某型水稻快速覆膜機(jī)械工作裝置設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u摘要 4Abstract 51引言 61.1研究背景 61.2研究目的和意義 61.3地膜覆蓋機(jī)的類型和主要性能特點(diǎn) 72設(shè)計(jì)參數(shù)選擇與機(jī)型比較 82.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 82.2現(xiàn)有機(jī)型的綜合比較 932BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)設(shè)計(jì) 103.1機(jī)器的總體結(jié)構(gòu) 103.2結(jié)構(gòu)組成和工作原理 103.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 114覆膜機(jī)構(gòu)工作部件的設(shè)計(jì) 154.1整地裝置的設(shè)計(jì) 154.2開溝器的設(shè)計(jì) 154.3掛膜裝置的設(shè)計(jì) 174.4壓膜輪的設(shè)計(jì) 195結(jié)論 22 23 24

摘要關(guān)鍵詞：

Abstract□□Withthecontinuousadvancementoftechnology,thetechniqueofdirectricesowingwithmulchingunderdryfarmingconditionshasprogressivelydeveloped,particularlyevidentinresearchconductedinplaceslikeShiyaninHubeiandYinchuaninGansu,showcasingtheextensivepotentialforitswidespreadapplication.Thisstudyprimarilyfocusesonthedesignandimprovementofthericemulchingseeder,especiallythe2BF-1400model,whichintegratestillage,seeding,andmulchingintoasingleoperation,significantlyenhancingoperationalefficiencyandreducinglaborrequirements.Theresearchexploresthestructuralcompositionandworkingprinciplesoftheseeder,includingthedesignofkeycomponentssuchasthetillagedevice,trencher,mulchingattachment,film-pressingwheel,andcoveringimplement,aswellasthetechnicalrequirementsandperformanceoptimizationofthesecomponents.Additionally,throughcomparativeanalysisofvarioustypesofmulchingmachinery,correspondingdesignimprovementmeasuresareproposedtoadapttodifferentfarmingconditionsandincreaseoperationaladaptability.Thestudyemphasizestheimportanceofplasticfilmforinsulationandmoistureretentionanditssignificanceinraisingsoilandwatertemperature,reducingweeds,anddecreasingtheamountofherbicidesused.Theinnovationsofthisresearchincludeenhancedprecisionandefficiencyofmulchingandseeding,reducedoperationalcosts,andstrongeradaptability,whichcontributetopromotingdryfarmingofriceandprovidingrobusttechnicalsupportforthemechanizationofagriculturalproduction.Keywords：Rice;MulchingSeeder;DryFarmingTechnology;AgriculturalMachinery

1引言1.1研究背景水稻作為全球重要的糧食作物，尤其在亞洲，對(duì)食品安全和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著核心作用。中國作為世界上最大的水稻生產(chǎn)國，其水稻種植面積和產(chǎn)量均占據(jù)世界的重要位置。1998年數(shù)據(jù)顯示，中國的水稻種植面積達(dá)到31000千公頃，占國內(nèi)糧食播種面積的27%，產(chǎn)量達(dá)到2億噸，占國內(nèi)糧食總產(chǎn)量的39%。隨著人口的持續(xù)增長和耕地資源的相對(duì)減少，提高水稻生產(chǎn)的效率和產(chǎn)量，減少生產(chǎn)成本，已成為亟需解決的問題。在過去幾十年中，水稻生產(chǎn)的機(jī)械化水平有了顯著的提升，特別是在播種和收獲環(huán)節(jié)。機(jī)械化不僅大幅度提高了生產(chǎn)效率，還改善了作業(yè)條件，減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。然而，水稻的機(jī)械化水平與小麥、玉米等其他主要糧食作物相比仍有較大的提升空間。1998年，中國水稻的機(jī)械化播種面積僅占4%，而機(jī)械化收獲面積也僅占10%。這一比例遠(yuǎn)低于小麥的59%和玉米的39%的機(jī)械化播種面積。因此，發(fā)展水稻生產(chǎn)的全程機(jī)械化，特別是在播種環(huán)節(jié)的機(jī)械化，成為提升產(chǎn)量、降低成本的重要途徑。覆膜技術(shù)作為一種有效的農(nóng)業(yè)技術(shù)，通過使用塑料薄膜覆蓋在種植行上，不僅能顯著提高地溫和水溫，保持土壤濕度，還能有效抑制雜草生長，減少病蟲害發(fā)生，從而增加作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。特別是在水稻旱作直播中，覆膜技術(shù)能夠有效利用降雨，減少灌溉需求，提高水稻的抗旱能力，降低水稻對(duì)水資源的依賴。本研究旨在設(shè)計(jì)和優(yōu)化一種新型的水稻覆膜播種機(jī)—2BF─1400型，該機(jī)械能夠整合覆膜、播種等多個(gè)作業(yè)過程，通過改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高覆膜和播種的準(zhǔn)確性與效率，減少作業(yè)成本，適應(yīng)不同的耕作條件。此外，研究還將對(duì)覆膜機(jī)械進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理分析，確保機(jī)械的操作性能和長期穩(wěn)定性，以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)需求。通過本研究，期望能為中國乃至全球水稻生產(chǎn)的機(jī)械化與現(xiàn)代化貢獻(xiàn)力量，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。1.2研究目的和意義本研究的主要目的是設(shè)計(jì)和優(yōu)化2BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)，使其能夠在不同的耕作條件下，有效整合覆膜和播種過程，提高作業(yè)效率，降低生產(chǎn)成本，并增強(qiáng)作物的生長條件。通過對(duì)該機(jī)型的設(shè)計(jì)改進(jìn)，本研究旨在提高覆膜的均勻性和完整性，確保地膜的最優(yōu)利用，同時(shí)，提升播種精度，減少種子浪費(fèi)和提高出苗率。此外，研究還著重于機(jī)械的可操作性和耐用性，以適應(yīng)國內(nèi)外不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，尤其是在水資源有限的區(qū)域，通過覆膜技術(shù)有效保存土壤濕度，增加地溫，從而在非灌溉條件下也能保證水稻的正常生長。研究的意義在于響應(yīng)國家對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的調(diào)整策略，特別是在水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化的背景下，探索和解決傳統(tǒng)種植方式中存在的效率低下和資源浪費(fèi)問題。當(dāng)前，中國水稻生產(chǎn)尚面臨著耕地面積減少和水資源短缺的雙重壓力，傳統(tǒng)的水稻種植方式已難以滿足生產(chǎn)需求，急需通過技術(shù)創(chuàng)新來提高生產(chǎn)力和資源利用率。2BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)的研發(fā)不僅可以提高種植效率，減少人工依賴，還可以在保證增產(chǎn)的同時(shí)，減少環(huán)境負(fù)擔(dān)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色可持續(xù)發(fā)展。1.3地膜覆蓋機(jī)的類型和主要性能特點(diǎn)地膜覆蓋機(jī)械是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中用于提高作物生產(chǎn)效率和減少勞動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)鍵設(shè)備之一，主要用于在作物種植行上自動(dòng)鋪設(shè)地膜，以保濕、保溫、抑制雜草生長及防止病蟲害。從1979年中國首次研制地膜覆蓋機(jī)以來，經(jīng)過多年的發(fā)展和技術(shù)積累，地膜覆蓋機(jī)械已發(fā)展出多種類型，主要包括簡(jiǎn)易覆膜機(jī)、加強(qiáng)型覆膜機(jī)、作畦覆膜機(jī)、旋耕覆膜機(jī)、播種覆膜機(jī)及覆膜播種機(jī)。這些機(jī)型按作業(yè)程序、耕作方式及配套動(dòng)力可以細(xì)分為單一型覆膜機(jī)、復(fù)式作業(yè)機(jī)（旋耕+覆膜）及覆膜播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)，各具特點(diǎn)，滿足不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。單一型覆膜機(jī)主要包括簡(jiǎn)易型、加強(qiáng)型等，它們結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，適合小規(guī)模農(nóng)場(chǎng)使用。這類機(jī)器通常只完成覆膜作業(yè)，需要人工或其他機(jī)械配合進(jìn)行土壤耕作和種植作業(yè)。加強(qiáng)型覆膜機(jī)則在簡(jiǎn)易型的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了機(jī)體強(qiáng)度和工作效率，適合較硬的土質(zhì)或較大的作業(yè)面積。旋耕覆膜機(jī)將旋耕和覆膜兩種作業(yè)整合在一起，通過一次過程完成土壤翻松和覆膜，大大提升了作業(yè)效率和土壤的適作性，這類機(jī)型在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。覆膜播種機(jī)，包括覆膜播種機(jī)和播種覆膜機(jī)，是較為高級(jí)的設(shè)備，能同時(shí)完成覆膜和播種作業(yè)，極大地提高作業(yè)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。這種機(jī)型特別適合大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因?yàn)樗鼈兛梢栽诟材さ耐瑫r(shí)精確控制種子的播放，確保種子與土壤的良好接觸，提高出苗率和作物的最終產(chǎn)量。覆膜播種機(jī)通常具備掛膜、開溝、播種、壓膜和覆土等多個(gè)功能，能在復(fù)雜多變的田間條件下穩(wěn)定工作，展現(xiàn)出高度的自動(dòng)化和精確性。此外，這些機(jī)型的設(shè)計(jì)通?？紤]到了操作的便利性和長期耐用性，以適應(yīng)各種作業(yè)環(huán)境。

2設(shè)計(jì)參數(shù)選擇與機(jī)型比較2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)優(yōu)良的農(nóng)業(yè)機(jī)械需要綜合考慮機(jī)械的性能需求、作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性及操作的便捷性。對(duì)于2BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)，我們基于提高作業(yè)效率和降低成本的目標(biāo)，精心選擇了以下關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)：行距、作業(yè)速度、地膜寬度、配套動(dòng)力、采光面寬度、外形尺寸、幅寬及膜邊入土深度。行距設(shè)置為300mm，以適應(yīng)水稻的種植習(xí)慣及最大化地利用土地資源。作業(yè)速度定在3-5km/h，既保證了作業(yè)效率，也能滿足地膜覆蓋與播種的精確性需求。使用的地膜寬度為1400mm，配合外形尺寸1900x1660x500mm，確保了機(jī)器的穩(wěn)定性及操作的靈活性。選擇18-25hp的配套動(dòng)力足以應(yīng)對(duì)覆膜播種機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要，同時(shí)也考慮到能效比和環(huán)境影響。采光面寬度設(shè)置在1000-1100mm之間，這是為了最大化地利用自然光源，促進(jìn)作物生長。幅寬1200mm與膜邊入土深度30-50mm的設(shè)計(jì)，則主要考慮到作業(yè)過程中地膜的牢固性和防風(fēng)效果，保證在各種氣候條件下地膜的穩(wěn)定性和保護(hù)作物的能力。以下表格總結(jié)了2BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)：表2.1水稻覆膜播種機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)詳細(xì)說明行距300mm作業(yè)速度3-5km/h地膜寬1400mm配套動(dòng)力18-25hp采光面寬1000-1100mm外形尺寸1900x1660x500mm幅寬1200mm膜邊入土深度30-50mm通過精確的設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置，2BF─1400型機(jī)器不僅能夠滿足當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，同時(shí)也具備了良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性，能在不同的地理和氣候條件下進(jìn)行高效的農(nóng)業(yè)作業(yè)。這些參數(shù)的優(yōu)化是基于廣泛的田間測(cè)試和模擬計(jì)算，確保了機(jī)器在實(shí)際操作中的高效性、穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性，為水稻的機(jī)械化覆膜播種提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。2.2現(xiàn)有機(jī)型的綜合比較在開發(fā)2BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)的過程中，進(jìn)行了現(xiàn)有機(jī)型的綜合比較以確定改進(jìn)方向和創(chuàng)新點(diǎn)。比較的機(jī)型主要包括簡(jiǎn)易覆膜機(jī)、加強(qiáng)型覆膜機(jī)、作畦覆膜機(jī)、旋耕覆膜機(jī)、播種覆膜機(jī)以及覆膜播種機(jī)。這些機(jī)型各有特點(diǎn)，但在高效性、穩(wěn)定性和操作便利性等方面存在不同程度的限制。首先，簡(jiǎn)易覆膜機(jī)和加強(qiáng)型覆膜機(jī)主要適用于小規(guī)模種植，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，但其主要局限在于效率不高且覆膜質(zhì)量受土壤條件影響較大，無法適應(yīng)較大面積或土壤硬度較高的田塊。作畦覆膜機(jī)和旋耕覆膜機(jī)則在處理較硬土壤或較大作業(yè)面積方面表現(xiàn)更好，尤其是旋耕覆膜機(jī)，它將旋耕和覆膜兩種作業(yè)整合，效率較高，但設(shè)備成本和維護(hù)成本也相對(duì)較高。播種覆膜機(jī)與覆膜播種機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)播種與覆膜的一體化操作，顯著提高作業(yè)效率，減少勞動(dòng)力需求，但這類機(jī)型的復(fù)雜性和對(duì)操作人員技能要求較高，且初期投資大。在功能整合和技術(shù)應(yīng)用上，2BF─1400型覆膜播種機(jī)設(shè)計(jì)考慮了以上機(jī)型的優(yōu)缺點(diǎn)，采用了高效的覆膜與播種一體化設(shè)計(jì)，強(qiáng)化了機(jī)體結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，對(duì)于地膜的處理，特別增加了自動(dòng)調(diào)整功能，無論在什么土壤條件下都能保持地膜的平整度和緊貼度，顯著提高覆膜質(zhì)量。機(jī)器還配置了高性能的壓膜輪和覆土器，確保地膜在復(fù)雜地形中的牢固性和長期穩(wěn)定性。綜上所述，2BF─1400型機(jī)的設(shè)計(jì)綜合了多種現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，通過技術(shù)創(chuàng)新解決了其他型號(hào)在特定條件下的局限性，提供了一種更為高效、穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)的解決方案。此機(jī)型不僅優(yōu)化了作業(yè)流程，降低了對(duì)操作技能的依賴，同時(shí)也減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)的自動(dòng)化水平，預(yù)期將在水稻生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，特別是適合大規(guī)模商業(yè)農(nóng)場(chǎng)和需要高效節(jié)水作業(yè)的地區(qū)。這種機(jī)型的開發(fā)符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展趨勢(shì)，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。

32BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)設(shè)計(jì)3.1機(jī)器的總體結(jié)構(gòu)2BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)的設(shè)計(jì)是農(nóng)業(yè)機(jī)械化領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)創(chuàng)新，這種機(jī)型在總體結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的高效整合，提高了水稻種植的自動(dòng)化程度。機(jī)器由覆膜部分和播種部分組成，這兩個(gè)主要功能模塊配合密切，保證了作業(yè)的連貫性和一致性。如圖3-1所示，主要工作部件包括行走輪、整地裝置、開溝器、掛膜輪、壓膜輪和覆土器。這些部件協(xié)同工作，共同完成了從土地整理到最終播種的全過程。在結(jié)構(gòu)上，2BF─1400型機(jī)采用了堅(jiān)固的懸掛系統(tǒng)和可靠的連接件，以保證機(jī)械在復(fù)雜地形上的穩(wěn)定性和耐用性。開溝器設(shè)計(jì)用于高效地在土畦兩側(cè)開溝，為地膜的鋪設(shè)提供準(zhǔn)備。掛膜輪則負(fù)責(zé)將地膜從膜卷中均勻地展開并鋪設(shè)在壟上。壓膜輪的設(shè)計(jì)保證了地膜在土壤表面的平整鋪設(shè)并壓入土溝內(nèi)，而覆土器則確保了覆膜邊緣的土壤覆蓋，提升了地膜的抗風(fēng)能力和在田間的穩(wěn)定性。精量點(diǎn)播裝置則在地膜上準(zhǔn)確投放種子，并完成覆土作業(yè)，確保了種子的生長環(huán)境。該機(jī)型能夠配合18-25hp的拖拉機(jī)，進(jìn)行四行同時(shí)作業(yè)，行距調(diào)整為30cm，這樣的設(shè)置旨在滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中水稻種植的標(biāo)準(zhǔn)化要求，提高作業(yè)的適用性和覆蓋率。3.2結(jié)構(gòu)組成和工作原理2BF─1400型水稻覆膜播種機(jī)的設(shè)計(jì)集成了多項(xiàng)作業(yè)功能，其結(jié)構(gòu)組成和工作原理的創(chuàng)新使其在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域中顯得尤為突出。機(jī)器的主要組成部分包括行走輪系統(tǒng)、整地裝置、開溝器、掛膜輪、壓膜輪、覆土器以及精量點(diǎn)播機(jī)等關(guān)鍵部分，每個(gè)部件都是為了實(shí)現(xiàn)更高效率的種植而特別設(shè)計(jì)。行走輪系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保證了機(jī)器在田間的穩(wěn)定移動(dòng)。整地裝置確保土壤被平整地準(zhǔn)備好以適應(yīng)接下來的覆膜作業(yè)。其工作原理可以用下述公式表達(dá)：F其中，F(xiàn)是整地裝置對(duì)土壤施加的力，P是動(dòng)量，t是時(shí)間。力的大小直接影響土壤的整平效果。

開溝器的設(shè)計(jì)則是為了在土鎄中開設(shè)合適寬度和深度的溝槽，以便于地臘的鋪設(shè)。其作業(yè)深度D可以根據(jù)土壤硬度H和開溝器的下壓力F計(jì)算得出:D這里，A是開溝器與土?接觸的面積。

掛膜輪和壓膜輪的工作原理則關(guān)鏈在于如何將地膜均勻而緊密地曋蓋在土壤表面。壓膜輪應(yīng)用下壓力F來壓緊地膜，而掛膜輪則需要確保地膜的張力T適中，使得地膜能夠平展開而不被撕裂。地膜的張力計(jì)算公式如下:T其中，μ是地膜與掛膜輪之間的摩擦系數(shù)，F(xiàn)是掛膜輪對(duì)地膜施加的力。這一張力需要精確計(jì)算和調(diào)整，以適應(yīng)不同品牌和厚度的地膜。最終，精量點(diǎn)播機(jī)根據(jù)種子種覺和種植需求精準(zhǔn)控制播種量和深度。這一系列的工作過程實(shí)現(xiàn)了土地的高效利用，并保證了作物種植的高起始質(zhì)量，這對(duì)于保障作物的整個(gè)生長周期至關(guān)重要。綜合這些部件和工作原理的2BF-1400型水稻踑膜播種機(jī)，顯著提升了播種作業(yè)的精確性和生產(chǎn)效率，有力支持了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）整地裝置整地裝置的功用是在原畦的基礎(chǔ)上，作出滿足覆膜要求的畦形，并壓平地面。整地裝置由固定架，懸掛板，整地輪，軸等器件組成，如圖3.1。當(dāng)畦距與整地裝置裝配位置相符時(shí)，開溝器受力可以認(rèn)為基本是相等的。此時(shí)，機(jī)器走直性好，畦形規(guī)整。1-地輪支架2-可調(diào)整支架3-頂絲4-整地輪5-銷釘6-整地輪軸圖3.1整地裝置結(jié)構(gòu)圖（2）開溝器開溝器的作用就是在畦的兩側(cè)開出壓膜溝同時(shí)可以碎土、翻土，便于覆膜，壓膜。該機(jī)使用曲面鏵式開溝器，它由立柱、犁體及側(cè)板焊合而成。結(jié)構(gòu)如圖3.2。1-1-立柱2-側(cè)板3-犁壁圖3.2開溝器結(jié)構(gòu)圖（3）掛膜裝置該機(jī)型特設(shè)有一套掛膜系統(tǒng)，其構(gòu)造包含掛膜桿、掛膜輪以及一個(gè)用于調(diào)整的機(jī)構(gòu)，如圖3.3所展示的那樣。地膜卷的中心軸被固定在掛膜架的兩邊，掛膜桿設(shè)計(jì)為可根據(jù)地膜寬度調(diào)節(jié)，能在橫向支管內(nèi)部滑動(dòng)伸縮，并由特定的鎖定銷來確定其位置。當(dāng)裝載地膜卷時(shí)，需要調(diào)整到恰當(dāng)?shù)木o固度，既要確保地膜軸的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，又要保證地膜在縱向上的適當(dāng)拉伸。同時(shí)，地膜的布置應(yīng)橫向適中，確保地膜卷的中心與種植行的中心線精準(zhǔn)對(duì)齊。這種設(shè)計(jì)使得地膜的鋪設(shè)過程既均勻又緊致，保障了作業(yè)的精確度和地膜使用的效率。1-懸掛架2-掛膜輪架3-掛膜輪4-掛膜輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸5-鎖固銷圖3.3掛膜裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（4）壓膜輪畦的左右各有一個(gè)壓膜輪，它由泡沫輪.固定板.彈簧及連接板等組成。如圖3.4，作業(yè)時(shí)壓膜輪沿畦側(cè)向前滾動(dòng)，將薄膜邊緣正壓入已開出的膜溝內(nèi)，并將其橫向拉緊。壓膜輪應(yīng)采用軟質(zhì)物料制成，現(xiàn)在采用泡沫輪是為了防止損壞薄膜，壓膜輪作業(yè)時(shí)由彈簧來調(diào)節(jié)壓膜輪的下壓力，使其壓力適度。壓膜輪要壓在薄膜的邊緣，其左右位置可以調(diào)節(jié)。1-1-海綿壓膜輪2-浮動(dòng)支架3-鈕簧4-支架圖3.4壓膜輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（5）覆土器覆土器的主要作用在于確保地膜的邊緣部分被土壤覆蓋并壓實(shí)，進(jìn)而增強(qiáng)地膜在土壤中的穩(wěn)定性。本機(jī)型裝備的是曲面圓盤式覆土器，其由連接支架、旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置以及圓盤狀的覆土組件構(gòu)成。由于覆土器的性能直接決定了地膜覆蓋的效果，其設(shè)計(jì)允許調(diào)整進(jìn)土深度和覆土量，以滿足不同土壤條件和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的需求。通過操作旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置，可以精確控制覆土圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速率和角度，而調(diào)整連接支架的長度則可以細(xì)化覆土器的進(jìn)土深度，保證每一次作業(yè)的覆土都能達(dá)到最佳狀態(tài)。這樣的設(shè)計(jì)不僅提高了地膜的鋪設(shè)質(zhì)量，也保障了后續(xù)作物生長的土壤環(huán)境。如圖3.5。1-連接架2-萬向調(diào)節(jié)器3-覆土圓盤4-萬向調(diào)節(jié)器5-覆土圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸6-覆土圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸承座7-覆土圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸套（塑料）圖3.5覆土器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（6）起落機(jī)構(gòu)按掛結(jié)方式分，地膜覆蓋機(jī)有懸掛式和牽引式，牽引式覆膜機(jī)又有畜力牽引和機(jī)力牽引兩種。畜力牽引式覆膜機(jī)均為單行，機(jī)器簡(jiǎn)單，重量輕，可不用起落機(jī)構(gòu)，由人工抬起轉(zhuǎn)彎，而拖拉機(jī)牽引式懸掛的覆膜機(jī)就必須有起落機(jī)構(gòu)。該機(jī)與精量點(diǎn)播機(jī)配套使用。所以它的起落和精量點(diǎn)播機(jī)同時(shí)進(jìn)行是通過拖拉機(jī)的懸掛裝置實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)升降時(shí)搬動(dòng)分配器的手柄，通過液壓油，使油缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)覆膜機(jī)和精量點(diǎn)播機(jī)同時(shí)起落的。

4覆膜機(jī)構(gòu)工作部件的設(shè)計(jì)盡管市場(chǎng)上的覆膜機(jī)型號(hào)繁多且結(jié)構(gòu)各異，但它們通常共享幾種核心工作組件，包括開溝器、掛膜裝置、壓膜輪和覆土器。在地膜覆蓋機(jī)的進(jìn)化和改良過程中，許多傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械部件，如曲面圓盤和小型犁鏵，已被整合進(jìn)新型機(jī)械中。地膜覆蓋機(jī)雖然融合了這些傳統(tǒng)元素，但其工作組件在結(jié)構(gòu)、操作原理以及設(shè)計(jì)方法上又與傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)有所不同，展現(xiàn)出其獨(dú)到之處。研究地膜覆蓋機(jī)時(shí)，除了要關(guān)注機(jī)型的獨(dú)特性能，還需深入理解各工作組件的功能原理和材料選擇，這些是確保機(jī)器高效、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。4.1整地裝置的設(shè)計(jì)整地裝置是覆膜作業(yè)中不可或缺的部分，其主要職責(zé)是對(duì)現(xiàn)有的土畦進(jìn)行再塑形，確保其形態(tài)滿足地膜的鋪設(shè)要求，并對(duì)土面進(jìn)行壓實(shí)處理。該裝置確保土畦的形狀與地膜的尺寸精準(zhǔn)匹配，從而為地膜的順利鋪設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。整地裝置中的整地輪長度定為1.40米，以便與地膜寬度保持一致，由外徑80毫米、壁厚5毫米的鋼管制成。而支撐輪的軸則采用直徑20毫米、長度1350毫米的45號(hào)優(yōu)質(zhì)冷拔鋼材。至于平土器，其作用是確保土地表面平滑且無雜質(zhì)，使得鋪設(shè)下來的地膜能夠保持其完好無損，避免因土塊過大而造成的地膜破裂問題，進(jìn)而影響覆膜的整體質(zhì)量。4.2開溝器的設(shè)計(jì)4.2.1類型和特點(diǎn)開溝器作為覆膜機(jī)的關(guān)鍵組成部分，可根據(jù)其形狀和功能劃分為曲面圓盤式和鏵式兩大類。曲面圓盤式開溝器，常見于畦作型覆膜機(jī)械中，以其高效的開溝和土壤分離性能著稱，并具備良好的防纏繞特性，盡管這種設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜并且造價(jià)較高，同時(shí)在長時(shí)間作業(yè)中也容易發(fā)生磨損。另一方面，鏵式開溝器依其結(jié)構(gòu)可細(xì)分為分體式和一體式，其設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)潔，且能夠更好地適應(yīng)不同類型的土壤條件。在鏵式開溝器的實(shí)際應(yīng)用中，如果遇到土壤壓實(shí)情況，土壤可通過鏵翼的兩側(cè)流入已挖掘的溝槽。鏵式開溝器的鏵面設(shè)計(jì)上，提供有曲線和平面兩種形態(tài)，其中，曲面鏵式在進(jìn)入土壤的性能上相對(duì)于平面鏵式有所提升，因?yàn)榍嬖O(shè)計(jì)可以更加順暢地切入土壤，從而提高開溝效率。4.2.2設(shè)計(jì)的技術(shù)要求和依據(jù)此開溝器是根據(jù)S20型犁體的犁壁的設(shè)計(jì)而改進(jìn)一種鏵式開溝器（農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）。我們根據(jù)S20型犁體的犁壁的設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)和具體過程，配置一犁側(cè)板和立柱焊合成開溝器。設(shè)計(jì)方法和參數(shù)：（1）鏵面導(dǎo)線參數(shù)（圖4.1）導(dǎo)線高度取h=12.5cm,導(dǎo)線寬度以下式計(jì)算：L=C1b（cos?ε-sinε）式中：C1—常數(shù)，取：C1=1.2；B—單側(cè)鏵幅寬，取b=14cm；?ε—扣壟角，取?ε=100；Ε—鏵面入土角，取ε=250；L=1.2x14（cos100-sin250）=9.5（cm）；S=2.5cm,取直線，其余部分采用包絡(luò)拋物線繪制。圖4.1單面鏵曲導(dǎo)線（2）元線角變化規(guī)律鏵刃線起角Q=450,以利于升土。元線角Qn的變化規(guī)律是Q。至Qmin取直線，Qmin至Qmax以下式計(jì)算：Qn=Qmin=?Q﹛n+nmin/nmax-nmin﹜式中：?Q—元線角變化范圍，取?Q=120N—元線號(hào)nmax和nmin分別為Qmax和Qmin處的元線號(hào)。（3）總體尺寸的確定其寬度取16cm，在不推壓膜邊的情況下，采用較大值，保證有較多的覆土量。鏵高一般應(yīng)大于畦高，取12.5cm，入土角=70，以適應(yīng)仿行要求。采用上述參數(shù)做圖5-2得中線起土角=200。圖4.2尺寸4.3掛膜裝置的設(shè)計(jì)4.3.1設(shè)計(jì)的技術(shù)要求掛膜系統(tǒng)是覆膜機(jī)關(guān)鍵的操作模塊，主要負(fù)責(zé)穩(wěn)妥地?cái)y帶和部署地膜卷。在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)，我們專注于幾個(gè)核心原則：首先，系統(tǒng)必須允許地膜的快速裝載與卸載，同時(shí)確保在整個(gè)過程中不對(duì)膜材造成損傷；其次，掛膜系統(tǒng)需要能夠適應(yīng)不同寬度和直徑的地膜卷，并確保地膜能夠精確對(duì)齊土畦；進(jìn)一步，一旦地膜卷被安裝，系統(tǒng)需要提供足夠的拉力以保持地膜在鋪設(shè)過程中的張緊狀態(tài)，防止任何可能的松懈；最后，考慮到戶外作業(yè)環(huán)境，掛膜裝置設(shè)計(jì)還須具備良好的防風(fēng)特性，保障風(fēng)天時(shí)的正常作業(yè)。4.3.2掛膜裝置的類型和結(jié)構(gòu)常見的掛膜裝置有圖5-3所示四種類型：（1）摩擦式（2）隨動(dòng)式（3）掛膜式（4）懸掛自由式1-膜卷2-導(dǎo)桿3-畦面4-驅(qū)動(dòng)滾5-驅(qū)動(dòng)輪圖4-3掛膜裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖掛膜裝置是覆膜機(jī)中用于管理地膜卷的關(guān)鍵組件，主要分為四種類型，各具特點(diǎn)：（1）懸掛式掛膜裝置：這種傳統(tǒng)且常用的裝置通過掛膜輪的懸臂式結(jié)構(gòu)掛載膜卷，其中掛膜輪通常采用錐形設(shè)計(jì)，并通過彈簧來調(diào)節(jié)軸向壓力與轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，從而保障膜卷的穩(wěn)定性和可靠性。該系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性強(qiáng)，能適應(yīng)不同尺寸的膜卷，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。（2）摩擦式掛膜裝置：在這種裝置中，膜卷以浮動(dòng)方式安裝，并利用摩擦力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)于畦面上，同時(shí)推動(dòng)膜卷展開并緊貼于畦面，確保地膜在較大風(fēng)力條件下也能平穩(wěn)作業(yè)。其核心優(yōu)勢(shì)在于驅(qū)動(dòng)輪的高效轉(zhuǎn)動(dòng)能力，若出現(xiàn)打滑可能導(dǎo)致地膜損壞。（3）隨動(dòng)式掛膜裝置：此類裝置中，膜卷設(shè)置在兩輪之間，采用浮動(dòng)安裝方式使得裝膜與卸膜過程極為便捷。作業(yè)中，地膜通過拉動(dòng)力帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而順利展開膜卷，此方式簡(jiǎn)化了操作并增強(qiáng)了作業(yè)效率。（4）懸掛自由式掛膜裝置：在該系統(tǒng)中，膜卷掛載于自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上，并位于兩個(gè)輪之間，使得裝卸膜極為方便。這種設(shè)計(jì)不僅適應(yīng)性強(qiáng)，適合多種規(guī)格的膜卷，而且因其簡(jiǎn)便的裝置得到廣泛應(yīng)用。這些掛膜裝置各有優(yōu)劣，根據(jù)具體的田間條件和操作需求選擇最合適的掛膜系統(tǒng)是提高覆膜效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。4.4壓膜輪的設(shè)計(jì)4.4.1功用和設(shè)計(jì)技術(shù)要求壓膜輪的設(shè)計(jì)核心在于有效地將地膜兩側(cè)牢固壓入預(yù)先開挖的溝渠中，并且確保地膜在鋪設(shè)過程中橫向保持拉緊狀態(tài)。為達(dá)到此目的，壓膜輪需滿足以下功能性要求：首先，輪子轉(zhuǎn)動(dòng)需保持順暢以適應(yīng)不同的田間地形；其次，必須能夠調(diào)整壓膜輪施加的下壓力，以適應(yīng)不同厚度的地膜并保證壓力的均勻性；此外，壓膜輪應(yīng)具備優(yōu)秀的地形跟隨能力，確保在復(fù)雜地形上也能平穩(wěn)作業(yè)；還應(yīng)允許進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，包括前后和左右位置的微調(diào)，以保證操作的靈活性和適應(yīng)性；最后，設(shè)計(jì)上要簡(jiǎn)便可靠，確保長時(shí)間作業(yè)中的耐用性，并且在操作過程中不對(duì)地膜造成任何損傷。這些設(shè)計(jì)考慮共同確保了壓膜輪的高效性和實(shí)用性，是覆膜機(jī)高質(zhì)量工作的保障。4.4.2種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在覆膜機(jī)中，壓膜輪的應(yīng)用主要分為展平式和嵌入式兩種方法，其中展平式為最常見的形式。展平式壓膜輪包括泡沫塑料輪、金屬輪和橡膠輪三種類型。泡沫塑料輪因其較大的摩擦力和低成本而廣泛使用，盡管耐用性較低。金屬壓膜輪，特別是其邊緣設(shè)計(jì)，可以在不讓地膜松弛的同時(shí)進(jìn)行播種，但可能會(huì)對(duì)地膜邊緣造成損傷。橡膠輪則以木芯包裹橡膠的形式存在，優(yōu)點(diǎn)是可以延長使用壽命且不損傷地膜，但因成本較高而使用不太普遍。而嵌入式壓膜輪則適用于較高的畦面，它首先將地膜壓入溝中形成梯形覆蓋，再通過水平嵌膜輪將地膜邊緣回嵌入土中，這樣的壓膜方法有效避免了畦土流失和溝內(nèi)的土壤積留，保證了畦面的整潔和地膜的固定。這種方法雖然效果顯著，但要求土壤松軟且畦形規(guī)整，無雜草覆蓋，以達(dá)到最佳的覆膜效果。4.4.3壓膜輪的作用原理和設(shè)計(jì)覆膜作業(yè)要求薄膜縱向和橫向必須拉緊，縱向依靠膜卷沿畦面滾動(dòng)拉緊、而橫向則依靠壓膜輪壓入溝底，并且拉緊，其工作原理如圖所示：（a）壓膜輪橫向壓膜（b）壓膜輪縱向壓膜1-壓膜輪（泡沫塑料輪）2-膜卷3-畦圖4.4壓膜輪工作原理圖在覆膜機(jī)的操作過程中，泡沫式壓膜輪對(duì)地膜的應(yīng)用至關(guān)重要。當(dāng)壓膜輪壓在畦幫上時(shí)，它施加一個(gè)向下的壓力P，此壓力通過壓膜輪的物理構(gòu)造轉(zhuǎn)化為兩個(gè)分力:R1和R2。R1使壓膜輪發(fā)生壓縮變形，推動(dòng)地膜從位置A移至A1，而R2則進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)地膜從A1從縱向上看，地膜的兩邊被壓從AB位置壓至AC位置，其中K點(diǎn)標(biāo)示了壓膜輪開始接觸地膜的位置。在實(shí)際操作中，泡沫輪的變形能力使得地膜在K點(diǎn)從未變形狀態(tài)壓至AKK1，實(shí)現(xiàn)了與壓膜輪的有效面接觸。此種接觸方式確保了地膜的拉緊度，特別是K點(diǎn)的前置對(duì)橫向拉緊度具有重要影響。為了優(yōu)化這一拉緊效果，壓膜輪通常設(shè)置為略帶前束或內(nèi)傾，具體角度為前束角7°和內(nèi)傾角5在選擇壓膜輪的尺寸和設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，需要考慮其靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的能力，避免選擇直徑過小的壓膜輪，以保證足夠的接觸面和摩擦力;同時(shí)，壓膜輪的軸端設(shè)計(jì)不應(yīng)刮傷地膜，推存的輪綠寬度大約