李秀娟 章慧全 王麗 王金麗

摘要：為解決水稻直播中的雜草控制問題，設(shè)計研制2BSM210型水稻種膜覆膜直播機。介紹機具的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，探討旋耕粉土裝置和種膜覆膜裝置的設(shè)計思路。作業(yè)試驗表明，直播機的作業(yè)效果和覆膜質(zhì)量符合農(nóng)藝要求，適用性較強。

關(guān)鍵詞：種膜覆膜;水稻;設(shè)計;粉土;覆膜

中圖分類號：S223 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2020）06-0014-03

水稻旱直播是水稻輕簡栽培的一種生產(chǎn)模式，省去了傳統(tǒng)的育苗和插秧作業(yè)環(huán)節(jié)，能夠降低生產(chǎn)成本和勞動量。此技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是控制雜草，若施用大量的除草劑，勢必會對糧食安全和生態(tài)環(huán)境造成危害。為更好地解決此問題，遼寧省農(nóng)業(yè)機械化研究所在借鑒國內(nèi)外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以結(jié)構(gòu)新、質(zhì)量高、成本低為目標，與遼寧省燈塔市大河南鎮(zhèn)新光村合作社共同研制了2BSM210型水稻種膜覆膜直播機（以下簡稱“直播機”），以期為水稻種膜覆膜直播作業(yè)提供先進適用的機具。

1 直播機的結(jié)構(gòu)組成與參數(shù)

1.1 結(jié)構(gòu)組成

水稻種膜覆膜直播的作業(yè)過程為：先將水稻種子按照要求的行距、穴距和每穴種子粒數(shù)等粘在可降解膜上，再將粘好種子的可降解種膜鋪放于田間地表，使粘有種子的膜面朝下并確保種子與土壤緊密接觸后，適時上水即完成水稻直播作業(yè)。根據(jù)水稻生產(chǎn)種植的實際需求，在充分調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，確定直播機的總體結(jié)構(gòu)（見圖1）。

該機具與動力51.5 kW以上輪式拖拉機配套，由拖拉機提供動力，一次進地可完成粉土整地、壓實、鋪膜、覆土等作業(yè)。作業(yè)時，懸掛架與拖拉機的后三點懸掛架連接。拖拉機后輸出軸提供的動力通過萬向節(jié)傳遞至變速箱后，由變速箱進行減速和變向，再輸出給側(cè)傳動箱和鏈傳動，分別驅(qū)動旋耕粉土裝置和覆土傳送帶工作。

旋耕粉土裝置用于粉碎和平整土壤，并將部分粉碎后的土壤拋向覆土傳送帶。覆土傳送帶裝有控制土量的機構(gòu)，滿足調(diào)整覆土厚度的需求。鎮(zhèn)壓輥對粉碎后的土壤進行壓實，保證苗床土壤平整和緊實度適宜，為后序的鋪膜作業(yè)創(chuàng)造條件。分土裝置將覆土傳送帶運送來的土壤均勻鋪蓋于苗帶上，完成覆土作業(yè)。

1.2 技術(shù)參數(shù)

在水稻種膜覆膜直播中，需要先將長效復(fù)合肥撒于地表，再進行整地旋耕滅茬作業(yè)。由多年的耕作經(jīng)驗可知，作業(yè)土塊不易過大，且地表應(yīng)平整，以保證種膜和地表緊密貼合。根據(jù)作業(yè)要求確定直播機的參數(shù)指標，如表1所示。

2 直播機的主要部件設(shè)計

2.1 旋耕粉土裝置

根據(jù)地表平整和土壤細碎的要求設(shè)計旋耕粉土裝置，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

旋耕粉土裝置由旋耕刀軸和安裝在其上的旋耕刀組成。工作時，高速旋轉(zhuǎn)的旋耕刀軸帶動旋耕刀高速滑切土壤，在將土壤粉碎的同時，把旋耕刀的動能傳遞給部分土塊并將其拋起，通過撞擊碎土板進行二次粉碎，進一步粉碎和平整土壤。同時，將部分細碎的土壤拋向覆土傳送帶，作為鋪膜后的覆土。

2.2 種膜覆膜裝置

種膜覆膜裝置由淺翻鏟、覆土傳送帶、鎮(zhèn)壓輥、種膜棍、展膜棍和分土裝置組成，結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2.1 淺翻鏟 種膜覆膜裝置前部安裝有淺翻鏟，工作時淺翻土壤，同時掩埋上次作業(yè)的膜邊和作畦，保證鎮(zhèn)壓器能夠充分壓實土壤。淺翻鏟為犁體曲面，由鏟面和犁柱組成。

2.2.2覆土傳送帶 覆土傳送帶由驅(qū)動裝置、傳送帶和土量控制機構(gòu)組成。驅(qū)動裝置為覆土傳送帶運轉(zhuǎn)提供動力;土量控制機構(gòu)控制入土口開合大小，控制旋耕分土裝置拋入覆土傳送帶的土量;傳送帶傾斜布置，將細碎土壤運送到分土裝置，而塊狀土壤會隨傳送帶回落至旋耕粉土裝置。

2.2.3 種膜輥 種膜輥承載著種膜，其兩端為阻尼軸承，保證放膜均勻。

2.2.4 鎮(zhèn)壓輥 鎮(zhèn)壓輥可對細碎土壤進行平整和壓實，創(chuàng)造適合鋪膜播種的土壤條件。

2.2.5 展膜輥 展膜輥保障種膜鋪設(shè)平整并與畝床土壤緊密結(jié)合。

2.2.6 分土裝置 分土裝置由多個三棱錐形的分土塊組成，相鄰三棱錐分土塊構(gòu)成下窄上寬的梯形截面，保證將輸送帶送來的土壤均勻切割，形成與苗帶對應(yīng)的均勻土壤流，使整個苗帶覆土厚度一致。覆土量可以調(diào)整，滿足不同種植需要。

3 直播機的性能試驗

2019年4月在遼陽市燈塔市大河南鎮(zhèn)新光村進行水稻種膜覆膜直播機試驗，主要考察機具的覆膜質(zhì)量、覆土效果和種膜搭接情況。試驗結(jié)果表明：作業(yè)后的平均覆土厚度為30 mm，寬度為150 mm，覆土連續(xù)，種膜搭接處無縫隙，作業(yè)效果和覆膜質(zhì)量符合農(nóng)藝要求。直播機可省去扣棚、育苗、插秧、打漿、除草、施肥、除草等環(huán)節(jié)的費用，加之其具有的節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)效果，綜合收益在250元/667 m2以上。

4 結(jié)論

直播機的作業(yè)效果和覆膜質(zhì)量符合農(nóng)藝技術(shù)要求，還能降低勞動強度和減少大量勞動力，有利于實現(xiàn)水稻種植的機械化和現(xiàn)代化。同時，直播機結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且動力匹配合理、覆膜效果優(yōu)良，經(jīng)濟效益和生態(tài)效益顯著，是一種適用性較強的水稻覆膜作業(yè)機具。

參考文獻

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