麦烟套作一体机的设计

刘术明

（山东潍坊烟草有限公司高密分公司，山东 潍坊 261500）

高密位于胶莱平原腹地，地势平缓、气候温和、降雨充沛、土壤养分均衡，是山东优质烤烟的主要产区之一[1]。随着农民就业渠道的多样化以及种植烤烟经济效益的降低，严重影响着农民种烟的积极性。近几年，为了促农增收，稳定烟叶种植主体，烟草与其他作物的复作、套作受到广泛重视[2-4]。烟麦套作在以河南和山东为主的北方烟区进行了大量研究，结果表明合理的烟麦套作种植模式，不仅能显著提高烟叶的产量和质量，同时还能增加农民收入[5-7]。为了进一步降低种烟成本，提高农民收入，研发一套符合山东潍坊烟区麦烟套作的机械设备具有非常高的必要性。

1 总体设计方案

根据山东地区烟草和小麦生产的技术特点，采用农机农艺相结合的方法，在现有机型的基础上进行整体方案设计，包括播种起垄系统、施肥系统、机架和传动机系统等。

2 技术参数

604型四驱拖拉机配套动力：44.1 kW；工作效率：≥0.4 hm2/h；柴油消耗：≤0.5 kg/0.067 hm2；人工减少：≥0.05个/0.067 hm2。

3 关键部件设计

3.1 种肥箱设计

播种机的种肥箱用钢板压制成型，从而使其的刚度和强度得到增强。种肥箱的容积根据播种幅宽、播种量或施肥量、播种行距以及种子和肥料单位容积的质量等因素确定。为使种子和肥料顺利排出，种子和肥料的自然休止角必须大于箱子地板的倾斜角度。

3.2 排肥器设计

外槽轮排肥器制造材料为铸塑，有利于减少肥料与排肥器之间的黏接，见图1。外槽轮排肥器转动时，槽轮会带动在其凹槽间的肥料排出而后进入输肥管，通过开沟器然后进入肥沟内。槽轮的外圆带动其外层的肥料，将肥料从外槽轮圆周传送到肥料的静止层。肥轴和外槽轮固定在一起，通过排肥量调节手柄，从而改变外槽轮带动的肥料数量。

图1 起垄播种一体机排肥器Fig.1 The fertilizer ejector

3.3 起垄装置结构设计

采用双耙片旋转设计方式，作业时机器高速运行，由两侧向中间输送土壤形成垄畦。垄高度、上土量由耙片规格、角度决定，可进行适量调整。

3.4 机架设计

机架多为框架式，见图2。机架有足够的刚度和强度保证，适当的高度；机身的卡口应该与上下的悬挂点完美结合在一起，这样就保证了机器的完整性和安全性，避免在使用过程中，因为链接不稳定导致机架与机身分离。机架与拖拉机连接，并且其连接角度应该有一定的倾斜。

图2 机架Fig.2 The rack

3.5 传动机构设计

该机器采用了链传动方式，见图3。主动轮和从动轮的安装位置应该互相平行，使其链条在一个平面内，如果不平行，会因为高度差导致链条磨损异常，减少其使用寿命，甚至在工作时断裂。安装的链条的弹簧卡口方向应与其传动的方向相反，避免链条在传动时发生脱落。其链条的松紧度也需要适宜，过松则会导致链条传动力不足甚至脱落，过紧则会导致链条与机器的摩擦力增大，增大链条磨损，降低使用寿命。

图3 传动系统Fig.3 The transmission system

4 样机试验

该机具配套604型四驱拖拉机，具备较高经济适用性，工作效率超过0.4 hm2/h，柴油消耗＜0.5 kg/0.067 hm2，人工低于0.05个/0.067 hm2，较先起垄后播种模式降低用工量50%以上。

5 展望

该项目中麦烟套作关键机械适用于黄淮烟区等光温资源难以实现一年两熟的烟区，通过麦烟20～30 d 的共生期弥补烟叶生长期不足问题，将烟叶成熟期集中在8 月—9 月，利于提高烟叶质量。鉴于我国人多地少、粮食安全需要重点关注的现实情况，落实麦烟套作关键机械研发项目具有积极现实意义。存在的问题主要是麦烟套作实施面积较小和范围受限，适宜各地的配套生产技术尚需进一步完善，由于技术要求的改变相应机械的规格需要适当进行改进。