3ZF系列中耕施肥机的应用推广

  • 投稿吴域
  • 更新时间2015-09-11
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任志强1,张鲁云2,何兴村2

(1.新疆科神农业装备科技开发股份有限公司,新疆 石河子 832000;2.新疆农垦科学院机械装备研究所)

摘要:针对新疆兵团大田作业的实际需要,研制了一种能与中小马力拖拉机配套使用,集松土、除草、中耕、施肥于一体的中耕施肥作业机。该机具能够根据实际需要,更换不同配置而完成多项田间作业,具有高效、降耗、节约作业成本的特点。

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关键词 :农业机械;中耕施肥;肥箱;整地

当前,国内的中耕施肥机在使用过程中普遍存在着许多不足之处[1],如,四连杆机构容易变形、松旷;肥箱容量较小且施肥量调整不精确,停机时肥料易自流;松土杆齿和施肥开沟器工作效果差,没有适合的构件与之配套等,这些严重影响了中耕的作业质量。

新疆科神农业装备科技开发股份有限公司研制的3ZF系列中耕施肥机较好的解决了现有中耕机存在的诸多问题。该机是与40 kW以上轮式拖拉机相配套使用的悬挂式中耕施肥作业机具,通过更换不同的工作部件,能完成中耕(除草、破板结、深松)、追肥、培土(开沟起垄)等各项作业。基本作业行数12行,行距可在30 ~ 70 cm范围内调节。本机型分为540型和760型2种(以棉花为例,工作幅宽分别为5.4 m和7.6 m)。

1 结构原理[2]

该机由机架、地轮、中耕单组、肥箱、中间传动装置等部件组成,机架为组合式,通用性好,适应性强,结构简单,强度大,使用当中挂接速度快。平行四连杆机构非常坚固,在使用过程中不变型。其新型的结构配置了尼龙耐磨套,磨损后可以更换新套,保证使用不松旷,满足作业性能要求。新型组合施肥开沟器能将肥料施到要求的工作层上。增强了齿栓及固定装置结构的强度。肥箱设计成大容积式,排肥采用大外槽轮,保证较大的施肥量。停机肥料不自流,肥量调节方便。根据不同的作业要求,该机可组装成中耕、锄草、施肥、培土等工作状态。

2 主要工作部件结构特点[3-4]

2.1 平行四连杆结构特点

该型中耕施肥机的平行四连杆机构由前、后托架、上拉杆、下框架、轴承和销轴等组成。其结构特点是:(1)前后托架和下框架强度高,保证作业过程中不变形、不断裂;(2)连接销轴用M12螺钉固定在托架销孔内,消除了销轴与销孔之间的相对运动;(3)下框架轴孔内均镶有尼龙套,当尼龙套磨损后,可更换新套,保证各转动部件之间紧密衔接。

2.2 施肥装置结构特点

该机施肥机构由肥箱、外槽轮排肥器、肥量调节装置、排肥管、开沟器等组成。作业时由地轮驱动传动机构带动排肥轴转动,外槽轮式排肥器在排肥轴带动下将肥料均匀排出,沿输肥管流入施肥开沟器进入苗行一侧,肥量可调,施肥深度可达14 cm以上,并可施有机、复合等多种肥料。

3 主要技术参数

长 × 宽 × 高(mm) 1 058 × 5 600 × 1 300

行距(mm) 300 ~ 700

最大工作幅宽(mm) 5 400和7 600

运输间隙(mm) > 400

作业速度(km/h) 3 ~ 6

生产率(ha/h) 1.20 ~ 2.46

肥箱容量(L) 150

排肥器型式 大外槽轮

配套动力(kW)> 40

4 不同工作状态下的使用

4.1 松土、锄草状态

将松土杆齿4及人字铲5分别装入工作单组3上的长柄齿栓及单联齿栓安装孔中,根据农艺需要调整好它们的左右、前后、深浅位置,然后用顶丝紧固,即完成松土、锄草状态的安装(见图1)。

4.2 中耕施肥状态

中耕施肥状态(以500 mm × 300 mm × 600 mm行距棉田为例)的安装是在安装通用部件时,以大梁中心为基准将工作单组间距均分为850 mm,然后加装肥箱1、中间传动机构2、施肥开沟器6和人字铲7。松开各工作单组卡子螺母,以机器中心基准,以850 mm调整各工作单组。调整完毕后将螺母紧固。将施肥开沟器及人字铲分别装入长柄齿栓和单联齿栓安装孔中,根据农艺要求,大概确定位置后用顶丝紧固。肥箱安装位置如图2所示,先安装肥箱支座(注意带传动支座的肥箱支座的位置),将肥箱支座卡子螺母带上后,将肥箱1安装到肥箱支座上,在肥箱上紧前应将两箱传动节头装上,并挂上链条,然后摆正肥箱支座及肥箱,最后将螺母上紧。

4.3 施肥培土状态

施肥培土状态的安装与中耕施肥状态基本相同,不同之处在于将人字铲换为培土器(图3)。

4.4 培土、开沟状态的安装使用

培土、开沟状态的安装是在通用部件安装的基础上,根据不同作物、不同的农艺要求,调整好各工作单组的间距,然后在单联齿栓中装入培土器4,并用顶丝紧固(见图4)。

5 推广使用情况[5-6]

5.1 机具研制过程

新疆科神农业装备科技开发股份有限公司针对现有机具的不足,综合国内外各种中耕机的优点,结合新疆地区的具体情况,研制开发了3ZF系列中耕施肥机。1993年1月样机试制完成,经多次改进,投入批量生产,在田间管理工作中发挥了重要作用,深受广大农户好评。

5.2 测试结果

测试试验阶段,自治区农牧机械鉴定总站对样机进行了性能测定,各种性能数据指标良好,作业质量稳定,达到了预期效果,结果如表1所示。

5.3 推广应用

该型机自1993年研制成功,当年田管阶段多数中耕机作业总量在333.3 hm2以上,农户普遍反映使用效果良好。投入批量生产以来,1994—1997年,每年销售300 ~ 400台,1998年至今,每年销售约为30 ~ 60台,共计生产了2 000多台,利润率为20%,为企业带来了良好的经济效益。主要销售地区为兵团第八师、第七师、第六师。在棉花、玉米、食葵等主要经济作物的中耕作业中产生了很高的性价比和作业性能,是一种性能稳定的中耕机具。

通过多年的大面积生产作业和性能测试结果表明,3ZF系列中耕施肥机具有下列优点:(1)机具各项性能指标均达到设计要求,故障少且工作效率高;(2)整机结构紧凑,主要工作部件可靠,坚固耐用,性能良好;(3)新型平行四杆机构适应新疆旱作农业区高比阻土壤作业;能施多种肥料,施肥量调整精确、方便,施肥量大,施肥深度大于14 cm,停机肥料不自流。

5.4 改进措施

针对该机在实际使用过程中的情况和用户反馈信息,提出2点改进意见:(1)中耕机宽度较大(大梁5.6 m)在道路上行走会影响交通,且地头转向不方便,可考虑采用折叠形式;(2)工作部件的铲柄可以用弹齿的结构,可减小工作阻力,保护开沟铲免受冲击,仿形效果会更好(最新型号已开始使用)。

6 小结

中耕是在农作物生长期对土壤进行的耕作措施[7],中耕可以疏松表层土壤,减少水分蒸发,破除板结,改善土壤通透性,增加降水渗入;提高地温,加速养分的转化,利于作物的生长发育;铲除杂草,减少水分、养料等消耗。

新疆科神农业装备科技开发股份有限公司研制的3ZF系列中耕施肥机,能够满足农作物中后期作业的要求,较好地克服了国内现有中耕施肥机存在的缺点,可以完成中耕作业的各项要求。该机结构简单、功能多样、价格低廉、坚固耐用,自销售以来深得用户好评,是一种性能优良的中耕作业机械。

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参考文献

[1]刘华.3ZF—6型高地隙中耕除草施肥联合作业机的研制[J].现代农业装备,2011(6):14-16.

[2]孟祥金,汤智辉,沈从举,等.4YS — 24型红枣收获机[J].新疆农机化,2013(1):13-14.

[3]王勇.阜新地区机械化保护性耕作试验研究[D].辽宁:沈阳农业大学,2003.

[4]迟富萍,刘宇.农业机械化是农业产业化的失去力量[J].农业技术装备,2010(6): 48-49.

[5]刘合光,余沪荣,孙东升.中国农业机械化30年回顾:经验与问题 [J]. 农业开发与装备, 2008(6):3-4.

[6]王仕新,崔建波,庄季屏.辽西半干旱地区深松中耕对作物产量的影响及其机理研究[J].应用生态学报,1996,7(3):267-272.

[7]肖继兵,孙占祥,杨久延,等.半干旱区中耕深松对土壤水分和作物产量的影响[J].土壤通报,2011,42(3):709-714.