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螺旋斜置中耕培土机的研制与试验

更新时间:2009-03-28

在农业生产中,对作物进行中耕培土是保证作物产量和质量的重要途径。中耕培土作用主要体现在两个方面:一是通过对作物进行培土作业可以疏松土壤,消灭杂草以及病虫害,提高表层地温,改善土壤的固液气三相组成,提高土壤肥力以及蓄水保墒能力;二是通过培土作业还可以促进植物块根、块茎的生长发育,提高作物的抗倒伏能力,同时也有利于排水灌溉[1-7]。因此,中耕培土机具的机械化技术研究十分重要,任凤伟等[8]设计的高秆玉米施肥培土机,由微耕机驱动,能完成施肥、培土一体作业,施肥量精确;吕美巧等[9]设计的甘蔗窄行中耕培土机一次完成施肥、起垄、开沟、培土作业,操作简单,作业成本低,转向灵活方便;林勇等[10]设计的改进型YS-3PT321型培土机,重量更小,通过能力提高,操作灵活轻便,同时增加了前置或后置水田旋耕作业功能;黄振瑞等[11]设计的甘蔗多功能肥膜药一体化耕作培土机,能够一次实现甘蔗种植过程中覆膜、除草、培土、施肥、施药作业,大大提高了甘蔗的种植效率,降低了用工成本,增加了效益。张阳光等[12]设计的烟草培土机培土器,在绞龙上安装旋耕刀,可以在沟底保留一层松土,有利于保墒蓄水。但是,已有研究成果不能很好适应作物垄距的要求,培土高度较低,土壤流向控制不准确,从而不能很好地满足培土作业需要。因此,作者研制了一种螺旋斜置中耕培土机械,能够解决培土环节中的关键技术问题,为解决农业生产的实际问题提供技术支撑。

1 螺旋斜置中耕培土机的结构及工作原理

螺旋斜置中耕培土机主要有液压机构、垄距调整装置、仿形轮、护叶装置、机架、送分土装置、垄形调整装置、培土单元等部件组成(图1)。培土作业通过抬高垄体、降低垄低来得到细碎、稳固并与作物茎秆基部密切接触的光滑饱满垄体。整个培土机由拖拉机三点悬挂装置挂接,拖拉机动力输出轴输出的动力,经变速箱至液压机构,液压机构通过液压马达将动力输送至螺旋培土刀,实现培土刀快速转动;送分土装置安装在螺旋培土刀前侧,将垄沟内的土壤先行破碎分开并送向培土刀螺旋刃带处;螺旋培土刀旋转对土壤实现斜向铣削切碎,培土刀斜向放置一边实现垄的形状修整,一边将土向垄顶输送,配合土壤导流板控制土壤的流向,将土壤输送到作物根部,完成培土过程。培土机由于独特的螺旋培土单元可以实现高垄培土,培土刀沿垄沟的中心对称倾斜布置,可以使其在培土时,均匀的沿垄沟两侧向垄顶培土,使垄沟的土壤往两侧分配均匀,垄形平整且光洁。

  

1.液压机构;2.垄距调整装置;3.仿形轮;4.护叶装置;5.机架; 6.送分土装置;7.垄形调整装置;8.培土单元(含螺旋培土刀)。 1.Hydraulic mechanism; 2.Adjusting device of row space; 3.Copying wheel; 4.Device of protecting leaves; 5.Body frame; 6.Device of soil delivery and separation; 7.Adjusting device of ridge shape; 8.Hilling unit (Including spiral hilling tool).

 

图1 螺旋斜置中耕培土机的结构Fig.1 The structure of hilling machine with obliquely placed spiral

烟草培土作业中,根据不同地况,农艺上一般要求垄高为300~500 mm,相邻垄体间行距为1 100~1 300 mm,垄体坡度为50°~65°。参考目前已经成熟的2行起垄机动力,本设计配套动力推荐选用东方红-400H轮式拖拉机,前后轮距可调,满足农艺要求。整机的主要技术参数如表1所示。

 

表1 螺旋斜置中耕培土机主要技术参数Table 1 Main technical parameters of hilling machine with obliquely placed spiral

  

参数Parameter数值NemericalValue整机尺寸(长/mm×宽/mm×高/mm)OverallDimension(L×W×H)1570×2160×1440配套动力/kWAuxiliarypower29.4~44.1挂接方式Connectionmode后三点悬挂整机质量/kgTotalmass512作业速度/(km·h-1)Workingspeed2.5~3.2垄沟上口宽度/mmTheupperwidthoffurrow650~900,可调培土高度/mmHillingheight300~500,可调培土坡度/(°)Hillingslope50~65,可调行数Thenumberofrows2行距/mmRowspace1100~1300,可调

2 关键部件设计

2.1 垄形调整装置的设计

为了适应不同的农艺要求,针对不同的土壤湿度和黏性,需适时改变垄的坡度及高度,做到垄形调整方便灵活。垄形调整装置的机械结构简图如图2所示。其中,培土坡度角度最小为α,最大为β。其工作原理为:正常工作时,螺旋培土刀刀架被锁紧装置锁死,当需要调整培土坡度时,先松开螺旋培土刀刀架上的锁紧装置,再通过调整升降丝杠装置中丝母的高低,改变刀架的倾角大小至合适角度,最后将刀架锁紧,完成培土坡度的调整,得到合适的垄形。

系统主界面,左侧放置 15×15大小的棋盘,以棕色为底色,右侧设置菜单栏,包括开始、重置、悔棋、保存查看棋谱、玩家先后手选择、电脑算法选择。

根据农艺要求,将调整装置培土坡度的可调节范围设置成50°~65°(培土后垄侧面与地面夹角范围)。可调节的培土坡度可以适应不同地况,从而降低作物损伤率,提高植被覆盖率及生产效率,降低生产成本。

  

1.升降丝杠装置;2.螺旋培土刀刀架;3.螺旋培土刀轴。 1.Device of elevating screw; 2.Frame of spiral hilling tool; 3.Shaft of spiral hilling tool.

 

图2 垄形调整装置的结构简图Fig.2 The structure of ridge adjusting device

2.2 垄距调整装置的设计

[13] REN L Q.Progress in the bionic study on anti-adhesion and resistance reduction of terrain machines [J].Science in China (Series E: Technological Sciences),2009,52(2):273-284.

2.3 送分土装置的设计

不同作物在整个生长阶段,一般需要多次培土[17]。每次培土前,垄沟经风吹日晒和雨水冲刷,基本已经定型,沟内并无松散土壤,而螺旋培土刀破土能力有限,不能在定形的垄沟内获取足够的土壤进行切碎输送。基于这种情况,设计了送分土装置(图3)。送分土装置所包含的分土犁刀具有松土功能,工作时随着机器的向前直线运动能在垄沟内重新破土并将松碎的土壤分向两边运送给螺旋培土刀,从而减小行进中犁刀的阻力,分到两边的土壤供螺旋培土刀切碎并输送到作物根部,达到松土和培土的效果。送分土装置可根据田间不同的实际情况,通过在支撑杆上预留多个调节孔,来调节分土犁刀的入土深度。分土犁刀位置的高低,决定了沟底土壤被分到螺旋培土刀处松散土壤的多少,从而充分保证其垄体上土量。

  

1.调节支撑杆;2.分土犁刀;3.螺旋培土刀。 1.Adjusting support rod; 2.Colter to separate soil; 3.Spiral hilling tool.

 

图3 螺旋斜置培土机送分土装置Fig.3 Soil conveying and separating device of hilling machine with obliquely placed spiral

2.4 液压机构的设计

液压机构的系统可分为两类:液压传动系统和液压控制系统。液压传动系统以传递动力和运动为主要功能。液压控制系统则要使液压系统输出满足特定的性能要求(特别是动态性能)[18],考虑到液压系统操作控制方便、省力,易于实现自动控制、过载保护的特点[19-21],培土机传动系统采用液压传动系统。培土机液压系统连接示意图如图4所示。拖拉机的动力由动力输出轴经过万向节联轴器、变速器传递给液压泵, 驱动液压泵转动为整个液压系统提供动力。高压油液依次经过单向阀、溢流阀、节流阀和分流阀驱动四个液压马达,分别带动4个螺旋刀转动进行培土作业。两组并联支路末端均安装有背压阀,其目的是保证液压马达平稳工作。液压泵出油口安装有单向阀,其目的是防止油液回流,损坏液压泵。整个液压系统中还有一条卸荷支路,目的是当出现液压马达停转时可以快速扳动高压球阀的把手实现手动卸荷。

(2)Accordingtothenewmarket research report,the price of sewing machines has gone down since last year.Some countries are actually lowering their price.Under such circumstance,it is impossiblefor ustoaccept your price.

  

1.分流阀;2.节流阀;3.压力表;4.溢流阀;5.高压球阀; 6.单向阀;7.液压泵;8.油液过滤器;9.液压马达; 10.背压阀;11.液压油箱;12.空气滤清器。 1.Diverter valve; 2.Throttle valve; 3.Pressure gauge; 4.Overflow valve; 5.High pressure ball valve; 6.One-way valve; 7.Hydraulic pump; 8.Oil filter; 9.Hydraulic motor; 10.Back pressure valve; 11.Tank;12.Air filter.

 

图4 液压系统的连接示意图Fig.4 Connection diagram of hydraulic system

3 田间试验与结果分析

3.1 试验方法

2017-04,在许昌烟草研究所试验田进行了螺旋斜置培土机田间作业性能试验。试验田地面较为平整,无作物无杂草,在试验之前,对培土机进行了调试,确保液压系统正常工作。按照NY 2609—2014《拖拉机安全操作规程》规定的方法进行田间作业性能试验。试验前,调整培土机作业垄距为1 200 mm,培土刀倾角为60°,控制拖拉机前进速度为2.8~3.0 km·h-1。试验选取碎土率、培土坡度、培土厚度、培土高度、垄沟上口宽度等多项指标进行试验(其中,土壤绝对含水率由含水率测量仪测量;碎土率由单位培土体积内直径小于40 mm的土块占土壤总质量的百分比测定;培土坡度由垄形实测尺寸计算得到;试验结果中所测得的距离均由钢卷尺3次测量求平均值得到)。

总之,沈德潜从诗教传统、诗作取舍、作品解读等方面顺利沿袭着他对义山诗的审美趣味,在《别裁》体系中打造一个偏向风雅、阳春白雪的李商隐,摒弃巧丽柔媚、讥刺过深的复杂面,以求更符合《别裁》主旋律,甚至符合个人一生的诗作理论。

3.2 试验结果分析

当拖拉机以2.8~3.0 km·h-1速度保持前进时,各系统能稳定工作,螺旋斜置培土机田间试验结果如表2所示。试验结果表明培土机作业后,碎土率、培土坡度合格率、培土厚度、培土高度和垄沟上口宽度均符合设计要求。培土机能一次完成垄体的成形和土壤的破碎输送,且具有较高的作业质量,机器培土性能满足使用要求。

 

表2 培土机田间试验结果Table 2 Field test results of hilling machine

  

测试项目Testitems设计要求Designrequirements 测试结果 Testresults土壤绝对含水率/%Absolutemoisturecontentofsoil10~3324.2碎土率/%Rateofsoilpulverization≥8090培土坡度合格率/%Qualifiedrateofhillingslope≥8093培土厚度/mmHillingthickness15~15080培土高度/mmHillingheight300~500400垄沟上口宽度/mmTheupperwidthoffurrow650~900750

4 结论

[10] 林勇,刘盛富,张培坤,等.YS-3PT321型培土机的改进设计与试验研究[J].安徽农业科学,2012,40(17):9568-9571.

符合“无理而妙”特征的诗句往往摆脱了浅显直白的通常情理,体现出一种深沉婉曲的奇妙情理,它们带给读者鲜活生动而又新奇特别的感受,创造出一种令人惊艳的艺术情境,促使读者不断探寻挖掘其内在的深层意蕴。它不但表现出古人思维之美,也是古诗表现方法之美,表达技巧之美,更是古代诗词的情理意义之美,令人涵泳不尽,韵味绵长。

(3)田间试验表明,中耕培土作业碎土率为90%,培土坡度合格率为93%,培土厚度为80 mm,培土高度为400 mm,垄沟上口宽度为750 mm,培土试验结果满足设计要求。

(2)培土单元通过斜置的螺旋培土刀转动实现对土壤的切碎及输送,形成了一种新的培土方式,改变了对土壤的抛洒方式,较好地控制了土壤的流向,提高了垄的质量。

参考文献

应用软件SPSS分析表1,得出结论,15个指标载荷为三个主成分所记录,每个指标在主成分矩阵中所对应主成分数值越大即对该成分的贡献就越大。第一主成份在第三产业增加值、地区生产总值、第二产业增加值、农民人平纯收入、全社会固定资产投资、计费邮电业务总量、第一产业增加值、城镇居民人均可支配收入、社会消费品零售总额等指标上具有较大载荷;第二主成份在综合机械化率、农业种植业总产值、卫生工作人员、高新产业增加值等指标上具有较大载荷;第三主成份在进出口总值、地方财政一般预算收入、普通中学在校人数上具有较大载荷。

[1] 吕金庆,王英博,兑瀚,等.驱动式马铃薯中耕机关键部件设计与碎土效果试验[J].农业机械学报,2017,48(10):49-58.

[2] 高中超,刘峰,王秋菊,等.马铃薯专用中耕培土犁的应用及增产效果[J].农业工程学报,2016,32(20):49-54.

[8] 任凤伟,杜文亮,伊日格乐.高秆玉米施肥培土机的研究与设计[J].农村牧区机械化,2011,(01):17-18.

[3] 刘亚锋.中耕培土机拍打机构的设计与分析[D].浙江理工大学,2017.

[4] 张秀丽,王栋,仝振伟,等.高秆作物中耕培土机械化技术分析[J].河南农业科学,2016,45(05):157-160.

“各学段的阅读教学都要重视朗读和默读。加强对阅读方法的指导,让学生逐步学会精读、略读和浏览。”(小学语文课程标准)告诉我们默读既是教学目标,也是阅读教学中的一个非常重要的方式方法。因此,教科书从二年级下学期,一般在中段起,开始安排默读的训练。可笔者却惊讶的发现,在笔者所接触的语文教师的课堂中,平均默读时间每节课大约2-3分钟,有的甚至根本没有设计默读时间;所在学校学生的默读能力普遍较差,甚至到了高年级还不知道怎样默读。默读如此被忽视,与当前在小学语文阅读教学中较普遍重视朗读教学有关。而教师侧重朗读教学则源于新课程倡导让学生动起来,让课堂活起来。

[5] 代红朝,肖宏儒,梅松,等.茶园中耕机械化发展现状与对策分析[J].农机化研究,2017,39(04):263-268.

[6] 程鹏飞,王琳琳,李学强,等.3ZMP-360型马铃薯中耕起垄施肥机的改进设计[J].农机化研究,2017,39(07):53-57.

[7] 张婷,李明,汪春,等.多功能甘蔗中耕施肥培土机传动装置的设计[J].广东农业科学,2015,42(20):140-144.

小学数学教育信息化的角度来分析,想要在教学工作中取得理想的成绩,应完善信息化知识的展现模式,这对于今后教育工作的拓展和实践,都能够产生良好的效果。如我们可以通过多媒体技术,对小学数学知识做出动态展现,一方面加强小学生的学习兴趣,另一方面在数学知识的记忆方面获得良好的提升。尤其是在几何知识的学习方面,小学的内容是基础内容,通过多媒体来进行学习,能够促使小学生的空间思维得到良好的培养,在学习和运用知识的过程中,不断取得更好的成绩,在小学生的特长发挥以及日后复习方面,均能够奠定坚实的基础。

[9] 吕美巧,刘云斌,刘丽敏.新型甘蔗窄行中耕培土机的研究设计[J].中国农机化学报,2015,36(2):47-48.

(1)螺旋斜置中耕培土机包含液压机构、垄距调整装置、仿形轮、护叶装置、机架、送分土装置、垄形调整装置、培土单元等部件,可实现跨行2垄中耕培土,垄形、垄距可调,培土效率高,主要适用于平原地区以高地隙轮式拖拉机为动力满足不同种植区域特点的作业模式。

[11] 黄振瑞,陈东城,安玉兴,等.甘蔗多功能肥膜药一体化耕作培土机试验效果分析[J].甘蔗糖业,2013(5):31-33.

(3)在案例教学过程中,要扩大学生的知识面,拓宽学生的思路,弥补学生发现、分析和解决问题能力不足的缺陷,同时,要大胆鼓励创新意识,提出富有创新意义的新想法和新方案。

[12] 张阳光,卢博友,刘洪萍,等.新型烟草培土机培土器的设计[J].农机化研究,2011,33(03):81-83.

作物起垄培土的垄间间距并不是一个固定的值,与不同地区的种植习惯及相应农艺要求有关[13-16]。为了符合种植户的不同要求,新型培土机作为一种多行培土机械,设计了一种垄距调整装置。垄距调整装置可以调整相应2组培土模块之间的距离(每组培土模块包括仿形轮、培土单元、送分土装置等机构),以做到与对应的垄距相吻合,实现跨行2垄培土,培土效率较高。其工作原理:采用丝杠丝母机构,将旋转运动变换为直线运动,正常工作时,2组培土模块均被锁紧装置锁死在机架上,当需要调整两垄之间距离时,先松开锁紧装置,然后转动丝杠(一根丝杠连接两组培土模块),丝杠的两端采用不同的螺旋旋向,确保丝杠向一个方向旋转时,2组培土单元能够同时同向移动或反向移动,以此起到调整垄距的作用。

[14] 张永科,郗洛延,王建平,等.不同培土处理对玉米产量及抗倒性的影响[J].耕作与栽培,2011(3):1-2.

[15] 魏忠彩,李学强,张宇帆,等.马铃薯全程机械化生产技术与装备研究进展[J].农机化研究,2017,39(9):

1-6.

历史是过去的事情,是别人的事情,如果缺少感情的融入,很难体会到基于一定背景之下的历史人物和历史事件。教师在教学中,可以引导学生将自己的感情带入历史学习中,这样既可以体会到过去历史发生的情景,又可以深化感情,培养学生的综合素养。例如,在设计从鸦片战争到抗日战争这几课时,可以带领学生参观革命英烈纪念碑,让学生听一听博物馆的讲解,在庄严的氛围中,自己的感情也会被带动起来。课堂上,教师可以问一问学生参观后的感受,每个学生踊跃发言,说出自己参观英烈纪念馆的感受,烘托出“同仇敌忾”的氛围,使学生在历史学习中树立爱国主义观念,培养高尚的情操。

[16] SAMI U.Optimizing Row Spacing to Ameliorate the Productivity of Spring Sugarcane (Saccharum officinarum L.)[J].Agricultural Sciences,2016,7(8):531-538.

[17] 陈银建,周冀衡,何伟,等.不同时间培土对烤烟不定根发育及活性的影响[J].湖南农业科学,2010,(17):28-32.

国民经济由各产业(或行业)组成,因此各产业(或行业)的规模和增长速度决定了社会总产出的总体规模和增长速度。假设经济体中包含n个产业(或行业),则社会总产出增长速度可表示为:

[18] 赵静一,姚成玉.我国液压可靠性技术概述[J].液压与气动,2013,(10):1-7.

[19] 胡东海,何仁.电子液压制动系统的安全设计与匹配分析[J].农业工程学报,2015,31(09):77-84.

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张秀丽,夏云飞,李建华,仝振伟,王龙飞,范沿沿
《河南农业大学学报》2018年第02期文献

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