旱地绞龙式精准覆土装置的设计

张 惠，陈金成，宋泆飞，韩大龙纪 超※

（1.新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆 石河子832000；2.农业部西北农业装备重点实验室；3.新疆科神农业装备科技开发股份有限公司）

0 引言

覆土作业能够减少农作物在苗期的水分、养分流失，有效加固根茎，避免低温冻害，提高幼苗成活率。因此，在西北干旱半干旱地区，覆土作业已成为农作物春季覆膜出土或移栽种植后的重要作业环节[1]。本文结合新疆地区旱作覆土种植技术特点，设计了一种绞龙式精准覆土装置，并对其工作原理和结构参数进行了研究。该装置能够对农作物幼苗根部精准侧向覆土，提高幼苗成活率，达到稳苗、壮苗效果。

1 结构及工作原理

1.1 整机结构

旱地绞龙式覆土装置通过拖拉机牵引提供动力，主要由悬挂架、主机架、动力传动装置、取土箱、支撑机构、松土犁、抛土轮轴、抛土铲、覆土圆筒、输送绞龙、调节机构、液压缸和覆土斗等机构组成，如图1。变速机构9.稳定支撑机构10.抛土轮轴11.覆土轮盘座12.抛土铲13.回土出口14.第2输送绞龙15.第1输送绞龙16.护罩

图1 整机结构示意

其中，主机架中央水平横向并排安装两组覆土圆筒，为充分搅动土壤、减少堵塞，各圆筒内均轴向装配两条平行反向输送绞龙。机架两侧端部对称安装两组取土箱，箱内均装配取土圆盘，圆盘正反两面交错配置六组抛土刀片。

1.2 调节机构

如图2，输送槽底部开有覆土出口，为控制出土流量，在覆土出口上方配有可横向移动的活动底板，可实时调节覆土出口开口大小。为引导覆土流向，在覆土口正下方装有斜面覆土漏斗。覆土漏斗铰接于输送槽下壁，漏斗侧壁经液压伸缩缸与输送槽铰接，通过调节伸缩缸外伸长度，可控制覆土漏斗倾斜角度，即根据作物行距调整覆土位置，实现幼苗根部精准覆土。

图2 覆土出口局部结构示意

1.3 工作原理

田间作业前，将覆土装置挂接于拖拉机升降机构上，调整其离地间隙，同时根据作物行距、长势与土壤状况调节活动底板与液压伸缩缸，进而预设覆土量与覆土位置。

绞龙式精准覆土装置作业过程分为取土、运土、覆土三道程序，如图3。

图3 工作过程示意

（1）取土。拖拉机动力输出轴通过变速箱带动限深轮和起土装置工作。限深轮后方交错安装的松土犁对土壤进行疏松，疏松后的土壤通过抛土圆盘转动旋起并进入取土箱。

（2）运土。取土箱中土壤经过虑杂网流入至覆土圆筒的输送槽内，进入第一输送绞龙，随后被运送至机组中间，进入第二输送绞龙。第二输送绞龙与第一输送绞龙横向并排安装，但输送土壤方向相反，即将土壤从机组中间输送至两端。

（3）覆土。受输送绞龙推力作用，土壤运动至覆土出土口，根据预设开口大小和覆土角度下落至幼苗根部，从而完成覆土作业。

2 性能及结构参数

本覆土装置具有较好的稳定性与实用性，可根据实际作物品种、行距、土壤状况等调整作业参数实现精准覆土，且覆土作业时能够滤除大土块或石头，非常适合新疆砂石地农田环境。

以新疆旱区玉米种植模式为例，其垄作间距为600 mm[2]，绞龙式精准覆土装置参数设计为1行4垄，即有效工作幅宽为2 400 mm。整机主要结构及作业参数如表1。

表1 绞龙式精准覆土机主要结构参数

3 结论

设计了适用于干旱半干旱地区苗期覆土作业的绞龙式精准覆土装置，通过并排双绞龙相向运输土壤，避免了土壤在运输通道的堆积。利用覆土调节机构，可控制覆土量与覆土角度，改善了作业精度与覆土效果，从而满足不同农艺模式的覆土需求。本覆土装置结构紧凑、作业效率高，维护方便，具有良好的市场前景。