1ZKN－120 型单垄偏置精整机设计及试验

焦龙军，陈宇熠

(贵州省山地农业机械研究所，贵州 贵阳 550000)

0 引言

随着农业科技水平的不断提高，粮食作物、蔬菜、瓜果秧苗移栽或播种已经基本实现了机械化作业，通过旋耕机完成耕地作业已成为常用方式[1]。 但目前的旋耕机功能比较单一，一般只能进行耕土、碎土作业，无法对表层土壤进行精细碎土及整平起垄，也无法达到种植蔬菜、瓜果对土地耕整的特殊要求[2]。 而现有的联合精整机结构复杂，使用起来灵活性、机动性差，无法适应贵州省耕地土壤主要以黄壤、红壤，且可耕层浅，土壤黏重，湿度大的特性要求[3－4]。

针对以上问题，本文设计了一款1ZKN－120型单垄偏置精整机，可一次完成碎土、精整、起垄作业，比较适合丘陵山地小地块精整的复式作业。

1 1ZKN－120 型单垄偏置精整机的设计

1.1 总体设计

1ZKN－120 型单垄偏置精整机结构主要由机架、牵引架、传动装置、垄土盘、碎土辊、碎土齿、旋耕装置、侧传动箱、碎土装置、垄型侧板、锁紧螺栓、整平成型装置、圆辊头、整型辊支架、调节螺杆、调节套等组成。 如图1 和图2 所示[5]。

1.2 工作原理

1ZKN－120 型单垄偏置精整机，整合了传统单一整地机具的功能，精整机是由拖拉机动力输出轴驱动的对耕后土地进行精细化整理的作业机具。 拖拉机行走过程中，机具前端的垄土盘将土壤往旋耕工作区域汇集，对深层土壤进行加工旋耕，旋耕刀辊旋转过程中将土壤甩到挡土壤板上，起到进一步碎土的作用，随后由碎土辊、垄型侧板、整平成型装置进行表层土壤加工。

由精整机结构图可知，动力输入轴通过万向节与拖拉机动力输出轴连接，通过变速箱与侧传动箱将动力传递到旋耕装置里的旋耕轴和碎土辊轴。 旋耕轴与碎土辊轴旋转方向相反，旋耕轴正转，碎土辊反转，高速旋转的碎土辊在碎土的同时，将大颗粒土块抛至前部的旋耕工作区，达到二次碎土的效果。

1.3 碎土辊的设计

1ZKM－120 型单垄偏置精整机碎土辊提供了一种合理、简单、碎土效果理想的土壤整地碎土辊。 如图3 所示，碎土辊由辊轴、碎土管、碎土齿、封盘等组成，碎土齿的螺旋排列方向相反。碎土管的两端与辊轴之间分别设有封盘。 这种结构设计，由原来的筒形改为鼠笼型，提高了土层在碎土过程的翻动、搅动作用，强化了碎土细化性能，并通过改进碎土辊碎土钉齿的排列形式，由原来的直排改为螺旋线排列，利于提高红粘土壤的流动性，提高碎土性能和降低阻力、减少动力消耗。

2 试验情况

精整机主要由贵州省山地农业机械研究所在贵州惠水县蔬菜种植基地进行试验。

试验情况:通过2 hm2左右面积耕整地作业试验，随机抽取4 处垄精整地进行分析，得出作业情况如表1 所示。

表1 1ZKN－120 型单垄偏置精整机作业情况

3 结语

设计了一款1ZKN－120 型单垄偏置精整机，可一次完成碎土、精整、起垄作业，经过试验，得出以下结论:

(1)结构设计轻型化，灵活性、机动性强，通过提高旋耕刀轴转速，增强了旋耕碎土功能，能够适应红粘土耕作要求。

(2)通过改进碎土辊结构形式，提高了土层在碎土过程中的翻动、搅拌作用，强化了碎土细化性能；通过改进碎土辊上碎土齿的排列形式，利于提高红粘土壤的流动性，从而提高碎土性能，降低阻力、减少动力消耗。

(3)改进整形辊的转动方式，由原来的拖动改为动力驱动，避免了原先拖动易形成碾压皱褶、畦(垄)面不平的缺陷。

(4)侧传动箱由原来的铸铁铸造改为钢板冲压成型，增加了箱体强度，减轻了箱体重量，利于轻型化设计。

所设计的1ZKN－120 型单垄偏置精整机，设计轻型化，灵活性、机动性强，整机质量小、工作性能稳定，操作方便，开沟、起垄和耕整质量好，适应丘陵山地作业能力强，能够满足蔬菜等生产精整地要求。