何留偉,杜冬杰,韋麗嬌,黃小樂,黃偉華,李 明,吳文龍,張堅敏
(1.中國熱帶農業科學院農業機械研究所,廣東湛江 524091;2.廣東廣墾農機服務有限公司,廣東湛江 524300;3.廣東省湛江農墾科學研究所,廣東湛江 524000;4.廣西雙高農機有限公司,廣西南寧 530100)
農機具在現代化農業生產中扮演者重要的角色,各種作物全程機械化的推廣促進了全國農機具數量以及農機具的使用范圍,大大提高了農作物耕種管收的工作效率[1]。甘蔗作為糖類的主要種植作物,其產量直接關系到了國家糖類儲備安全,對甘蔗的耕種管收開展全程機械化使用有著重要的實際意義[2]。隨著采用甘蔗宿根種植模式的范圍越來越大[3],甘蔗宿根平茬機應運而生,其使用的頻率也逐漸地得到了提升。甘蔗宿根平茬機對收獲后的甘蔗進行平整、蔗葉粉碎以及同時進行施肥作業,對甘蔗宿根種植模式有著很好的促進作用[4]。
甘蔗宿根平茬機采用的是三點懸掛方式,配套58.5~73.3 kW。甘蔗宿根平茬機的主要結構由施肥機構、傳動裝置、懸掛機構、液壓傳動裝置、機架以及平茬粉碎裝置組成,其結構圖如圖1(a)、(b)所示。

圖1 甘蔗宿根平茬機結構組成圖
甘蔗宿根平茬機通過三點懸掛裝置與前端的拖拉機的懸掛裝置利用銷軸進行連接,拖拉機的萬向節輸出軸與平茬機的主傳動箱進行連接,主傳動箱通過齒輪傳動帶動平茬粉碎裝置轉動和切碎。平茬粉碎裝置的平茬刀是對甘蔗宿根的留茬進行切碎,蔗葉粉碎刀是對切碎的甘蔗留茬進行粉碎。鎮壓輥將粉碎完成后的甘蔗葉進行壓實,實現甘蔗葉的秸稈還田。肥料桶的轉動是利用液壓管路進行連接的,液壓管路連接前端拖拉機的液壓油管。液壓馬達通過農機手在拖拉機上調整液壓閥來調整液壓油的流量,實現對液壓馬達轉速的控制。液壓馬達帶動著施肥轉盤進行轉動,工作人員通過調整施肥量調節刮板來調節施肥量。
本文設計的甘蔗宿根平茬機主要是適用于平原、坡度不大(≤15°)的丘陵地帶,對收獲完成的甘蔗宿根進行破壟、根茬平整、蔗葉粉碎、施肥作業[5]。工作時,甘蔗宿根平茬機的施肥裝置與平茬粉碎裝置同步進行,施肥桶內的肥料通過肥料轉盤在液壓馬達的旋轉帶動下經施肥管道直接跌落到粉碎后的甘蔗宿根地面,平茬粉碎裝置通過拖拉機后輸出軸經過主傳動箱帶動平茬刀轉動,平茬刀與蔗葉粉碎刀同軸轉動,實現甘蔗宿根平茬并完成甘蔗葉粉碎的動作,鎮壓輥在拖拉機前進過程中,由于地面摩擦帶動其轉動實現將平茬后的宿根甘蔗頭進行壓實,以實現保水保濕促進宿根蔗芽的萌發。
甘蔗宿根平茬機三點懸掛裝置與拖拉機的三點懸掛進行連接,萬向傳動軸與拖拉機動力輸出軸、主傳動箱動力輸入軸連接,液壓管路的快速接頭與拖拉機的液壓接口連接。操作人員需要檢查各部分連接是否穩定、牢靠,同時還需要檢查各部分部位的潤滑、緊固、轉動等狀態的情況,保證其運行的正常穩定。操作人員還需要檢查機體內部的各個部分沒有異物,防止上一次使用存在內部夾有異物導致裝置出現故障。尤其注意在首次使用甘蔗宿根平茬機時,要啟動拖拉機首先將甘蔗宿根平茬機放到距離地面50 mm處。打開拖拉機的動力輸出系統以及打開液壓控制閥,將甘蔗宿根平茬機空轉30 min,使甘蔗宿根平茬機的各個部分都達到高效運轉。
甘蔗宿根平茬機要能夠高效發揮作用,除了在使用前進行檢查外,還需要操作人員進行安全合理的操作,才能夠得到較高的生產效率和較好的工作質量。
2.2.1 甘蔗宿根平茬機在實際使用時,操作的工作人員必須經過嚴格的技術培訓。通過技術培訓要讓操作的工作人員對甘蔗宿根平茬機的使用范圍、工作原理、性能結構有基本了解,要求操作人員熟讀甘蔗宿根平茬機的使用說明書,能夠正確安裝、合理調整,以保持甘蔗宿根平茬機處于良好的工作狀態。
2.2.2 甘蔗宿根平茬機的操作人員需要嚴格執行持證上崗制度,在操作的過程中,要嚴格遵守機具的操作規程,正確合理地使用農具。操作人員嚴禁超負荷運轉機具,超負荷運轉機具會導致農機的使用壽命嚴重縮短,同時還可能造成嚴重的機具事故,甚至傷害人員安全。
2.3.1 施肥量的調整及操縱。施肥量的調節主要是通過調整施肥轉盤處的肥量調節板來調整施肥的量。當需要調整施肥量時,工作人員首先要將固定螺絲進行松開,將肥量調節板調整到適宜位置,再將其進行緊固。調節板往上調整是施肥量減少,往下調整是施肥量增加,其結構示意圖如圖2所示。

圖2 施肥量調節板
2.3.2 甘蔗宿根平茬機作業操縱。農機操作人員完成對整機的檢查工作后,可開始田間操作。①將甘蔗宿根平茬機升離地面,轉移到作業地塊。②甘蔗宿根平茬機下降到所需的平茬深度后,拖拉機啟動,將甘蔗宿根平茬機中心對準甘蔗壟開展平茬作業。③首次作業行進10~20 m后,停車檢查平茬效果,是否符合農藝要求。若不合適必須及時調整、調節。
2.3.3 鎮壓輥調節。甘蔗宿根平茬機的鎮壓輥是對粉碎后的甘蔗葉進行鎮壓,達到對宿根甘蔗的粉碎還田,進一步促進第二年甘蔗的生長。鎮壓輥在使用過程中,要特別注意起步,降落應緩慢,前進速度要平穩均勻。
甘蔗宿根平茬機作為農機操作人員在甘蔗收獲后使用的農機具,其維修工作的開展需要依據機械的精度來開展。當甘蔗宿根平茬機出現高精度方面問題時,需要將農機具送到專業的生產企業或者是維修企業進行維修,保證甘蔗宿根平茬機維修的精度。一般故障,農機操作人員能夠在自身有著扎實的機械知識和操作技術時,可自行進行維修,但是在維修完成后要對故障進行評估。評估故障維修是否達到了預期的水平。例如,當對甘蔗宿根平茬機的蔗葉粉碎刀進行維修時,首先要將其拖拉機熄火,拔出鑰匙,防止在更換的過程中出現其他人員發動拖拉機導致發生安全事故。當更換蔗葉粉碎刀時,要特別注意粉碎刀之間的間隙以及粉碎刀的正反向,保證兩把粉碎刀能夠在要求的間隙進行工作。還有就是農機操作人員在更換維修完成后,要對故障情況以及更換情況進行記錄,定時定期開展檢查,定期保養。
3.2.1 甘蔗宿根平茬機的機械潤滑保養。甘蔗宿根平茬機的結構為機械結構,其內部有傳動箱以及配合機構,因此為了保證各個機構之間的配合精度和傳動的準確性,需要特別注意對機械部分的潤滑保養,減輕設備的機械磨損,增加機械的使用壽命。甘蔗宿根平茬機在使用過程中,尤其要注意對變速箱的潤滑油的使用。農機操作人員在加注潤滑油時,要防止雜物進入到機體內部,影響機具的使用性能。甘蔗宿根平茬機的保養頻率、性能、磨損情況要與甘蔗宿根平茬機的使用頻率和使用時間相匹配,保證甘蔗宿根平茬機潤滑劑的使用量,延長甘蔗宿根平茬機的使用壽命。
3.2.2 甘蔗宿根平茬機的機械防腐蝕保養。宿根平茬機一般使用時間是在甘蔗收獲后使用的時間和頻率比較大,當過了收獲季耕地季節后,甘蔗宿根平茬機會長時間的防止。甘蔗宿根平茬機一般情況下是在田間使用,田間使用時,可能會遇到下雨或者是潮濕的土地作業。因此,甘蔗宿根平茬機的防腐蝕保養是必須要做好的工作。首先,操作人員在甘蔗宿根平茬機業作完成后,進行機械清洗,當甘蔗宿根平茬機內部存在著土壤或者是蔗葉殘留時,需要進行清理。其次,當完成甘蔗宿根平茬機的清洗工作后,對于機械零部件要再次進行潤滑油的加注,特殊的連接部位要涂抹機油,粘貼防護貼紙,防止出現氧化腐蝕。最后,完成上述工作后,需要將甘蔗宿根平茬機放置到通風干燥處進行保存。當下次使用時,農機操作人員要首先檢查機械的腐蝕狀態。當發現有腐蝕的情況時,要首先對腐蝕區域進行處理,防止腐蝕加劇和擴散。
甘蔗宿根平茬機由于其結構的特殊性,一般出現異響的位置首先需要確定。一般情況下,農機具的操作人員要首先檢查甘蔗宿根平茬機的各部分的零部件。首先,操作人員切斷拖拉機與甘蔗宿根平茬機之間的動力輸入,將甘蔗宿根平茬機平放地面上,檢查連接部分、緊固件之間的連接狀態以及緊固狀態,同時將各個部位進行緊固。其次,檢查機具的轉動部分是否有異物鑲夾需要清除。當在地面檢查完成后,農機操作人員要將甘蔗宿根平茬機抬離地面10 cm,在保證操作人員的安全的情況下,連接拖拉機和甘蔗宿根平茬機的動力輸入,對變速傳動箱、刀輥傳動箱進行檢查,檢查轉動是否順暢、是否有異常響聲。當有傳動異響時,要停機進行繼續檢查,確定故障類型,再進行修復。
農機操作人員在使用甘蔗宿根平茬機進行作業時,要特別注意平茬刀的轉動狀態。當作業狀態出現平茬刀碰撞到田間的堅硬物體時,要立即將甘蔗宿根平茬機抬起,切斷拖拉機的動力,將拖拉機停穩后,檢查平茬刀盤、平茬刀以及蔗葉粉碎刀的狀態。當發現明顯受損時,要及時更換。
甘蔗宿根平茬機由于其工作狀態時有著高速轉動和大扭矩,再加上田間作業環境復雜,這就導致在作業時,甘蔗宿根平茬機會有著較大的震動、噪聲。長時間的工作后,甘蔗宿根平茬機的連接件、緊固件會由于機械磨損、腐蝕等導致其松動以及失效。因此,農機的操作人員當發現連接部件脫落或者是松動時,要立即停止作業,檢查各部件之間的連接情況和緊固件的緊固狀態,發現故障要及時進行維修,保證甘蔗宿根平茬機的工作穩定性和可靠性。
甘蔗宿根平茬機作為宿根種植模式的主要農機具,其對甘蔗的生產有著至關重要的作用。通過對甘蔗宿根平茬機的結構組成、工作原理、使用方法以及維修保養措施等的細致闡述,希望能夠使操作人員對甘蔗宿根平茬機有著更全面的認知,能夠在使用過程中更加注重對機具的保護。同時,通過深入分析維保措施和常見故障及處理方式,以提高農機操作人員的專業技能和專業素養。