稻油轮作区驱动圆盘犁对置组合式耕整机设计与试验

作     者：刘晓鹏 张青松 肖文立 马磊 刘立超 廖庆喜 LIU Xiaopeng;ZHANG Qingsong;XIAO Wenli;MA Lei;LIU Lichao;LIAO Qingxi

作者机构：华中农业大学工学院武汉430070 农业部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2017年第48卷第12期

页      面：33-41页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：农业部公益性行业科研专项(201503118-06) 农业部科研杰出人才及创新团队项目 湖北省技术创新专项重大项目(2016ABA094) 国家油菜产业技术体系专项(CARS-12) 中央高校基本科研业务费专项(2662017PY006) 

主　　题：油菜 畦沟 圆盘犁组 组合式 耕整机 试验 

摘      要：针对长江中下游稻油轮作区油菜种植时土壤黏重板结、秸秆量大、播种作业需同步开畦沟的农艺要求,考虑传统耕整作业耕层浅、功耗大的不足,依据驱动圆盘犁组与传统铧式犁相比,不易缠草堵塞、通过性好、牵引阻力小的特征,设计了用于油菜播种的驱动圆盘犁对置组合式耕整机。提出了主动式对置犁耕与被动式开畦沟、碎土、平整相结合的联合耕整作业方案,分析了对称布置的圆盘犁组的动力学和运动学特性,确定了其主要结构和工作参数。根据犁体曲面成形原理,设计了开畦沟前犁犁体曲面;依据组合式船型开沟器与土壤挤压互作机制的分析,确定了开畦沟区域宽度为350 mm时,开畦沟系统作业后可有效保证畦沟和种床厢面质量。耕深稳定性试验表明,整机作业实际耕深与限深深度基本一致,耕深稳定性系数均在90%以上。厢面质量试验表明,开畦沟系统在中间开畦沟区域能开出沟宽241.6~293.5 mm,沟深328.6~370.8 mm的梯形沟。经组合式船型开沟器挤压的土壤对犁沟的实际填埋率高于87.67%,碎土辊作业后厢面平整度为22.45~26.70 mm,碎土率为60.14%~68.37%。正交试验结果表明,整机较优工作参数为:限深深度为180 mm,机组前进速度为3.5 km/h,圆盘犁组转速为160 r/min,此时整机功耗为24.37 k W,相比传统旋耕方式的油菜播种种床整备机具的功耗降低了37.67%,秸秆埋覆率为92.78%,碎土率为66.74%,厢面平整度为24.18 mm,土壤对犁沟平均填埋率为92.3%,满足油菜播种的农艺要求。