旋耕

摘要： 秸秆还田是土壤培肥与丰产增效的重要技术途径,对农业可持续发展具有重要的现实意义。但目前针对秸秆还田作业质量的测试评价研究仍十分有限,尤其缺乏耕整作业后的秸秆在土壤各层空间分布效果的综合定量评价。以生产环节的旋耕秸秆还田质量评价为例,利用2D数字图像法、3D逆向工程技术和Matlab计算模块等现代信息技术构建了一套秸秆还田作业质量的综合测试评价技术,所研发的测试评价技术针对秸秆在地表层和地下层的分布状态构建出融合单元格、埋覆率、深度方向、水平横向、水平纵向等多尺度水平的复合型评价指标,基于该技术及指标集评价分析了3 cm(T3)、5 cm(T5)、7.5 cm(T7.5)、10 cm(T10)、12.5 cm(T12.5)和15 cm(T15)6种不同长度秸秆经旋耕混埋后在土壤各层空间中的分布状态,结果表明,在地表层,各区间秸秆占比变异系数先减小后增大最后趋于平稳,T5处理的变异系数最小,为10.2%;随着秸秆切碎长度的增加,秸秆埋覆率减小,并呈对数关系,模型决定系数大于0.97。在地下层,沿深度方向分割,秸秆切碎长度越短,中下层(5~15 cm)秸秆占比越多,T3与T5处理秸秆占比分别为76.8%和71.7%,优于其他处理;沿水平方向分割,不同处理的变异系数无明显规律,但从整体而言,T3和T5处理的水平横向与水平纵向变异系数均不大于22.8%,分布均匀性明显优于其他处理;按单元格分割,各单元格的变异系数与无秸秆单元格占比都随秸秆切碎长度增加而逐渐增大,T3和T5处理的变异系数分别为73.6%与73.1%,无秸秆单元格占比均为15.7%,秸秆分布较均匀。综合分析表明,秸秆切碎长度对旋耕还田质量有显著影响,T3和T5处理的秸秆混埋效果较好,考虑能耗因素,半喂入收获机选择秸秆切碎长度5 cm为宜。

摘要： 为精准监测不平整田块的旋耕耕深并准确测量不规整田块的作业面积,进而分析旋耕作业质量。在对拖拉机旋耕机组进行运动分析和仿真的基础上,通过线性回归建立基于拖拉机提升臂角度和车身倾角的综合耕深监测模型。基于BDS(BeiDou Navigation Satellite System,北斗卫星导航系统)采集旋耕机组的作业轨迹,将耕深数据和缓冲区算法结合,筛选有效作业轨迹并建立多段缓冲区,通过Vatti算法裁剪合并分段缓冲区,并使用多边形面积公式计算旋耕有效作业面积,进一步分析计算重耕率、漏耕率。为了验证该旋耕作业面积测算方案的精度,通过LabVIEW整合处理BDS和多种传感器的数据,搭建旋耕作业质量监测系统,并进行田间试验。田间试验结果表明:耕深测量系统的最大误差为6.6mm,在最佳耕深区间的平均误差为3.6mm,满足耕深监测需求。对于不规整田块,有效作业面积测量算法的面积相对误差均值为0.27%,优于基于全程作业轨迹和幅宽的传统面积测量算法的相对误差均值7.5%,且不受田块形状和旋耕路线的影响,可对旋耕有效作业面积进行精确计算。经田间试验验证,拖拉机旋耕作业质量监测系统能有效适应不规整田块,精准监测耕深和测算作业面积,分析作业质量,减轻人力负担,研究结果为进一步搭建智能拖拉机作业管理平台提供理论依据和数据参考。

摘要： 华北平原是我国夏玉米-冬小麦主产区,但长期大面积免耕播种玉米和旋耕播种小麦,导致耕层普遍变浅,增产增效幅度下降,同时华北平原又是地下水严重超采区和现代节水农业发展重点区。为了打破犁底层、提高水分和养分等资源利用效率,减少耕种作业次数、降低生产成本并增产增效,本研究采用裂区试验设计,主区为前茬设置免耕玉米播种和遁耕分层施肥玉米播种2个处理,免耕玉米播种主区里设置人工施肥-旋耕-小麦条播(T1)、人工施肥-旋耕深松-小麦条播(T2)2个副区;玉米遁耕分层施肥处理主区后茬为人工施肥-旋耕-小麦条播(T3)、旋耕深松分层施肥小麦宽幅匀播(T4)2个副区处理,在分蘖期、拔节期、开花期、灌浆期和成熟期,对小麦生长发育、干物质积累和产量构成性状进行了调查和差异比较;最后对小麦水分利用效率和偏氮肥生产力、玉米-小麦周年总产及产出/投入比进行了分析。结果表明,T4处理模式明显能够降低0~40 cm耕层土壤容重,增加深层土壤含水率,同时优化了耕层养分分布,增加了小麦株高、分蘖、地上部干物质重量、0~40 cm耕层的根干重,进而提高了单位面积穗数和穗粒数,实现节水高产;籽粒产量表现为T4(8333.75 kg∙hm^(−2))>T3(8222.63 kg∙hm^(−2))>T2(7778.17 kg∙hm^(−2))>T1(7000.35 kg∙hm^(−2));T4、T3、T2处理分别比T1处理显著增产19.05%、17.46%和11.1%;提高了水分利用效率和偏氮肥生产力;T4处理累计全年粮食总产达19469.7 kg∙hm^(−2),超过了吨粮田(15000 kg∙hm^(−2)),产出/投入比达3.76,是华北平原玉米-小麦周年节水绿色提质增产增效的耕作模式。本文揭示了不同耕作施肥播种条件下,小麦产量形成的生长发育特征和增产要素及玉米-小麦周年增产增效特征。建议加快在华北平原示范推广“小麦旋耕深松分层施肥宽幅匀播技术”。

摘要： 小麦深松旋耕耙压播种镇压高产栽培集成技术通过秸秆还田、深松、镇压等可有效提高土壤的有机质含量,增加土壤水分蓄积,提高作物根系活力,增加抗旱抗寒能力。笔者主要介绍了该技术研究基础、优点及关键技术环节,为提高小麦产量、确保粮食安全助力。

摘要： 针对西南丘陵山区土壤黏重、耕作与起垄阻力大的问题,为改善表层土壤结构,设计了一款精旋起垄一体机,主要由深旋装置、碎土装置、成垄部件等组成,可实现旋耕、碎土、起垄等联合作业。深旋装置采用双螺旋线方式交替安装旋耕刀,间隔为60 mm,旋耕刀轴转速为260 r·min^(-1);碎土装置中以刀盘为中心对称安装,每侧安装3把碎土刀,刀尖间隙为32 mm,碎土刀轴转速为430 r·min^(-1),并建立了作业过程中土壤断面模型和碎土刀运动轨迹;依据农艺要求将成垄部件设计成前宽后窄、上窄下宽的梯形箱体结构,分析确定成垄罩体长度为300 mm。田间试验结果表明,在前茬作物为水稻或油菜条件下,垄宽、垄高、沟面宽稳定性系数平均值分别为96.26%、93.34%、89.09%,垄型饱满,无高低、宽窄垄现象,地表平整度、碎土率、植被覆盖率分别为2.06 cm、92.32%、85.32%,各项指标均符合行业标准和设计要求。作业后土壤容重和含水率分别降低了14.31%和11.25%,对土壤结构和通透性有一定改善。

摘要： 针对黄土高原坡地土壤旋耕部件互作机理研究以及坡地专用旋耕机具设计缺乏准确可靠离散元仿真参数的问题,以典型坡地粘壤土(含水率13.4%±1%)为研究对象,选取EDEM中Hertz-Mindlin with JKR Cohesion接触模型,对相关仿真参数进行标定。首先,对土壤颗粒间接触参数进行了标定,以土壤颗粒的仿真堆积角为响应值,基于Design-Expert软件中Box-Behnken的方法,确定了土壤堆积角的回归模型;通过模型寻优得到了恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数及表面能参数分别为0.15、0.33、0.05和9.04 J/m^(2),此时土壤堆积角仿真值为41.59°,与实测值相对误差为3.8%。其次,对土壤与旋耕刀材料65Mn钢的接触参数进行了标定:通过静摩擦、斜板及碰撞等试验得到了土壤与65Mn钢之间静摩擦因数、滚动摩擦因数和恢复系数的范围,进一步以土壤在65Mn钢板上的静滑动摩擦角为响应值,基于Box-Behnken的方法得到了土壤静滑动摩擦角的回归模型;对该模型寻优得到了土壤颗粒与65Mn钢间的静摩擦因数、滚动摩擦因数及恢复系数分别为0.50、0.06和0.18,此时静滑动摩擦角仿真值为24.0°,与实测值相对误差为1.7%。最后,通过坡地旋耕试验验证模型参数的有效性:土壤颗粒水平、侧向位移实测值和仿真值最大相对误差分别为4.3%和5.1%。结果表明标定的参数准确可靠。

摘要： 【目的】针对秸秆还田机刀辊中螺旋横刀因切削阻力大、耕深不足影响秸秆掩埋效果的问题,开展螺旋横刀优化研究,实现秸秆旋埋作业功能。【方法】建立螺旋横刀作业过程的参数化模型,分析动态参数的变化规律,确定决定影响耕整性能的主要因素及取值范围。通过土槽试验,开展对螺旋横刀结构参数的二次曲面拟合分析和作业参数的三元二次回归分析。【结果】螺旋横刀结构参数最优组合为刀具宽度35 mm,前角50°;作业参数最优组合为前进速度0.72 m·s^(-1),旋耕转速320 r·min^(-1)及作业深度174 mm。基于最优作业参数对结构优化前后的螺旋横刀进行田间对比试验,结果表明,在不降低秸秆埋覆效果的情况下功耗降低10.05%。该螺旋横刀主要依靠压埋的方式进行秸秆埋覆,当秸秆高度达到84.5 cm时,秸秆埋覆率为83.67%,适合高留茬柔性秸秆还田。【结论】解决了螺旋横刀现存问题,扩大了应用范围,为高留茬柔性秸秆地的耕整提供优质装备。

摘要： 秸秆在土壤中的空间分布质量会对秸秆腐解速率、土壤养分分布等产生显著影响。为了探究不同旋耕作业参数对秸秆空间分布质量的影响,本文基于离散元法构建旋耕仿真模型,模拟秸秆旋耕还田作业过程,并结合田间试验对不同前进速度和刀辊转速下的秸秆空间分布质量进行对比验证。对仿真及田间试验区域进行垂直分层和水平划分的空间分割处理,计算各区域内秸秆数量并以秸秆占比变异系数为指标评价不同旋耕作业参数下的秸秆空间分布质量。结果表明,在垂直分层处理中,刀辊转速的增加会使得各层秸秆占比变异系数呈递增的趋势,其中240 r/min时最小,仿真值与试验值分别为60.09%和80.65%,而随着前进速度的增加,变异系数呈先减少后增加的规律,其中0.50 m/s时变异系数最小,仿真值与试验值分别为61.00%和79.90%;在水平划分处理中,刀辊转速的增加对各层秸秆占比变异系数无明显规律性影响,但前进速度的增加可以减小纵向划分区域内的变异系数,最小值为0.75 m/s时的11.36%和20.12%,仿真值与试验值变化趋势基本一致。垂直分布和水平分布秸秆占比变异系数仿真值与试验值间差值平均最大分别为22.13%和12.23%,误差在可接受范围内。离散元仿真能够模拟不同旋耕作业参数下的秸秆空间分布状态,可以为旋耕秸秆还田作业质量的快速预测评价研究提供支持,也可为旋耕机械的作业参数选择提供理论依据。

摘要： 针对草莓种植过程存在旋耕、起垄、施肥、覆膜作业次数过多,增加地面压实度、浪费油料、增加生产成本,且起垄后后续作业易造成垄体破坏等问题,文章基于UG开发设计草莓旋耕、起垄、施肥覆膜一体机,主要包括旋耕、起垄、施肥、覆膜4个装置的设计,旋耕装置采用双螺旋线多区段排列,起垄采用双圆盘起垄,动力由拖拉机液压输出液压马达驱动,垄宽可调;排肥采用外槽轮排肥器;覆膜装置采用前后错开式双覆膜结构,不易漏覆膜,镇压和覆土装置都是采用压紧弹簧,可根据土地的松软自动调节高度;经田间试验,运行可靠,经田间试验,旋耕土地松碎、垄形可靠、施肥均匀、铺膜一致、覆土效果好,达到预期的设计目标。

摘要： 为了确定和县秸秆全量还田模式下的较佳旋耕方式,进行了田间试验。试验设置3种旋耕方式以及添加腐熟剂与不添加腐熟剂2个处理。试验结果表明,旱耕水整,反旋耕灭茬机耕整1遍且应用腐熟剂时,土壤各养分含量提高幅度较大,且水稻产量最高、种植效益最高。由此可知,旱耕水整,反旋耕灭茬机耕整1遍且应用腐熟剂对下茬作物生长最有利。

摘要： 涉及一种高压气体脱附减黏旋耕刀盘，包括气动滑环、空心刀轴、空腔刀架、空心刀具；空心刀轴与机器机架转动式连接，空心刀轴和机器机架之间装有气动滑环，空腔刀架安装在空心刀轴上，空心刀具安装在空腔刀架上；气动滑环、空心刀轴、空腔刀架、空心刀具内部均设有空腔，气动滑环、空心刀轴、空腔刀架、空心刀具的空腔依次连通；气动滑环上设有气管接口；空心刀具的触土部位设有多个均匀分布的出气孔。还涉及一种旋耕机和旋耕机的旋耕方法。本发明通过高压气体从空心刀具的出气孔喷出，直接将土壤吹走，减少黏附；随着旋耕刀盘的高速转动，高压气体在旋耕刀盘和土壤之间形成空气隔离膜，减少土壤黏附，属于农业机具技术领域。

摘要： 本发明公开了一种旋耕装置及旋耕深度控制方法，属于农耕机械技术领域，所述旋耕装置包括扭矩采集单元、旋耕单元、控制单元和执行单元；控制单元分别和扭矩采集单元、执行单元信号连接，执行单元和旋耕单元连接，控制单元通过执行单元控制旋耕单元的旋耕深度；所述方法包括：扭矩采集单元采集扭矩数据并将其传送给控制单元；控制单元根据所述扭矩数据计算出当前旋耕深度，然后根据旋耕深度计算出执行单元的伸缩量，向执行单元发送伸缩信号；执行单元进行伸缩带动旋耕单元进行旋耕，完成旋耕深度的控制；实现旋耕深度的实时可控调节，保证旋耕深度可控可调，维持耕作效果，保证作业质量，降低播种机堵塞的风险，延长机具使用寿命。

摘要： 本发明提供了一种免覆膜旋耕施药震压一体机装置，包括，药剂分配单元、震压单元、支撑单元和反旋耕机，其中，所述支撑单元通过紧固件固定安装到所述反旋耕机上，所述支撑单元包括水平支架和侧壁；所述药剂分配单元固定到所述支撑单元，容纳药剂和用于将药剂分配到土壤中；所述震压单元可枢转地安装到所述支撑单元，用于对表层土壤进行震动和压实；所述反旋耕机，用于进行反旋耕作业，粉碎土壤。本发明既解决了作物连作导致的根结线虫、茎线虫、杂草等有害生物和枯萎病、黄萎病等土传病害的发生问题，又解决了土壤熏蒸过程中出现的熏蒸效率低，覆膜成本高，白色污染严重等问题。

摘要： 本实用新型公开了一种播种机前置动力免耕用旋耕总成及其应用的旋耕施肥机构，其中的播种机前置动力免耕用旋耕总成，包括与动力源动力输出端相连的旋转刀轴，旋转刀轴上固定有多个碎杆刀，碎杆刀包括碎杆纵刀以及碎杆横刀，对应施肥总成设置的碎杆横刀上固定有破土刀；所述的播种机前置动力免耕用旋耕总成应用的旋耕施肥机构，包括皆安装于机体上的施肥总成以及播种机前置动力免耕用旋耕总成，每个破土刀对应置于每个施肥总成的前方，施肥总成包括施肥腿以及置于施肥腿前方的开沟刀。本实用新型能够破土后使秸秆及麦茬覆盖在地表上。本实用新型适用于免耕播种机前端，用于粉碎秸秆及麦茬、破地层土后进行施肥。

摘要： 本实用新型涉及农用机械领域，尤其涉及一种旋耕刀轴及使用该旋耕刀轴的免耕播种机。旋耕刀轴包括轴体，所述轴体上沿着轴向方向间隔固定有多个用于安装旋耕刀的固定座，任意相邻的两个固定座之间可拆连接有防缠绕连接件，该防缠绕连接件包括平行于轴体轴向方向的中间连接段以及分别位于中间连接段两端的、以与相应固定座可拆连接的固定端。通过在轴体上安装防缠绕连接件增大了轴体的直径，并一定程度上实现了将农作物根茎切碎的效果，避免了农作物根茎缠绕轴体的情况，防缠绕连接件可拆连接在相邻的固定座上使得防缠绕连接件的更换方便，拆装灵活，使用者能够根据实际情况选择性的对防缠绕连接件进行安装和拆卸。

摘要： 本实用新型属于农业旋耕用具技术领域，尤其是一种具有防护功能的农业旋耕用旋耕刀具，针对了对旋耕刀具在进行使用时对工作人员的防护效果较差的问题，现提出如下方案，其包括旋耕座，旋耕座的一侧内壁转动连接有旋耕轴，旋耕轴的外表面紧固套接有呈对称设置的旋耕刀片，旋耕座的一侧侧壁位于旋耕轴的上方固定有两个呈对称设置的支撑板，支撑板的一侧内壁转动连接有螺纹杆；本实用新型中通过防护板的设置，在对旋耕刀具进行使用时，防护板会对旋耕刀具产生的飞溅物进行阻挡，减少旋耕物的飞溅，实现对旋耕刀具的防飞溅功能，提高对旋耕刀具的防护效果，通过螺纹杆的转动，实现对防护板的移动操作，在不使用时便于对其进行安装与拆卸。

摘要： 本实用新型属于耕耘机部件技术领域，尤其是可调旋耕幅宽的旋耕刀组件，针对了对旋耕刀调节旋耕宽幅方式繁琐，难以满足实际需求情况的问题，现提出如下方案，其包括轴体，轴体还包括固定环，固定环设置有多个，多个固定环均设置于轴体外表面，固定环外表面固定有三个呈圆周分布的安装座，安装座一侧侧壁固定有两个呈对称分布的刀座；本实用新型中利用弹簧的弹力作用，能够使得限制环与轴体之间的贴合程度更高，进而使得提升限位杆与限位孔卡合力更加稳定，实现快速且稳定的调节旋耕宽幅，便以根据使用情况进行灵活调，避免传统的调节方式调节耕幅繁琐的情况，不仅调节简单，投入成本低，适合范围推广。

摘要： 本实用新型属于旋耕刀具技术领域，尤其是一种快速拆装的农业旋耕用旋耕刀具，针对了旋耕刀具在安装时使用灵活性较差以及对其进行更换不便的问题，现提出如下方案，其包括旋耕刀轴，旋耕刀轴还包括旋耕刀架，旋耕刀架固定于旋耕刀轴的外表面；本实用新型中旋耕刀片插入安装箱的内部直至与顶升块接触，即可使得夹紧块的侧面对旋耕刀片的底部两侧侧壁进行夹紧限位，提高旋耕刀片在安装箱内的安装稳定性，此时将插杆插入旋耕刀片的卡槽中，并同时通过锁紧螺栓穿过垫片并使得安装箱与旋耕刀套形成螺纹锁紧，从而带动垫片和插杆对旋耕刀片进行稳定安装，操作便捷。

摘要： 本实用新型公开了一种可调旋耕深度的旋耕刀组件，它包括刀盘，在刀盘的周围辐射状连接若干刀柄，在每个刀柄外侧端连接刀片；在刀盘上环形分布设置若干刀柄连接位，每个刀柄连接位设置三个内刀盘孔和三个外刀盘孔；在刀柄的内侧段由内到外依次是一个一排刀柄孔、三个二排刀柄孔、三个三排刀柄孔、三个四排刀柄孔，在刀柄的外侧端连接刀片。它可根据农耕作业需要调整旋耕深度。

摘要： 本实用新型涉及一种拖拉机用旋耕刀及旋耕总成，包括固定部和旋耕部，所述固定部与所述旋耕部为一体结构，所述旋耕部位于所述固定部下方，且所述旋耕部分别向所述固定部轴线两侧向外呈一定角度岔开并形成旋耕刃，所述旋耕刃俯视下呈“Y”字形，通过设置的“Y”形旋耕旋耕部，两侧的旋耕刃分别对两侧的泥土及秸秆和草根进行切割打碎，增大了旋耕效率，其次，当藤蔓挂在其中一个旋耕刃上时，由于旋耕刃的转动，藤蔓处于旋耕部的“Y”形根部，而两个旋耕刃也能快速的将缠绕的藤蔓割开，进而可持续的对藤蔓、秸秆进行粉碎，而无需停机处理藤蔓，从而能快速的耕种。