新型多功能煙田起壟機的開發(fā)研究

蔣立茂 曾祥平 鄧 佳 劉小譚 吳純奎 謝良文

（1.四川省農(nóng)業(yè)機械研究設(shè)計院，四川 成都 610066；2.中國煙草總公司四川省公司，四川 成都 610041）

1 國內(nèi)外煙田起壟機研究開發(fā)現(xiàn)狀

國外研究起壟機具的主要是日本和韓國，他們研制的起壟機，其動力主要以汽油機為主，特點是體積小、重量輕，單一作業(yè)性能好，但其價格昂貴，同時一機多用的機型也較少。

我國對小型田間作業(yè)機具研究始于二十世紀(jì)六七十年代，起步較晚，前期主要是引進消化日本、西班牙等國的機具。近年來，隨著現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的發(fā)展和國家農(nóng)機購置補貼政策的實施，一些小型開溝起壟機械開始在煙區(qū)使用，但在與其配套的多種農(nóng)具研究、生產(chǎn)上較欠缺，“重主機輕農(nóng)具配套”是目前突出的問題。

2 目前存在的主要問題

2.1 一是技術(shù)水平低，高性能機具少、低檔次機具多、性價比不合理。

2.2 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝拆不便，換刀時間長，費工費時。

2.3 機具適應(yīng)性不強，推廣應(yīng)用受限。目前在四川銷量較大的微耕機，只能在比阻較小的土壤中進行旋耕作業(yè)，比阻稍大時，操作振動大，勞動強度高，作業(yè)效率低。

2.4 配套農(nóng)具少，作業(yè)單一。目前省內(nèi)農(nóng)機市場上銷售的小型耕整機主要配套農(nóng)具為犁和旋耕刀，其他配套農(nóng)具極少，丘陵煙區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程急需小型化、多功能的農(nóng)業(yè)機械，而現(xiàn)成的小型耕整機又很難滿足農(nóng)民的需求。

2.5 起壟刀具等農(nóng)機配件質(zhì)量差、使用壽命短、價格昂貴、使用成本高。

3 本項研究產(chǎn)品的創(chuàng)新性

3.1 技術(shù)創(chuàng)新

3.1.1 小型多功能直聯(lián)式旋耕機的設(shè)計開發(fā)

采用直聯(lián)式結(jié)構(gòu)，具有以下特點：①集成旋耕、開溝、起壟和施肥等功能；②比類似機型省油0.2L/h-0.4L/h；③耕作參數(shù)可調(diào)，能較好的滿足開溝、起壟等作業(yè)的要求；④操作控制方便，操作控制手柄位于兩個扶手上，多方位操作。

近年來，隨著我國城市化、產(chǎn)業(yè)化、市場化進程的加快，尤其是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，對職業(yè)教育改革發(fā)展和高技能人才培養(yǎng)提出了新的更高的要求。2006年，紹興市政府通過政校合作率先在全省建設(shè)公共實訓(xùn)基地，探索構(gòu)建高技能人才培養(yǎng)的區(qū)域公共平臺，并取得了明顯成效。

3.1.2 旋耕起壟復(fù)合刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計

①深耕刀具研發(fā)。研究設(shè)計刀具角度小、刀具數(shù)量配置合理的深耕刀，解決板結(jié)土壤的深松問題，提高耕作效率。②旋耕起壟復(fù)合刀具的研發(fā)。采用起壟圓盤曲面刀，同時在圓盤曲面刀之間增加旋耕培土刀，圓盤曲面刀刀盤與旋耕刀搭配組裝，按螺旋排列。增設(shè)爬行板，解決行走速度不勻，局部壅土的問題。③梯形和弧形刮板組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計。梯形刮塊和弧形刮板接合使用，在接合部采用曲線過渡的設(shè)計，起壟時在壟頂和壟側(cè)壁交接處形成圓弧形，解決壟頂形成尖角、不利保持壟形的問題。④開溝器的研制。根據(jù)煙葉種植需要的底肥量，選取開溝尖的角度為38°，在兩邊分別設(shè)置覆土板，用于施肥后覆土。

3.2 工藝創(chuàng)新

刀具加工采用模具成型，經(jīng)淬火和特殊表面工藝處理，具有形狀和尺寸準(zhǔn)確、不易生銹、重量輕、強度高、耐磨性好的特點。

3.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

3.3.1 多功能配套農(nóng)具與主機的連接組裝

各種農(nóng)具與主機的連接要求方便、快捷、實用，以螺栓固定、銷子、卡子和掛接等方式連接，結(jié)構(gòu)簡單、連接穩(wěn)固、操作和裝拆方便，不需要專用工具拆卸，配套農(nóng)具主要連接在底盤的下方和后面，操作方便，互換性強，各農(nóng)具之間互相不影響。

旋耕和起壟復(fù)合刀具在耕作主軸上呈螺旋形依次排列，用螺栓固定在刀盒上，可根據(jù)需要更換不同角度的彎刀和弧面圓盤刀，使用維修、調(diào)整和拆裝方便。

3.3.3 配套農(nóng)具與主機的優(yōu)化配置

優(yōu)選深耕、施肥、碎土、開溝、起壟等配套作業(yè)農(nóng)具，優(yōu)化各種配套農(nóng)具與主機的連接設(shè)計，互換性好、操作簡單。

4 性能試驗

新型多功能煙田起壟機由四川省農(nóng)業(yè)機械鑒定站進行了試驗，試驗環(huán)境為晴天，溫度15℃-18℃，相對濕度50%-70%，大氣壓力94.0kPa-95.5kPa，土壤為壤土，含水率26.8%，緊實度1 076kPa；作業(yè)方式為一次成型。試驗結(jié)果如表1所示。

表1 多功能煙田起壟機試驗結(jié)果

由性能試驗可知，多功能煙田起壟機整機剛性好、震動小、操作輕便、勞動強度低；耕作起壟質(zhì)量好、壟形調(diào)整方便、起壟效率高、土壤顆粒小；結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，環(huán)保節(jié)能，一機多能。

5 推廣應(yīng)用前景

按每臺每季作業(yè)4公頃初步測算，目前四川省多功能煙田耕作起壟機需求量在30 000臺左右。本項產(chǎn)品除可用于煙葉生產(chǎn)外，還可應(yīng)用于馬鈴薯、甘薯、玉米、蔬菜、大蔥、生姜等糧食經(jīng)濟作物栽培種植、果園管理、花卉苗圃管理以及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，加上對外省的輻射推廣，本項產(chǎn)品推廣應(yīng)用前景廣闊。

6 社會經(jīng)濟效益

多功能煙田起壟機的研制與開發(fā)推動了煙草農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收，提高了煙葉生產(chǎn)裝備水平，煙草農(nóng)業(yè)機械化水平提高30個百分點以上。機械化深耕起壟作業(yè)效率是人工作業(yè)的40倍-50倍，減工降本明顯，每畝可減少用工量10個，節(jié)約勞動力成本600元。同時，煙農(nóng)種煙的勞動強度大大降低，勞動力緊缺的情況得到有效緩解，種煙成本大幅下降，比較效益顯著提高，有效調(diào)動農(nóng)民種煙積極性，有利于維護煙葉生產(chǎn)和煙農(nóng)隊伍的穩(wěn)定，確保國家煙草工業(yè)煙葉原料安全。