旋耕機的發展歷程與應用趨勢

文/范濤 黃嘉俊，上海市農業機械研究所

旋耕機的發展歷程與應用趨勢

文/范濤 黃嘉俊，上海市農業機械研究所

旋耕機是農業生產中常用的機械，一次作業可以完成碎土、耕耘、整地等作業，有著應用范圍廣、實用性強、易操作的優勢。本文介紹了旋耕機的應用與工作原理，并針對旋耕機的發展歷程與應用趨勢進行闡述。

旋耕機；原理；發展歷程；應用趨勢

旋耕機是土壤耕耘作業中常用的耕作機具，與傳統犁粑作業相比，旋耕機作業效率高、碎土性能好、實用性強、操作簡單，在丘陵、平原、山區土質地塊作業中均由廣泛的應用，實施一次旋耕作業，可以綜合粑、翻、平等作業效果，能夠疏松土壤、提高土質肥力、消滅土壤害蟲，讓地表變得松軟、平整，為農作物的生長創設出良好的土壤條件。在農業技術的發展下，國家大力推廣免耕少耕技術，在這一背景下，旋耕機迎來了全新的發展歷程。

1 旋耕機的類型與工作原理

旋耕機類型多樣，有立式旋耕機、臥式旋耕機、斜置式旋耕機，其中，臥式旋耕機的應用范圍最廣。旋耕機的構成部分，包括傳動部件、輔助部件、工作部件三種，如萬向節總成、側邊傳動箱總成、變速箱總成、刀面、刀軸、機架、撐腳、防磨板、懸掛架等。旋耕機不同于其他類型的土壤耕作機械，其主要是在拖拉機動力輸出下進行運動的，在運轉時，刀片會做高速回轉運動，完成切削加工，在刀片運動時，先切下土塊，拋至后方，拋出的土塊撞擊至托板與罩殼上，成為更細的碎土，如此往復，達到作業目的。

2 旋耕機的發展歷程分析

在以往，使用的都是傳統耕作機具，很容易破壞土壤，也不利于水土保持，為了解決這一問題，研究人員發明出了旋耕機，其最早誕生于19世紀中期的英國和美國，主要應用在庭院耕作作業中，后來，L型旋耕刀成功研制出來，并應用至大田作業中。在20世紀初期，日本引進了旱田旋耕機，經過長時間的試驗后，根據當地作業需求，將刀頭改為彎刀，有效解決了刀軸與刀齒纏草的問題，得到了進一步的推廣。

在我國，旋耕機經歷了單機研制階段、系列產品開發階段、產品更新換代階段，在上世紀50年代，我國開始應用旋耕機，70年代初期，各類與國產拖拉機配套的旋耕機投入市場，在旱田中得到了推廣與應用。

3 旋耕機的應用趨勢分析

3.1 大功率、低能耗的而發展趨勢

在農業集約化、規模化、機械化的推進下，與之相關的大功率旋耕機也成為現代農業發展中研究的重點，目前，1-GKNB400、1-GKNB300、1-GKNB500旋耕機的應用最多，此系列旋耕機轉矩為540~1000r/min，可以安裝不同的刀具，工作寬幅介于3~5cm之間，為了降低旋耕機功耗，研究人員針對旋耕機的排列方式、參數等進行了深入的研究，已經成功研制出翻轉旋耕埋青機，用于覆蓋農肥耕作中，具有良好的發展前景。

3.2 全幅、深耕發展方向

為了滿足中藥材、薯類的栽種需求，需要定期開展深耕作業，改善土壤的透氣性能，提高土壤的持水能力。目前，發達國家在全幅、深耕旋耕機的研究上投入了大量的人力、物力和財力，已經成功研制出全幅深旋耕機與間隔窄幅深旋耕機。但是，由于此類旋耕機屬于新型產品，在應用過程中還存在機組功率不平衡、作業負荷大、動力強度不足的問題。

3.3 自動化、智能化的發展方向

在現代科技水平的發展下，很多新技術在旋耕機上得到了推廣與應用，如遙感技術、地理信息系統、液壓技術、全球定位系統等等，利用新技術是精準農業的客觀發展需求，可以改變作業路徑，實現旋耕機的智能化發展。此外，農業機械也在朝著環保、節能的方向發展，還可以借助秸稈返田來提高土壤肥力、改善土壤結構，促進植物根系的發育。推廣智能化定位控制旋耕機，可以根據土壤結構來調整移動耕幅與耕深，這是未來階段下旋耕機的重要發展方向。此外，小型旋耕機的需求量逐漸增大。隨著我國溫室大棚技術及林果業的不斷發展

及面積日益增大，適合于棚室等小空間范圍作業的微型、環保型的旋耕機具的研究必將成為研究熱點。近年來，耕整機和田園管理機等產品發展勢頭迅猛，該系列產品正處于高速發展時期。

3.4 聯合作業方向

利用單一的旋耕機，很難提高土地資源的利用率，還會增加進地次數，為了解決這一問題，需要推廣聯合作業形式，旋耕機屬于一種驅動型耕作機具，可以利用更換部件的方式來實現送碎土、播種、旋耕征地、開溝、中耕除草、鋪膜、施肥、收割、噴藥等聯合作業。就目前來看，現有的旋耕機參數需要進行優化，以便提高旋耕機的作業性能，降低勞動成本，提高生產效率。

4 結語

在我國農業科技水平的發展下，國家的種業種植方式與農產業結構，也發生了深刻的變化，傳統耕作機組已經難以滿足現代化農業的發展需求了。目前，旋耕機已經在農業生產中得到了普及應用，這是降低農民勞動強度、提高農業機械化水平、豐富農業裝備的有益渠道，不僅積極響應了國家發展生態農業的可持續發展戰略，而且具有廣闊的市場應用前景及巨大的社會經濟效益。

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