机属于一种驱动型耕作机具，可以利用更换部件的方式来实现送碎土、播种、旋耕征地、开沟、中耕除草、铺膜、施肥、收割、喷药等联合作业。就目前来看，现有的旋耕机参数需要进行优化，以便提高旋耕机的作业性能，降低劳动成本，提高生产效率。

4 结语

在我国农业科技水平的发展下，国家的种业种植方式与农产业结构，也发生了深刻的变化，传统耕作机组已经难以满足现代化农业的发展需求了。目前，旋耕机已经在农业生产中得到了普及应用，这是降低农民劳动强度、提高农业机械化水平、丰富农业装备的有益渠道，不仅积极响应了国家发展生态农业的可持续发展战略，而且具有广阔的市场应用前景及巨大的社会经济效益。

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