筑埂機集土鏟偏角傾角角度以及集土量的測量

范凱++楊亞洲

摘 要：為了深入探討水田旋耕筑埂機筑埂過程中土的運動情況，通過離散元軟件Edem的顆粒仿真效果，測集土鏟參數：集土量、偏角角度、傾角角度，建立顆粒模型加以仿真，導出其工作過程圖像，以期為水田旋耕筑埂機的運動情況提供借鑒。選取集土鏟種類為犁鏵式、螺旋式及雙圓盤式3種做參數測量試驗。

關鍵詞：筑埂機；集土鏟；偏角；傾角

中圖分類號：S22 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20171132023

引言

在水稻種植生產過程中，耕整地是水稻生產的重要環節，該環節勞動強度大，對生產技術要求也很高，同時該環節的作業情況與水稻的產量高低和帶來的綜合效益息息相關。長期以來水田筑埂都依靠人力完成，人工筑埂既繁重又費工，即使借助一些專用工具，勞動強度依然很大，工作效率很低，成本卻很高；同時，所筑田埂的一致性和均勻性還差。人工筑埂已不適合我國大面積平原地區種植水稻的耕作模式，更不利于推進水田生產機械化的發展。因此，修筑水田埂最好的辦法就是采用機械化筑埂，水田旋耕筑埂聯合作業機作為一種新型的水田耕整地機械，主要是采用機械化在對土地進行耕翻修整之后，再通過集土器使田埂初步成型，最后通過筑埂輥對田埂進行修整、壓實，并保證修筑的田埂結實，有效的防止風和水的侵蝕，為播種插秧創造良好的條件。在對土地進行旋耕的同時完成了筑埂，一次進地兩項作業，從而實現節本增效的目的。為了在整地的同時能順利地筑出一條土埂，必須在要形成土埂的地方聚集足夠多的土源。因此，集土部件的設計顯得尤為重要，本設計以現有水田旋耕筑埂聯合作業機為研究對象，以筑埂部件的尺寸為依據，擬分別設計犁鏵式、螺旋式及雙圓盤式3種集土部件。通過試驗研究選擇一款最高效節能的集土器，為下一步筑埂創造有利的條件。

1 集土量

1.1 試驗設備

電子臺秤、托盤。如圖1。

1.2 試驗方法

在同一塊試驗田里，選取經過旋耕刀切削后拋，由集土鏟收集的等距（50CM、100CM）土壤，把托盤放在電子臺秤上，先清零；然后把土壤倒入托盤內，稱出的質量即為該集土鏟集土量。

1.3 試驗分析

本試驗中集土量的收集及測量采用土壤的質量指標，因為土壤受膨脹量，顆粒間隙等因素影響，體積相對不好控制，所以在同一塊試驗田里，采取一次性作業，把土壤含水率控制在同一標準，即可通過測量土壤的質量作為本試驗中集土鏟的集土量。

2 集土鏟裝配偏角的測量

2.1 試驗設備

量角器、三角板、硬紙板。如圖2。

2.2 試驗方法

用硬紙板將裝配好的集土鏟向機架方向延長，直到與機架處于同一水平面。然后在該水平面內，以機架與集土鏟的夾角即為裝配偏角，用量角器測得角度即可。

2.3 試驗結果

如表1。

結論：可以看出對于同一種集土鏟而言，集土鏟與機架的裝配偏角并不是越大越好。隨著裝配偏角不同，集土量有一個峰值，不難看出45 ?裝配偏角是最理想的角度。

3 集土鏟裝配傾角的測量

傾角是表示集土鏟在裝配時與機架在垂直平面內的夾角，由查閱大量學術資料以及結合實驗數據可知，集土鏟裝配傾角與集土量存在很大的關系。

3.1 試驗設備

量角器、三角板、延長桿。

3.2 試驗方法

測量裝配傾角與偏角的測量方法相似，用延長桿將裝配好的集土鏟向機架方向延長，直到與機架處于同一豎直面。然后在該豎直面內，稱機架與集土鏟的夾角即為裝配傾角，用量角器測得角度即可。

3.3 試驗結果分析

4 結論

由上表實驗數據可知，筑埂集土鏟裝配傾角并不是越大越好，當傾角過大時，集土量也隨之變少。當裝配傾角為20 ?時，集土量最多，即該角度為最佳裝配傾角。

5 總結

不同形狀的集土鏟即使裝配傾角、偏角都一致，集土量也有所不同。

對于同一種集土鏟而言，裝配傾角、偏角并不是角度越大集土量越多，而是有一個峰值角度。大于或小于峰值角度，集土量都會減少。

經過該實驗可知，水田筑埂機集土部件采用犁鏵式集土鏟效果最佳，其中裝配偏角為45?，裝配傾角為20?時集土效果最優。

參考文獻

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作者簡介：范凱（1993-），吉林農業大學在讀碩士研究生，研究方向為現代農業機械設計，主要研究水田旋耕筑埂聯合作業機。endprint