方卫山,王华准,陈 昆,杨云福,汤瑞学,张家坤,张兴江,王国忠,师发辉
(1.云南省农业机械研究所,云南 昆明 650031;2.通海宏兴工贸有限公司,云南 玉溪 652700)
保证土壤有效的翻耕是农业种植稳产增收的基本条件之一。通过深耕和翻土,使土壤中的作物残茬与遭受破坏的表层进行翻耕,不仅能够在疏松土壤的过程中积蓄水分与养分,使得下部的土壤被翻耕到耕作层,保护土壤中的微生物群,还有利于进一步消灭杂草与病虫害,从而优化与改善农作物生产环境[1]。
铧式犁是土壤翻耕作业的主要农机具,铧式犁的作业效果不仅与土壤状况相关,主要还取决于铧式犁的耕翻性能。铧式犁作业过程中主要是对土壤进行深松、翻土和碎土,同时将作物残茬以及杂草进行覆盖。所以铧式犁的耕深、耕幅、碎土率、植被覆盖率等是体现铧式犁的性能的主要因素。本文针对新研发的1LZ-135型组合式单铧犁进行性能试验,掌握其优劣性,便于后期的进一步研究与改善。
1LZ-135型组合式单铧犁改变了传统铧犁的结构形式,通过螺栓进行各个部件的连接,各个部件都为型材件或板材件,降低铧犁成本。其结构示意图和技术参数如图1和表1所示。同时组合式铧犁便于运输,在部件出现问题时便于更改和修复。同时该组合式铧犁设有过载安全保护装置,能够避免铧犁和牵引拖拉机在犁体受力过大时受损。
在进行性能试验中,试验规则及测定方法按照GB/T 14225-2008《铧式犁》中的要求执行。
表1 1LZ-135型组合式单铧犁主要技术规格与参数Tab.1 Main technical specifications and parameters of 1LZ-135 combined single plow
(1)通过性能试验,得出1LZ-135型组合式单铧犁是否满足农艺要求。
(2)测定土壤比阻,得出该型号单铧犁的动力消耗情况。
拖拉机:东方红304拖拉机1台。
配套农机具:1LZ-135型组合式单铧犁1台。
(1)试验地点:云南省玉溪市通海县。
(2)试验时间:2019年10月。
(3)试验地条件:见表2。
表2 试验地条件Tab.2 Test conditions
(4)耕深耕宽稳定性[2]测定:见表3。
表3 耕深耕宽稳定性Tab.3 Ploughing and deep tillage stability
(5)碎土性能[2]测定:见表 4。
表4 碎土性能测定表Tab.4 Determination of soil properties
(6)植被覆盖率[2]的测定:1LZ-135型组合式单铧犁的植被覆盖率达到80%~95%。
(7)入土行程[2]的测定:1LZ-135型组合式单铧犁的入土行程为1.2 m。
(8)犁耕比阻[2]测定:见表 5。
由试验可知,在不同的耕作速度下进行作业,1LZ-135型组合式单铧犁的耕深、耕宽稳定性较好,但是随着耕深、耕宽的增大,该单铧犁的耕深耕宽稳定性稍微变差,但总体情况较为稳定。
表5 犁耕比阻测定表Tab.5 Plowing specific resistance measurement table
在土壤坚实度为1.64 MPa的旱地中进行耕作时,碎土率都在60%以上,碎土性能好。
本单铧犁的的犁壁分为前犁壁和后犁壁,后犁壁的曲面为复合曲面,后犁壁整体长度较长,对翻垡碎土起到很大作用。经试验测试,该铧犁的植被覆盖率达到80%~95%。
1LZ-135型组合式单铧犁的犁铧向下有一定倾角,增加了该铧犁的入土性能。试验测试时得到该铧犁的入土行程为1.2 m,也能说明该铧犁有较好的入土性能。
犁耕比阻主要取决于土壤特性,同时也和犁体曲面形状和耕速有关,本次试验的旱地为中等土壤,犁耕比阻一般取50~80 kPa,在耕速不高的情况下,该铧犁的犁耕比阻远小于理论取值,根据犁耕比阻计算公式可以得到该铧犁具有省力,动力消耗低等特点。
在试验测试的过程中,除具有以上特点外,还具有以下优点:在耕地作业时,拖拉机没有出现偏牵引现象,直线行驶性好,耕作平稳;在耕作时,经过微调后,按照正常行驶路线,无漏耕、重耕现象;此外,该单铧犁的犁柱与犁梁通过连接夹板连接,在犁柱与连接夹板连接处,设有两颗大小不同的螺栓,直径大的螺栓为高强度连接螺栓,安装在上部,直径小的螺栓为过载保护螺栓,安装在大螺栓的下端。在铧犁受力过大时,通过切断保护螺栓,来避免犁体或牵引拖拉机受损。
通过试验得到的数据来反映1LZ-135型组合式铧犁的性能,可用试验数据与其他铧式犁的参数进行对比,得出该组合式铧犁的优劣性,这将有助于对组合式这一系列的铧式犁进行不断改善和深层研究。