第七章 保護(hù)地和田間管理機(jī)械第一節(jié)概述隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，如何提高土地的利用率及如何提高土地單位面積的產(chǎn)量越來越受到人們的重視，加強土壤保護(hù)及作物田間管理已成為豐收增產(chǎn)的重要措施，新的耕作栽培制度不斷地取代傳統(tǒng)的耕作栽培制度，保護(hù)地和田問管理機(jī)械得到了發(fā)展。本章將主要介紹地膜覆蓋機(jī)、中耕機(jī)、開溝機(jī)等田間作業(yè)機(jī)具的類型、結(jié)構(gòu)特點和工作原理等。 地膜覆蓋是一項新的保護(hù)地面的栽培技術(shù)。它是把厚度只有00120015mm的塑料薄膜，用人工或機(jī)械的方法緊密地覆蓋在作物的苗床(畦或壟)表面，以達(dá)到增溫、保墑、護(hù)根、保苗、抑制雜草滋生、促使作物早熟增產(chǎn)的目的。 農(nóng)作物在苗期生長過程中，需要進(jìn)行作物行間除草、松土、問苗及對作物根部進(jìn)行培土等田間管理作業(yè)，這些作業(yè)通常稱之為中耕。中耕的目的是及時改善土壤狀態(tài)，蓄水保墑，消滅雜草，為作物生長發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。 第二節(jié) 地膜覆蓋機(jī) 一、地膜覆蓋的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求 地膜覆蓋栽培是在50年代隨著農(nóng)用塑料薄膜的產(chǎn)生而興起的一項先進(jìn)農(nóng)藝。地膜覆蓋不僅可以提高地溫、阻止土壤水分蒸發(fā)，還能防止雨水沖刷和土壤板結(jié)，使土壤保持疏松狀態(tài)。這既有利于作物根系的發(fā)育和深扎，又為好氣性微生物創(chuàng)造了適宜的環(huán)境，從而促進(jìn)土壤中的有機(jī)物和腐植質(zhì)分解，為農(nóng)作物豐產(chǎn)提供良好的基礎(chǔ)，這也是地膜覆蓋能增產(chǎn)的主要原因。 地膜覆蓋的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求是： 1良好的整地筑畦質(zhì)量，畦表層土壤盡量細(xì)碎，畦形規(guī)整(以橫斷面呈龜背形為佳)。 2薄膜必須緊貼畦面且不得被風(fēng)吹跑。 3薄膜質(zhì)量要好，厚度適中(以0012O015mm為佳)。 4薄膜盡量繃緊覆蓋泥土要連續(xù)、均勻。 5耕整地后，越早覆蓋其效果越好。 二、地膜覆蓋機(jī)的類型及一般構(gòu)造 由于地膜覆蓋栽培技術(shù)的推廣和應(yīng)用，地膜覆蓋機(jī)械化的發(fā)展非常迅速，機(jī)械鋪膜與人工鋪膜相比具有以下優(yōu)點： (1)機(jī)械鋪膜畦面整齊光滑、鋪得嚴(yán)、貼得緊、壓得實。 (2)作業(yè)連續(xù)性強。可在五、六級風(fēng)的條件下照常作業(yè)，而人工鋪膜在四級風(fēng)時就不好作業(yè)。 (3)效率高。大中型拖拉機(jī)牽引的地膜覆蓋機(jī)可提高工效5060倍；小型拖拉機(jī)牽引的地膜覆蓋機(jī)可提高工效25倍左右；人畜力牽引的地膜覆蓋機(jī)提高工效15倍左右。 (4)可降低作業(yè)成本，具有明顯經(jīng)濟(jì)效益。 目前我國各地研制的各種類型地膜覆蓋機(jī)具已達(dá)四十多種，名稱繁多，型號各異，尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但其工作原理和使用方法基本相同。按動力方式不同分為人力式、畜力式和機(jī)動式三種類型。按完成作業(yè)項目可分為單一地膜覆蓋機(jī)、作畦地膜覆蓋機(jī)、播種地膜覆蓋機(jī)、旋耕地膜覆蓋機(jī)和地膜覆蓋播種機(jī)等五大類。 1地膜覆蓋機(jī)的一般構(gòu)造典型的地膜覆蓋機(jī)主要由下列部件組成。旋耕部分：用以保證整地質(zhì)量，使土壤細(xì)碎。整形部分：用以保證畦形尺寸符合農(nóng)藝要求，它一般由三塊鋼板組裝而成，其畦寬、畦高均可調(diào)整。膜輥裝卡部分：具有彈性頂銷，使膜輥裝卡簡便，轉(zhuǎn)動靈活。壓膜部分：其作用是將膜展平，拉緊并與畦面貼嚴(yán)，該裝置一般為泡沫塑料壓膜輪或橡膠壓膜輪。覆土部分：其作用是將膜邊用土壓緊，一般為圓盤覆土器或鏵式覆土器。由于功能及作業(yè)方式的不同，地膜覆蓋機(jī)的結(jié)構(gòu)又有些不同。 (1)單一地膜覆蓋機(jī)該機(jī)主要由機(jī)架、懸掛裝置、開溝器、掛膜架、壓膜輪和覆土器等部件組成(圖71)。工作時能在已耕整成畦的田地上一次完成開溝、覆膜、覆土等作業(yè)。 (2)作畦地膜覆蓋機(jī)該機(jī)是在單一地膜覆蓋機(jī)上增添作畦和整形裝置(圖72)。作業(yè)時可在已耕整過的田地上可一次完成作畦、整形、覆膜及覆土等多項作業(yè)。 (3)播種地膜覆蓋機(jī)將定型的播種機(jī)和地膜覆蓋機(jī)有機(jī)組合為一體，在已耕整田地能一次完成播種、鎮(zhèn)壓和覆膜作業(yè)。 (4)旋耕地膜覆蓋機(jī)該機(jī)集旋耕、作畦、整形、覆膜及覆土于一體的復(fù)式作業(yè)機(jī)具，適用于覆膜后打孔播種和孔上蓋土作業(yè)。 圖7一1人畜力地膜覆蓋機(jī) 1機(jī)架2地膜卷芯軸3手柄4球面圓盤開溝器5塞膜輪 6球面圓盤覆土器 圖7一2作畦地膜覆蓋機(jī) 1懸掛裝置2機(jī)架3擋土板4覆土器5壓膜輪6展膜機(jī)構(gòu)7掛膜架8鎮(zhèn)壓器 9開溝器10整形板1收土器 (5)地膜覆蓋播種機(jī)這種機(jī)型是先覆膜然后在膜上打孔播種并在孔上蓋土。出苗后不需人工放苗省工安全，能保證苗齊、苗壯、苗全，適用于大面積地膜覆蓋播種作業(yè)(圖7 3)。 2地膜覆蓋機(jī)的工作原理地膜覆蓋機(jī)的類型及構(gòu)造不盡相同，但其工作原理基本相同。如圖72所示，覆蓋地膜前，先將地膜覆蓋機(jī)下降到工作高度，拉出一部分地膜埋好，起步后，在拖拉機(jī)的牽引下，收土器將地表耕整過的松軟土由畦兩側(cè)向中間推移，形成地壟。人字形整形板將地壟土分向兩側(cè)，形成畦面并將畦面抹平。開溝器按畦寬要求在畦兩側(cè)將土外翻，開出地膜溝。鎮(zhèn)壓器將畦面壓實，把土塊壓碎，壓不碎的土塊及石頭等硬物壓入畦面土中，為覆膜提供良好條件。擺動式掛膜架的擺動臂將膜挾住，隨膜卷變細(xì)而向下移動，使膜卷始終沿畦面向前滾動，防止作業(yè)時風(fēng)吹進(jìn)入膜下。展膜機(jī)構(gòu)靠重力緊壓在膜上向前滾動，將膜縱向拉緊疏平，消除皺褶并起防風(fēng)作用。壓膜輪將地膜兩邊壓入地膜溝，防止風(fēng)從兩側(cè)吹入膜下，其側(cè)向力將膜橫向拉緊。覆土犁鏵將向內(nèi)翻土壓在展開、的地膜兩邊，將地膜埋好。擋土板將有效地控制覆土不拋向畦面深處，從而保證采光面寬度，致此，全部覆膜作業(yè)完成。 圖7-3地膜覆蓋播種機(jī) 1主梁2肥料箱3座位4薄膜 5點播滾筒6蓋土輪7覆土圓盤 8展膜輪9鋪膜輥10鎮(zhèn)壓滾11開溝圓盤12滑刀式施肥器13框架 三、覆膜原理及固膜方式 地膜覆蓋機(jī)的工作質(zhì)量好壞主要取決于覆膜的質(zhì)量和薄膜的固定程度。地膜覆蓋機(jī)利用壓膜輪將塑料薄膜緊貼在畦面上，其工作原理如圖7-4所示。工作時壓膜輪行走在畦兩側(cè)斜面下部，壓力P被分解為N及R，薄膜在R力的作用下于橫向被緊貼在畦上；同時由于放膜架的回轉(zhuǎn)阻力，使薄膜在縱向被拉緊，于是隨著機(jī)器的前進(jìn)使薄膜緊貼在畦面上。壓膜輪也可以是圓柱形，表面采用泡沫塑料或其它軟性材料，利用其在壓力下的變形來與畦側(cè)貼合，同時又可防止損傷薄膜。 圖74壓膜輪工作原理 1壓膜輪2地膜3畦面4畦溝 就地膜覆蓋機(jī)本身來說，除因性能和功能其結(jié)構(gòu)有所不同外，在結(jié)構(gòu)上差別最大的是薄膜固定裝置。它的功用是將壓膜輪形成的薄膜張緊狀態(tài)固定下來且使之不易被風(fēng)吹走。薄膜固定方式有三種(圖75)，即覆土、嵌膜和繩索壓邊。覆土固定方式使用圓盤或犁鏵首先開溝起土，將土向外翻，壓膜輪將薄膜兩側(cè)邊壓在溝內(nèi)，并將薄膜繃緊于畦面，然后由圓盤、犁鏵或覆土板將起土部件起出的土覆入溝內(nèi)壓住薄膜。前面所介紹的幾種類型的地膜覆蓋機(jī)均屬覆土固膜方式。由于這種固膜方式使用的是傳統(tǒng)的工作部件，且對筑畦質(zhì)量要求不高所以被廣泛采用。嵌膜式固膜法系利用嵌膜輪將薄膜兩側(cè)邊直接壓入畦側(cè)土中。這種方法工作部件少，工作阻力小，而且在嵌膜的同時薄膜被繃緊，因此對壓膜輪的要求不高，只需能壓住膜即可；但嵌膜固定對筑畦質(zhì)量要求高，同時農(nóng)藝上對其是否影響作物生長尚有一定爭論。繩索壓邊有點類似縫紉，但只有面線而無底線，繩索被插入土中一定深度從而將薄膜縫在地上。此法的優(yōu)點是除膜方便，只要將繩子從土中抽出即可將薄膜揭除；但其機(jī)構(gòu)復(fù)雜，故國產(chǎn)地膜覆蓋機(jī)均未采用。 圖75地膜固定方法 1覆蓋泥土2地膜3溝底4繩索 第三節(jié)中耕機(jī) 一、中耕的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求 中耕除草是我國農(nóng)業(yè)精耕細(xì)作的重要環(huán)節(jié)之一，其主要目的是及時改善土壤狀況，蓄水保墑，消滅雜草，提高地溫，促使有機(jī)物的分解，為農(nóng)作物的生長發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。中耕作業(yè)的內(nèi)容主要包括作物的行間除草、松土、培土和間苗。中耕作業(yè)可分為全面中耕和行間中耕兩類。全面中耕是指休閑地和冬耕地春播前的除草及松土保墑工作。因我國休閑地少，很少進(jìn)行全面中耕。行間中耕作業(yè)主要包括：松土、除草、間苗和培土等。根據(jù)作物生長過程的不同要求，有時著重除草，有時著重于松土，有時則需要同時完成除草、松土和培土等多項作業(yè)。 中耕作業(yè)的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求如下： 對于行間中耕的要求是：除凈雜草不傷及幼苗，表土松碎且不傷害作物根系；土壤位移要小，以利于保墑；中耕機(jī)能滿足不同行距的要求，中耕深淺一致。調(diào)節(jié)方便，行走直，不擺動，仿形性好。 對于全面中耕的要求是：能夠除盡雜草，松碎表土，不漏耕；不堵塞。 二、中耕機(jī)的類型及一般構(gòu)造 中耕機(jī)的種類很多，按動力可分為人力、畜力和機(jī)力三種類型。機(jī)力中耕機(jī)又根據(jù)與拖拉機(jī)的連按形式分為牽引式、懸掛式和直連式三種。按工作條件可分為旱地中耕機(jī)和水田中耕機(jī)兩大類。按工作性質(zhì)可分為全面中耕機(jī)、行間中耕機(jī)、通用中耕機(jī)、間苗機(jī)等類型。此外還有播種中耕通用機(jī)、中耕培土機(jī)及中耕施肥機(jī)等。按工作部件的工作原理可分為鋤鏟式中耕機(jī)和回轉(zhuǎn)式中耕機(jī)兩類。 圖76 2BZ-46型播種中耕通用機(jī)中耕狀態(tài) 1地輪2懸掛架3方梁4平行四連桿 仿形機(jī)構(gòu)5仿形輪縱梁6雙翼鏟7單翼 鏟8仿形輪 傳統(tǒng)的行間中耕機(jī)的工作部件是單、雙翼鏟、松土鏟及壁式培土鏟等，均屬于直線運動的被動工作部件。它們具有結(jié)構(gòu)簡單、能量消耗低等優(yōu)點，在土壤條件較好的情況下能滿足農(nóng)藝要求。但在粘重土壤、澆水后的板結(jié)地塊及雜草較多的地塊則很難達(dá)到農(nóng)藝要求。驅(qū)動式中耕機(jī)的工作部件與旋耕機(jī)的刀齒相似，刀滾按行分組排列。驅(qū)動式旋轉(zhuǎn)工作部件與鋤鏟式工作部件相比，其優(yōu)點是：碎土性能好，不易纏草，耕后地表平整，適用于粘性土壤。 1旱地中耕機(jī) 目前我國北方地區(qū)普遍采用播種中耕通用機(jī)，它具有中耕、中耕追肥、中耕培土及播種施肥四種技術(shù)狀態(tài)，可大大提高機(jī)器的利用率。現(xiàn)以2BZ一46型播種中耕通用機(jī)的中耕狀態(tài)為例，來說明行問中耕機(jī)的一般構(gòu)造(圖76)。 中耕狀態(tài)主要用于除草和松土。中耕機(jī)由機(jī)架和中耕單組兩部分組成。每個中耕單組由一組中耕部件和一個仿形輪組成，并通過四桿仿形機(jī)構(gòu)與機(jī)架(主梁)相連接。由于單組仿形，所以對地面不平的仿形效果好。在機(jī)架主梁上裝有懸掛架和行走輪。 2水田中耕機(jī)水田中耕是水稻增產(chǎn)的重要措施，其作用是消滅雜草，松土爛泥，以促進(jìn)水稻生長。水田中耕是在秧苗返青、分蘗初期到封行前的禾稈拔節(jié)期間進(jìn)行的。中耕時間及次數(shù)應(yīng)根據(jù)水稻品種特性、土壤質(zhì)地、氣候條件及雜草生長情況而定，一般需進(jìn)行三次行間中耕，中耕深度為26cm。 目前我國研制的水田中耕機(jī)類型很多，較常見的一種類型是工作輪驅(qū)動型水稻中耕機(jī)，其工作部件為回轉(zhuǎn)臥式除草輪(圖77)。 圖77驅(qū)動型水稻中耕機(jī) 1除草輪2錐齒輪箱3傳動軸4減速器5離合器6.發(fā)動機(jī) 7扶手8停車按扭9-油箱10.支承限深板 驅(qū)動型水稻中耕機(jī)一般由發(fā)動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、工作部件、限深支承板及操縱部分等組成。該機(jī)型的工作部件為臥式除草輪，輪上裝有中耕齒，輪齒直徑為360420cm。工作輪上裝有68排中耕齒，每排34齒。各除草輪上和同一除草輪上各排中耕齒均為交錯排列，以提高中耕機(jī)的行走均勻性和除草效果。中耕齒有弧形齒、球面弧形齒、蒲滾式直齒和弧形刀齒等形式。除草輪轉(zhuǎn)速一般為120140rmin。 驅(qū)動型水稻中耕機(jī)是采用小型動力驅(qū)動中耕除草輪對地面產(chǎn)生滾壓和一定的滑移量來進(jìn)行中耕除草作業(yè)的。 三、中耕機(jī)的工作部件 中耕機(jī)的工作部件為鋤鏟式和回轉(zhuǎn)式兩種類型。其中鋤鏟式應(yīng)用較廣，按作用可分為： 除草鏟、松土鏟和培土器三種類型。 1除草鏟 除草鏟主要用于行間第一、二次中耕除草作業(yè)，起除草和松土作用。它可分為單翼鏟、雙翼鏟和通用雙翼鏟三種形式(圖78)。 單翼鏟主要用于作物早期除草作業(yè)，工作深度一般不超過6cm。單翼除草鏟由水平鋤鏟和豎直護(hù)板兩部分組成(圖78a)。鋤鏟用于鋤草和松土，護(hù)板用于防止土塊壓苗，因而可使鋤鏟安裝位置靠近幼苗，增加機(jī)械中耕面積。護(hù)板下部有刃口，可防止掛草堵塞。單翼除草鏟有左翼鏟和右翼鏟兩種類型，中耕時要對稱安裝分別置于幼苗的兩側(cè)。 圖78除草鏟的類型 (a)單翼除草鏟 (b)雙翼除草鏟 (c)雙翼通用鏟 雙翼除草鏟(圖78b)作用與單翼除草鏟相同，工作深度8cm。除草作用強而松土作用較弱。其特點是入土角和碎土角都很小，它一般由雙翼鏟刀和鏟柄組成。工作時常與單翼除草鏟組合用于中耕作物的行間耕作。 雙翼通用鏟(圖78c)則有較大的入土角a和碎土角，因而可以兼顧除草和松土兩項作業(yè)，工作深度可達(dá)812cm，結(jié)構(gòu)與雙翼除草鏟基本相同。 除草鏟的主要參數(shù)包括鏟的翼張角，碎土角和入土角等。 翼張角是指除草鏟鏟刃與機(jī)組前進(jìn)方向在水平面內(nèi)的夾角。翼張角的大小是根據(jù)除草鏟工作時草根能沿刃口進(jìn)行滑切而又不纏草的原則來確定的。 設(shè)為草根與鏟刃的摩擦角，工作時，P為土壤及草根對鏟刃的反作用力(圖79)，該力可分解為沿鏟刃的分力T和對刃口的正向壓力N。其中T使草根向后滑移，F(xiàn)為阻止草根向后滑移的摩擦力，因此有： 圖7-9翼張角的確定 要使草根能沿鏟刃口向后滑移，則必須TF即 或 故 根據(jù)試驗，一般雜草對金屬刃口的摩擦角約為45o，故有45 o又因土壤質(zhì)地不同，也直接影響草根的向后滑移。所以)，角還應(yīng)根據(jù)土壤狀況加以修訂，為了保證刃口具有較好的滑切性能，除草鏟的翼張角一般取為30 o35 o左右。角過小易使草根輕易滑出刃口而無法切斷，過大則增加工作阻力，因此，粘重土壤中應(yīng)選小值，砂質(zhì)土中可稍大些。 碎土角和入土角的大小，應(yīng)按照保證土壤疏松又不將底層土翻到地表層的要求來選擇。碎土角在砂土中可取18 o20 o；在中質(zhì)壤土可取22 o30 o，在重粘土中可取25 o42 o粘重土壤采用較大值，是為了使土壤松散，但也不易過大，過大就會加劇上、下土壤層的混亂。入土角的大小將影響除草鏟的切土阻力，“愈小愈省力，但入土深度也愈 淺。單翼鏟入土角一般為23 o35 o；雙翼鏟入土角一般為9 o6 o 圖7-lO松土鏟的類型 (a)箭形松土鏟 (b)尖頭松土鏟(c)鑿形松土鏟 (d)鏵式松土鏟 2松土鏟松土鏟主要用于 中耕作物的行間松土，它可使土壤，疏松但不翻轉(zhuǎn)，松土深度可達(dá)1620cm。松土鏟由鏟頭和鏟柄兩部分組成。鏟頭為工作部分，它的種類很多，常用的有鑿形松土鏟、箭形松土鏟、鏵形松土鏟和尖頭松土鏟等類型(圖710)。 (1)箭形松土鏟鏟尖呈三角形，工作面為凸曲面，耕后土壤松碎，溝底比較平整，阻力比較小，應(yīng)用比較廣泛。 (2)尖頭松土鏟鏟尖單獨制成，兩頭開刃，磨損后易于更換，可調(diào)頭使用。 (3)鑿型松土鏟松土鏟的鏟尖呈鑿形，鏟尖與鏟柄為一整體，也可將鏟柄與鏟尖分開制造，再用螺栓連接，便于磨后更換。鑿形松土鏟的寬度較窄，它是利用鏟尖對土壤作用過程中產(chǎn)牛的扇形松土區(qū)來保證松土寬度，工作深度可認(rèn)1 820cm。 圖7一ll雙壁式曲面培土器 1鏟柱2右培土壁3右調(diào)節(jié)臂4左調(diào)節(jié)臂5左培土壁6鏟尖 7鏟胸 (4)鏵式松土鏟鏟尖呈三角形，工作曲面為凸曲面，與箭形松土鏟相似，只是翼部向后延伸得比較長。這種松土鏟只適于東北壟作地第一次中耕松土作業(yè)，應(yīng)用不太廣。 3培土器培土器主要用于中耕作物的根部培土和開溝起壟。按工作面的類型可分為曲面型培土器和平面型培土器兩類。 (1)曲面型培土器它一般由鏟尖、鏟胸、左右培土壁和鏟柄等組成(圖7-11)。該培土器的左右曲面培土壁開度可調(diào)，以適應(yīng)不同壟溝尺寸的作業(yè)要求。作業(yè)時可使行間土壤松碎，翻向兩側(cè)，完成培土或開溝工作。這種培土器工作阻力小，常用于北方平原旱作地區(qū)。 圖7一12平面鏵式培土器 1三角犁鏟2分土板3鏟柄4調(diào)節(jié)板5固定銷6培土板 (2)平面型培土器它由三角形鏵、分土板和兩個培土板組成(圖712)。兩個培土板左右對稱配置，開度可調(diào)，特別適于東北垅作地區(qū)的作物中耕培土作業(yè)。由于鏟胸(分土板)和培土板均為平面，故稱平面型培土器。 四、工作幅寬的選擇及鋤鏟的配置 1工作幅寬的選擇確定中耕機(jī)的工作幅寬時，應(yīng)考慮與其相配套的拖拉機(jī)的牽引力。即中耕機(jī)的總工作幅寬和配套拖拉機(jī)的功率相適應(yīng)，總幅寬過大，拖拉機(jī)將無法牽引；總幅寬過小，又不能充分發(fā)揮拖拉機(jī)的牽引力。通常可按下式確定中耕機(jī)的工作幅寬B： 式中P拖拉機(jī)的牽引力(N)； k中耕機(jī)的單位工作幅寬的阻力，即中耕比阻(Nm)，見表71。 當(dāng)估算中耕機(jī)的牽引阻力P時，可以用下式確定： 全面中耕機(jī)： 行間中耕機(jī)： 式中e護(hù)苗帶寬度(m)，見表72； m中耕行數(shù)。 表7一l 中耕作業(yè)土壤單位阻力 工作類別及工作部件類型 中耕深度 a(cm)單位幅寬阻力 k(Nm)用除草鏟進(jìn)行休閑地和行間中耕 6810128010090l30110170lSO210工作類別及工作部件類型 中耕深度 a(cm)單位幅寬阻力 k(Nm)休閑地中耕 用彈性鏟柄的松土鏟 用桿式工作部件 1012810180200180230用剛性鏟柄的窄松土鏟進(jìn)行深松土 14161820300380380480用旋轉(zhuǎn)工作部件進(jìn)行表層松土 891001lO在已耕地上對作物培土或開溝(一個培土器的阻力)10124050表72幾種工作部件護(hù)苗帶e的參考數(shù)值 耕深 工作部件類型 (cm)單翼鏟 雙翼鏟 松土鏟 施肥開溝器 46810121416206889911一 81010121241416 101312151417161918222225 1215l5l81720192223252中耕鋤鏟的配置 中耕機(jī)在進(jìn)行全面中耕時，應(yīng)不漏耕、不重耕、不被雜草和土塊堵塞；在進(jìn)行行間中耕時，應(yīng)不損傷作物植株。為達(dá)到上述要求，中耕鋤鏟常配置成兩列，并使前后列保持一定的距離。在計算相鄰鋤鏟之間的距離時，要保證在工作部件作用下，土壤變形區(qū)域有若干的重疊量。因此鋤鏟的前后，左右之間的距離，應(yīng)根據(jù)中耕鋤鏟產(chǎn)生的土壤變形影響區(qū)的狀況來確定。 圖713為土壤變形區(qū)的邊界立體圖。ABEF是與鋤鏟法線成角的平面，ADE和BCF是與鋤鏟幅寬所限定的垂直面呈2角度的平面。由圖714得： 圖713土壤變形區(qū)界限立體圖 圖714土壤變形區(qū)的界線 式中 b1變形區(qū)域的寬度； b鋤鏟的工作幅寬； a中耕作業(yè)深度； 土壤對金屬的摩擦角，可取25o； 兩側(cè)破裂面間的夾角，可取50 o； 鋤鏟的入土角。 上式說明變形區(qū)域的寬度與所耕土壤的類型，中耕作業(yè)深度及鋤鏟的入土角等因素有關(guān)。 鋤鏟前面的影響范圍l可由下式確定： 式中l(wèi)o 鋤鏟的伸出長度。 根據(jù)以上分析，并結(jié)合中耕作業(yè)的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求，對中耕鋤鏟的配置可提出以下幾點原則： (1)松土鏟的橫向配置(715a)在排成兩列的情況下應(yīng)符合： 式中B1同一列的兩個相鄰鋤鏟中心線的距離。 (2)松土鏟的縱向配置應(yīng)符合： 式中L前后列鏟尖距。 (3)除草鏟的配置采用與松土鏟相同的原則，但在橫向必須有一定的重疊b，防止漏耕。重疊量可按下式計算(圖715b)： 式中中耕機(jī)前進(jìn)時的偏角。 (4)配置行間中耕機(jī)鋤鏟時還必須保留一定寬度的護(hù)苗帶S，以免中耕時傷及幼苗。護(hù)苗帶的寬度因作物生長和根系的發(fā)育情況以及中耕機(jī)的操向機(jī)構(gòu)是否靈敏而定。 第四節(jié)開溝機(jī) 一、開溝機(jī)的功用、特點及類型 開溝機(jī)主要用于開掘排灌渠道，也可用于植樹造林時開掘帶狀植樹溝是實現(xiàn)農(nóng)田水利化和田間管理機(jī)械化的重要機(jī)具，在北方旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，利用各種類型的開溝機(jī)進(jìn)行開溝作業(yè)，排水灌溉，防澇抗旱。在南方水田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域，田間開小溝排水，降低地下水位，是奪取三麥、油菜和綠肥等作物高產(chǎn)的重要措施，小形開溝機(jī)越來越受到廣大農(nóng)民的歡迎。 圖715 中耕鋤鏟的配置 (a)松土鏟 (b )除草鏟 開溝機(jī)按工作部件和工作原理的不同，可分為鏵式開溝犁和旋轉(zhuǎn)式開溝機(jī)兩大類。按與拖拉機(jī)的掛結(jié)方式分為牽引式、懸掛式和直連式三種類型。 圖716開溝機(jī) 1犁體2調(diào)節(jié)絲桿3牽引梁4牽引臂5牽引連接裝置6限深輪 二、鏵式開溝機(jī) 1、一般結(jié)構(gòu)及工作原理 鏵式開溝機(jī)如圖716所示，通過牽引連接裝置即可實現(xiàn)開溝機(jī)與拖拉機(jī)的連接，又可對開溝犁體進(jìn)行水平方向的調(diào)整和開溝深度調(diào)整，升降調(diào)節(jié)絲桿和限深輪起穩(wěn)定開溝深度、調(diào)整入土角和運輸支承作用。 開溝機(jī)工作時，前面的犁鏵起土，分土板把土推翻到兩側(cè)，形成如圖717所示的符合農(nóng)藝要求的溝型。開溝犁體是開溝機(jī)的關(guān)鍵性工作部件，不但決定開溝的質(zhì)量而且對開溝機(jī)的動力性能和經(jīng)濟(jì)性能影響也很大。開溝機(jī)犁體的主要參數(shù)如圖718所示。 2犁體的主要參數(shù)犁體的最大寬度B。的大小取決于溝渠斷面頂邊寬度B的大小。 犁體最大高度Hmax可用下式計算： 式中a開溝寬度； H犁體脛刃線高度，H=h。 犁體工作曲面的設(shè)計主要采用試修法和水平直元線幾何作圖法。 3鏵式開溝機(jī)的牽引阻力鏵式開溝機(jī)的牽引阻力一般由犁體工作阻力的縱向水平分力和行走輪的滾動阻力組成，一般可根據(jù)下式粗略估算： 圖717溝形斷面 圖7一18開溝犁體的主要參數(shù) 式中k挖掘比阻(Ncm2)，其值與犁體曲面參數(shù)、挖深、前進(jìn)速度等參數(shù)及土 壤質(zhì)地有關(guān)系。荒地一般為kw=118196，熟地一般用kw= 4998； A挖掘截面積(cm2)。 三、旋轉(zhuǎn)盤式開溝機(jī) 旋轉(zhuǎn)盤式開溝機(jī)按齒盤數(shù)量可分為單圓盤式和雙圓盤式兩種，其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，現(xiàn)以1KSQ一35A25型單盤旋轉(zhuǎn)開溝機(jī)為例說明旋轉(zhuǎn)盤式開溝機(jī)的一般結(jié)構(gòu)和工作原理(圖719)。 該機(jī)為直接連接前置式單圓盤開溝機(jī)，與手扶拖拉機(jī)配套，適合于砂粘土地區(qū)麥子、油菜、綠肥等旱地開溝，可一次完成切土、拋土、碎土、覆蓋等工序。 工作時，手扶拖拉機(jī)動力通過發(fā)動機(jī)皮帶輪向兩路傳遞：一路經(jīng)三角帶、開溝機(jī)離合器和齒輪帶動刀盤轉(zhuǎn)動，刀盤上的直角犁刀和梯形犁刀便對土壤進(jìn)行銑削和拋撒，由分土板導(dǎo)向分土，通過操縱機(jī)構(gòu)控制刀盤的轉(zhuǎn)動與停止；另一路通過三角帶使行走皮帶輪與手扶拖拉機(jī)的離合器相聯(lián)接，通過拖拉機(jī)離合器來控制整機(jī)的行走與停止，從而完成開溝作業(yè)。 四、立軸螺旋開溝機(jī) 立軸式螺旋開溝機(jī)由開溝器、機(jī)架、刮泥板、檔土柵等組成(圖720)。開溝部件為直接安裝在一根直立軸管上的兩組螺旋刀片，集立銑、軸向提升、螺旋葉片慣性拋射等原理于一身，使開溝過程中的切削、提升和拋撒一次完成。工作時，碎土塊呈條狀沿螺旋線導(dǎo)向兩面拋落。 圖719 1KSQ-35A25型開溝機(jī) 1分土板2皮帶防護(hù)罩3張緊輪4操縱機(jī)構(gòu) 5機(jī)架6齒輪箱7刀盤8限深輪 圖720螺旋丹溝機(jī) l、4三角帶2附加帶盤3螺栓 5開溝器6螺旋刀具排檔桿7機(jī)架 8開溝器撐桿9尾輪10擋土柵 11刮泥板 五、松土暗溝機(jī)(鼠道犁)農(nóng)田排水分明渠排水與暗渠排水。暗渠排水與明渠排水相比具有下列優(yōu)點：1地下水位下降速度快；2使深層土壤的通氣性得到改善，可提高土壤溫度及改良土壤結(jié)構(gòu)；3改善犁底層的透水透氣性能，又不會使下層生土翻到耕作層內(nèi)，防漬效果好；4可提高土地利用率。暗渠排水主要采用暗管排水與暗溝排水(或鼠道排水)，鼠道是不需襯砌的地下排水道，施工時不用開溝，直接利用暗溝機(jī)(又稱鼠道犁)擠壓土壤而成。它的特點是施工速度快，造價低，特別是在地面坡度小，透水性差的重粘土地區(qū)和水旱輪作區(qū)，利用暗溝機(jī)進(jìn)行暗溝排水