李洪剛 李明森
摘要:本文針對大豆機械化高效、高產種植農藝要求,通過自主創新和集成創新,研究適合其作業要求的種植機械關鍵技術和成套裝備,為大豆種植全程機械化提供技術支撐,整體提升相關農業裝備研制水平。本文通過對我國現有大豆種植技術的分析,結合大壟種植農藝的特點,確定了大壟大豆耕播機的技術參數和整機結構。
關鍵詞:大馬力配套;大壟耕播;雙行四條帶
中圖分類號: S223.2 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2016.15.017
1技術背景
我國大豆總產量在全球占有一定比例,但種植面積持續下降,其單產也低于世界平均水平,而且大豆生產的現代化水平較低,機械化生產技術落后,沒有形成規?;a,使得大豆生產成本遠高于美國、巴西等國家,嚴重制約了我國大豆產品在各國的競爭力[1-2],2000年我國成為全球最大的大豆進口國,目前大豆已經成為我國進口量最大的農產品[3-4]。東北是我國大豆的主產區之一,也是我國五個大豆主產區中種植面積最大、產量最高的地區,其年種植面積和年產量均占全國的40%以上[5],設計大馬力配套大豆播種機,滿足東北地區大豆種植研制新型、高效作業機具,降低生產成本,提升大豆的國際競爭力,確保國家的糧食安全具有重要意義。
但由于地域不同而產生差異,例如平作和壟作差異、常規壟和大壟的不同、均勻行和寬窄行的不同、土壤比阻的不同等,因此在機具研制方面,需要充分考慮區域性的特點,將農藝技術研究與大豆種植機械的研制緊密結合,研究適合當地現代農藝要求的新型配套機具。
目前,我國東北地區的大豆種植模式主要有:“壟三”栽培技術及其改進栽培技術、大壟密植栽培技術。部分地區還采用了小壟密植栽培技術和大豆機械化覆膜栽培技術[6-8]。綜合來看,東北地區大豆種植大多是在壟上進行的,且在壟上同時播種兩行或多行,因此需要研制與壟上雙行(多行)種植技術相配套的大豆種植成套裝備。
2機具功能與技術指標
大壟大豆耕播機是一種大壟雙行四條帶,具有深松整地功能的大豆高效、高產精密播種機具。依據東北大豆種植農藝要求和東北地區大豆種植模式現狀,整機機構方案(按作業環節)確定為:苗間開溝施肥→深松→壟臺碎土→苗帶播種→起壟(扶壟)→覆土→鎮壓。
該機是大馬力拖拉機配套機具,拖拉機行走輪跨兩壟(2200mm)作業,一次進地完成壟溝深松、壟臺碎土、苗間開溝施肥、苗帶播種、扶壟、覆土、鎮壓全部作業,由于整機部件較多,結構復雜,需要注意配置縱向尺寸的緊湊性。
技術指標如下:具體結構如圖1所示。
配套動力:132.4~154.4千瓦 (180~220馬力),
作業行數:六行,
適應壟距:110厘米,
整地深度:25~35厘米,
粒距合格指數:≥70%,
作業速度:4~7公里/小時。
3結構設計
2BGD-6(110)大壟大豆耕播機主要針對寬度為1100毫米的壟作地塊進行單壟雙行四條帶的大豆精密播種作業過程而設計,由于機具配套動力為132.4~154.4千瓦 (180~220馬力)拖拉機,拖拉機與本機具配套作業時需更換為農田作業窄型輪胎,并調整或更改跨度為2200毫米作業,確保機組進地作業時拖拉機在壟溝行走,不影響播種機作業;整機重心靠前,重量在配套拖拉機懸掛運輸范圍之內,所以整機設計為框架式非折疊結構,但由于橫向通梁過長(8300毫米),所以在前梁設計有防兩端下沉變形拉筋,并將地輪配置在前梁第二、第四行壟溝位置,在對機架起到了進一步支撐作用的同時,便于仿形限深量的調整和其它部件的合理布局,尤其是方便了主傳動裝置的結構設計和調整。
依據我國東北地區大豆大壟耕播聯合作業農藝的要求,本機耕整地部件包括深松部件和起壟部件,兩種部件的作業位置均為壟溝,共用一個連接部件固定在機架后梁壟溝對應的耕作帶,既先進行深松作業,播種后再進行起壟(或扶壟)作業;根據大豆播種農藝要求,整機設置12個播種單組,每壟兩個單組,依據黑龍江大壟大豆播種方式,同壟兩單組之間距離為450毫米,因間距較近,故將四連桿設計為長、短兩種,實現前后交錯布局,縱向距離為120毫米,每個單組獨立仿形完成開溝、播種、覆土、鎮壓作業過程,排種器形式為氣吸式排種器,風機固定在機架兩橫梁之間橫向中間的位置,通過萬向節與配套拖拉機動力輸出連接,吸風口通過風管與排種器連接;每個播種單組對應配置一個施肥開溝器,固定在機架前梁對應位置,下肥口管道通過溜肥管與固定在肥箱底面的排肥器連接,肥箱通過連接部件固定在機架兩橫梁中間;整機傳動系統設計為雙側獨立多級機械式鏈條傳動,地輪作為整機傳動的動力源,,因其高度可調,在地輪鉸接點設計過渡傳動鏈輪機構,由過渡傳動將動力傳送到第一級中間傳動軸,再由該級分別將動力傳送給排肥軸和第二級中間傳動軸(播種過渡中間傳動軸),最后傳動到每個播種單組,各級傳動之間均設計有張緊裝置。
參考文獻
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作者簡介:李洪剛,吉林省農業機械研究院,高級工程師,研究方向:農機研究。