摘要:针对国内现有深松机普遍存在深松深度浅、耕作阻力大、作业易堵塞等问题,结合黑龙江省的土壤状况和耕作模式,研制了一种悬挂式深松碎土机。主要介绍该机具总体结构与关键部件的设计,通过性能试验,该机能够保证打破犁底层同时又不翻乱土层,使耕后土层形成上虚下实、虚实相间的结构,为农作物生长提供良好的土壤条件。
0 引言
土壤深松是通过深松铲对土壤进行切削与疏松过程,是保护性耕作的一项关键技术。作业时它不破坏上层植被及土壤的团粒结构,有效地保持土壤的层次。同时深松作业深度可达到35~45 cm,能够有效地打破犁底层,形成上虚下实的耕层结构,起到蓄水保墒的功效,为农作物的生长发育提供有力保障。然而由于各地土壤状况不同,现有的深松铲难以满足不同地域条件及不同工作条件的深松要求。就黑龙江省土壤状况来看,土壤多为勃重土壤,在秋季收获时雨水较大,通过机械化收割后的土壤变得更加赫硬,无形中增大了深松整地的耕作阻力。针对上述情况,通过对现有深松机具进行分析,设计了一种能适应黑龙江省土壤状况的行间深松碎土机具。
1 整体结构和工作原理
1.1整体结构
深松机主要由机架、悬挂装置、铲柄、铲尖、碎土耙片及其固定装置等构成。其结构如图1所示。主要技术参数如下:
配套拖拉机动力:150~200 kW;
作业幅宽:350 cm;
作业速度:6~7 km/h;
行间距:60~70 cm;
碎土深度:8~13 cm;
深松深度:40~45 cm、
1.2工作过程
机具在田间作业时,拖拉机通过三点悬挂带动深松机进行耕整地作业。拖拉机的牵引力通过机架传递给深松铲,并转化为切削力,以此破坏土壤的粘结力,最大程度地降低牵引阻力,最后碎土耙片对表层的大块土壤进行碎土镇压。
2 主要结构设计
2.1机架结构设计
机架采用100 mm×100 mm的方管作为主梁焊接而成,深松铲固定架采用43 mm×80 mm的槽钢焊接而成,固定架采用U型卡和机架固定,实现深松铲间距的可调性。机架整体结构简单牢固,保证机具在作业时不变形,提高机具作业时的可靠性。具体结构如图2所示:
2.2深松铲设计
作为行间深松机的关键部件,深松铲质量好坏直接影响整机的作业效果。为保证机具在土壤阻力较大的情况下作业时不被损坏,就要求深松铲要有很强的人土性能和足够好的耐磨性。人土角不仅影响人土性能且还影响牵引阻力,当人土角逐渐增大时,入土性能也逐渐降低,但切削阻力会逐渐增加;相反,当人土角逐渐变小,整体强度变弱。经过对上述因素的综合考虑,将入土角确定为12°。整体结构如图3所示。