旋耕机是耕整地作业中应用广泛的农业机械,具有切土效果好、碎土能力强的特点而被广泛应用。本文在综述旋耕机类型及研究热点的基础上,及实验研究提供支持。提出旋耕机存在的巫待解决的关键性问题及研究方向,为进一步的理论
0引言
旋耕机是由动力驱动刀辊旋转,对田间土壤实施耕耙作业的耕耘机械。旋耕机具有碎土充分、耕后地表平整、减少机组下地次数及充分发挥拖拉机功耗等优点。目前,旋耕机在我国农业中应用广泛,在南方水稻全程生产机械化作业中占80%,在北方的水稻生产和旱地灭茬整地中也广泛应用。为确保耕作质量,合理的刀片排列、正确的使用及调整方法是十分重要的。本文在综述国内外旋耕机及旋耕刀片类型、排列研究的基础上,提出旋耕机巫待解决的关键性问题及研究方向。
1旋耕机类型及研究热点
旋耕机形式多样,按照工作部件的配置和作业方式,旋耕机可分为卧式旋耕机、立式旋耕机和斜置式旋耕机。
1.1卧式旋耕机
卧式旋耕机有较强的碎土能力,一次作业便能实现土块粉碎,地面平整的要求,达到旱地播种或水田栽插的基本要求。但由于旋耕刀辊的旋转半径的限制,卧式旋耕机对残茬和杂草的覆盖能力较差,耕深一般为12- 16 cm,且功率消耗较大。卧式旋耕机工作时,旋耕刀片一方面由拖拉机动力输出轴驱动作回转运动,一方面随机组前进方向作等速直线运动。刀片在切土过程中,首先将土堡切下,随即向后方抛出,土堡撞击到罩壳与拖板而细碎,然后再落回到地表上。由于机组不断前进,刀片就连续不断地对未耕地进行松碎。
卧式旋耕机的驱动方式一般由拖拉机动力输出轴通过传动装置进行驱动,按传动路线分为减速器中置驱动和主一侧减速器配合驱动。中置驱动用于正配置的旋耕机,动力从中央传至刀轴,具有整机受力平衡、机架刚性好等特点,但齿轮箱下部会发生漏耕现象,需要设计特殊刀片或刀轴防止漏耕。主-侧传动用于侧配置旋耕机,动力由主变速箱传入,经锥齿轮换向后传人侧边减速器,此种传动方式无漏耕现象,但耕宽过大、整机刚性差。
卧式旋耕机按照刀辊的旋转方向又分为正转和反转两种。正转旋耕机采用顺铣方式作业,旋耕刀由未耕地表向下向后切土抛土,刀辊切土的反作用合力与拖拉机前进方向一致,因而有利于机组在软湿土壤上通过。反转旋耕机采用逆铣方式作业,旋耕刀由已耕地面人土,从耕层底部往前往上切土抛土。研究表明,逆铣所遇到的切削阻力小,当耕深大于刀辊半径时,消耗功率较小。典型卧式旋耕机如图1所示。
立式旋耕机是刀齿或刀片绕立轴旋转的旋耕机。它的工作部件是由若干个立式旋耕刀构成“门”字形的转子。多个转子横向排列成一排,两个相邻的转子由两个齿轮直接啮合驱动。因此,每个转子与左、右相邻转子的旋转方向相反。转子在安装时,相邻转子的“门”形平面均互相垂直,故可互不干扰,并使相邻旋耕刀的活动范围有较大的重叠量以防止漏耕。由于刀片的圆周速度一般为机器前进速度的2倍以上,故刀片在地面上的轨迹都是长辐摆线,因而刀片具有较好的碎土效果。