箱用少耕整地技术的发展与新机具
摘要:可持续发展和保护性耕作是耕作机械发展的首要内容。农业机械已经达到了系列化、标准化和社会化生产的水平,并将机、电、液、自动化及卫星定位等高新科技应用于耕作机械。耕作机械也得到了长足发展, 箱用少耕联合整地技术是未来农业机械的发展趋势,具有保护土壤、保持生态环境和符合保护性耕作农艺要求的箱用、少耕、联合耕翻土机具在农业生产中将发挥重要作用。
关键词: 小型种植箱用翻土机；耕作机械；圆盘耙；
近年来,在农业面临能源危机、资源浪费、人口增加、耕地减少、地力下降、生态失调、环境污染和成本提高的严峻形势下,世界各国都在研究相应的对策和农业发展战略,提出了农业可持续发展的以深松为主体的少免耕等保护性耕作技术。在所有对策中,都把耕作机械的发展方向作为战略重点。西方发达国家早在20世纪 70年代就开始研制和推广适应高产农艺要求的新型农机具,研究开发节本增效、保持生态环境和保护耕法的作业技术及配套机具。
    传统农具在结构上不断创新:为增加铧式犁的翻土性能,将铧体延拓；在犁体前加小前犁或前犁刀,减少整机作业阻力；用液压油缸调节耕幅及悬挂架横向位置, 以增加其适应性；后一犁体可向上折叠以减少耕幅,翻转机构加销定装置；铧式犁和深松机上装有各种形式的安全装置；圆盘耙偏角的调节 和两翼机架的折叠用液压油缸控制,一些圆盘耙产品设有侧向运输装置；将深松技术和耕翻技术有机结合, 使上层20cm内的土壤上下翻转,下层20-35cm进行间隔深松；为了提高松土性能,在深松柄上增加一层或两层翼铲,使土壤形成了上层细碎,下层虚实相间,为作物的生长提供了良好的土壤条件,有利于作物生长。
世界各国大中型拖拉机的功能日趋完善,保有量逐年增加。铧式犁、圆盘耙和深松机等传统农具产品朝着与147kW以上的大中型拖拉机配套、结构完善和功能 增加方向发展。
耕整机械既要适应各种土壤条件,又要满足不同耕作制度发展的需求,因此必需不断地开发新的工作部件。大公司十分重视工作部件的研究: 在铧式犁上采用各种类型曲面的犁体及小前犁；圆盘耙上采用各种曲率半径、不同直径和刃口形状的圆盘耙片；驱动型耕和翻土机具的工作部件更是种类繁多。在同一机具上,通过更换部件来适应变化的工作条件,既扩大了产品的功能,增强了整机的地区适应性,又减少了使用者的购机投入。其工作部件已经标准化、系列化和批量化生产。
随着耕作机械的研究和生产,特别是大功率拖拉机的广泛应用,带动了耕作机械向多品种和系列化方向发展,向宽幅、高速和高效低耗方向发展,向电子监控、液压及模块化设计等高新技术方向发展。因此,与其配套的耕翻土机械产品也在不断拓宽与拖拉机的配套范围,尽可能减少部件种类和结构型式,通过提高标准化、系列化和通用化的程度来满足市场需求。
由于驱动型机具充分利用拖拉机功率,能控制对土壤的作用强度,可满足多种耕作要求,公司都十分重视驱动型翻土机具产品的开发与生产。目前,已有旋转犁、动力锹、旋耕机和动力耙等多种耕翻土机具利用拖拉机的动力输出轴,通过机械传 动驱动工作部件。同时,还研究生产了由拖拉机动力输出带动液压系统,再由液压马达来驱动工作部件的新型耕翻土机具。现有的驱动型耕翻土机具主要有旋耕机和灭茬机等产品, 均由拖拉机动力输出轴提供动力,带动回转工作部件完成机具作业。
少耕深松技术具有减少机具的工作阻力、提高拖拉机作业效率和减轻对土壤的工作强度等特点,形成虚实相间、用养相结合的土壤耕层构造。虚的部分有利于好气性细菌繁殖,为作物提供充足的养分,有利于作物生长,地上水较多时通过虚的部分将地表的水分渗入地下, 实的部分有利于闲气性细菌生长,保持土壤中的养分。干旱时,通 过实部分土壤毛细血管的作用,将地下水吸上地表,供给作物水分 实现了用地与养地相结合。因此,以少耕、深松代替犁耕的保护性耕作技术在许多国家得到了大面积推广应用,为保护性耕作的关键技术一。为适应农业生产的需求,公司十分注重对深松工作部件和机具的研制。为改善作业质量和降低阻力,研制出了多种形式的杆尺式深松铲。在深松机具总体结构上也不断创新,同时大力发展深松联合作业机具。
目前,国内外研究和生产的联合作业机,从结构上可分为紧密型联合作业机和组合型联合作业机:紧密型联合作业机是将其作业功能进行有机结合,按整机一体的形式进行合理配置,形成一个独立完整的机型,其机组设计合理、结构紧凑、与拖拉机配套合理,有利于拖拉机悬挂作业；将各自独立的机具构成联合作业机具。作 业时, 根据不同的耕作制度、不同的土壤条件和农艺要求,合理组配,形成不同形式的作业功能,可提高机具利用率50%以上。因此,组合型联合作业机是近年来国外联合作业机具发展的方向,主要作业机具有:耕整地联合作业机具、深松整地联合作业机具、深松耙茬联合作业机和耕整施肥播种联合作业机具等。随着我国大功率拖拉机保有量逐年增加,对联合作业机具的需求也将加大。因此,既要研制多种工作部件 组合的联合作业机具, 也要研制可分可合的组配式联合作业机具。
    机电液一体化技术将在各种耕种机具上广泛采用,如根据土壤条件自动调整机具的工作参数和作业状态、改变机具的总体尺寸以及驱动工作部件等,将更多地运用液压元件。应用电子技术控制耕翻土机械的作业深度、平整度,监控播种、施肥机械的排种以及排肥状况等。为减轻机具质量、提高农机具的强度、延长机具使用寿命以及提高产品的外观质量,新材料和新工艺也将更广泛应用。