玉米根茬破碎还田机的总体设计说明书.doc

摘要玉米是我国的三大谷物之一,种植面积占国土面积的1/4,产量仅次于美国为世界第二。玉米根茬中含有较丰富的有机资源,因此玉米根茬破碎还田对保护性耕作和环境可持续发展具有重要意义。本机的设计包括传动部分和刀辊部分。传动部分由中间齿轮箱和侧边带传动组成。目前国内的玉米根茬破碎还田机侧边传动主要是齿轮传动和链传动,而绪论§(或研究)的依据与意义玉米是我国三大谷物之一,种植面积超过2450万公顷,,种植面积和总产量仅次于美国,居世界第二位。当前我国已形成三大玉米生产区:一是北方玉米区,包括东北三省、内蒙、河北、山西及津京地区等,播种面积约占全国的40%;二是黄淮平原玉米区,包括山东、河南、江苏等地,播种面积约占全国的25%;三是西南丘陵玉米区,包括云南、贵州等地区,播种面积约占全国的15%。三大玉米产区种植面积占全国80%以上。因此玉米的秸秆和根茬处理的机械化水平直接影响着我国农业的发展。玉米秸秆、根茬是非常宝贵的有机资源,含有丰富的氮磷钾等养分。据测定,玉米秸秆根茬的干物质有机质含量为75%~80%,%左右,%~%,%~%;每还田干物质秸秆1000千克相当于增加土壤中有机质800千克、氮7千克、磷1~6千克、钾7~9千克。土壤中的有机质不仅为农作物的生长提供养分,而且直接影响土壤的质量和后续力,长期不施有机肥,土壤中的有机质含量就会不断减少。据有关资料统计,%,明显低于美国2,5%~4%的水平,并且有持续下降的趋势,这主要是长期施用化学肥料而没有补充有机肥的结果。要改变这种现状,一方面要尽量减少化学肥料的施用,另一方面应不断增加土壤中的有机质含量,而根茬还田处理则是增加土壤有机质的主要措施之一。根茬处理是指采用机械作业切碎、消除作物根茬。其作用是提高播种机的通过性和播种质量,并充分利用根茬自身的有机养料,来增加土壤有机质,改善土壤的物理性质,增加团粒结构,以达到培肥地力、增产增收的目的。~,留茬高度约10cm,主根地表下沉深度约5~6cm,各层的次生根和根须在地表下呈灯笼状分布,聚积土壤成团,最大横截面处直径约20~25cm。粗大而结实的根茬位于耕作层中,旋耕碎土作业时,根茬难以切断,而且易缠绕旋耕机刀轴;播种作业时,开沟器遇根茬易发生堵塞,严重时无法正常作业;因此,必须对根茬特别是玉米根茬进行切碎处理,打破根须与土壤形成的团块,要求90%以上的根茬切碎长度<5cm。有效的根茬处理,将有利于后续的种床准备作业,提高播种机特别是免耕播种机的通过性和播种质量。根茬切碎的同时,地表下8~10cm内的土壤在一定程度上被松动和搅碎,这样既增加了土壤的通透性,又有利于提高地温。土壤的毛细管被切断,并且地表上有一部分秸秆和根茬覆盖,这些都能减少土壤中水分的蒸发,有利于蓄水保墒和种子出苗生长。在我国由传统农业向现代农业转变的今天,根茬破碎还田,改良土壤已成为农业可持续发展的一项重要措施。根茬粉碎还田机械的研制和生产得到迅速发展,秸秆粉碎还田机的研究方面做了大量的工作,企业也已生产出各具特色的几十种机型,产销量超过了3万台,~~13cm,与中小型拖拉机配套,~,依幅宽和配套动力而变;与大型拖拉机配套,其生产率为每小时2~。所以,进行玉米根茬破碎还田的研究是必要的。§(或同类研究)的概况综述国内外同类设计(或同类研究)的概况综述(1)国内情况国内根茬破碎还田机技术起步于20世纪90年代,起步较晚。目前国内出现的玉米根茬破碎还田机主要是由旋耕机演化而来,其主要作业方式是通过动刀入土,将根茬旋起,再由定刀辅助,将根茬破碎。这种玉米根茬破碎还田机的特点是转速高,功率消耗大,易缠草,刀片受力大,易损,不易推广使用。近年来国内兴起一股模仿引进风暴,但由于重机具研制,缺乏对灭茬机理和碎土功能的实验研究,出现的机具多而杂,但性能高的机具较少这一尴尬的局面。我国现有的玉米根茬破碎还田机主要可以分为以下几类:单灭茬型如吉林省四平市农机所于1991年研制的1G-4型灭茬机采用4组由L型直刃灭茬刀组成的灭茬部件,该机设计合理、性能优良,但需凭机手经验实现按垄灭茬因此准确性较差。灭茬加旋耕型如吉林省四平市农机厂生产的1GW-2型还田机,该机能使破碎、旋耕、起垄3项作业一次性完成。其采用双刀轴旋转作业,前轴刀片破碎根茬,后轴刀片旋耕碎土。双刀轴虽然能满足茬和土的不同切碎要求,但是结构较复杂。灭茬加播种型如山东理工大学李其昀教授研制的2BDG-6(3F)型带耕沟播机一次可以完成破茬、浅耕和播种,减少了进地