免耕播种机上的开沟器,虽不是播种机的核心部件,但它是决定播种机动力消耗的关键部件,直接影响到播种机的播种深度和覆土效果。因此播种机厂家几经改进,不断升级,从而提高免耕播种机的出苗率和作业效率。
河北农哈哈免耕播种机
播种机开沟器的动土率是衡量免耕播种机的重要指标,为此国家标准GB?/T20865—2017(免、少耕施肥播种机)中明确指标要≤40%?,并列为A类指标,如果此项指标不达标,属于重大缺陷,将一项否决,整机不合格。河北农哈哈播种机属于国家承认的保护性耕作机具。无论是播开沟器还是施肥开沟器大多采用了锐角芯铧式开沟器,其犁尖用的是自主研发、生产的低合金耐磨钢特殊材质。这种开沟器破土犁壁为锐角,在犁壁后方有空腔,空腔连接排种器或排肥器。顾名思义,称为锐角开沟器。
锐角开沟器受力分拆示意图
锐角犁壁破土是实现免耕的基础。作业时,犁壁受到来自土壤法线阻力F,阻力F方向为朝向犁壁面的法线方向。它是倾斜的,犁底是垂直地面法线的。由于开沟器是锐角,阻力F就会分解成向后的FX和向下的FZ两个分力,其中向下的分力FZ为开沟器提供了入土压力。所以说,锐角开沟器入土性能好。
因为播种机作业时,开沟器入土不是全靠播种机重力完成的,所以不管播种机有多重,只要开沟器有合理的入土角度,就能保证播种机在前进中保持稳定的播种深度。之前有人认为播种机重量轻就质量差,从锐角开沟器的受力分拆,就能证明这种说法不正确。其实,播种机重量并不需要太重,从下面的内容就能体会到。
河北农哈哈播种机麦茬地作业
1、【动土少,阻力小】,开沟器可以调整施肥深度,深施化肥,避免氮肥挥发,并达到深松效果。
2、【机械耗能低,省油】,减少作业成本。
3、【与拖拉机是三点悬挂】,重心靠前,机器前后距离是1.6米,无论行走还是地头转弯较灵活。
4、【节省配套拖拉机的动力】,80马力拖拉机可满足6行播种机的配套动力,100马力拖拉机可满足8 行播种机的配套动力。
5、【减轻对土地的碾压】,就减少了土壤犁底层的形成。
虽说锐角开沟器给免耕播种机带来很多好处,但它存在两大致命缺陷:一是在多砾质土壤中作业时,容易遇到大块石头、或者土壤质地不均匀、作业到重黏土地段时、还有遇到土壤中暗藏的树根和水泥桩等障碍物时,开沟器容易被拉坏。二是在麦茬地作业,遇上麦秸或杂草,容易受到缠绕堵塞,严重影响作业。
弹簧过载保护的开沟器比较常见,但是用在免耕播种机上的锐角开沟器属于农哈哈首创的,因为锐角开沟器必须有稳定的入土角,要求开沟器立柱角度不能有较大的变化。如果把过载保护弹簧直接作用在开沟器立柱上,弹簧弹力很难把控。弹力过小开沟立柱角度就会变化很大,弹力过大又失去保护作用。
过载保护示意图
农哈哈创造性的在弹簧和开沟立柱之间设计了套筒加挂钩(上图中粉色部件),有效地解决的上述难题,具有简单实用、阻力小,动土少等特点。获得国家发明专利。
这种弹簧过载安全保护是在播种机播种总成上安装了安全销。当播种机正常作业时,突遇地下有障碍物,安全销会自动断开,保障开沟器不被损坏。只需换一个螺丝,用不了几分钟时间,就可正常作业。
1、被动防缠锐角开沟器
被动防缠锐角开沟器
在开沟器立柱前方设置了转滚,如果播种机前方有了麦秸,麦秸就会随着转滚滑到一侧,不会缠绕开沟器。此项创新虽简单,但属于农哈哈首创,在2010年获得国家专利。一般情况下播种机在麦茬地作业,不需要处理地表麦秸,但在雨后播种或凌晨播种时,麦秸温度大,流动性较差,效果欠佳,仍不能正常作业。
2、对行动力防缠锐角开沟器
对行动力防缠开沟器示意图
这种开沟器可以连接拖拉机动力,就是在开沟器立柱两侧设有转刀,转刀与其上方的定刀配合,可将开沟器周围的麦秸剪断,有效防止开沟器被缠绕。因为切断的距离比较宽,也解决了后面的播种开沟器受到堵塞的问题,为种带形成了一个通道,解决了开沟器缠绕堵塞问题。
农哈哈此项创新在2016年获得国家专利。
3、全幅动力防缠锐角开沟器
全幅动力防缠锐角开沟器示意图
这是在播种机上选装的秸秆动力处理机构,刀片只切秸秆不动土,刀轴每分钟1000转,每隔70公分就分布一组刀,把秸秆铡切一段一段的,便于后排的播种总成通过。这种设备只解决播种机堵塞的问题,不解决清除秸秆问题。另外,秸秆也不是都切,只是切的秸秆让机器能通过就行,因为保护性耕作还是需要一部分秸秆留在地表。农哈哈这种全幅动力防缠开沟器,2019年上市,作业效果理想。
虽说免耕播种机的好处特别多,但传统免耕播种机耕作深度较浅,土地长期受拖拉机和播种机碾压,使土粒黏结成坚实紧密的薄土片,形成了成层排列的犁底层,使作物扎根、生长、吸收养分受到严重影响,甚至影响到增产。另外,也为解决夏季玉米田追肥问题,农哈哈利用锐角开沟器,新研发了一种深松多层施肥播种机,具有免耕、打破犁底层、多层施肥、 保墒蓄水功能。
农哈哈深松多层施肥播种机
1、打破犁底层
这种播种机的锐角开沟器入土深度达到30公分,因在华北平原犁底层约15—25公分,锐角开沟器的动土率只有28%,符合保护性耕作要求。它只是在锐角开沟器上方增设了旋耕刀。也许有人要说,有旋耕刀,怎么能叫免耕呢?
虽说有旋耕刀,它只是给锐角开沟器工作的。因为在土质黏重的地块表面常常会出现土壤结皮或板结现象。在这种地块作业,开沟器会拱起较大的块状结构体,也就是土坷垃,它们相互支撑,形成空洞,跑风漏墒,不利于种子发芽,不利于幼苗出土。在开沟器的正上方设置的碎土刀,并不是弯形旋耕刀,是直的碎土刀,目的是把土坷垃打碎,不是用于直接旋耕土地。因这种播种机打破了犁底层,促进了作物根系下扎,
深松多层施肥播种机的旋耕刀及锐角开沟器
2、多层施肥
多层施肥就是让肥料在土壤中有在上面的,有在下面的。肥料在10到20厘米,播种深度在3—5厘米,种肥深度大于播种深度5厘米,也就是种肥间距5厘米,浅层肥量不会太集中,避免烧苗,深层肥不易挥发。幼苗吸收上面的首层肥,下面的底层肥埋土厚,肥料不易挥发,保证作物后期生长所需养分。
3、蓄水保墒
深松过后的土壤形成梯形断面的松土带,两侧为原始硬土带,自然每两行之间就形成了水坝,起到了隔水的作用。松土带中空隙似海绵,能吸水,硬土能挡水,形成了水库。
在黄淮海地区和沿海地区,如山东维坊等地,因为沿海,地下水是咸水,不能浇地,靠天吃饭,这种机器就体现出了蓄水保墒的优势。
旋耕机碎土滚配件图片
蓄水保墒示意图
开沟器多种多样,各具有的功能和优势也不一样,随着农业机械化的发展和播种机在不同土壤作业的需要,锐角开沟器还会不断改进,在新型播种机中发挥更先进的性能。
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