2BQMJ—2型免耕播種機通過性能試驗

齊鵬等

摘要：免耕播種機應(yīng)具有良好的通過性能，以保證田間作業(yè)質(zhì)量。對2BQMJ-2型播種機進行破茬防堵機構(gòu)改進，并通過田間試驗考察改進后機具的田間通過性能，檢驗破茬作業(yè)質(zhì)量，驗證改進后破茬防堵機構(gòu)的工作可靠性及結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性。結(jié)果表明：改進后的播種機切茬防堵結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，作業(yè)效果良好，田間通過性能得到改善。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機械；免耕播種機；通過性；試驗研究

中圖分類號：S223.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）06-0036-03

免耕播種是農(nóng)業(yè)保護性耕作的核心技術(shù)，其應(yīng)用和推廣的關(guān)鍵在于免耕播種機的適應(yīng)性。免耕播種機在作業(yè)過程中，受土壤條件、秸稈覆蓋量、秸稈還田方式等因素的影響，其土壤工作部件容易產(chǎn)生掛草和秸稈堵塞現(xiàn)象，降低了機具的通過性，影響了播種質(zhì)量。因此，機具通過性問題已成為免耕播種技術(shù)推廣應(yīng)用的“瓶頸”。

近年來，國內(nèi)外諸多專家和學(xué)者對免耕播種機的通過性能進行了卓有成效的研究工作。本研究針對河北大地農(nóng)業(yè)裝備有限公司生產(chǎn)的2BQMJ-2型氣吸式免耕播種機在作業(yè)過程中出現(xiàn)的開溝器與工作部件間隙堵塞雜草及支臂掛草現(xiàn)象，設(shè)計出缺口圓盤刀與雙圓盤開溝器配合并后置有撥草輪的聯(lián)合防堵機構(gòu)。對免耕播種機通過性能中的切茬和防堵性能進行田間試驗分析，檢驗改進后的免耕播種機通過性是否得到改善，作業(yè)效果能否滿足玉米免耕播種機的農(nóng)藝要求。

1 破茬防堵機構(gòu)改進

在此次試驗中，對2BQMJ-2氣吸式免耕播種機安裝了被動式缺口圓盤刀，以取代之前的犁柱式破茬刀。圓盤刀以優(yōu)質(zhì)65Mn鋼為材料，圓盤外徑增至420.0 mm，圓盤厚3.5 mm，刀刃厚2.0 mm，圓盤外圓均勻分布缺口齒數(shù)增至13個。缺口圓盤刀安裝在雙圓盤開溝器正前方，通過軸承與刀軸連接，可相對刀軸自由轉(zhuǎn)動，刀盤機具前進方向無偏角。圓盤刀后加裝撥草滅茬輪。撥草輪采用雙齒嚙合式，兩齒盤成60°對置安裝，每盤含16指型齒，齒尖直徑273.0 mm。將原有犁式開溝器改為雙圓盤開溝器，兩圓盤夾角12°，圓盤外徑315.0 mm。改進后的破茬防堵機構(gòu)如圖1所示。

在機具作業(yè)過程中，拖拉機提供牽引力，依靠與土壤間的摩擦力，使缺口圓盤刀不斷旋轉(zhuǎn)前進并切斷根茬及秸稈。由于開溝器雙圓盤與缺口圓盤刀旋轉(zhuǎn)形成的曲面間隙較小，使堵塞物很難長時間存在于間隙中，從而避免出現(xiàn)壅土現(xiàn)象。此外，開溝器前堵塞軟草、殘茬及細秸稈時，旋轉(zhuǎn)的撥草輪指型齒能及時清除堵塞物，防止堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，保證播種機的開溝播種質(zhì)量。

2 田間試驗

2.1 試驗?zāi)康?/p>

田間試驗是指在作物、土壤、氣候等外界不可控因素隨機變化和不加控制的情況下對樣機進行的機具工作性能測試。通過田間試驗，可以考察改進后的2BQMJ-2型免耕播種機田間通過性能，檢驗播種機破茬作業(yè)質(zhì)量；驗證該破茬防堵機構(gòu)的工作可靠性及結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，以為其進一步改進提供技術(shù)參考。

2.2 材料與方法

1） 時間和地點。試驗于2015年4月24日在遼寧省新民市興隆堡鎮(zhèn)大喇嘛村進行。地塊為秋季秸稈還田地，土質(zhì)為中壤土，選擇其中秸稈殘差覆蓋地表較好的300 m×100 m玉米田作為試驗用地（如圖2所示）。田間試驗前，采用5點取樣法測得試驗地塊內(nèi)土壤與秸稈的相關(guān)指標：玉米秸稈覆蓋率為96.1%，秸稈平均直徑為2.3 cm，根茬平均高度為11.2 cm、平均深度為7.2 cm。應(yīng)用稱質(zhì)量法計算得到秸稈平均含水率為32.77%，土壤地表下5～10 cm土層土壤含水率為14.55%。

2） 設(shè)備和工具。選用約翰·迪爾484型拖拉機作為試驗動力；選用河北大地農(nóng)業(yè)裝備有限公司生產(chǎn)的2BQMJ-2型免耕播種機作為試驗機具，其中，缺口切茬圓盤刀、撥草輪及雙圓盤開溝器為改進后的新機構(gòu)。試驗前，將免耕播種機各部件緊固、潤滑、調(diào)整，并與拖拉機正確連接，試運轉(zhuǎn)及調(diào)試機具各部件后準備試驗。此外，試驗中還使用了取土器、鏟子、地溫計、秒表、卡尺、直尺、卷尺等工具。

2.3 通過性能試驗

主要從免耕播種機田間作業(yè)時的切茬性能和防堵性能兩方面來考察改進機型的通過性能。

1） 切茬性能試驗。切茬性能試驗是整個通過性能試驗的核心內(nèi)容，主要考察破茬機構(gòu)對根茬及秸稈的切斷效果。試驗過程中，拖拉機播種機組以高速Ⅱ擋速度（約2.51 m/s）進行播種作業(yè)。

根據(jù)玉米根茬的生長特點，將玉米根茬地表以下部分根節(jié)切開，即可將玉米根茬打散，從而起到防堵作用，保障機具通過性能。破茬機構(gòu)的作業(yè)質(zhì)量用播種帶根茬切斷率來測量，公式如下：

y=×100% （1）

式中：y為播種帶根茬切斷率；k為所測區(qū)域內(nèi)切開根茬的數(shù)量；m為所測區(qū)域內(nèi)根茬的總數(shù)量。

在所測5點區(qū)域內(nèi)共統(tǒng)計根茬124枚，其中有11枚根茬未有效切斷。根據(jù)公式（1）計算得出根茬切斷率為91.73%。這一結(jié)果表明：改進后的破茬裝置切茬效果優(yōu)異，能夠滿足保護性耕作的要求。

2） 防堵性能試驗。對播種機防堵性能的評價，一般是通過測試者觀察播種機在正常往返作業(yè)行程中是否能正常工作、不發(fā)生堵塞現(xiàn)象或略有堵塞能夠自行解除、對作業(yè)質(zhì)量是否產(chǎn)生影響等方面來考察播種機的通過性?？梢?，對免耕播種機通過性的評價在很大程度上取決于測試者的主觀意識。為了減少測評的誤差，特將堵塞現(xiàn)象加以量化，分為3個不同級別，并賦予不同分值，詳見表1。采用判斷現(xiàn)象打分方法，通過最終總體得分，評價免耕播種機的通過性能。

為了測定機具的通過性，在機組作業(yè)行程中取5條單行程地進行通過性能測試，所選地塊與改進前機具防堵性能測試地塊一致，每塊地取連續(xù)單向作業(yè)250 m長的行程，即雙邊地頭各預(yù)留25 m作為預(yù)留地，每隔50 m為1個觀察點（即每塊地取6個觀察點），用觀察法判斷雙圓盤開溝器在工作過程中的堵塞現(xiàn)象并進行分類，得到機具堵塞結(jié)果，見表2。對表2中改進前后機型在各地塊機具堵塞得分情況進行求和匯總，結(jié)果如圖3所示。

由表2和圖3可以看出：改進后機型在所選5個地塊中有3個地塊的堵塞情況得分低于改進前機型得分，有2個地塊的得分與之前機型得分持平?？傮w而言，改進前機型在5個地塊的平均得分值為10.4分，改進后機型平均得分值為8.2分，說明改進后的機型在防堵性能方面明顯優(yōu)于改進前機型。

3 結(jié)論

本研究按照國家相關(guān)標準，針對改進后的河北大地農(nóng)業(yè)裝備有限公司生產(chǎn)的2BQMJ-2型氣吸式免耕播種機的田間通過性能，制定并進行了合理的田間試驗，應(yīng)用適宜的評價方法得出關(guān)于該型播種機通過性能的相關(guān)結(jié)論：

1） 改進后的免耕播種機破茬機構(gòu)能完成壟上連續(xù)切茬作業(yè)，作業(yè)后地塊無明顯長秸稈及雜草；作業(yè)后地表平整，未出現(xiàn)改進前犁柱式破茬機構(gòu)造成的深坑現(xiàn)象；根據(jù)所測地塊破茬情況得出該機構(gòu)切茬率達91.73%，破茬效果能夠滿足免耕播種的技術(shù)要求。

2） 2BQMJ-2免耕播種機在高速Ⅱ擋連續(xù)作業(yè)6 h過程中，雙圓盤開溝器偶爾有輕微掛草現(xiàn)象，未出現(xiàn)壅土現(xiàn)象，堵塞物可在撥草輪作用下被清走。采用對機具相關(guān)部件堵塞現(xiàn)象進行量化打分的方法對改進前后機型的防堵性能進行比較，結(jié)果表明：改進前機型在所選地塊得分平均值為10.4分，改進后機型在相同地塊得分平均值為8.2分，改進后機型防堵性能方面明顯優(yōu)于改進前。

3） 改進后的免耕播種機與改進前相比，切茬作業(yè)效果更好，切茬防堵機構(gòu)更為合理，田間通過性能得到改善，機具適應(yīng)性能得到提高。

參考文獻

[1] 李寶筏.農(nóng)業(yè)機械學(xué)[M].中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[2] 邱立春，紀鳳芳.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)研究——理論與實踐[M].沈陽：高等教育出版社，2002.

[3] 高煥文，李同盈.保護性耕作技術(shù)與機具[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[4] 馬洪亮，高煥文，魏淑艷.驅(qū)動缺口圓盤玉米秸稈根茬切斷裝置的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2006，22（5）：86-89.

[5] 姜鐵軍.免耕播種機輪齒式破茬機構(gòu)設(shè)計與試驗研究[D].長春：吉林大學(xué)，2013.

[6] 趙娟偉.ZBMF-4型玉米免耕播種機的研究[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

Passing Performance of Type 2BQMJ-2 No-tillage Seeder

QI Peng2， DI Wei1， GAO Fuqiang2

（1. Shenyang Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110015， China； 2. College of Engineering， Shenyang Agricultural University， Shenyang 110161， China）

Abstract： No-tillage seeder should have good passing performance in order to assure the quality of field operation. In the article， it aimed to improve the part of cutting stubble and avoiding block of type 2BQMJ-2 seeder， meanwhile observe the passing performance of the improved machinery by field tests， inspect the quality of cutting stubble operation， and verify working stability and rationality of structure design for the improved part. The result showed that the structure of the improved part is logical， its operation effect is good， and the passing performance in the field is improved.

Key words： agricultural machinery； no-tillage seeder； passing ability； experiment research