1KQ-30型甘薯起壟機的研制

劉小譚 蔣立茂 鄧 佳 鄭天力

（1.四川省農業機械研究設計院，四川 成都 610066；2.四川光友薯業有限公司，四川 綿陽 621000）

前言

甘薯生產過程中耕作起壟是關鍵環節，也是耗工最多、勞動強度最大的生產環節，目前主要以人工起壟為主，機械起壟水平不到5%，起壟是發展甘薯生產的瓶頸所在。本項目根據西南地區甘薯栽培起壟的具體要求開發適應甘薯生產的多功能耕作起壟機及配套農具，以解決西南薯區長期未能解決的甘薯栽培機械起壟問題，從而實現“減工、降本、提質、增效”目標，提高西南地區甘薯生產機械化水平。

1 國內外甘薯起壟機應用現狀

起壟機在發達國家應用非常廣泛，其機型有很多種，比較簡單的為一次做一壟。在種植面積較大的地方常采用較大型的起壟機，由大馬力拖拉機牽引，同時可做4壟-5壟，且可覆蓋地膜，便于移栽。日本新近開發了起壟施肥機，在起壟的同時將肥料等施入壟內，保持肥效最大化，很好地滿足了生產需要。[1]

國內還基本采用人工起壟，機械化起壟多采用比較簡單的工具，如在北方地區采用四輪拖拉機配合正反犁鏵組成起壟器，工作效率可達每小時0.2hm2-0.3hm2。在西南丘區，由于地形起伏大，坡耕地多，農田地塊較小，且主要是紫色土壤，土質粘重，機械化難度大，甘薯起壟機的研制一直處于停滯狀態。

2 1KQ-30型甘薯起壟機的研制

2.1 適宜西南丘區甘薯種植模式

甘薯種植適應土質疏松的紫色土、黃壤或砂性水旱輪作地，土壤偏酸性，耕層深厚、土壤肥沃適度，排水良好。甘薯種植農藝要求：深耕土壤30cm-40cm，整細、耙平，施足底肥；起壟栽培，壟距100cm左右，壟高30cm左右。

2.2 適宜西南丘區甘薯種植的機械化起壟方法

結合西南甘薯種植、起壟模式，優化了機具起壟方法。微耕機安裝深耕鋤和旋耕刀把地刨松旋細后，按壟距90cm（或100cm）劃線撒石灰，再換掛起壟機具作業。

2.3 起壟機的設計

1）底盤

a.傳動路線：發動機→離合器→減速、變速箱→耕作主軸，發動機標定轉速為3 600r/min，分為兩檔，經過離合器和兩級圓錐齒輪傳動減速，當變速箱在Ⅰ檔時，輸出軸轉速為72r/min；當變速箱在Ⅱ檔時，輸出軸轉速為126r/min。

b.傳動結構：采用兩級圓錐齒輪傳動，傳動精度高、使用壽命長、摩擦阻力小，傳動效率高、結構緊湊，采用機械油浸泡潤滑，結構簡單、加工方便、強度高，易于實現大批量生產，生產成本低。經實測，起壟機的行走速度達到Ⅰ檔5.8km/h，Ⅱ檔6.9km/h。

2）操作控制機構

所有操作手柄都安裝在扶手上，用鋼絲拉線分別與發動機及變速箱的操作件連接，扶手位置可根據作業操作要求進行調整（左右90°旋轉），實現多方位操作，起全壟時操作更方便，降低操作勞動強度、解決壟臺不直的問題。

3）開溝起壟器

a.起壟器由復合送土器和壟形刮板組成，復合送土器的刀軸結構采用螺旋圓盤曲面刀，同時在圓盤曲面刀之間增加旋耕碎土刀，圓盤曲面刀與旋耕刀合理配裝，可同時在開溝起壟作業時碎土，旋耕刀外徑和螺旋圓盤曲面刀直徑相同，布置上按螺旋排列，能解決起壟作業時阻力大、負荷重、對土壤破碎不均勻、螺旋圓盤曲面刀具易夾土等問題，旋耕、碎土、起壟同時完成。

b.壟形刮板為可拆卸的三片式結構。起壟時根據甘薯或其他作物生產對壟高、壟寬、壟溝寬、壟側壁坡度的不同要求，調整刮板的角度和位置，對所起壟臺進行切直、刮平、壓實，獲得不同的壟高、壟寬，作業后的壟形表面光滑平整。

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3 關鍵技術和技術參數

3.1 關鍵技術

1）小型多功能直聯式旋耕機的配套設計，簡化機器結構，降低勞動強度，輕簡節能。

2）旋耕起壟復合刀具的結構設計，解決了碎土難、刀具夾土和送土效率低等問題。

3）配套農具與主機的優化配置技術，減輕起壟器重量，解決了微耕機牽引力小和起壟作業要求牽引力大的矛盾。

4）多功能配套農具與主機的連接組裝技術，實現一機多用，大大降低作業成本。

3.2 技術參數

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4 性能試驗

2011年春耕期間，1KQ-30型甘薯起壟機在綿陽市四川光友薯業有限公司甘薯種植基地進行了開溝起壟試驗，試驗環境為晴天，溫度20℃-25℃，相對濕度60%-70%，大氣壓力：92.0kPa-93.5kPa，土壤為紫色土，含水率20.5%，緊實度1 020kPa。1KQ-30型甘薯起壟機能分步完成碎土、開溝、起壟，操作簡單、勞動強度較低、輕便節能，各項性能指標與西南丘區甘薯種植農藝要求相匹配，適宜于西南薯區推廣使用。

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5 應用前景

本項目產品技術先進，一機多能，適應性強，通過掛配不同的農具，可以實現多種農藝作業。項目產品推廣應用領域廣，可用于馬鈴薯、玉米、生姜等糧食經濟作物栽培種植以及其它農業生產環節，適宜丘陵山區、平壩、旱地等作業。四川是中國甘薯的主產區，常年種植面積93.33余萬公頃，總產量1 770多萬噸，面積及總產量位居全國首位，按20%可機耕面積計算，需求量達到10萬多臺。

6 結語

薯類產業的發展長期受制于傳統種植模式和勞動力消耗大，效率和效益一直不高，研究、推廣適應機械化高效種植模式的農機裝備是薯類種植產業的一個關鍵環節，本研究開發的甘薯起壟機具有結構簡單新穎、性能可靠、一機多能等特點，它既能耕作、起壟，又能開溝、碎土，起壟效率高、土壤顆粒小、壟形好。除了用于甘薯種植外，還可用于煙草、花生等經濟作物的耕種作業。

[1]李洪民.國內外甘薯機械化產業發展現狀[J].江蘇農機化.2010（2）：40～42.