带翼深松铲的试验研究

几种典型的深耕深松装备分析石鑫;刘旋峰;牛长河;蒋永新;张海春【摘要】文中介绍了几种典型的深耕深松装备的特点,重点阐述了一种新的粉垄深耕深松技术及装备,该技术颠覆了传统耕作模式,将几千年来的犁翻碎土改成垂直旋削碎土,通过文献显示粉垄深耕深松技术能使土壤养分、水分、氧气和光能得到最大化利用,实现大幅增产,同时达到节水、节肥、降低土壤盐碱化的效果.【期刊名称】《新疆农机化》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】3页(P29-31)【关键词】保护性耕作;深松;深耕;装备;现状【作者】石鑫;刘旋峰;牛长河;蒋永新;张海春【作者单位】新疆农业科学院农业机械化研究所,新疆乌鲁木齐 830091;农业部林果棉与设施农业装备科学观测实验站【正文语种】中文【中图分类】S222耕地是农业生产的一项重要环节，其目的在于为农作物的种植和生长发育提供良好的土壤环境。

长期以来农民习惯采用中小型机械旋耕作业，耕深浅，导致土壤耕作层变浅、并在耕层底部形成了坚硬的犁底层，土地保墒性、透气性差，地表径流、水土流失越发严重，农作物产量下降[1～3]。

深耕深松技术可促进农作物根系下扎，提高作物抗旱、抗倒伏能力，增强肥料的溶解能力。

国外早在20世纪30年代就已经开始对深耕深松技术进行研究和应用。

目前，美国、日本、西欧等发达国家已经广泛应用深松机进行耕作，并且根据不同作物生长需要研制生产了规模化、系列化的深松机械。

我国近年来也十分重视深松整地作业，2014年中央一号文件强调“大力推进机械化深松整地”，2014年和2015年国务院《政府工作报告》对“农机深松整地”提出具体要求，到2015年要将全国适宜地区的4 666万hm2耕地全部深松一遍，并进入“同一地块3年深松1次”的耕作周期。

2016年我国已完成农机深松整地作业面积1 044万hm2[4]。

深松深耕作业面积的迅猛增加促进了深松深耕装备及技术的发展，目前国内外应用的深松机具主要有挤压松土式深松机、悬挂式深松犁、凿型铲式深松机，振动式深松机等，下面介绍几种典型的深松深耕装备。

不同农作区土壤轮耕模式与生态效应研究进展侯贤清;李荣;贾志宽;韩清芳【摘要】适时进行不同土壤耕作措施的合理组配,形成与种植制度相适应的旱作土壤轮耕技术体系,以解决长期单一耕作措施所带来的诸多问题,在国内外已备受广泛关注.为深刻理解中国农作区土壤轮耕模式及其生态效应研究进展,就土壤轮耕的概念、轮耕模式及其土壤与作物生态效应进行了详细的阐述;在总结现有研究的基础上,归纳总结了不同农作区土壤轮耕模式的类型、作业效果及其机械选择;科学评价不同轮耕模式下土壤与作物的生态效应;指出了目前土壤轮耕技术研究中所存在的问题,并提出相应的建议.针对我国区域农作制的合理轮耕周期研究比较困难,综合国内外土壤轮耕的研究进展,提出土壤轮耕模式及技术体系今后的重点研究方向:(1)结合各区域主流种植模式,研究轮耕与轮作相结合的轮耕模式;(2)不同区域轮耕周期的确定与完善;(3)从技术上解决轮耕导致的土壤质量下降和作物减产的问题;(4)轮耕对土壤供肥与作物吸肥的影响;(5)加强轮耕模式及体系的技术评价、技术推广与配套技术的研究.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】9页(P1215-1223)【关键词】农作区;轮耕模式;生态效应;研究进展【作者】侯贤清;李荣;贾志宽;韩清芳【作者单位】宁夏大学农学院,银川750021;宁夏大学农学院,银川750021;西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院,农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室,杨凌712100;西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院,农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室,杨凌712100【正文语种】中文土壤耕作直接作用于土壤，改变土壤结构，为作物创造良好的耕层构造，以满足作物生长发育对水、肥、气、热的需要。

它是农业生产活动的一项主要内容，也是农作物增产的一项基本措施，在现代农业可持续发展中具有举足轻重的作用[1]。

长期以来，旱作农业土壤耕作技术力求纳秋水、抗春旱，但长期单一的耕作方式使土壤耕层变浅、土壤容重变大、土壤有机质在表层富集和病虫害的发生严重等，给作物的生长发育产生严重的威胁，造成作物减产[2- 3]。

深松整地作业技术要点李坤【摘要】根据康平县在实施深松整地作业中遇到的实际问题，介绍深松机具的选择原则、作业质量标准、作业时间确定方法，以及作业技术要点和注意事项，为提高全县深松整地作业质量提供参考。

%According to practical problems meeting in the operation of deep tillage in Kangping county, the paper introduced selection principle of deep tillage machinery, operation quality standard, and operation time determining method, and operation technique key points and attention matters, in order to provide a reference for improving the quality of deep tillage operation in the whole county.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P61-62,64)【关键词】深松整地;技术要点;深松机具;作业时间【作者】李坤【作者单位】康平县农机化技术推广站，沈阳 110500【正文语种】中文【中图分类】S233.1由于长期灭茬、浅旋耕整地作业，使土壤耕层产生了厚厚的犁底层，对农作物的长势和粮食产量造成了不利影响。

因此，近年来深松整地作业受到了各级农机部门和农民的重视，国家也出台了相关的扶持政策，使深松整地作业面积逐年在增加。

从2008年的0.7万hm2发展到2015年的2.0万hm2，深松整地面积约占粮食作物种植面积的30%。

但在实践中也遇到了一些问题，主要有作业地块选择不当、机具选择不合理、作业时间不科学、深松作业质量不达标等，导致深松整地效果不理想。

超深耕犁的性能试验与研究分析张鲁云;郑炫;秦朝民;何兴村【摘要】[目的]系统阐述新疆农垦科学院机械装备研究所研制的翻转超深耕犁的结构特点和作业机理.[方法]用数据采集器收集了悬挂点所受拉力,经过软件处理显示了实时曲线,了解深耕作业时各悬挂点的受力变化情况.[结果]通过田间试验表明,翻转超深耕犁犁耕深度可达85 cm以上,耕深稳定变异系数小于10％,土垡破碎率大于75％,植被覆盖率大于85％,工作可靠性均可达80％以上,各项指标均达到设计要求.[结论]试验证明该型犁具有作业效率高、稳定性好、结构坚固等优点,是一种性能优良的超深耕作业机具.【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2016(051)001【总页数】5页(P156-160)【关键词】深耕犁;数据采集;实时曲线;性能试验【作者】张鲁云;郑炫;秦朝民;何兴村【作者单位】新疆农垦科学院机械装备研究所,新疆石河子 832000;新疆农垦科学院机械装备研究所,新疆石河子 832000;新疆农垦科学院机械装备研究所,新疆石河子 832000;新疆农垦科学院机械装备研究所,新疆石河子 832000【正文语种】中文【中图分类】S222.1对土壤进行深耕深松作业是大田农业的基本措施之一，其目的在于改善土壤化学、物理结构，疏松土壤[1-5]，而且有助于消灭作物病虫害、田间杂草.农作物根系生长发育需要一定的耕作深度，若耕作深度长期达不到作物生长需要的深度，土壤熟土层厚度将减少，同时犁底层厚度增加.采用深松机械进行深松作业，为作物根系生长提供深厚的耕层空间，加速土壤养分分解与积累，促进土质熟化，提高土壤蓄水保墒能力，可以加厚活土层，进一步提高农作物产量.西方发达国家对深松机具研究较早，曾做过大量的试验研究工作.如美国约翰·迪尔公司生产的挤压松土式深松机，德国劳尔公司生产的悬挂式深松机，日本研制的多功能振动式深松机，都是性能优良的深松机具.但是进口农机具价格较高，缺少零配件供给和售后服务工作，并且进口深松机械要与超大马力拖拉机相配套使用，国内现有条件往往很难满足.近年来我国虽然也研制出了一些与免耕作业相配套的深松机具，但大多生产效率较低、功率输出有限、作业速度慢，并且当深松速度达到一定数值后就很难再进行工作了，而且还有可能破坏深松机具，因此也影响了深松机具的作业质量.本试验系统阐述了新疆农垦科学院机械装备研究所研制的新型翻转双向超深耕犁的结构特点和作业机理，以期为超深耕技术的推广应用提供科学依据.新疆农垦科学院机械装备研究所根据我国的实际情况[6]，研制的新型翻转双向超深耕犁，如图1所示，主要由上、下牵引板、翻转油缸、主、副犁体、犁柱、犁架大梁等组成.进行深耕作业时[7-8]，上、下牵引板与拖拉机悬挂装置用悬挂销进行连接，由拖拉机牵引拖动.主犁体进行深耕作业，副犁体进行浅耕作业.到地头转向时，翻转油缸对犁架进行1800转向翻转，主犁体对副犁体浅耕作业区进行深耕作业，减小了耕作阻力和拖拉机连续进行深耕作业，提高了工作效率.上拉杆传感器安装：按如图3所示，使上拉杆与拖拉机后悬挂及被测农机具连接在一起；用相应的通信线缆，连接上拉杆(拉压力信号接口)与数据采集器的对应通道接口；用相应的通信线缆，连接上拉杆(角度信号接口)与数据采集器的对应通道接口.根据拖拉机牵引力学原理，上拉杆是纯两力杆结构，受到拉力或者压力F1，田间测试作业时，上拉杆传感器在测力同时还实时测得上拉杆与地面的相对角度α，因此可得到上拉杆受到的水平牵引力为F1×cosα，则当以机具牵引阻力方向为正方向时，上拉杆受拉力时水平牵引力为正受力，受压力时水平牵引力为负受力；上拉杆受到的牵引阻力垂直分力为F1×sinα，则当以机具牵引阻力方向为正方向时，上拉杆受压力时牵引阻力垂直分力为正受力，受拉力时牵引阻力垂直分力为负受力. 下悬挂销传感器安装：如图4所示，使左右两个下悬挂销与拖拉机后悬挂及被测农机具连接在一起；用相应的通信线缆，连接左侧下悬挂销(拉压力信号接口)与数据采集器的对应通道接口；用相应的通信线缆，连接右侧下悬挂销(角度信号接口)与数据采集器的对应通道接口.主机一般为笔记本电脑，操作系统为WinXP或Win7,无线设备通过USB接口连接到主机,如图5所示.试验于2014年11月12日-13日在位于新疆石河子农垦科学院试验基地[9-10](样区中心坐标为N 43°26＇,E 84°58＇)的一块收割过的玉米地进行，该地段约为500 m×800 m,形状呈矩形.试验样机为翻转双向超深耕犁1号样机，配套动力为雷沃欧豹TG1454拖拉机，发动机功率106.2 kW，标准牵引力32 kN，最大提升力28 kN.地理位置属于温带大陆性半干旱气候区，年平均气温为6.5～7.2 ℃，年平均降水量125.0～207.7 mm.土壤地质为粘质土壤，土壤含水率为7.6%，平均干容积密度为1.5～1.7 g/cm3.该时期刚进行过秋季作物收获，土壤裸露无植被，处于秋季末期，还未下雪，是进行秋季深耕作业的理想时期.试验依据标准GB/T 14225-2008《铧式犁的参数与技术要求》，GB/5667-2008《农业机械生产试验方法》，并结合实际情况确定试验指标：作业速度、纯小时生产率、耕深、耕深稳定变异系数、碎土率、植被覆盖率、工作可靠性等,田间实地测试结果见表1[11-13].软件操作界面如图6所示，此次试验主要测量、收集上悬挂点和左右两个下悬挂点数据.本检测软件将数据分为3个层次，如图7所示.虚拟通道与物理通道的对应关系如表2所示，其中物理通道数据来自数据采集器各路通道的原始数值，对于4～20 mA的一般传感器信号，系统在内部将其转变为800～4 000的数值，对于特殊的角度信号0.5～4.5 V，系统将其转变为0～4 000的数值；将物理通道数据进行标定(如800～4 000值换算成电流值，即除以200后再换算成扭矩值)后即为虚拟通道数据，这种比例的换算软件已内置；通过对虚拟通道数据进行组合运算(如ch1+ch2+ch3*ch4或ch1等等)后即为显示数据.测试数据界面如图8所示，显示各个传感器的实时数据.上拉杆、左右悬挂销的数据实时曲线显示界面如图9所示.根据收集、存储数据所生成曲线如图10所示，仅以左下悬挂点为例，在拖拉机平稳作业时，截取试从试验采集数据生成曲线图10可以看出：拉力在26～30.5 kN变化，受力相对均匀，没有较大的波动.翻转双向超深耕犁三点悬挂受力均衡，设计结构合理，且工作可靠、动作协调、性能稳定.试验结果表明：翻转双向超深耕犁可较好地完成超深耕作业[14-15]；具有良好的作业性能和作业效果；土垡破碎率、植被覆盖率、工作可靠性均可达80%以上，通过现场实地挖掘测量，主犁最大耕深85 cm,小副犁最大耕深15 cm，完全达到了设计要求.通过试验也表明了两点不足之处：1) 配套动力雷沃欧豹TG1454拖拉机，因其发动机功率仅为106.2 kW，在进行深耕作业时(尤其是高速行驶时)容易熄火，明显感到发动机率偏小，建议采用大马力拖拉机与深耕犁配套使用，更好地发挥深耕犁的优异性能.2) 深耕作业后犁体后部栅条出现变形，影响作业质量，建议采用高强度钢制作犁体栅条，并进行热强度处理，避免深耕作业时犁体栅条出现变形情况.1) 实践证明长期单一的种植模式[16-17]，尤其是近年来实施的保护性免耕耕作方式，导致土壤肥力下降、板结加剧、病菌感染、病虫害增加，土壤容重增大导致作物根系对水分和养分的吸收能力下降，直接影响了作物的产量和质量.2) 经过多年试验表明，通过超深耕深翻作业可以有效改善土壤结构,消灭杂草、减少病虫害，增加土壤蓄水保墒抗旱的能力，提高了作物产量、质量[18].统计数据证明，相对于传统翻耕地，深松耕作能使0～30 cm土层容重降低0.1 t/m3左右[19]，提高0～50 cm土层含水率10.9%左右，0～2 m土层含水率11.2%左右，增加作物产量5.7%～11.3%，具有较好的经济效益.3) 新疆农垦科学院机械装备研究所研制的新型翻转双向超深耕犁，根据我国北方旱区农业实际情况设计，通过田间实地测试证明，可以较好地完成深耕作业.该型深耕犁设计思想前卫，结构合理，可进行调幅和入土角调整.通过田间试验，样机犁的耕深、耕宽稳定性、翻垡效果、残茬覆盖率、作业效果均满足设计要求.采用附带小副犁的独特设计能有效减小主犁体耕作阻力，提高耕深及拖拉机行走稳定性.。

一种残膜回收复式作业机的设计谢建华;侯书林;刘英超【摘要】随着覆膜面积的扩大,残膜回收问题受到广泛关注.为此,针对残膜回收复式作业机具能够一次完成收膜、整地、灭茬和深松等多项作业的特点,设计了一种集残膜回收和深松作业为一体的复式作业机.同时,介绍了机具的设计方案、工作原理和技术参数,并阐述了主要零部件的设计过程和机具的社会效益及经济效益.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2013(035)006【总页数】4页(P117-119,123)【关键词】残膜回收;复式作业;深松【作者】谢建华;侯书林;刘英超【作者单位】新疆农业大学机械交通学院,乌鲁木齐830052;中国农业大学工学院,北京100083;北京农业职业学院,北京102208【正文语种】中文【中图分类】S223.50 引言地膜覆盖栽培技术具有增温、保墒、抗旱和促进根系发育等作用，能够大幅度提高作物产量、缩短生长期。

但是，随着覆膜面积的扩大以及覆膜年限的增长，田间滞留的残膜造成了农田和环境的严重污染[1-2]。

为了减少残膜的污染，保证农业的可持续发展，国内外学者对残膜回收问题进行了大量研究。

由于国外的地膜厚度大(0.012～0.015mm)和抗拉强度好，地膜回收机具一般为卷膜式[3-4]。

另外，自20世纪八九十年代开始，发达国家大力提倡降解地膜的研发和使用，也减轻了地膜清理回收的负担。

虽然我国残膜回收技术研究了近30年，但当前覆膜种植的地区仍然以人工拣拾为主。

其主要原因在于残膜回收机具关键部件—拾膜卸膜机构工作不可靠、机组作业速度较低、回收后残膜洁净度差以及缺少收膜和耕整地联合作业的残膜复合作业机等几个方面[5-7]。

研究地膜回收复合作业装备，可以减少机具进地次数，提高作业效率，降低回收地膜的投入。

为此，设计了一种收膜深松复合作业机，该机具有结构简单紧凑和操作方便等特点。

1 设计方案及工作原理1.1 设计方案为了节省劳力、降低生产成本、不误农时，采用残膜回收和深松两项作业一次完成的联合作业方案。