高紅軍
摘要:為適應水稻穴粘籽鋪膜直播技術實際生產需求,研究設計出2BZP-7型水稻穴粘籽鋪膜機。闡述水稻穴粘籽鋪膜機的設計要求與主要部件的設計方案,并進行機具性能試驗與作業試驗測試,證明該機具各項性能均達到設計要求。
關鍵詞:農業機械;水稻穴粘籽鋪膜機;結構;原理;試驗
中圖分類號:S223.24 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2017)09-0051-03
水稻是我國主要糧食作物,其耕種收綜合機械化水平已達到78%以上,但水稻種植機械化水平僅為45%,成為制約水稻生產全程機械化的“瓶頸”。因此,亟需提高水稻種植機械化水平,從而提高水稻綜合生產能力,保障我國糧食安全。
目前,機插秧是我國水稻主要種植方式,雖然技術可靠、成熟,但也面臨育秧場地少、取土難、人工搬運秧盤成本高等現實生產問題,這是水稻種植機械化發展的重要制約因素。機穴直播作為水稻現代農藝推廣的重要技術之一,雖然近幾年取得了長足發展,但因機械適應性差、雜草多等問題而沒有得到廣泛推廣應用。近年來,水稻穴粘籽鋪膜直播技術由國外引進并得到運用。該技術是在鋪膜前將水稻籽粒按穴粘附于可降解地膜上再進行鋪設,無需復雜的播種裝置,既解決了傳統地膜的污染問題,又解決了困擾水稻穴直播的機械適應性差、雜草多等問題,為水稻種植提供了一種全新的生產技術模式。為適應水稻穴粘籽鋪膜的實際生產需求,研究設計出2BZP-7型水稻穴粘籽鋪膜機。
1 設計要求
需設計一種能夠完成整地作業且作業后土壤條件能夠滿足機械化鋪膜要求的聯合作業機具,即由旋耕機與鋪膜機組合成的聯合作業機具,以提高工作效率、降低能耗、減少機組下地作業次數、減輕機械對土壤的壓實。
2 水稻穴粘籽膜
事先將稻種籽粒用機械方法粘在可降解地膜上,然后將水稻穴粘籽膜鋪施于地面上。在稻種籽粒的兩側開有邊縫,以確保鋪膜作業后的出苗率。水稻穴粘籽膜的結構如圖1所示。
3 水稻穴粘籽鋪膜機的總體設計
3.1 與拖拉機掛接
水稻穴粘籽鋪膜機與拖拉機采用正配置后三點懸掛連接,動力由拖拉機的動力輸出軸通過萬向節傳遞至水稻穴粘籽鋪膜機的變速箱輸入軸,驅動旋耕機構和覆土機構輸送帶工作。
3.2 傳動
水稻穴粘籽鋪膜機采用側邊傳動(如圖2所示)。左側邊傳動由萬向節、側邊傳動箱等組成,將中央傳動箱動力傳遞給刀輥,為旋耕機構提供動力;右側傳動由萬向節、鏈傳動等組成,將中央傳動箱動力傳遞給輸送帶主動輥,為覆土機構的輸送帶提供動力。
3.3 機架結構
水稻穴粘籽鋪膜機的機架由中央傳動箱體、前后橫梁、左右側板等組成。前后橫梁采用800 mm×800 mm方鋼,左右側板由12 mm鋼板組成,在連續作業條件下能夠很好地保護各工作部件,延長機具的使用壽命。
3.4 整體結構
水稻穴粘籽鋪膜機主要由旋耕機構、輸送機構、傳動機構、鋪膜機構、鎮壓機構、覆土機構、機架等組成(如圖3和圖4所示)。旋耕機構安裝于機架前下方,主要由刀輥、刀片、側邊傳動、傳動軸等組成。土壤輸送機構位于旋耕機構后方,采用槽形帶式輸送機構。鋪膜機構安裝于土壤輸送機構下方,由粘籽膜、粘籽膜輥、展膜輥等組成。展膜輥兩邊靠導向桿連接,導向桿上套裝壓縮彈簧,使展膜輥與地面間始終保持有一定預緊壓力。鎮壓機構安裝于土壤輸送機構下方,位于鋪膜機構之前,由鎮壓輥組成,為實施鋪膜作業創造良好條件。覆土機構由滑板組成,起導向和緩沖作用,減小土壤對地膜的沖擊并使覆土均勻。傳動機構由中央傳動箱、左右傳動軸、側邊傳動、鏈傳動組成,為旋耕機構和輸送機構提供持續動力,保證旋耕整地、鋪膜的順利完成。
3.5 工作原理
水稻穴粘籽鋪膜機工作時,一方面由拖拉機動力輸出軸驅動刀輥作回轉運動,對田間土壤進行耕、耙作業,另一方面鋪膜機構將粘好籽的地膜鋪施于耕、耙后經鎮壓的地面上。在旋耕機構工作時,一部分土壤由于慣性被向后拋出落在輸送機構的輸送帶上,土壤由輸送帶向后上方運送落到導向滑板上,最后土壤由導向滑板落至鋪好的粘籽地膜上,完成整個作業過程(如圖5所示)。該機具集旋耕整地、鎮壓、鋪膜作業于一體,減少了機組作業次數,提高了作業效率。
4 試驗測試
在遼寧省農業機械化研究所的土槽試驗臺對水稻穴粘籽鋪膜機的土壤輸送機構及鋪膜機構等部件進行了大量的性能試驗,在此基礎上又對整機進行了多次試驗,之后進行了小規模的田間作業試驗,結果顯示該機具各項性能均達到設計要求,需大面積試驗作業加以驗證和完善。
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Abstract: In order to meet the actual production demand of direct sowing technology for hole stick seed film laying for rice, 2BZP-7 type hole stick seed film laying machine for rice was studied and designed. This paper expounded the design requirements of hole stick seed film laying machine for rice and designing scheme of major components, and carried out performance test and operation test of the machine, which verified that all the performance of this machine meet the design requirement.
Key words: agricultural machinery; hole stick seed film laying machine for rice; structure; principle; experimentendprint