秸秆还田深松施肥播种机的研制探究

秸秆还田深松施肥播种机的研制探究

陈小明 李蒙蒙 晋银光

中国一拖集团有限公司 河南洛阳 471000

摘要：农业在我国发展过程中占据着十分关键的位置，随着科学技术的发展，技术在各个行业都发挥着相当重要的作用，农业发展也不例外。当下小麦种植过程中主要用到的机器包括旋耕机、深松机及施肥播种机等，这些机器尽管在种植过程中发挥着一定作用，但是因为功能过于单一，所以在具体应用过程中还是会出现很多问题。秸秆还田深松施肥播种机作为一种新设备，它集旋耕机、深松机及施肥播种机的功能为一体，不仅能够解决小麦秸秆覆盖量过于大、作物流茬高等一系列问题，还能够促使种植效率不断提升。本文将围绕“秸秆还田深松施肥播种机的研制”这一话题进行研究和探讨。

关键词：秸秆还田；深松施肥；播种机

前言：我国大部分地区种植小麦使用的方法都为轮作，轮作意味着农业人员收获小麦的时间相当紧迫，麦田中的秸秆不仅会耽误农业人员收获小麦的时间，还有可能会导致土壤出现粘结，影响小麦质量。大部分种植人员为了提高种植效率，都会使用旋耕机、深松机及施肥播种机等机器，因为固定作业模式的限制，这些机器往往耗能都非常大，但是并不能达到预期的种植效果。为了改变这种情况，也为了更好地解决农业人员在种植过程中遇到的问题，农业企业发明了秸秆还田深松施肥播种机。

1、设计基础及设计原理

1、设计基础

秸秆还田深松施肥播种机相较于普通播种机器来讲，集成化程度更高，农业人员利用秸秆还田深松施肥播种机可以进行粉碎秸秆、整体、施肥及播种等一系列工作，设备能够在一定程度上解决过去农业人员使用单一设备流程复杂、效率低下的问题，提高作物种植效率，保证流程作业的完整，减少土壤压实度^[1]。在此基础上，设计人员要使秸秆还田深松施肥播种机的结构能够紧密，还需要保证设备能够具备传动、秸秆粉碎及播种等系统结构，确保设备性能的完整性，使设备能够代替农业人员完成大部分比较复杂和劳累的工作，使秸秆还田深松施肥播种机能够完全发挥其应有的作用，帮助农业人员提高种植效率，减少种植成本^[2]。

1.2设备结构

秸秆还田深松施肥播种机主要包含悬挂、秸秆还田、排肥、旋耕及变速箱等，设备的设计模式为模块化，设备前端的作用为松土、中间的作用为旋耕、后端为播种及施肥，设计人员要保证秸秆还田深松施肥播种机能够进行相关操作，需要在深松及旋耕机器框架中加上悬挂架，这样既能够保证各个机器既能够独立工作，也能够组合操作，使种植人员在使用秸秆还田深松施肥播种机的时候既能够进行播种，也可以进行种植^[3]。

1.3秸秆还田深松施肥播种机运行原理

秸秆还田深松施肥播种机在运转的时候，拖拉机依靠动力输出轴进行运转，动力经过变速箱之后会到达传送带，传送带将秸秆传送到切割机器之上，使秸秆粉碎，并在此基础上进行还田处理^[4]。这时候的动力需要从二级变速箱中传到旋耕刀轴之中，对土壤进行翻耕，使土壤的蓄水蓄肥能力增加，能够更加通透。设备在对土壤进行深松的时候要尽可能保证土壤的平整度，发挥施肥开沟器的作用进行施肥。施肥开沟器与肥沟之间的距离一般在10毫米左右，开沟深度在60毫米左右，动力在经过排种器的时候会种沟中放上种子，将种肥分开，防止烧种的情况发生。设备在完成深松之后会自动将土层进行覆盖，并通过镇压轮将土壤压实^[5]。

2. 部件设计

2.1传动

秸秆还田深松施肥播种机靠动力进行驱动（动力主体为动力输出轴），将动力传到一级变速箱上之后，通过变速箱将动力递到刀轴之上。之后将动力传送到二级变速箱之上，使刀轴发挥作用进行旋耕（动力传输路线是固定的）^[6]。在动力运行期间，镇压轮会发挥作用，使机器能够进行旋耕、播种等一系列操作、镇压轮在动力驱使下前进，轮链会跟随镇压轮转动，三联链轮（播种）及二联（排肥）轮连也会被带动^[7]。

2.2平行四连杆

设计人员要保证开沟器能够发挥其应有的作用，继而确保松土深度能够相同，在对秸秆还田深松施肥播种机中的播种深度调节结构进行设计的时候做好保证其结构为平行四连杆。平行四连杆结构指的是四个相互平行杆和两组竖直板之间的连接结构，结构之间的连接形式为刚性，将平行板放置在播种结构和秸秆还田深松施肥播种机机架上，对连接杆和丝杠后板两者之间的后板进行调节，并在丝杠上安装弹簧或者是手轮^[8]。这种结构运行起来的时候，板子和连杆的夹角会因为丝杠位置的改变而改变，这样就能够方便机器更好地对深度进行调节。在土壤平整度不够的时候，平行四连杆结构中的弹簧会与播种机一起工作，以此来保证深松的深度能够达到固定标准。

2.3输种管

输种管的作用主要是为了保证种子能够正常流动，与开沟器的调节及升降进行结合，使种子的弯曲程度、伸缩及腐蚀能力都能够与相关标准相符合。输种管的结构有很多，套筒、漏斗管的都可以作为其结构，这些结构不仅能够满足上述要求，而且制作和维修起来也非常简单方便。设计人员在进行输种管设计的时候，需要根据具体作物播种要求，并依照作物的播种量和设备的主要特征对输种管的大小、直径进行设计，确保种子能够落在固定扩散范围之中。经研究表明，输种管的直径最好是在26毫米到40毫米这个区间之内，在此基础上，要使种子可以自由落体，种子不可以与输种管内部壁体进行摩擦，设计人员需要依照种子的轨迹进行倾斜角度设计。

2.4开沟器

秸秆还田深松施肥开沟器使用的是双圆盘式开沟模式，这种模式下开沟器外侧能够将土壤推开，在确保不将土层和乱的基础上将沟渠或者施肥沟开出来，这样农业人员就可以在湿土中将种子进行覆盖。开沟器的组成部分主要包括护圈、弹簧垫圈、圆盘及开沟柄等，之前很多机器的开沟器使用的双圆盘开沟器的材质都是钢制的，但是秸秆还田深松施肥播种机的结构与其他机器不同，设计人员对机器结构进行了优化，将原先开沟器柄焊接的圆螺母改为了轴，将螺纹从外改成了内，优化能够使开沟器更加精细，继而提高设备运行速度及运行效率。

2.5排种器

排种器的构成主要包括排种环、舌、器轴及外槽轮等。排种器在进行工作的时候，槽轮凹槽中会充满重力种子，使用者将槽轮进行运转，在输种管之中放入种子，之后利用开沟器将种子播种到沟里。槽轮的排量呈现趋同状态，其排量和长度之间的关系为线性，设计人员在设计过程中要保证槽轮工作长度、直径及转速的参数，尽可能防止槽轮直径太大使得排种无法保持均匀的问题出现。同时，设计人员还应当重视排种器凹槽的槽数及槽断面的设计，使种子能够正常排出，在此基础上保证排种量。为了使农业人员在播种颗粒比较大的种子的时候也能够充分排出，设计人员需适当增加凹槽直径，使用专业的技术方法保证排种器排量。

2. 机具效益

3.1消费者使用效益

秸秆还田深松施肥播种机相较于普通农机来讲工作效率会更高，从理论上来讲，购买秸秆还田深松施肥播种机的消费者每年的毛收入大概在3万元左右，秸秆还田深松施肥播种机的费用在1万3左右，加上设备的维修、折旧及人工费用一共在一万4左右，消费者在购买机器的年份基本上就可以回本，属于值得投资的农机设备。

3.2农业人员效益

根据研究表明，利用秸秆还田深松施肥播种机进行集成化种植能够大幅度提高土壤肥力，在设备使用一年之后，土壤中的有机物含量会提高2%左右，有机元素的增加会增大土壤的孔隙度，以便于作物更好的生长。这意味着作物的质量及种植效率都会不断增加。秸秆还田深松施肥播种机相较于普通农机，例如旋耕机及播种机等，功能更加齐全，能源消耗量更少，动力更足，能够很好地解决作物种植过程中出现的种植效率慢、能源消耗大等问题，节省了不必要的开支，也使得种植时间大幅度减少。

3.3秸秆还田深松施肥播种机的生态效益

（1）秸秆还田深松施肥播种机展示了“秸秆还田”的发展理念。秸秆还田指的是在土里拌和部分秸秆，并在土壤上盖上剩余秸秆，这种发展理念能够防止因为土壤中秸秆过多，导致秸秆焚烧污染过大的情况出现。农业人员要利用秸秆还田深松施肥播种机进行相关工作，与上述发展理念

相符。

（2）秸秆还田深松施肥播种机能够对土壤团粒结构进行改善。土壤经过深层次的疏松之后，空隙度会大幅度提高，这意味着土壤的通透性会远远高于以往。土壤中的微生物和养分能够“自由呼吸”，这样能够促使土壤根系发育更加完整，土壤自身也能够更好的蓄水，作物质量及种植效率都会因此大幅度提升。

结语：随着社会发展水平不断进步，可持续发展的理念逐渐深入的各个行业之中。我国农业要更好的发展，就必须在贯彻可持续发展理念的基础上发挥农业机械的作用，兼顾环保与发展，使用秸秆还田深松施肥播种机进行集成化操作。设备不仅能够减轻农业人员种植压力，还能够减少能耗，提高种植效率，在当下农业发展过程中发挥着相当重要的作用。

参考文献：

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