畢春輝　陳長(zhǎng)?！羌野病钅?/p>

0 引言

中國(guó)是世界上馬鈴薯第一生產(chǎn)大國(guó)，種植面積約550萬(wàn)hm2，占世界馬鈴薯種植面積的1/4，總產(chǎn)占世界的1/5，占亞洲的17%。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)條件較發(fā)達(dá)國(guó)家落后，我國(guó)的馬鈴薯生產(chǎn)多數(shù)仍采用人工作業(yè)為主，由于人工作業(yè)存在：種植、收獲方式落后，耗費(fèi)勞動(dòng)力多，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，所以馬鈴薯生產(chǎn)難以形成規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化經(jīng)營(yíng)，這也是阻礙單產(chǎn)水平提高的嚴(yán)重障礙。而僅有的機(jī)械化作業(yè)大部分又是以種植和收獲為主，中耕等其它的機(jī)械相對(duì)較少，中耕生產(chǎn)環(huán)節(jié)作業(yè)勞動(dòng)量大，作業(yè)過(guò)程受生長(zhǎng)中的作物限制約束。馬鈴薯作物生長(zhǎng)過(guò)程中的中耕機(jī)械化作業(yè)一直是制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，給農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收增加了制約因素。

馬鈴薯生產(chǎn)中期的松土、鋤草、培土等中耕作業(yè)是馬鈴薯生長(zhǎng)期間關(guān)鍵性的作業(yè)環(huán)節(jié)，可消除雜草、防旱保墑、疏松土壤、提高地溫。因此，合理的中耕培土可以有效地改善馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育所需的土、水、氣、熱等條件，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。傳統(tǒng)的中耕機(jī)工作部件以各類鋤鏟為主，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低，在土壤狀態(tài)較好的條件下可以滿足農(nóng)藝要求，至今仍然是中耕機(jī)具的主要部件，但在如黏重土壤、水澆后板結(jié)地、雜草過(guò)多的土地等則達(dá)不到所要求的作業(yè)質(zhì)量，往往因碎土不佳而造成大土塊壓苗、滅草率低、部件纏草堵塞。所以研制一種適合我省黏重土壤的馬鈴薯中耕機(jī)已經(jīng)勢(shì)在必行。

1 總體方案設(shè)計(jì)

1.1 總體方案

馬鈴薯中耕機(jī)（總體方案如圖1所示）是由機(jī)架、牽引架、主變速箱、側(cè)變速箱、覆土部件、旋耕刀軸等部分組成。

該機(jī)具的設(shè)計(jì)充分考慮了我省黏重土壤的條件以及馬鈴薯中耕的農(nóng)藝要求，研制的一種馬鈴薯中耕機(jī)。該機(jī)具采用前置動(dòng)力旋耕，后置覆土整形的結(jié)構(gòu)。該技術(shù)及機(jī)具極大地提高了作業(yè)效率、耕作質(zhì)量，減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，是節(jié)本增效的一項(xiàng)技術(shù)。

1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該機(jī)的研制很大程度上解決了我省黏重土壤中耕作業(yè)的難題，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，保證實(shí)時(shí)中耕作業(yè)質(zhì)量。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：

（1）該機(jī)針對(duì)黏重土壤設(shè)計(jì)動(dòng)力旋耕松土、滅草，其作業(yè)質(zhì)量高，工作可靠。

（2）覆土部件采用整形器的形式，覆土量大，覆土后壟形均勻飽滿。

（3）整機(jī)采用部裝設(shè)計(jì)，前后部件均可拆卸形成單獨(dú)的工作部件，滿足不同工作需要，形成一機(jī)多用的特點(diǎn)。

（4）該機(jī)具設(shè)計(jì)旋耕部件采用厚柄直刀設(shè)計(jì)，較傳統(tǒng)L型刀耐磨損。

1.3 主要技術(shù)指標(biāo)

配套形式：懸掛式；

配套動(dòng)力：75～110 kW；

工作幅寬：3600 mm；

作業(yè)行數(shù)：4行；

行距：900 mm；

作業(yè)效率：0.75～1.3 hm2/h；

作業(yè)速度：4.5～6.5 km/h；

外形尺寸：3200 mm×2150 mm×1360 mm；

整機(jī)重量：1100 kg。

1.4 工作原理

該中耕機(jī)作業(yè)時(shí)，首先由牽引架與拖拉機(jī)后懸架相連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)具的升降，旋耕刀軸由拖拉機(jī)提供動(dòng)力高速旋轉(zhuǎn)，旋耕刀插入壟溝底層對(duì)土壤進(jìn)行旋耕松土作業(yè)，并且同時(shí)滅除雜草。隨著機(jī)組的前進(jìn)，旋耕后的土壤通過(guò)覆土部件翻扣培回壟上，使壟形飽滿，以滿足馬鈴薯生長(zhǎng)對(duì)空間的需求。

2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)

中耕作業(yè)質(zhì)量的好壞，主要取決于旋耕部件和覆土部件，以及二者之間的搭配關(guān)系。

2.1 旋耕刀軸的設(shè)計(jì)

拖拉機(jī)動(dòng)力傳給主變速箱，之后通過(guò)側(cè)變速箱傳遞到旋耕刀軸上，從而進(jìn)行旋耕作業(yè)。為了達(dá)到更好旋耕效果，提高了旋耕刀軸所承受的扭矩，所以中耕機(jī)選用比傳統(tǒng)旋耕機(jī)直徑更大的刀軸，使其提高作業(yè)可靠性。旋耕刀采用錳鋼材質(zhì)的厚柄直刀，碎土性能好，更加耐磨。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2 覆土部件的設(shè)計(jì)

覆土部件采用曲面結(jié)構(gòu)，工作時(shí)其與機(jī)架相連接，機(jī)組作業(yè)時(shí)把旋耕后的土壤培到壟上。該曲面結(jié)構(gòu)在培土過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)分土、翻扣土壤、側(cè)向鎮(zhèn)壓土壤的功能，使壟形飽滿。該部件采用對(duì)稱曲面結(jié)構(gòu)，中間用連接銷(xiāo)連接，通過(guò)調(diào)節(jié)兩曲面之間的夾角，可以得到不同尺寸的壟形和對(duì)土壤鎮(zhèn)壓的壓力。其機(jī)構(gòu)如圖3所示。

3 試驗(yàn)情況

馬鈴薯中耕機(jī)試制完成后，2016年在對(duì)青山馬鈴薯基地進(jìn)行了大規(guī)模的田間作業(yè)。作業(yè)面積400余畝，壟表雜草呈無(wú)規(guī)律分布，雜草高度平均150 mm。測(cè)試結(jié)果：松土深度190 mm、作業(yè)速度5 km/h、除草率98%、碎土率98%。通過(guò)實(shí)際的生產(chǎn)作業(yè)表明：該型馬鈴薯中耕機(jī)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，滿足了中耕的農(nóng)藝要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)施行馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略，形成馬鈴薯和水稻、玉米、小麥三大主糧協(xié)調(diào)發(fā)展的新格局，把馬鈴薯由現(xiàn)在的雜糧、蔬菜地位提升到第四大主糧地位，馬鈴薯種植會(huì)大面積提高，因此馬鈴薯全程機(jī)械化所需要的機(jī)具迎來(lái)了一個(gè)發(fā)展的黃金時(shí)期。該型馬鈴薯中耕機(jī)的研制成功很好地填補(bǔ)了中耕機(jī)的空缺，為我省的馬鈴薯全程機(jī)械化做出了貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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