3ZFD-440型玉米大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)*

吳家安，李向軍，常傳義，高明宇，劉恩宏

(哈爾濱市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，哈爾濱市，150028)

0 引言

玉米大壟雙行栽培技術(shù)是一種新型玉米栽培方式，相對(duì)于傳統(tǒng)壟作或者平作，通過調(diào)整作物行距，增加邊際空間等方式提高氣候資源利用率，從而提高玉米產(chǎn)量[1-2]。但這種新的栽培方式在中耕施肥等方面缺少對(duì)應(yīng)的機(jī)械化配套機(jī)具，只能通過傳統(tǒng)的人力畜力以及單行中耕機(jī)進(jìn)行中耕作業(yè)，極大阻礙了該栽培方式的推廣與發(fā)展。

國(guó)內(nèi)外研發(fā)人員針對(duì)不同的作物、栽培方式研制了多種中耕機(jī)具。國(guó)外研發(fā)的典型的玉米中耕機(jī)具有HS系列中耕機(jī)和IH4600型中耕機(jī)，上述兩種中耕機(jī)雖然在全球內(nèi)應(yīng)用范圍非常廣且具有良好的穩(wěn)定性，但是功能上比較單一，只有碎土、除草的功能，沒有施肥、培土功能。近年來國(guó)內(nèi)中耕機(jī)的發(fā)展速度也較為迅速[3-9]，3ZQ系列中耕起壟追肥機(jī)能夠獨(dú)立完成深松、施肥、起壟、鎮(zhèn)壓作業(yè)；車剛等研制的3ZFC-7型全方位復(fù)式中耕機(jī)能完成松土、除草、施肥等功能但無(wú)法完成深松、側(cè)深施肥作業(yè)；李楠楠等研制的3ZT-3型中耕追肥機(jī)能夠一次完成壟溝除草和側(cè)深施肥；徐宗保研制了振動(dòng)式深松中耕作業(yè)機(jī)能提高土壤蓄水保墑的能力等。但以上作業(yè)機(jī)具均存在碎土率不高、培土效果不能滿足玉米大壟雙行栽培的農(nóng)藝要求的問題。

針對(duì)玉米大壟雙行耕作栽培方式的改變，現(xiàn)有中耕機(jī)具作業(yè)存在碎土率低、培土效果差等問題。本研究根據(jù)玉米大壟雙行中耕作業(yè)的農(nóng)藝要求和機(jī)具的設(shè)計(jì)要求，首先對(duì)機(jī)具整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并闡述基本結(jié)構(gòu)和工作原理。其次通過仿真建模和理論計(jì)算推導(dǎo)出導(dǎo)流式培土器元線角的變化規(guī)律，并完成了施肥系統(tǒng)、碎土除草部件、導(dǎo)流式培土器的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行田間試驗(yàn)效果驗(yàn)證。

1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 總體結(jié)構(gòu)

3ZFD-440型玉米大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)主要匹配動(dòng)力為118.4～154.4 kW的拖拉機(jī)，掛接方式為三點(diǎn)懸掛。由機(jī)架、施肥系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、壟溝碎土滅草系統(tǒng)、壟底深松系統(tǒng)、壟臺(tái)培土系統(tǒng)等組成，機(jī)具總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 3ZFD-440玉米大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1.2 技術(shù)參數(shù)

3ZFD-440型玉米大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)的性能參數(shù)如表1所示。

表1 技術(shù)參數(shù)Tab. 1 Structure parameter

1.3 工作原理

3ZFD-440型玉米大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)的工作原理如圖2所示。機(jī)具在玉米苗高15～25 cm[10]，進(jìn)行第一次中耕作業(yè)時(shí)使用，一次作業(yè)可完成壟溝碎土除草、壟底深松、多苗帶側(cè)深施肥、壟臺(tái)培土等多項(xiàng)工作。其拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸為碎土除草部件提供動(dòng)力，施肥系統(tǒng)動(dòng)力則由行走地輪提供。

根據(jù)大壟雙行栽培技術(shù)農(nóng)藝要求，每條壟上有2個(gè)苗帶，考慮到每條壟上單位面積內(nèi)的植株增加，肥量需求增多，機(jī)具分別在苗帶的兩側(cè)及中間各分配一個(gè)施肥帶，其中位于苗帶兩側(cè)壟塝上采用靴式開溝器施肥，兩苗帶中間為防止雜草的干擾采用圓盤開溝器施肥。為提高碎土率，壟溝采用鑿形直刀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)碎土，碎土刀片連續(xù)不斷地切削土壤，并將切下的土塊與雜草一起向后拋擲與集土護(hù)罩猛烈撞擊，土壤破碎后與破碎雜草一起落到地面，既保證了碎土率，又能有效地去除雜草。按照大壟雙行栽培的技術(shù)要求，壟臺(tái)臺(tái)頂寬度為普通寬度的一倍左右，為了保證壟形飽滿，采用導(dǎo)流式培土器，土壤通過培土器曲面拋灑向壟臺(tái)位置，對(duì)壟臺(tái)進(jìn)行覆蓋，起到壟臺(tái)的培土與除草目的。

圖2 機(jī)具原理圖

2 關(guān)鍵工作部件設(shè)計(jì)

2.1 施肥系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3ZFD-440型玉米大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)施肥系統(tǒng)如圖3所示，包含地輪、鏈傳動(dòng)系統(tǒng)、肥箱、靴式開溝器、圓盤開溝器等。

圖3 施肥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

大壟雙行栽培技術(shù)采用壟距為110 cm，每條壟上有2行植株，傳統(tǒng)栽培技術(shù)壟距為65 cm，每條壟上植株1行。經(jīng)計(jì)算可知同面積下，大壟雙行栽培技術(shù)下植株數(shù)量比傳統(tǒng)栽培技術(shù)的數(shù)量增加18%。隨著單位面積的植株增加，肥量需求也相應(yīng)增加，因此相對(duì)于傳統(tǒng)栽培的側(cè)深施肥，機(jī)具在每條壟上布置3條施肥帶，如圖4所示，在雙苗帶外側(cè)各10 cm采用靴式開溝器進(jìn)行施肥、雙苗帶中間位置(距離苗20 cm)處采用圓盤開溝器進(jìn)行施肥，施肥深度為5～8 cm。雙行苗帶中間位置的施肥距離是兩側(cè)施肥距離的兩倍，類似于分層施肥，有利于提高肥料利用率[11]。施肥系統(tǒng)左右對(duì)稱布置，分4個(gè)肥箱，每個(gè)肥箱上有3個(gè)出肥口，分別對(duì)應(yīng)1個(gè)壟臺(tái)，共有12個(gè)施肥帶。動(dòng)力來源于地輪，地輪依靠與地面摩擦力驅(qū)動(dòng)自身滾動(dòng)，然后將動(dòng)力通過二級(jí)鏈輪傳遞到排肥軸上，排肥軸將排肥調(diào)節(jié)器與各個(gè)外槽輪型排肥盒串聯(lián)，施肥盒攪動(dòng)肥箱中的肥料通過肥管落入開溝施肥器中完成施肥作業(yè)。

圖4 壟上施肥原理圖

2.2 排肥調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

排肥的調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要部件如圖5所示。

(a) 排肥調(diào)節(jié)器 (b) 排肥盒

排肥調(diào)節(jié)器由調(diào)節(jié)手輪、鎖緊螺母、限位塊、排肥調(diào)節(jié)器固定座組成。排肥盒由排肥盒體、限位塊、外槽輪組成。為了保證每個(gè)施肥帶的排肥一致性。初始安裝，需要將所有排肥盒的排肥量調(diào)至最小。具體位置如圖6所示。將排肥盒中外槽輪調(diào)至最外端排肥量最小、將排肥調(diào)節(jié)器鎖止螺母、限位環(huán)、排肥調(diào)節(jié)器固定座等調(diào)節(jié)至靠近調(diào)節(jié)手輪端，且用開口銷將排肥調(diào)節(jié)器與排肥盒的限位塊、外槽輪限位。調(diào)節(jié)肥量大小時(shí)，將鎖止螺母打開，退出限位環(huán)，然后旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，調(diào)節(jié)手輪的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為排肥軸的橫向位移，再通過排肥軸的位移推動(dòng)外槽輪與排肥盒的嚙合面積，以此來調(diào)節(jié)排肥量的大小。調(diào)節(jié)至所需肥量后，現(xiàn)將限位環(huán)的牙狀凸起與排肥調(diào)節(jié)器固定座相互鑲嵌，再用鎖止螺母固定。

地輪每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈每個(gè)排肥盒的排肥量計(jì)算公式如式(1)所示。

(1)

式中：q——地輪轉(zhuǎn)動(dòng)n圈每個(gè)排肥盒的施肥量，g；

Q——農(nóng)藝要求每公頃施肥，g；

D——地輪直徑，m；

m——排肥口數(shù)，m取12個(gè)；

n——地輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)；

a——幅寬，a取4.4 m。

圖6 施肥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.3 碎土除草部件設(shè)計(jì)

碎土除草部件主要由變速箱、壟底深松鏟、左右刀軸總成、集土護(hù)罩構(gòu)成。整體結(jié)構(gòu)如圖7所示，在變速箱前端安裝壟底深松鏟，既可以在中耕過程中進(jìn)行深松，起到抗旱防澇的作用，又能消除漏耕，壟底深松鏟采用鑿型深松鏟。

圖7 碎土除草部件總圖

2.3.1 碎土除草刀設(shè)計(jì)

碎土除草輥由刀軸和在刀軸上按螺旋線排列的多把碎土刀構(gòu)成。其工作原理是碎土刀片連續(xù)不斷地切削土壤，并將切下的土塊與雜草一起向后拋擲與集土護(hù)罩猛烈撞擊，土壤破碎后與破碎雜草一起落到地面，既保證了碎土率，又能有效地去除雜草。

碎土程度是該機(jī)具的關(guān)鍵指標(biāo)之一，刀片的參數(shù)直接影響碎土率[12-13]。與傳統(tǒng)的彎刀和L型刀相比，鑿形直刀能夠減小切削阻力，減小纏草，可使切削應(yīng)力更加集中，入土性能更好[14]，因此根據(jù)玉米大壟雙行栽培的農(nóng)藝要求，該機(jī)具選用鑿形直刀。其回轉(zhuǎn)半徑為235 mm，用65Mn鋼制造，切削刃口部分須經(jīng)淬火處理，碎土刀結(jié)構(gòu)參考馬鈴薯驅(qū)動(dòng)碎土刀設(shè)計(jì)，刀片厚度為10 mm。當(dāng)碎土刀與土壤接觸時(shí)，土壤產(chǎn)生裂紋，刀刃方向與水平面成40°時(shí)，土壤更容易破碎[15]。因此在兼顧設(shè)計(jì)需求的情況下該組刀盤的碎土刀入土夾角選擇35°，刃口寬度為2 mm，側(cè)刃長(zhǎng)度10 mm。刀型參數(shù)如圖8所示。

圖8 刀型圖

2.3.2 碎土除草刀軸設(shè)計(jì)

碎土除草刀軸采用分組、臥式正轉(zhuǎn)。在工作過程中，刀軸受動(dòng)力驅(qū)使切削、撞擊土壤，反作用力對(duì)刀軸造成彎曲、扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜應(yīng)力變形。因此在不影響強(qiáng)度和使用要求的前提下減少刀軸的橫截面積，設(shè)計(jì)成空心軸，這樣可以節(jié)省大量的材料[16]，根據(jù)計(jì)算，采用外徑D=70 mm，內(nèi)徑d=60 mm，材料為Q235熱軋無(wú)縫鋼管，刀座間距46 mm，刀座與刀軸焊接；刀座與碎土刀用螺栓緊固。

碎土刀的排列在工作中既要減少漏耕和堵塞，又要保證刀軸均衡受力。一般要滿足以下要求：(1)碎土刀要以一定順序入土，均勻受力于刀軸。(2)兩個(gè)相近刀片的分離角度應(yīng)較大，以預(yù)防堵塞。(3)刀片的排列應(yīng)該盡量便于加工和使用，一般多用螺旋線排列。

圖9為一組作業(yè)單元的碎土刀的排列順序圖。該方式為雙頭螺旋線一一對(duì)應(yīng)排列。

圖9 碎土刀排列

2.4 導(dǎo)流培土器設(shè)計(jì)

為滿足大壟雙行栽培的農(nóng)藝要求，壟臺(tái)臺(tái)頂寬度與壟距均有較大增幅，如圖10所示a0由傳統(tǒng)的200 mm 變成700 mm，總壟距由傳統(tǒng)600～700 mm變成1 100 mm。傳統(tǒng)的三角翼平板培土器沒有導(dǎo)流功能，無(wú)法將壟溝內(nèi)的土壤拋至壟臺(tái)上，壟形容易成M型，壟形不夠規(guī)整。因此為滿足大壟雙行栽培中耕的培土高度與壟臺(tái)寬度需求，本文重新設(shè)計(jì)了一種導(dǎo)流式培土器，采用Solidworks軟件設(shè)計(jì)了導(dǎo)流式培土器的翼面。培土器翼面左右對(duì)稱，翼面導(dǎo)曲線采用圓弧結(jié)構(gòu)，土壤在翼面的推力下沿翼面上升至最高點(diǎn)，受離心力作用往壟臺(tái)方向拋擲，兩邊培土器翼面拋擲的土壤在壟臺(tái)中間部分疊加，填平M型壟臺(tái)的中間空缺部分，使壟形更加規(guī)范。

圖10 培土壟臺(tái)斷面圖

培土器主要參數(shù)如表2所示。

表2 培土器農(nóng)藝參數(shù)Tab. 2 Agronomic parameters of soil cultivator

當(dāng)機(jī)車前進(jìn)速度為v，時(shí)間t內(nèi)壟臺(tái)所需土量為Q0，壟溝挖出土量為Q1，溝底至壟頂總高h(yuǎn)，壟臺(tái)成型增量為h0，開溝深度為h1。

從圖10可知

Q0=vt(a0+h0cotφ)h0

(2)

Q1=vt[a1+(h-h0)cotφ](h-h0)

(3)

L=a0+a1+2hcotφ

(4)

h1=h-h0

(5)

由于土壤經(jīng)碎土部件打碎，再由培土器翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致土壤疏松、膨脹體積增大，所以需土量與挖土量應(yīng)滿足式(6)。

Q0=λQ1

(6)

由式(4)可推算

(7)

由以上各式可知

(8)

將表2中各數(shù)值代入以上各式中可知：h=220 mm、h0≈72 mm、h1≈148 mm。

由于培土器工作時(shí)土壤產(chǎn)生蓬松，所以上升高度大于壟臺(tái)高度，培土壁上邊線高度h2取壟臺(tái)高h(yuǎn)的1.2倍。

h2=1.2×h=264 mm

(9)

根據(jù)表2及以上各式所得尺寸做出培土器的主視圖、俯視圖以及導(dǎo)曲線圖如圖11所示。

圖11 培土翼設(shè)計(jì)原理圖

根據(jù)原理圖11，以原點(diǎn)O作為鏵尖的位置，前視基準(zhǔn)面作為主視圖方向。以上視基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，經(jīng)過O點(diǎn)作與右視基準(zhǔn)面偏γ0的一條直線作為鏵刃線OM；在距離O點(diǎn)L/3處建立一個(gè)輔助基準(zhǔn)點(diǎn)K，作輔助基準(zhǔn)面1，以輔助基準(zhǔn)面1為基準(zhǔn)作導(dǎo)曲線，首先過基準(zhǔn)點(diǎn)K(輔助基準(zhǔn)面1的原點(diǎn))作一條與y軸偏離γ0輔助線aM，再做輔助線nn與aM垂直，再經(jīng)原點(diǎn)K作輔助線k′k′與nn夾角ε，過K點(diǎn)作垂直于k′k′的直線aOR，OR為導(dǎo)曲線圓心，導(dǎo)曲線半徑由式(10)求出。

=248 mm

(10)

弧長(zhǎng)aC由圓心角∠aORC確定，由式(11)求出。

∠aORC=90°-ε+Δε

(11)

根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械手冊(cè)，γ0=32°、ε=30°、Δε=5°。將各個(gè)參數(shù)代入圖中，作出導(dǎo)曲線；每隔53 mm作一個(gè)平行于上視基準(zhǔn)面的輔助平面，并在每個(gè)輔助平面上各作一條與導(dǎo)曲線相交的元線，元線角變化規(guī)律如表3所示；最后依次以元線角為輪廓線，以導(dǎo)曲線為引導(dǎo)線放樣，作出單側(cè)培土翼的曲面。按圖11中培土器主視圖輪廓對(duì)培土翼的曲面進(jìn)行切割，得出完整翼面。

表3 元線角的變化規(guī)律Tab. 3 Variation law of element line angle

培土器總成如圖12所示，由鏟尖、鏟翼、鏟柄構(gòu)成。培土器采用整體式鏟翼，培土器適用于壟距為1 100 mm的玉米大壟雙行栽培的中耕作業(yè)。

圖12 培土器總成

3 田間試驗(yàn)測(cè)試與結(jié)果分析

3.1 試驗(yàn)條件與材料

2019年6月于哈爾濱市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行了樣機(jī)的田間試驗(yàn)。試驗(yàn)前測(cè)試條件如表4所示，試驗(yàn)機(jī)具為3ZFD-440型大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)，試驗(yàn)前對(duì)機(jī)具進(jìn)行完善的檢查和調(diào)試，保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，配套動(dòng)力符合機(jī)具試驗(yàn)的要求。

表4 機(jī)具測(cè)試前檢測(cè)條件Tab. 4 Testing conditions before machine testing

試驗(yàn)主要用土壤堅(jiān)實(shí)度儀，卷尺，卡尺，土壤水分檢測(cè)儀，電子天平，取土器，干燥箱，鋁盒等測(cè)出碎土率、壟形合格率、排肥一致性、傷苗、埋苗率等。

3.2 試驗(yàn)方法

按照國(guó)家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 7864—2013《中耕施肥機(jī)試驗(yàn)方法》對(duì)玉米大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)的相關(guān)性能進(jìn)行測(cè)試。主要包括：碎土率、排肥一致性、傷苗、埋苗率等，同時(shí)針對(duì)大壟雙行種植，對(duì)耕地的壟形合格率也做了詳細(xì)的測(cè)定。

3.2.1 碎土率測(cè)定

采用5點(diǎn)法檢測(cè)法，在確定測(cè)定點(diǎn)后，以該點(diǎn)為中心選定0.5 m×0.5 m的正方形范圍，在其全耕層內(nèi)，分別測(cè)量最長(zhǎng)邊小于5 cm的土塊質(zhì)量及所取土壤總質(zhì)量。其百分比即為該點(diǎn)的碎土率，求5點(diǎn)平均值。碎土率按式(12)計(jì)算，結(jié)果如表5所示。

(12)

式中：E——碎土率，%；

Ms——測(cè)定點(diǎn)中、全耕層內(nèi)最長(zhǎng)邊≤5 cm的土塊總質(zhì)量，kg；

M——測(cè)定點(diǎn)中、全耕層內(nèi)所有土塊總質(zhì)量，kg。

表5 碎土率結(jié)果Tab. 5 Fragmentation rate result

根據(jù)JB/T 7864—2013顯示，中耕碎土率要求≥85%，該機(jī)具工作中碎土率達(dá)到91.7%，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.2 壟形合格率測(cè)定

采用5點(diǎn)法檢測(cè)法，每個(gè)小區(qū)寬度為一個(gè)壟寬和一個(gè)壟溝寬度之和，寬度為1.1 m，分別測(cè)量區(qū)域內(nèi)壟臺(tái)臺(tái)頂寬度、壟臺(tái)深度并計(jì)算其與符合農(nóng)藝要求的標(biāo)準(zhǔn)壟臺(tái)臺(tái)頂寬度、壟臺(tái)深度變異系數(shù)，壟臺(tái)臺(tái)頂寬度變異系數(shù)按式(13)計(jì)算，壟臺(tái)深度變異系數(shù)按式(14)計(jì)算。結(jié)果如表6所示。

(13)

式中：ηa——壟臺(tái)臺(tái)頂寬度變異系數(shù)，%；

a——測(cè)定區(qū)域內(nèi)實(shí)際壟臺(tái)臺(tái)頂寬度，cm；

A——測(cè)定點(diǎn)區(qū)域內(nèi)理論壟臺(tái)頂寬度，cm。

(14)

式中：ηλ——壟臺(tái)深度變異系數(shù)，%；

λ——測(cè)定區(qū)域內(nèi)實(shí)際壟臺(tái)臺(tái)頂距離壟溝深度，cm；

H——測(cè)定點(diǎn)區(qū)域內(nèi)理論壟臺(tái)臺(tái)頂距離壟溝深度，cm。

壟臺(tái)臺(tái)頂寬度變異系數(shù)平均為1.64%，壟臺(tái)深度變異系數(shù)平均為4.34%，均小于5%，基本與設(shè)計(jì)壟形保持一致。

表6 壟臺(tái)臺(tái)頂寬度變異系數(shù)、壟臺(tái)深度變異系數(shù)Tab. 6 Coefficient of variation of ridge platform top width、 coefficient of variation of ridge depth

3.2.3 壟溝底部浮土厚度的測(cè)定

采用5點(diǎn)法檢測(cè)法，用鋼板尺測(cè)出測(cè)量點(diǎn)上壟溝溝底浮土厚度、結(jié)果如表7所示。

表7 壟溝溝底浮土厚度Tab. 7 Thickness of floating soil at the bottom of ditch

根據(jù)JB/T 7864—2013顯示，溝底浮土厚度一般為4～6 cm即為合格，該機(jī)具實(shí)測(cè)為4.6 cm，所以該機(jī)具溝底浮土厚度完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.4 排肥一致性變異系數(shù)檢測(cè)

測(cè)定方法：使中耕施肥地輪離地，機(jī)架保持水平，轉(zhuǎn)動(dòng)地輪且轉(zhuǎn)速與田間施肥相似，每次轉(zhuǎn)動(dòng)20圈。接取每個(gè)排肥口所排肥量，稱重。重復(fù)3次求平均值。排肥量按式(4)調(diào)整，其中每公頃排肥總量按150、165、180、195、210、225 kg統(tǒng)計(jì)。排肥一致性按式(15)～式(17)計(jì)算。測(cè)得結(jié)果如表8所示。

(15)

(16)

(17)

式中：x——每次排肥量，g；

s——標(biāo)準(zhǔn)差，g；

n——測(cè)定次數(shù)，取3；

V——變異系數(shù)，%。

表8 排肥一致性變異系數(shù)Tab. 8 Coefficient of variation of fertilizer consistency

根據(jù)JB/T 7864—2013顯示，排肥一致性變異系數(shù)低于8%即為合格，該機(jī)具為3.1%，可見該機(jī)具排肥一致性變異系數(shù)完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 測(cè)量結(jié)果分析

通過上述結(jié)果顯示，在樣機(jī)作業(yè)過程中，碎土率、壟溝浮土厚度、排肥一致性都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；作業(yè)后壟形的關(guān)鍵尺寸：壟臺(tái)頂部寬度與壟頂深度變化率分別為1.64%與4.34%，可見變異系數(shù)很低，壟形規(guī)范、培土效果良好。

4 結(jié)論

1) 根據(jù)玉米大壟雙行中耕作業(yè)的農(nóng)藝要求，通過理論計(jì)算和試驗(yàn)分析完成施肥系統(tǒng)、碎土除草部件、導(dǎo)流式培土器的設(shè)計(jì)。該機(jī)具一次作業(yè)可完成壟溝碎土除草、壟底深松、多苗帶側(cè)深施肥、壟臺(tái)培土等聯(lián)合作業(yè)，降低了因機(jī)具多次進(jìn)地對(duì)土壤造成的壓實(shí)。

2) 通過理論計(jì)算和試驗(yàn)分析確立了各關(guān)鍵部件的參數(shù)。采用3苗帶側(cè)施肥；碎土刀選用鑿形直刀，回轉(zhuǎn)半徑為235 mm，刀片厚度為10 mm，碎土刀入土夾角選擇35°，刃口寬度為2 mm，側(cè)刃長(zhǎng)度為10 mm；采用導(dǎo)流式培土器，基礎(chǔ)元線角為32°，導(dǎo)曲線切線與垂直面夾角為30°，導(dǎo)曲線切線與垂直面夾角增量為5°，導(dǎo)曲線半徑為248 mm。

3) 通過對(duì)3ZFD-440型大壟雙行動(dòng)力中耕追肥機(jī)進(jìn)行田間試驗(yàn)，結(jié)果表明：作業(yè)碎土率為91.7%、壟臺(tái)臺(tái)頂寬度變異系數(shù)為1.64%，壟臺(tái)深度變異系數(shù)為4.34%、溝底浮土厚度為4.6 cm，作業(yè)效果良好，各項(xiàng)作業(yè)指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。