旋耕機的工作原理及作業質量影響因素分析

劉長龍

摘?要：旋耕機是農業耕整地的重要動力機械，在我國的農業生產中使用十分廣泛。通過對旋耕機的工作原理進行介紹和說明，分析了旋耕機作業過程中常見的作業質量影響因素，并總結了現階段旋耕機作業存在的問題。

關鍵詞：旋耕機;原理;作業質量;影響因素

農業生產的機械化耕整地作業是栽培工作的前提，良好的耕整地作業質量有利于保證農業生產的順利進行。旋耕機是我國農業生產廣泛使用的耕整地機械，通過旋耕機作業能夠有效細碎土壤，并使土壤達到待播種狀態，在縮短耕整地作業時間的同時，有效降低農業生產的人力資源消耗。

1?旋耕機的工作原理

旋耕機是通過刀齒旋轉作為主要工作部件來細碎土壤的農業機械。旋耕機按照旋耕刀軸的排布形式可分為橫軸式旋耕機和縱軸式旋耕機兩類，在我國的農業生產中，以橫軸式旋耕機的使用居多。旋耕機的翻耕作業，既能實現良好的碎土效果，又能夠有效地翻動和混合土壤，并保證作業后土壤的平整程度，有利于旱地的播種或水田插秧作業的進行。旋耕機多使用拖拉機為動力源，實現行駛和運轉的動力供給。旋耕機的作業對農作物根茬及田間雜草的處理能力不足，通常在旋耕作業前需要進行滅茬作業。

以橫軸式旋耕機為例，其主要包括了傳動結構、作業結構和輔助結構三大部分。傳動結構由萬向節總成，變速箱及傳動箱總成等部件組成;作業結構包括旋耕刀軸、定位輪及鎮壓裝置等組成;輔助結構包括了懸掛連接架、防磨板，罩殼托板以及撐腳等零部件組成。通常情況下，旋耕刀軸上的刀片是按照多頭螺旋線的形式分布安裝的，拖拉機通過傳動結構傳遞給旋耕刀軸的工作轉速通常在190～280 r/min，旋耕刀軸的旋轉方向通常與行進方向一致，通過旋耕刀片將土層向后方切削，土壤會因慣性力被拋灑到后方的托板及罩體上，使土壤實現進一步的細碎。旋耕刀軸的旋轉方向有利于減小拖拉機的牽引阻力，甚至能夠通過刀軸旋轉給予拖拉機一定的推動力。旋耕刀軸的刀片按照形式可以分為直角刀、弧形刀、鑿型刀、彎刀等很多種，每種刀具具備各自的使用特點，應根據土壤性質合理選擇。

2?作業質量的影響因素

（1）行駛速度及刀軸轉速的影響。通過對農業生產中的實際情況進行調研，理論上來說，拖拉機的行駛速度越慢、刀軸的旋轉速度越快，越有利于土壤的細碎和均勻混合，但受限于作業效率和資源節約的要求。通常情況下，拖拉機的行駛速度控制在2～3 km/h，旋耕刀具的轉速在270～300 r/min較為合適，具體情況應視旋耕機生產廠家的建議要求進行調整，以免在使用中對旋耕機造成損壞。

（2）刀片排布形式的影響。旋耕刀片作為旋耕機的主要工作部件，需按照一定的規律安裝與刀軸之上，無論采用什么種類的刀片，其安裝后在相鄰的刀片之間都會存在一定的夾角，而此夾角的大小對于旋耕機的作業質量及作業效率都具有一定的影響。通常情況下，相鄰刀片之間的夾角越大，破碎后土塊的平均體積越大，土壤的細碎程度越低，作業效果越差。但此時由于切削產生的阻力更小，消耗的功率也更低。因此，為達到土壤細碎和能源節約的雙重要求，應根據地區作業特點適當選擇刀片類型和夾角大小以及刀片數量，必要時進行試作業確定。

（3）作業幅寬的影響。作業幅寬對土壤的細碎效果起到間接的影響關系，通常來說，旋耕機選擇了合理的作業速度及刀具排列方式后，作業的效果已基本確定，但由于作業幅寬的不同會影響到所需拖拉機的配套動力，因此，合理的對旋耕機和拖拉機進行動力匹配也很關鍵。作業幅寬過小，易造成拖拉機的動力閑置和浪費，而選擇作業幅寬過大。由于拖拉機無法提供足夠的動力，易影響旋耕作業效果，此外，旋耕作業的幅寬還應根據作業深度和旋耕比阻等因素綜合確定。

3?旋耕機作業存在的問題

（1）旋耕作業對田間的殘茬處理能力不足，難以有效地對殘茬進行破碎，且由于殘茬的覆蓋和雜草的影響，使旋耕機作業的土壤環境更為復雜，如不事先進行滅茬作業，常存在著耕作質量不合格、耕深不達標等問題，影響后續的種植作業效果。

（2）普通的旋耕作業，由于連年作業，對土壤的耕層底部形成反復的擠壓并壓實，易造成耕層變淺，土壤犁底層加厚等問題，易導致可用土壤減少，耕層養分及微生物數量降低，不利于蓄水保墑和農作物生長，必須每隔3年左右定期進行深松作業才能解決。

（3）部分旋耕作業易造成土壤耕層過于疏松，若缺乏可靠的壓實或耙耢作業，易出現表層土壤過于松軟，不利于形成上實下松的土壤耕層結構，導致土壤的蓄水保墑能力變弱，同時容易出現水土流失等問題。

總之，在現代化的農業生產中，對于旋耕作業的質量和節能環保的要求越來越高，旋耕機的作業必須綜合考慮到作業質量、效率和能耗等多方面因素，并通過旋耕機結構的合理配置以及作業方式的合理選擇，來保證旋耕作業及時、可靠的完成翻耕土壤的作業要求，保證農業生產后續工作的順利進行。