【摘要】：針對長江中下游地區(qū)稻茬田土壤黏重板結(jié)、地表秸稈量大且禁止焚燒導(dǎo)致油菜直播時機(jī)具易堵塞纏繞的難題,設(shè)計了一種犁翻埋茬、旋耕碎土、側(cè)邊作畦開溝的油菜直播種床整理機(jī)。該機(jī)主要由犁翻部件、旋耕部件及開畦溝部件組成,可實(shí)現(xiàn)秸稈全量還田、碎土平整及開畦溝功能;基于土垡運(yùn)動規(guī)律確定了扣垡犁導(dǎo)曲線、直元線角及犁體尾翼長度等關(guān)鍵犁體曲面參數(shù)和犁體數(shù)量及距離等布局結(jié)構(gòu)參數(shù)。田間試驗(yàn)顯示:當(dāng)機(jī)組前進(jìn)速度由3.3 km/h增加至4.2 km/h時,整機(jī)牽引阻力增加了23.7%,功耗增加了57.2%。在旋耕深度相同作業(yè)條件下,當(dāng)機(jī)組前進(jìn)速度分別為3.3、4.2 km/h時,由于增加了犁翻部件,整機(jī)總功耗相比于單個旋耕機(jī)獨(dú)立作業(yè)分別增加12.3%、20.7%,但有效提高了機(jī)組的通過性和整地的作業(yè)質(zhì)量。與單個旋耕機(jī)相比,在2種工況下,整機(jī)的平均碎土率為92.8%,提高了2.6%,耕后地表平整度平均為11 mm,提高了39.0%,秸稈平均埋覆率為92.9%,提高了22.2%。試驗(yàn)表明,設(shè)計的整理機(jī)各項性能參數(shù)均滿足油菜種植農(nóng)藝要求。
【圖文】：

稈翻埋作業(yè)。旋耕部件對犁耕翻埋區(qū)域上層土壤進(jìn)行疏松與碎土，旋耕部件前端小前犁將中間區(qū)域土壤向兩側(cè)擠壓，使其進(jìn)入兩側(cè)旋耕區(qū)域，避免機(jī)具作業(yè)時，中間區(qū)域壅土，同時擾動中間土壤，旋耕部件后拖板則對耕后地表進(jìn)行平整。由于犁翻部件與旋耕部件作業(yè)設(shè)計存在一定深度差，使得被犁翻部件埋覆的秸稈不被旋耕部件作業(yè)擾動重新回到地表。安裝于旋耕部件兩側(cè)的開畦溝部件收土整形，完成開畦溝作業(yè)。機(jī)具一次性作業(yè)，完成秸稈全量還田、細(xì)碎土壤、平整地表、開溝作畦等工序，完成油菜直播種床整備工作，整機(jī)耕作原理如圖２所示。１．旋耕碎土區(qū)Ｗｏｒｋｉｎｇａｒｅａｂｙｒｏｔａｒｙｔｉｌｌａｇｅ；２．地表秸稈Ｓｔｒａｗｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅ；３．未耕區(qū)Ｕｎｃｕｌｔｉｖａｔｅｄａｒｅａ；４．被埋覆秸稈Ｂｕｒｉｅｄｓｔｒａｗ；５．犁耕翻埋區(qū)Ｐｌｏｕｇｈｗｏｒｋｉｎｇａｒｅａ．圖２整機(jī)耕作原理圖Ｆｉｇ．２Ｗｏｒｋｉｎｇｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅ３）整機(jī)受力分析。犁旋組合式稻茬全量還田油菜直播種床整理機(jī)在作業(yè)過程中受機(jī)具重力、拖拉機(jī)牽引力與土壤作用力，主要受力部件為扣垡犁、限深輪、旋耕刀輥、后拖板和開畦溝部件等。由于各犁體所受土壤阻力狀態(tài)相同，假設(shè)所有犁體所受合力作用在中間犁體上，以中間犁體為研究對象進(jìn)行受力分析［２６］。由于犁翻部件為左右對稱結(jié)構(gòu)，當(dāng)機(jī)組正常作業(yè)時，左邊限深輪側(cè)向力和扣垡犁側(cè)向力與右邊對稱部分側(cè)向力相同，機(jī)架左右兩邊所受側(cè)向力相互抵消，避免拖拉機(jī)受力不均而走偏。當(dāng)機(jī)組作勻速直線運(yùn)動時，以機(jī)組前進(jìn)方向?yàn)椋S，犁柱方向?yàn)椋S建立直角坐標(biāo)系，各部件受力如圖３所示。圖３整機(jī)受力簡圖Ｆ

業(yè)過程中受機(jī)具重力、拖拉機(jī)牽引力與土壤作用力，主要受力部件為扣垡犁、限深輪、旋耕刀輥、后拖板和開畦溝部件等。由于各犁體所受土壤阻力狀態(tài)相同，假設(shè)所有犁體所受合力作用在中間犁體上，以中間犁體為研究對象進(jìn)行受力分析［２６］。由于犁翻部件為左右對稱結(jié)構(gòu)，當(dāng)機(jī)組正常作業(yè)時，左邊限深輪側(cè)向力和扣垡犁側(cè)向力與右邊對稱部分側(cè)向力相同，機(jī)架左右兩邊所受側(cè)向力相互抵消，避免拖拉機(jī)受力不均而走偏。當(dāng)機(jī)組作勻速直線運(yùn)動時，以機(jī)組前進(jìn)方向?yàn)椋S，犁柱方向?yàn)椋S建立直角坐標(biāo)系，各部件受力如圖３所示。圖３整機(jī)受力簡圖Ｆｉｇ．３Ｆｏｒｃｅｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｅ結(jié)合圖３建立拖拉機(jī)牽引力方程：０４１

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