旱地絞龍式精準(zhǔn)覆土裝置的設(shè)計(jì)

張 惠，陳金成，宋泆飛，韓大龍紀(jì) 超※

（1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所，新疆 石河子832000；2.農(nóng)業(yè)部西北農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.新疆科神農(nóng)業(yè)裝備科技開發(fā)股份有限公司）

0 引言

覆土作業(yè)能夠減少農(nóng)作物在苗期的水分、養(yǎng)分流失，有效加固根莖，避免低溫凍害，提高幼苗成活率。因此，在西北干旱半干旱地區(qū)，覆土作業(yè)已成為農(nóng)作物春季覆膜出土或移栽種植后的重要作業(yè)環(huán)節(jié)[1]。本文結(jié)合新疆地區(qū)旱作覆土種植技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種絞龍式精準(zhǔn)覆土裝置，并對(duì)其工作原理和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了研究。該裝置能夠?qū)r(nóng)作物幼苗根部精準(zhǔn)側(cè)向覆土，提高幼苗成活率，達(dá)到穩(wěn)苗、壯苗效果。

1 結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

旱地絞龍式覆土裝置通過拖拉機(jī)牽引提供動(dòng)力，主要由懸掛架、主機(jī)架、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、取土箱、支撐機(jī)構(gòu)、松土犁、拋土輪軸、拋土鏟、覆土圓筒、輸送絞龍、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、液壓缸和覆土斗等機(jī)構(gòu)組成，如圖1。變速機(jī)構(gòu)9.穩(wěn)定支撐機(jī)構(gòu)10.拋土輪軸11.覆土輪盤座12.拋土鏟13.回土出口14.第2輸送絞龍15.第1輸送絞龍16.護(hù)罩

圖1 整機(jī)結(jié)構(gòu)示意

其中，主機(jī)架中央水平橫向并排安裝兩組覆土圓筒，為充分?jǐn)噭?dòng)土壤、減少堵塞，各圓筒內(nèi)均軸向裝配兩條平行反向輸送絞龍。機(jī)架兩側(cè)端部對(duì)稱安裝兩組取土箱，箱內(nèi)均裝配取土圓盤，圓盤正反兩面交錯(cuò)配置六組拋土刀片。

1.2 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

如圖2，輸送槽底部開有覆土出口，為控制出土流量，在覆土出口上方配有可橫向移動(dòng)的活動(dòng)底板，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)覆土出口開口大小。為引導(dǎo)覆土流向，在覆土口正下方裝有斜面覆土漏斗。覆土漏斗鉸接于輸送槽下壁，漏斗側(cè)壁經(jīng)液壓伸縮缸與輸送槽鉸接，通過調(diào)節(jié)伸縮缸外伸長度，可控制覆土漏斗傾斜角度，即根據(jù)作物行距調(diào)整覆土位置，實(shí)現(xiàn)幼苗根部精準(zhǔn)覆土。

圖2 覆土出口局部結(jié)構(gòu)示意

1.3 工作原理

田間作業(yè)前，將覆土裝置掛接于拖拉機(jī)升降機(jī)構(gòu)上，調(diào)整其離地間隙，同時(shí)根據(jù)作物行距、長勢與土壤狀況調(diào)節(jié)活動(dòng)底板與液壓伸縮缸，進(jìn)而預(yù)設(shè)覆土量與覆土位置。

絞龍式精準(zhǔn)覆土裝置作業(yè)過程分為取土、運(yùn)土、覆土三道程序，如圖3。

圖3 工作過程示意

（1）取土。拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸通過變速箱帶動(dòng)限深輪和起土裝置工作。限深輪后方交錯(cuò)安裝的松土犁對(duì)土壤進(jìn)行疏松，疏松后的土壤通過拋土圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)旋起并進(jìn)入取土箱。

（2）運(yùn)土。取土箱中土壤經(jīng)過慮雜網(wǎng)流入至覆土圓筒的輸送槽內(nèi)，進(jìn)入第一輸送絞龍，隨后被運(yùn)送至機(jī)組中間，進(jìn)入第二輸送絞龍。第二輸送絞龍與第一輸送絞龍橫向并排安裝，但輸送土壤方向相反，即將土壤從機(jī)組中間輸送至兩端。

（3）覆土。受輸送絞龍推力作用，土壤運(yùn)動(dòng)至覆土出土口，根據(jù)預(yù)設(shè)開口大小和覆土角度下落至幼苗根部，從而完成覆土作業(yè)。

2 性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)

本覆土裝置具有較好的穩(wěn)定性與實(shí)用性，可根據(jù)實(shí)際作物品種、行距、土壤狀況等調(diào)整作業(yè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)覆土，且覆土作業(yè)時(shí)能夠?yàn)V除大土塊或石頭，非常適合新疆砂石地農(nóng)田環(huán)境。

以新疆旱區(qū)玉米種植模式為例，其壟作間距為600 mm[2]，絞龍式精準(zhǔn)覆土裝置參數(shù)設(shè)計(jì)為1行4壟，即有效工作幅寬為2 400 mm。整機(jī)主要結(jié)構(gòu)及作業(yè)參數(shù)如表1。

表1 絞龍式精準(zhǔn)覆土機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

3 結(jié)論

設(shè)計(jì)了適用于干旱半干旱地區(qū)苗期覆土作業(yè)的絞龍式精準(zhǔn)覆土裝置，通過并排雙絞龍相向運(yùn)輸土壤，避免了土壤在運(yùn)輸通道的堆積。利用覆土調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可控制覆土量與覆土角度，改善了作業(yè)精度與覆土效果，從而滿足不同農(nóng)藝模式的覆土需求。本覆土裝置結(jié)構(gòu)緊湊、作業(yè)效率高，維護(hù)方便，具有良好的市場前景。