旋耕整地施肥联合作业技术研究

2021-06-18李新明

南方农机 2021年11期

李新明

（山东工业职业学院，山东淄博 256414）

1 整机结构与工作原理

1GF-230旋耕施肥机结构总图如图1所示。拖拉机通过万向节总成与旋耕机相连，旋耕机上方装有肥箱，肥箱侧边装有电机，通过控制器来调节电机转速[1-4]。在旋耕机前梁上均匀设有8个施肥器分流板。样机主要技术参数如表1所示。

施肥控制器安装在驾驶室内，通过导线分别连接拖拉机电瓶与直流电机，直流电机固定在肥箱一侧，当控制器打开接通电源后，直流电机将动力经过链条传至肥箱链轮，肥箱链轮与排肥轴同步转动，并同时带动施肥盒里的外槽轮转动，将肥料从肥箱中导出，肥料经各路施肥管漏至各路分流板，被隔板分流后均匀撒在幅宽内，从而达到全幅宽均匀施肥的目的。

万向传动轴连接拖拉机后输出轴和中间齿轮箱输入轴，将拖拉机动力传递至旋耕施肥机。中间齿轮箱输出轴通过花键轴与刀轴连接，最终把动力输出，直接驱动旋耕刀轴回转，旋耕刀轴上通过螺栓固装有若干旋耕刀，从而完成旋耕作业，同时将从施肥管分流漏下的肥料均匀搅拌进土里，随着拖拉机前进，安装在旋耕机后面的拖板将旋耕起来的土壤耙平，一次性完成了耕、耙作业。电机转速可通过驾驶室内的控制器调节，从而达到调节排肥量的目的。

2 旋耕整地施肥联合作业技术

2.1 技术简介

旋耕整地施肥联合作业技术是利用旋耕整地施肥联合作业机一次完成旋耕、施肥、耙平整地作业，为水稻种植提供良好苗床条件的田间作业技术。该技术实施主要依靠旋耕整地施肥联合作业机，该机由旋耕机、施肥装置和镇压器组成。在旋耕机机架上安装有肥料箱，肥料箱的底部安装外槽轮式排肥盒，在旋耕机的后部安装镇压平整地部件（包括拖板和镇压平地辊）用来将旋耕后的土壤压实整平。在旋耕机机架前梁上均匀设有6个施肥器，通过塑料管与外槽轮式排肥盒连接，施肥器上端为矩形管，下端为扇形施肥口，扇形施肥口内有导流板。

作业时，从肥箱中排出的肥料通过施肥器扇形施肥口内的导流板分流，肥料流出扇形施肥口时呈扇形被均匀抛洒在地表上，通过旋耕机的旋耕作业，将抛洒在地表上的肥料均匀搅拌在耕层土壤中，从而实现全耕层均匀施肥。

2.2 电动排肥器结构设计

排肥器是旋耕施肥机的重要工作部件，外槽轮排肥器由于结构简单、可靠性好，被广泛应用于排流动性好的复合颗粒肥，电动排肥器结构示意图如图2所示。

电动排肥器通过直流电机驱动槽轮转动强制排肥，解决了水田作业过程中因地轮打滑导致断条的问题，提高了肥料排施作业质量和深施肥效果。因其具有排肥量调节灵敏、准确的优点，故选择电动排肥器，其结构主要包括直流电机、肥盒、槽轮和排肥口等。工作时，颗粒肥料由于重力的作用从肥箱流出，充满肥盒和槽轮，直流电机由控制器控制转动，直流电机输出轴连接直槽轮，凹槽内的肥料被转动的槽轮强制带动至排肥口排出。同时，处于槽轮凹槽以外的肥料由于颗粒间的摩擦力也被带动，并随着槽轮转动落入排肥口。强制排出的肥料和带动排出的肥料在重力作用下经排肥口落入排肥管。根据农业机械设计手册得知，排肥量与直流电动机转速和外槽轮有效工作长度有关系，外槽轮每转排肥量按公式（1）进行计算。

式中：q1——槽轮强制排出肥料质量，g/r；q2——槽轮带动排出肥料质量，g/r；q——槽轮每转排肥量，g/r；ρ——肥料密度，g/cm3；τ——凹槽内肥料充满系数；z——凹槽数目；s——单个凹槽的截面积，mm2；L——槽轮有效工作长度，mm；D——槽轮的外径，mm；λ——带动层系数，mm。

由公式（1）可知，在其他参数均保持不变的情况下，电动机转速和槽轮工作长度的乘积是定值，因此，试验时农艺要求固定槽轮工作长度，可通过调节电动机转速来实现预设施肥量的变化。

图2 电动排肥器结构示意图

2.3 技术效果

旋耕整地施肥联合作业技术的应用实现了全耕层均匀施肥，能有效提高农业生产效率和肥料利用率，同时降低了生产成本，起到增产增收的效果。施肥和整地同时进行，防止了肥料随水流失和挥发，可大大减轻污染，有利于生态环境的保护，具有极大的社会效益。试验证明，此技术程序轻简、操作方便、技术稳定、安全环保、节约成本，广大农民易于掌握和接受，适宜在华中及长江中下游单季稻种植区大面积普及推广。