4JGH—220型秸秆根茬还田机的研究与设计.docx

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1、4JGH220型秸秆根茬还田机的研究与设计 农业发展的主要方向，已经应用到我国农业生产实践当中。秸秆根茬还田技术是近几年应用最为广泛的耕作技术，可以削减残留的玉米秸秆、根茬对翌年播种作业的影响，提高土壤有机质含量，有利于土壤有机质的积累和团粒结构的复原。4JGH-220型秸秆根茬还田机适合用于我国北方旱作区，一次进地可完成秸秆粉碎、根茬还田、地表镇压多项联合作业。机具的主要特点是：1）作业效率高、运用成本低，节约能源、抗旱保墒效果好，可提高土壤有机质含量；2）实现一种机型解决灭茬、秸秆粉碎还田两种机型的通用问题，削减拖拉机进地次数和对土壤的压实，减轻农夫的购机负担；3）机具运用、修理便利，具有

2、较好的经济效益和社会效益。 1 设计原理及主要技术参数 1.1 设计依据 4JGH-220型秸秆根茬还田机的探讨，主要针对东北黑土区，在“两大平原”现代农业综合配套改革试验的基础上，设计制造一种根茬秸秆还田作业机具，主要解决玉米机收后秸秆、根茬处理难的问题，扩大玉米种植面积和农业机械化水平，增加东北黑色土壤有机质含量，提高玉米产量。 1.2 主要探讨内容 1） 以爱护性耕作核心技术为基础，以提高东北地区的黑土保育实力为目的，重点开展秸秆覆盖还田灭茬联合整地技术及装备探讨。 2） 探讨满意秸秆根茬还田技术要求的秸秆粉碎、根茬还田系统，解决机具整体配置、变速箱总成、旋转部件入土一样性等技术难题。

3、3） 研制与117 kW以上拖拉机配套，一次进地即可完成秸秆粉碎、根茬还田、地表镇压多项联合作业的秸秆根茬还田机。 1.3 机具主要技术参数 机具的主要技术参数见表1。 2 机具结构 2.1 结构形式 依据农机、农艺对秸秆根茬还田机的结构配置、动力和运输要求，机具挂接形式为三点全悬挂式，作业工艺过程为：秸秆粉碎根茬还田地表镇压。 2.2 工作原理 该机适合我国北方作物区运用，机具一次进地可完成秸秆粉碎、根茬还田、地表镇压等多项作业。拖拉机前进时，将牵引力通过三点悬挂传递给秸秆根茬还田机。通过调整拖拉机悬挂上下拉杆使机具对中并与地面水平，确保作业时左右耕深一样。该机具是土壤爱护性耕作的志向配套机

4、具，可有效提高东北地区黑土的保育实力。 2.3 总体参数 2.3.1 配套动力 秸秆根茬还田机的工作阻力主要来自秸秆粉碎部分、灭茬部分消耗的动力和机具质量。4JGH-220型秸秆根茬还田机与117 kW以上轮式拖拉机配套，可以实现秸秆、根茬粉碎还田作业，是秸秆、根茬还田技术的有效载体。 2.3.2 作业幅宽 综合考虑与机具配套的拖拉机轮距、机具作业效果、速度和防止堵塞等因素，还田机作业行数确定为5行，作业幅宽2.2 m。 2.3.3 作业速度 在满意农业生产要求、保证最佳作业效果的前提下，尽可能降低功率消耗，提高生产效率。依据以往数据和田间试验测定，当作业速度在35 km/h之间时，作业的综合

5、指标最好。当作业速度低于3 km/h时，作业效率低，油耗高；当作业速度高于5 km/h时，作业质量差，机具磨损严峻。 2.4 总体结构 秸秆根茬还田机的整体结构是探讨关键，要求整机科学合理、结构紧凑、技术先进，能志向地实现秸秆、根茬还田。解决的核心技术问题是：采纳模块式组合结构，机具安装、修理便捷；多种工作部件合理配置，解决传统还田机具功能单一、入土部件强度不够、耐磨性差等问题。 还田机主要由传动轴总成、小变速箱总成、侧变速箱总成、机架总成、粉碎部分、灭茬部分、镇压轮装配等部分组成，多种工作部件合理布局，提高机具的适应性和工作性能。 3 工作部件的设计 3.1 传动轴总成 传动轴总成主要由花键

6、节叉、方轴节叉、方管节叉、方轴、方管、万向节组合等组成。万向节组合两端装有孔用弹性挡圈，防止万向节组合轴移动。万向节组合上有黄油嘴，应注满黄油，保证滚针轴承的润滑。 安装传动轴总成时，间方轴节叉、方管节叉的开口应在同一平面内。若方向装错将引起零件损坏。 3.2 传动总成 拖拉机将动力通过传动轴传递到传动总成。传动总成由中间箱体部装、连接管焊合、皮带轮传动部装、张紧轮部装等部件组成，可把动力传递到粉碎部分和灭茬部分。中间箱体盖上有油面限制螺栓，油面应高于大锥齿、下端齿轮部分。 3.3 小变速箱总成 动力通过传动总成传递到小变速箱总成。小变速箱总成由小齿轮箱体、一轴部装、二轴部装等部件组成，通过小

7、变速箱总成把动力传动到侧箱，进而到达灭茬部分。 3.4 侧变速箱总成 侧变速箱总成由侧箱体、侧箱1轴、平齿轮和侧箱灭茬轴头焊合等部件组成，其作用是将由小变速箱传递来的动力传递给灭茬部分。 3.5 机架总成 机架是联接配套动力和各主要工作部件的主体部件，起重要作用。 3.6 粉碎部分 动力通过传动总成传递到机具的粉碎部分。粉碎部分由秸秆粉碎辊焊合、粉碎辊轴承组件、秸秆粉碎刀等零件组成，粉碎辊上安装56把秸秆粉碎刀。 3.7 灭茬部分 灭茬部分安置在粉碎部分后，把粉碎过的秸秆与根茬一同粉碎还田，以提高土壤有机质含量，解决机收后秸秆、根茬的残留问题。灭茬是指根系上部的茬管粉碎，灭茬刀入土58 cm左

8、右即可，利用刀片的高速旋转和拖拉机前进运动完成。灭茬系统动力传导为：传动总成小变速箱侧变速箱灭茬辊。这种机构的灭茬轴为组合式，通过法兰连接，为单侧边传动系统。 灭茬刀的安装方法为：灭茬辊为满盘灭茬刀轴，中间刀盘各固定6把刀，3片向外，3片向内，外侧两片各固定3把刀向内，保证刀辊上的灭茬刀按螺旋线平均布置。固定刀片时，向内侧的刀固定在刀片外平面，向外的刀固定在刀片内侧，以保证最佳灭茬效果。 3.8 镇压轮装配 在机具经过作物秸秆、根茬粉碎还田后，对地表进行压实，以削减土壤中水分流失，同时还可以削减液压系统过重的负担。镇压轮装配由镇压辊焊合、轴承组件、镇压辊支臂等部件组成。 4 试验状况及结论 产

9、品以整机形式出厂，运用前须要对机具进行检查、调整。大面积多点试验和多地域适应性试验结果表明，该机各项技术指标均达到设计要求，能够实现秸秆根茬还田，符合我国农机具市场需求，可以大面积推广运用。 生产实践表明，该秸秆根茬还田机技术先进，具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。与传统还田机相比，能够省工省力、节支增收，有利于水土保持，爱护土壤耕层结构和生态环境，提高土壤有机质含量。 该机在整机配置设计和关键工作部件探讨方面有多项创新，解决了传统还田机作业时易堵塞、工作阻力大、能耗高、工作部件易变形损坏、机具进地次数多等关键问题。与国内外同类机具相比，有田间通过性能好、土壤条件适应性强、作业效率高、工

10、作性能牢靠等优点，在技术性能和结构先进性方面达到国内先进水平。 参考文献 1 李娜，李春胜，谭宏杰.秸秆还田机整机及主要参数设计探讨J.价值工程，2022：30-31. 2 刘福来，刘国平，陈治文，等.爱护性耕作技术及其机械的现状与发展趋势J.农机化探讨，2022：47-49. 3 邵珠山，孔德安，袁东明.4JQM-110型玉米秸秆切碎灭茬还田机的研制J.现代农机，2022：24-26. 4 刘志渝.微型秸秆还田机的设计J.农业科技与装备，2022：35-36. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页