深松整地機的優(yōu)化設(shè)計及田間試驗探究

（木壘縣西吉爾鎮(zhèn)農(nóng)機管理站，新疆昌吉州木壘縣，831906） 楊志遠(yuǎn)

1 農(nóng)機作業(yè)中深松整地機的優(yōu)化設(shè)計

1.1 機架優(yōu)化設(shè)計

機架是深松整地機的主要載體，其主要的作用就是固定、支撐以及定位各種零部件。在深松整地機的設(shè)計過程中，必須要保障其整體結(jié)構(gòu)的布局合理，各個零部件可以正常工作，同時必須要為今后的維修與安裝等工作的開展奠定基礎(chǔ)。

在進(jìn)行深松整地機的機架設(shè)計中，其主要的機架結(jié)構(gòu)如圖1所示。在深松整地機的機架前要設(shè)置三點懸掛裝置，可以與拖拉機進(jìn)行配套作業(yè)。在后橫梁上要設(shè)置后三點懸掛，基于具體的作業(yè)要求，進(jìn)行裝卸處理以及其他裝置的配置。通過焊接的方式對不同的部件進(jìn)行鏈接，保障材質(zhì)優(yōu)良，承載力適宜、剛度、強度性能良好，要盡可能的減少整個深松整地機的尺寸。

圖1 深松整地機結(jié)構(gòu)圖

1.2 深松裝置優(yōu)化設(shè)計

1.2.1 深松裝置結(jié)構(gòu)

深松裝置就是整個深松整地機的關(guān)鍵部件。在作業(yè)中可以打破犁底層，打破耕層以及犁底層之間的土壤結(jié)構(gòu)，為植物的根系生長以及土壤水分、空氣交換提供基礎(chǔ)。在進(jìn)行設(shè)計過程中，通過11個深松單體構(gòu)成，通過前三、中四以及后四的方式進(jìn)行布置，不同的深松單體結(jié)構(gòu)主要就是通過減震塊、緩沖彈簧元件、彈簧掛鉤元件、連板元件以及深松架、深松鏟幾個部件共同構(gòu)建形成。全部深松單體都是利用L形的卡板以及機架進(jìn)行固定鏈接的，在連接板的位置上進(jìn)行減震托板的焊接，同時配置減震塊；在連板以及深松架子之間要安裝一定的緩沖彈簧裝置，在整個深松整地機作業(yè)過程中如果遇到各種障礙物可以利用緩沖彈簧緩慢施加作用力，進(jìn)而保障深松鏟不受損耗。在深松整地機的犁底層中其受到的作用力呈現(xiàn)不均勻狀態(tài)的時候，彈簧則會利用自激振動的方式拓展其實際的深松效果。

1.2.2 深松鏟受力分析

深松鏟是深松整地機的核心部件之一，主要作用就是在土壤中進(jìn)行作業(yè)，具有一定的入土以及松土作用。深松鏟必須要具有一定的耐磨性、強度以及剛度性能，這樣才可以保障深松整地機的應(yīng)用效果。

深松鏟主要就是通過鏟頭、鏟柱以及護(hù)板三個部分共同構(gòu)成，其中鏟頭是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。在進(jìn)行設(shè)計過程中，可以通過楔面鏟頭的方式進(jìn)行處理，此種形式的鏟頭具有良好的碎土性能，且在工作中的阻力也相對較小，整體結(jié)構(gòu)簡單，強度性能較為良好。在設(shè)計中主要就是通過螺釘與鏟柱下端進(jìn)行連接，此種設(shè)計方式對于今后的磨損更換作業(yè)來說，更為便捷。

鏟柱作為整個深松整地機的受力零部件，在進(jìn)行設(shè)計過程中必須要綜合具體的雜草、殘茬等障礙物因素的分析，對其進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計。其中垂直立柱式以及彎形鏟柱在作業(yè)中很容易出現(xiàn)掛草等問題，而弧形鏟柱則可以有效的避免此種問題，對此在優(yōu)化設(shè)計中可以合理應(yīng)用弧形鏟柱，降低在作業(yè)中的阻力影響，提升設(shè)計質(zhì)量與效果。

1.3 滅茬裝置優(yōu)化設(shè)計

滅茬圓盤刀是深松整地機的主要部件之一，其主要的作用就是在作業(yè)中切斷各種作物的草根以及殘茬。滅茬圓盤刀主要就是通過板架部件、滅茬圓盤部件、連接板部件、橫梁部件、L形卡板部件、短軸部件以及減震棒部件構(gòu)成。其主要就是通過螺釘與滅茬連接板進(jìn)行固定連接，在設(shè)計過程中要在上部設(shè)置深度調(diào)節(jié)器，便于作業(yè)高度的調(diào)節(jié)。同時，在設(shè)計中要設(shè)在滅茬橫梁上設(shè)置5對L形狀的卡板，配合應(yīng)用橡膠減震棒，進(jìn)而緩沖作用力；此種設(shè)計可以有效的提升深松整地機的應(yīng)用效果。

滅茬圓盤就是球面圓盤，在與前進(jìn)方向的角度為35°。在設(shè)計過程中要保障球面圓盤曲率半徑為600mm，圓盤直徑要設(shè)置為450mm，通過3～4cm的鋼板進(jìn)行制作，在周邊進(jìn)行磨刃，且保障刃厚度為1.5mm，在深松整地機中應(yīng)用此種設(shè)計可以節(jié)省作用力，提升作業(yè)能力，有效的避免破茬防堵問題。

1.4 鎮(zhèn)壓碎土裝置優(yōu)化設(shè)計

深松整地機在作業(yè)中如果田地中存在大量的土塊，會影響最終的種植效果與質(zhì)量，對于農(nóng)作物的生長有著直接的影響。而通過鎮(zhèn)壓碎土可以在田地表面中提升其平整性，緊實下層的土壤的整體結(jié)構(gòu)，對于提升土壤底層的水分有著積極的作用，對于農(nóng)作物的生長有著積極的作用。在進(jìn)行鎮(zhèn)壓碎土裝置的優(yōu)化設(shè)計過程中，要在圓盤滅茬的裝置后面進(jìn)行安裝，其主要就是通過鎮(zhèn)壓碎土輥部件、機架部件、輥架部件、三點懸掛裝置等構(gòu)成。在設(shè)計過程中，其機架前端要進(jìn)行三點懸掛裝置的設(shè)置，將其與深松裝置機架的三點懸掛裝置進(jìn)行系統(tǒng)鏈接，利用螺紋調(diào)節(jié)桿對其進(jìn)行定點的鏈接，主要作用就是對鎮(zhèn)壓碎土裝置高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。小機架后端要進(jìn)行鎮(zhèn)壓碎土輥架的設(shè)置，利用L形卡進(jìn)行固定鏈接，在輥架下端要進(jìn)行鎮(zhèn)壓碎土輥的設(shè)置，利用兩端的軸承以及軸承座進(jìn)行配置作業(yè)，繼而保障深松整地機在作業(yè)中可以對一些大土塊進(jìn)行系統(tǒng)處理，保障農(nóng)作物的健康生長。

1.5 防夾裝置優(yōu)化設(shè)計

防夾裝置的主要作用就是為了避免在深松滅茬中的殘茬等障礙物影響作業(yè)效果，通過防夾裝置的優(yōu)化設(shè)計，可以保障鎮(zhèn)壓碎土效果。防夾裝置主要就是通過U形卡進(jìn)行鏈接與固定，通過防夾刀槽的設(shè)置配合裝配防夾刀，利用防脫落銷釘進(jìn)行裝配作業(yè)，保障其穩(wěn)固性。

2 農(nóng)機作業(yè)中深松整地機田間試驗探究

在對農(nóng)機作業(yè)中深松整地機的優(yōu)化設(shè)計之后，綜合新疆昌吉州木壘縣的農(nóng)業(yè)種植狀況，合理進(jìn)行不同區(qū)域的選擇，基于深松機的各項標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行田間試驗。

優(yōu)化設(shè)計之后的深松整地機，在田間試驗中的深松深度合格率高達(dá)95%，其實際的深松深度穩(wěn)定性系數(shù)也較為良好，各項性能指標(biāo)均有所提升，應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計之后的深松整地機進(jìn)行施工作業(yè)之后，土壤的膨松度平均數(shù)值在20.11%左右，土壤的干擾系數(shù)為57.62%左右，可以滿足各項實際的農(nóng)業(yè)種植需求。在應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計之后的深松整地機之后的耕后地表平整度數(shù)值為4.8cm;而地表10cm范圍為78.2%；全耕層碎土率的平均數(shù)值為75.5%。優(yōu)化設(shè)計之后的深松整地機在應(yīng)用中具有良好的性能，各項指標(biāo)均良好；通過優(yōu)化設(shè)計之后的深松整地機進(jìn)行農(nóng)業(yè)作業(yè)之后的土壤剖面近似于倒三角型，可以有效的保持水分，為農(nóng)作物根系生長奠定了基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

通過對農(nóng)機作業(yè)中深松整地機的優(yōu)化設(shè)計及田間試驗探究的分析可以了解到，在新疆昌吉州木壘縣中綜合實際狀況系統(tǒng)分析，對深松整地機進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，可以提升深松整體機的各項性能，有效地改變深松機作業(yè)中的堵塞以及功耗大等問題，對于土壤通透性的改善，蓄水能力的增強有著較為顯著的作用，可以在根本上增強農(nóng)作物的產(chǎn)量，這對于提升新疆昌吉州木壘縣的經(jīng)濟(jì)效益有著積極的作用與價值。