基于玉米条耕技术的碎土镇压整地机设计与试验

摘要

[目的]目前，国内玉米条耕整地作业中碎土环节存在旋耕后土壤细碎、失墒较大，易引起农田表土扬尘，造成水土流失严重。同时，镇压环节无法根据土壤墒情变化调节镇压强度，导致土壤墒情无法满足作物播种需求，进而影响播种质量等问题，由此设计了一种圆盘耙碎土与变强度镇压作业相结合的条耕整地机。[方法]对驱动轴进行了静力学分析，确定设计的合理性。测试了配重块数量对镇压强度的影响，并以行进速度、耙深和耙片间距为试验因素，以土壤破碎率为试验指标，进行三因素三水平正交试验。同时，以前进速度、镇压强度和耙深为试验因素，以土壤坚实度、地表平整度为试验指标，进行二次回归正交试验，对该组合进行试验验证。[结果]确定当配置3块配重块时，能产生22.1 kPa的镇压强度，满足玉米出苗的条件。碎土性能的主要影响因素依次为行进速度、耙片间距和耙深；最优工作参数组合为行进速度3 km·h-1、耙深10 cm、耙片间距140 mm，此时土壤破碎率为73.15%，为本试验的最佳碎土效果。分析得出土壤坚实度和地表平整度的主要影响因素依次为镇压强度、耙深、前进速度；确定最优参数组合为前进速度3 km·h-1、镇压强度21 kPa、耙深8 cm，此时的土壤坚实度为53.4 kPa，地表平整度为2.7 cm，各指标符合行业相关标准要求。[结论]该研究可为碎土镇压条耕整地机具的设计与优化提供参考，为提升玉米条耕作业效果奠定基础。

关键词

条耕技术 / 碎土镇压整地机 / 圆盘耙片 / 土壤破碎率 / 地表平整度