小型電動(dòng)鋪膜作業(yè)機(jī)的工作原理淺析

宋廣龍 于曉燕

（1.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 昌吉 831100；2.新疆昌吉學(xué)院，新疆 昌吉 832100）

一、自走式電動(dòng)覆膜機(jī)

隨著世界范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境與能源問(wèn)題的日益關(guān)注，研究開(kāi)發(fā)節(jié)能、少污染甚至無(wú)污染的綠色農(nóng)業(yè)機(jī)械已成為該行業(yè)的研究熱點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)械以其低噪音、零排放或低排放、高效、節(jié)能及能源多樣化與綜合利用等顯著優(yōu)勢(shì)，成為各國(guó)發(fā)展的主流。所以，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行電動(dòng)化研究是非常必要的。

電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是低速大轉(zhuǎn)矩電機(jī)技術(shù)的成熟，為發(fā)展農(nóng)業(yè)電子設(shè)備提供了基礎(chǔ)條件；電動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，決定了電動(dòng)機(jī)械發(fā)展的速度。

二是工業(yè)的快速發(fā)展使得能源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重，迫切需要開(kāi)發(fā)新的能源來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械能源，以緩解日益嚴(yán)重的能源危機(jī)。根據(jù)“BP世界能源統(tǒng)計(jì)2016”，按照目前的開(kāi)采速度，石油、天然氣和煤炭的全球供應(yīng)量將分別達(dá)到30年、55年和152年。統(tǒng)計(jì)部門(mén)的數(shù)據(jù)表明，我國(guó)每年的能源開(kāi)采量雖然逐年增加，但仍無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)消費(fèi)，這促使能源開(kāi)采量進(jìn)一步增加，最終加劇了能源危機(jī)。

國(guó)家一系列能源政策的出臺(tái)，最終推動(dòng)了電動(dòng)農(nóng)用車(chē)的發(fā)展。由于上述原因，國(guó)內(nèi)電動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)具發(fā)展突飛猛進(jìn)，但大多側(cè)重于大型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)具，目前國(guó)內(nèi)對(duì)小型、微型電動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)具的研究還比較薄弱，國(guó)內(nèi)對(duì)微型電動(dòng)機(jī)具的研究主要集中在山地地區(qū)，四川、甘肅等高原山區(qū)，而對(duì)電動(dòng)鋪膜機(jī)具的研究相對(duì)較少，市場(chǎng)空白較大。

二、小型電動(dòng)鋪膜機(jī)前期操作準(zhǔn)備流程

第一，檢查設(shè)備的機(jī)械性能，按照確定的播種方法來(lái)選擇工件，完全有序的工件，安裝正確，無(wú)變形，有適當(dāng)?shù)目臻g。工件的技術(shù)狀況良好。種鼓開(kāi)口可達(dá)10～20毫米。外形性能良好。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)正常，肥料均勻，相對(duì)水平的土機(jī)正確安裝。操作前，施肥量、行距、播種量、土量、平地架高度、前后土盤(pán)角度、左右位置及前后位置均應(yīng)調(diào)整膜高至地面1.5～3 cm；前梁為6°30’，調(diào)整土壤花籃的土帶，對(duì)準(zhǔn)虛線，調(diào)整示蹤長(zhǎng)度。實(shí)際操作時(shí)，設(shè)備的運(yùn)行速度不得超過(guò)8公里/小時(shí)。把農(nóng)具放慢工作中嚴(yán)禁退步。一開(kāi)始，膠片末端必須用泥土壓實(shí)，以防止膠片在脫位時(shí)移動(dòng)。向土壤中添加化肥時(shí)，應(yīng)清除雜草，壓碎化肥，不能產(chǎn)生碎屑，并檢查和清除鴨嘴堵塞物。農(nóng)耕作業(yè)驗(yàn)收質(zhì)量與作業(yè)驗(yàn)收。其具體標(biāo)準(zhǔn)可分為以下五個(gè)方面：①施肥：達(dá)到規(guī)定的施肥量，施肥均一，均一變動(dòng)系數(shù)小于30%，不漏、不撒、不透水，施肥深度偏差和種間偏差不超過(guò)1 cm。②鋪膜：貼平、貼膜，膜邊深5土，1厘米，漏率小于5%，破膜率小于2%，貼緊度大于85%，光度大于40%。③播種：每罐2～4粒播種量在70%以上，機(jī)械破碎率不到1%，行距偏差不到2 cm，行距偏差不到0.5 cm，行距不到3%，播種深度符合條件，行距偏差不到5%。④條播：播種量適宜農(nóng)業(yè)種植要求，播種均勻，播深3～4厘米，壓實(shí)好土。⑤夏土：開(kāi)孔厚度1.5～2 cm，開(kāi)孔滲漏率小于5%。

三、小型電動(dòng)鋪膜作業(yè)機(jī)工作流程分析

在具體的實(shí)際工作過(guò)程中，本文采取在膜側(cè)施肥的方法，并通過(guò)配有自動(dòng)除雜裝置的滑刀式開(kāi)溝機(jī)，把兩行肥料排入膜內(nèi)。這樣不但減少了化肥的自然損失，而且使棉苗能夠早期吸收養(yǎng)分，促進(jìn)苗期的早發(fā)。改進(jìn)后的施肥門(mén)式開(kāi)關(guān)為插板開(kāi)關(guān)，整機(jī)可單手控制施肥開(kāi)關(guān)。調(diào)整插板的位置可以改變施肥孔的尺寸，從而達(dá)到控制施肥量的目的。

通過(guò)改進(jìn)鋪膜機(jī)的工作方式極大地提升了作物的鋪膜質(zhì)量，其質(zhì)量的優(yōu)劣，主要取決于鋪膜槽的形狀和深度，以及鋪膜的形態(tài)和縱向拉伸程度。通過(guò)改變開(kāi)溝盤(pán)球面半徑，改善圓片土體特性，使開(kāi)溝盤(pán)均勻、利落地開(kāi)溝。膜盤(pán)直片式改為錐形整體式，錐形角符合膜溝形，膜盤(pán)錐形將膜面橫向展開(kāi)。膜下部加一緊軸，膜通過(guò)緊軸連續(xù)不斷地鋪放在鋪膜輥上，膜卷直徑和重量由大到小，膜卷在張緊軸上的包角由小到大，使膜的伸長(zhǎng)程度集中，提高鋪膜質(zhì)量。該機(jī)的整機(jī)副機(jī)架分為兩部分：一部分固定穴播輥，另一部分固定覆土圓片，中間用鉸鏈連接。二部份分別漂浮，獨(dú)立仿形，互不千批，提高機(jī)器對(duì)地面的適應(yīng)性。滾筒式穴播機(jī)橫向可調(diào)，提高了其對(duì)調(diào)距的適應(yīng)性。

不僅如此，設(shè)備還通過(guò)變換穴播器，達(dá)到株距可調(diào)的目的。通過(guò)對(duì)排種器的改造，使播種量在一定范圍內(nèi)可調(diào)，從而能適應(yīng)棉花、玉米等多種作物的需要。該機(jī)器不僅可以應(yīng)用于多種作物的膜上穴播，也可以應(yīng)用于常規(guī)穴播。增加中耕裝置，也可進(jìn)行中耕，追肥，開(kāi)溝作業(yè)。使用中，塑料膜卷筒套在膜卷軸上，放在膜卷筒架上，膜經(jīng)過(guò)張緊軸，由膜卷筒與壓力輪形成壟溝。膜邊安裝在滾筒穴播器上，膜盤(pán)嵌入圓片所開(kāi)出的膜溝中，將圓片展開(kāi)，覆土圓片緊跟土壤，使圓片壓緊。

鋪膜系統(tǒng)工作部件中，鋪膜軸的作用是安裝膜卷。其作用是將鋪放過(guò)程中的塑料薄膜張緊，以保證鋪放時(shí)縱向有一定張緊度。鋪膜滾筒將塑料薄膜鋪貼在地面上，保證薄膜與壟溝緊密結(jié)合，減少孔隙。展開(kāi)膜盤(pán)是在開(kāi)溝片開(kāi)口處嵌入膜邊的溝槽中，使膜橫向展開(kāi)。蓋土額定體的作用是對(duì)蓋土進(jìn)行定量化，以保證種孔部位的膜面厚度和覆蓋土寬度，保證膜面光照面寬度和膜面清潔。作業(yè)時(shí)，擋土體的額定值和鴨嘴在同一直線上，刮土板將種孔上多余的土刮掉。其作用是將開(kāi)溝圓片翻出的土壤覆蓋在地膜邊和種孔上。

此外，農(nóng)田電動(dòng)鋪膜設(shè)備的作畦系統(tǒng)包括推干土裝置、開(kāi)溝圓片式裝置、整修鎮(zhèn)壓輪裝置。推干機(jī)的作用是清除土壤表面的干燥層、較大的土坷垃和表面的凹凸不平，為后續(xù)的鋪膜播種創(chuàng)造良好的條件。開(kāi)溝圓片在平地上開(kāi)溝，平地作畦，以備后續(xù)部分將地膜邊緣插入溝中。壓壓輪是將開(kāi)溝圓開(kāi)的壟溝壓平，為鋪膜播種奠定良好的基礎(chǔ)。

滾筒式穴播機(jī)是播種系統(tǒng)的主要組成部分，它主要由鋪膜盤(pán)側(cè)蓋和排種穴單體組成。單細(xì)胞上的排種器和造穴器偏覺(jué)釘組成單細(xì)胞的造穴器組合。組裝時(shí)，若干單體組件連接在一起，形成一個(gè)滾筒圈，裝在展膜盤(pán)和側(cè)蓋上相應(yīng)的槽內(nèi)，通過(guò)聯(lián)接管接頭用螺栓連接，形成一個(gè)滾筒穴播器組件。在播種的過(guò)程中，在需要較大株距時(shí)，若常增加單體總成仍不能滿足要求，可采取關(guān)閉相應(yīng)鴨嘴上排種器的窗，使其不進(jìn)行排種，這樣就可以增大株距。收起滾筒上的所有鴨嘴，只留一個(gè)穴位工作，此時(shí)株距可達(dá)1250毫米左右，可用于種植玉米、豆類(lèi)和瓜果。播種的數(shù)量主要是通過(guò)調(diào)整排種器來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)步驟：先松開(kāi)鼓式穴播器接合處的螺栓，打開(kāi)側(cè)扣，檢查排種器的狀況，如果排種器已經(jīng)變形，應(yīng)先校正，再調(diào)節(jié)。增加擋種舌與進(jìn)種口之間的間隙，增加播量，減小擋種舌與進(jìn)種口之間的間隙，則減少播量。通常情況下，排種器舌上邊和進(jìn)種口上邊的間隙為7～8毫米最適合。當(dāng)需要調(diào)整播種的行距時(shí)，首先調(diào)整交接線，將四連桿與大梁連接的瓦蓋螺栓松開(kāi)，左右移動(dòng)主架。另一種方法是調(diào)整一組左右滾筒式穴播器的機(jī)架，使穴播器上鴨嘴的中距即行距達(dá)到農(nóng)藝要求。調(diào)節(jié)時(shí)先松開(kāi)后橫梁上的滾筒框架間隔套定位螺栓，然后左右移動(dòng)滾筒框架至所需位置。為了保證展膜片和開(kāi)溝片走在一條直線上，即展膜片必須走在開(kāi)溝片的內(nèi)部。對(duì)于播種過(guò)程中開(kāi)溝圓片的調(diào)整，第一，調(diào)整開(kāi)溝圓片與前向夾角，保持15～20°，確保入土深度在60～70 mm。調(diào)節(jié)時(shí)先松開(kāi)開(kāi)溝圓片立柱鎖緊螺栓，將圓片移至所需偏角位置皮層高低位置，然后再將螺栓鎖緊；其次，調(diào)節(jié)開(kāi)溝圓片刃口距。調(diào)節(jié)的目的是根據(jù)播種時(shí)的行距確定壟溝寬度，保證溝槽與鋪膜盤(pán)相對(duì)應(yīng)。先松開(kāi)圓片軸調(diào)節(jié)螺栓，再調(diào)整圓片軸。在調(diào)整覆土膜片的過(guò)程中，保持圓片向前傾斜的角度為15～20°，入土深度宜適當(dāng)。調(diào)整法：先將 U形框上的小立柱緊固螺栓松開(kāi)，然后旋轉(zhuǎn)覆土圓片軸線，同時(shí)將小立柱上、下調(diào)完成。覆土片左右位置的調(diào)整，就是松開(kāi)覆土片軸調(diào)節(jié)螺栓，左右移動(dòng)覆土片即可。

四、小結(jié)

綜上所述，在目前城市化進(jìn)程中，人們的生活消費(fèi)必然隨之而來(lái)，一定會(huì)有大量的瓜果、蔬菜的消費(fèi)，這給廣大城郊菜農(nóng)和種植大戶提供了發(fā)展的機(jī)遇，因此，先進(jìn)的地膜機(jī)一定會(huì)被市場(chǎng)接受，一定會(huì)取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。