張志遠
(東豐縣沙河鎮綜合服務中心農機站,吉林 東豐 136323)
旋耕機是現代化農業生產過程中應用最多的耕整地機具之一,其在大田生產和果蔬生產中使用十分廣泛,機械化旋耕整地能夠為耕地土壤創建良好的耕層結構,為后期的播種或插秧、栽植等工作創造有力條件。在旋耕機使用過程中,因為機具安裝、調整、使用不當會造成耕整地的作業質量不佳,還可能導致旋耕機出現故障,甚至產生安全事故影響生產的順利實施。因此,旋耕機的效能發揮必須以科學使用和合理維修為前提,這是耕整地作業高效率完成的基礎保證。
旋耕機是具有動力驅動特征的一類土壤翻耕農機具,其利用安裝在旋耕刀軸上的刀片旋轉對耕地土壤進行翻轉和細碎,旋耕機的運轉和行駛需要拖拉機提供動力,因此,旋耕機的作業是與拖拉機相配套完成的。與傳統的耕整地機具不同,旋耕機不僅需要拖拉機提供牽引動力,還需要拖拉機為旋耕刀軸提供運轉動力,由于旋耕刀軸旋轉方向與拖拉機行駛方向同向,因此,耕整地過程中的動力消耗比傳統的犁耕作業更低[1]。根據旋耕刀軸安裝方向的不同,旋耕機大體可分為橫軸式旋耕機和縱軸式旋耕機兩類,縱軸式旋耕機更多用于機械深松、水田整地、開荒整地使用,在日常的農業生產過程中,主要以橫軸式旋耕機作業為主。橫軸式旋耕機作業過程能夠同時實現土壤的翻動和土塊的細碎,且作業后耕地表面平整,耕作后土壤地表狀態如圖1所示,對于后續農業生產十分有利。

圖1 選耕整地后地表狀態
由于橫軸式旋耕機在農業生產中應用更為廣泛,因此,以橫軸式旋耕機為例說明旋耕機的結構和工作特點。橫軸式旋耕機主要包括機架、傳動部分、旋耕刀軸、輔助結構等組成,其中旋耕刀軸是旋耕機的技術核心,主要包括軸頭、軸套、中間齒輪箱、刀軸、刀座和刀片等零部件,在實際作業過程中,旋耕機的運轉動力通過拖拉機后動力輸出軸提供,拖拉機與旋耕機之間通過萬向節軸連接,萬向節軸將動力傳遞給傳動箱,再將動力傳遞到旋耕刀軸,供刀軸旋轉;旋耕機的作業部分包括定位輪、旋耕刀軸、鎮壓輥三大部分,能夠實現在特定耕深情況下的高效率耕整地和地表壓實作業。旋耕刀的刀片多采用螺旋線方式安裝,旋耕刀軸可以以200~300 r·min-1的轉速將20 cm深度范圍內的土壤進行翻轉切碎。旋耕刀的旋轉方向與拖拉機行駛方向一致有效減少了拖拉機的牽引阻力,有利于耕整地作業的燃油資源節約和效率提升[2]。
旋耕機是農業耕整地中土壤翻耕細碎的重要設備,合理的使用旋耕機能夠保障旋耕機在拖拉機的牽引下以正常的速度和正常的轉數進行作業,同時避免因刀片安裝不正確、維修保養不及時等造成旋耕作業質量的下降。規范使用還包括駕駛路線、駕駛方向的合理性,避免出現翻耕整地過程中的漏耕、重耕問題。使旋耕作業后的農業耕地土壤狀態真正達到播種、插秧等農藝需求。
規范使用旋耕機能做到在拖拉機的牽引下旋耕機勻速直線前進,避免因違規超速、轉速過高、違規倒車、違規轉彎等人為原因造成旋耕機刀片或其它傳動部件的損壞。規范操作旋耕機還要求駕駛員注意旋耕過程中的機具異常,能夠在第一時間處理存在的故障問題,避免故障的擴大化。
規范使用旋耕機能保證土壤旋耕作業的過程拖拉機牽引力均勻穩定,有效降低牽引過程中的燃料消耗,同時降低了拖拉機與旋耕機的故障率,使維修成本得到更好控制。
首先,將拖拉機與旋耕機可靠連接,各個拉桿連接緊固,液壓缸及液壓管路安裝可靠,后動力輸出軸與旋耕機傳動箱之間通過萬向節軸可靠連接。其次,將旋耕機稍微升起離開地面,進行旋耕刀片的安裝,旋耕刀片的安裝有兩種方式,分別為交錯安裝法和對稱安裝法。交錯安裝法(圖2)就是左彎和右彎的彎刀交錯安裝;對稱安裝法就是以旋耕刀軸中心為分界左側彎刀左彎、右側彎刀右彎或左側彎刀右彎、右側彎刀左彎。總體上講,現階段仍以交錯安裝法為主。再次,對旋耕機進行水平狀態調整,通過左右兩側拉桿的調整使旋耕機左右方向與地面平行,再通過調整上拉桿使旋耕機在作業狀態下前后水平。最后,通過調整限位板和液壓裝置升降位置使旋耕機的耕作深度達到預期位置[3]。

圖2 旋耕刀軸刀片交錯安裝實例
在正式開始旋耕作業之前,應當在田間選擇一定的距離進行試作業,試作業過程要對旋耕機的運轉狀態、土壤翻耕狀態進一步調整,對于旋耕機存在運轉噪音、零部件故障等問題及時解決,并查看耕深和土壤細碎情況,進一步調整耕深達到農藝標準要求,并合理調整拖拉機的行駛速度,通常情況下拖拉機行駛速度過快,土塊體積增加,行駛速度減慢,土塊體積減小,應確保旋耕機作業參數正常再開展大面積的連續作業。
正式作業時,駕駛員必須要清晰了解作業方案的行駛路線,嚴格按照預設路線行駛,盡量避免出現行駛路線重疊或遺漏情況,盡量降低重復作業的發生概率。作業時,拖拉機緩慢行駛并逐漸將旋耕機下降至標準耕深,然后再加速至合適的行駛速度,拖拉機要按照要求勻速直線行駛,行駛速度應控制在2.5~3.5 km·h-1,標準旋耕轉速控制在250~350 r·min-1,若土壤黏度大或地勢不良,可適當降低行駛速度,將旋耕機的轉速控制在180~200 r·min-1,若土壤和地勢均較好,可適當提高旋耕整地速度,無論哪種情況,行駛速度必須保持平穩,不可忽快忽慢,影響翻耕整地的均勻性。旋耕機作業時注意不可倒車,若需倒車或在地頭轉彎前,需將旋耕機升起,注意升起高度不宜過高,應將萬向節軸的運轉角度控制在30°以內,角度過大會使萬向節軸受力過大,易造成傳動結構損壞。在旋耕機作業過程中,駕駛員還要時刻關注旋耕機的工作狀態,發現工作異常及時進行故障處理。對于耕地中雜草過多的情況,要注意在地頭位置進行雜草清理,清理時必須將拖拉機熄火,切斷動力后再進行清理。旋耕機在田間行駛時,要注意提前通知其他田間工作人員撤離,避免農機安全事故的發生[4]。
保養工作是保證旋耕機長時間高效率工作的前提,保養工作應當在每天完成旋耕任務后進行,首先清理旋耕刀軸和機械設備上的泥土和灰塵,然后檢查旋耕機各個零部件是否完好,是否存在損壞、零件松動等問題,及時修復損壞的零部件。對于重要的傳動結構必須做好潤滑工作,及時添加潤滑油和潤滑脂,確保旋耕機運轉正常。此外,旋耕機還要按照使用說明書要求進行定期定項的保養工作,以延長旋耕機使用壽命。定期保養應到農機廠家售后服務點或專業的農機維修點進行,定期保養的項目應按照使用說明書的要求執行,系統檢查旋耕機的關鍵工作部位和易損部位,調整機具狀態。定期保養的主要內容包括:查看潤滑油狀態并進行更換,檢查旋耕刀片并進行維修,檢查各軸承運轉狀態并進行維修,調整液壓懸掛位置的狀態等。此外,旋耕機在作業季后需要長期存放時,應做好旋耕刀、軸整體的清潔工作,并在重要的金屬部位進行防銹處理。徹底更換傳動箱中的潤滑油,確保機具狀態無誤后將其存放在避光、干燥、通風的環境中[5-7]。
旋耕刀片的損壞主要包括以下三種形式,一是旋耕刀片的磨損,由于長時間作業,在土壤的摩擦作用下,旋耕刀片會產生不同程度的磨損,磨鈍的刀片會降低旋耕整地的作業質量,增加牽引阻力,因此要對其進行重新磨刃處理;二是旋耕刀片產生彎曲變形,應對刀片進行曲度校正,并在校正后進行淬火,硬度應達到50~55 HRC;三是刀座出現脫焊、開裂,應通過焊接進行修補。上述情況中若旋耕刀片的磨損、變形、開裂過于嚴重,應直接更換新零件,以保證作業過程的可靠性[8]。
旋耕刀軸通常具有較好的使用壽命,但當旋耕過程出現過載或磕碰,也可能造成旋耕刀軸的彎曲或斷裂。刀軸彎曲必須進行人工壓力校直,并在人工校直后進行動平衡校正。若刀軸斷裂,可在斷裂處插入一段焊接性較好的圓鋼,然后進行焊接修復,修復后要以外徑為基準進行重新車削加工,使刀軸恢復原有尺寸。刀軸的損壞必須要認真分析原因,排除造成刀軸損壞的外界因素和機械因素,避免同類故障再次出現。
旋耕機異響的故障原因是多方面的,可能是由于緊固螺栓未擰緊造成刀軸旋轉過程出現松動,刀片與護罩產生間歇性的碰撞;也可能是由于鏈條的張緊程度不足,導致鏈條運轉過程中與鏈盒或附近殼體產生碰撞。異響的產生因素是多樣化的,但大多產生的零件損壞相對輕微,維修過程應認真查找異響來源,對于發出異響的零件進行調整和維修,減少磕碰問題的發生。
隨著農業機械技術的不斷進步,旋耕機的制造質量和先進性也得到不斷提高,因此,旋耕機在規范操作和科學維修的保障下,能夠發揮出良好的工作效率,并為農業生產創造更好的耕地質量條件。旋耕機的使用者在進行耕整地作業時,必須要按照規定要求合理駕駛旋耕機,并在旋耕機發生故障問題時及時合理的進行維修,確保旋耕機始終處于良好的狀態下工作。