秸稈撿拾開溝拋撒機的研制

丁潤鎖，馮 磊，尚立新，郭玉林

（天津市農業發展服務中心，天津 300061）

我國是糧食生產大國，每年產生的農作物秸稈有6億多噸。目前，秸稈綜合利用的主要途徑有秸稈還田、秸稈飼料化應用、秸稈能源化應用和作為工業生產原料等。溝稈壟作栽培技術是在夏秋季和冬春季作物實行壟上寬窄行周年交替種植，各自秸稈在種植行內交替犁溝掩埋的種植方法，解決秸稈覆蓋地表或腐解不完全造成的下茬作物出苗差，易產生病蟲害的問題。這種栽培方式中的秸稈撿拾、開溝、粉碎、鋪設等作業基本上都是人工作業，效率低、勞動強度大，用工成本高。隨著科技興農的推進，各項惠農政策的實施，農業機械化發展迅速，復式作業機具得到農民的青睞。農田開溝、秸稈的粉碎和拋灑都是比較成熟的技術，但卻是相互獨立的操作單元，而且現有機具開溝的寬度和深度都不能滿足溝稈壟作的技術要求，研發適用的秸稈撿拾開溝拋撒機一次性完成開溝、秸稈撿拾、粉碎、鋪設的機械化作業，達到提高作業效率，降低作業成本，促進溝稈壟作這一技術的推廣應用。

1 設計思路

秸稈撿拾開溝拋撒機采用牽引方式，實現在農田開溝和秸稈撿拾粉碎同步作業，可以將粉碎的秸稈拋灑到開溝機破土的溝田里，實現秸稈粉碎還田，自動拋灑，提高工作效率，節省工作時間的秸稈撿拾開溝機，滿足溝稈壟作的技術要求。

2 結構設計

設備由秸稈粉碎拋灑，以及開溝兩部分操作結構組成。秸稈粉碎拋灑部分由主操作艙、主驅動機、主傳動軸、粉碎裝置、沾輥、風機組成；開溝部分由傳動機、開溝傳動器、開溝器和遮擋板組成。開溝傳動器上還設有連接臂和伸縮裝置，開溝器是由主軸、2個開溝盤和多個松土刀組成，每個開溝盤上設有4個破土刀和4個拋土刀。主操作艙上設有開溝傳動機固定架、多個減震固定器和2個牽引連接桿（圖1）。

圖1 秸稈撿拾開溝拋撒機結構

主傳動軸上設有2個粉碎裝置傳動器，保證傳動的持續性，便于粉碎工作。開溝驅動機利用自身的傳動軸與開溝傳動機連接起來，形成聯動機制，當其中1個驅動設備發生問題時，能夠通過其他驅動設備的帶動，給整體運轉提供動力。由于開溝傳動機與開溝傳動器一端的開溝器之間的連接距離較長，運轉時產生較大的震動和受力點，故在其一側設有1個開溝傳動機固定架，采用三角結構的焊接鋼架，起到鞏固作用。此外，開溝傳動器的一端裝有1個連接臂，采用雙折彎曲連接臂，連接臂的另一端裝有1個伸縮裝置，伸縮裝置采用電動液壓伸縮機，用于配合連接臂的雙折彎曲結構，隨著伸縮裝置的收放，開溝器被抬起或接觸地面，控制開溝深度，提高開溝作業的效果。

開溝器采用多排齒，破土刀采用鑄鐵彎鉤，沖擊力好，用于破土作業，拋土刀采用帶有圓柱連接臂的鑄鐵彎鉤，加大開溝的寬度，并且對破土刀破土后的土層進行擊碎和帶動，使得開溝兩側的土壤更加松軟。隨著拋土的深入，在主軸的旋轉帶動下，每個松土刀可將溝渠中間位置處的土進行松動，便于其兩側破土刀和拋土刀的挖開。長、短彎鉤交錯式的結構能夠便于農田土地的挖開，省時省力，大大提升工作效率。每個開溝盤上設有孔洞和缺口，避免在開土時開溝盤上積土導致阻塞。開溝的過程中，隨著開溝力度的加大，會產生大量揚塵，為了避免揚塵向牽引機械或者牽引拖車方向揚起，加設了1個遮擋板，起到保護作用。在粉碎裝置的外側位置設有多個減震固定器，每個減震固定器采用吊鉤式拉簧，可在粉碎裝置工作時，削減粉碎裝置所產生的震動，并加以固定，使整個設備運行的更加平穩自如。

該設備由于質量較重，屬于牽引式大型作業機構。為便于牽引作業，在主操作艙上靠近主傳動軸的一側裝有2個牽引連接桿。驅動部件是利用牽引機械的電動控制設備進行連接，作業時操作人員只需對牽引機械或者牽引拖車上面的電動設備進行操作，即可完成對秸稈撿拾開溝拋撒機上驅動部件的控制。主傳動軸上設有2個粉碎裝置傳動器，能夠保證傳動的持續性，讓粉碎工作更加自如的同時，也降低了機體部件的損耗。

3 結 論

秸稈撿拾開溝拋撒機采用1 204馬力拖拉機配套，輸出動力720轉，要求拖拉機必須配有爬行檔，根據不同土質選擇爬行1檔或爬行3檔。通過田間試驗表明，機具設計合理，操作方便、省時省力，實現開溝和農田秸稈撿拾粉碎同步作業，將粉碎的秸稈拋灑到開溝機破土的溝田里，實現秸稈粉碎還田。工作效率達到0.3 ～ 0.4 hm2·h-1，行使速度在0.55 ～ 1 km·h-1，撿拾寬度2.2 m，開溝深度0.3 m，開溝寬度0.5 m。通過機械替代人工作業大大改善了農田秸稈撿拾、粉碎、拋灑、開溝的作業效果，縮短了作業時間，提高了工作效率。