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旋耕机

农业机械

旋耕机是与拖拉机配套完成耕、耙作业的耕耘机械。因其具有碎土能力强、耕后地表平坦等特点，而得到了广泛的应用；同时能够切碎埋在地表以下的根茬，便于播种机作业，为后期播种提供良好种床。

简介
以旋转刀齿为工作部件的驱动型土壤耕作机械，又称旋转耕耘机。按其旋耕刀轴的配置方式分为横轴式和立轴式两类。以刀轴水平横置的横轴式旋耕机应用较多。分类有较强的碎土能力，一次作业即能使土壤细碎，土肥掺和均匀，地面平整，达到旱地播种或水田栽插的要求，有利于争取农时，提高工效，并能充分利用拖拉机的功率。但对残茬、杂草的覆盖能力较差，耕深较浅（旱耕12～16厘米；水耕14～18厘米），能量消耗较大。主要用于水稻田和蔬菜地，也用于果园中耕。重型横轴式旋耕机的耕深可达20～25厘米，多用于开垦灌木地、沼泽地和草荒地。
横轴式
有较强的碎土能力，多用于开垦灌木地、沼泽地和草荒地的耕作。工作部件（见图）包括旋耕刀辊和按多头螺线均匀配置的若干把切土刀片，由拖拉机动力输出轴通过传动装置驱动，常用转速为190～280转/分。刀辊的旋转方向通常与拖拉机轮子转动的方向一致。切土刀片由前向后切削土层，并将土块向后上方抛到罩壳和拖板上，使之进一步破碎。刀辊切土和抛土时，土壤对刀辊的反作用力有助于推动机组前进，因而卧式旋耕机作业时所需牵引力很小，有时甚至可以由刀辊推动机组前进。
切土刀片可分为凿形刀、弯刀、直角刀和弧形刀。凿形刀前端较窄，有较好的入土能力，能量消耗小，但易缠草，多用于杂草少的菜园和庭院。弯刀的弯曲刃口有滑切作用，易切断草根而不缠草，适于水稻田耕作。直角刀具有垂直和水平切刃，刀身较宽，刚性好，容易制造，但入土性能较差。弧形刀的强度大，刚性好，滑切作用好，通常用于重型旋耕机上。
在与15千瓦以下拖拉机配套时，一般采用直接连接，不用万向节传动；与15千瓦以上拖拉机配套时，则采用三点悬挂式、万向节传动；重型旋耕机一般采用牵引式。耕深由拖板或限深轮控制和调节。拖板设在刀辊的后面，兼起碎土和平整作用；限深轮则设在刀辊的前方。刀辊最后一级传动装置的配置方式有侧边传动和中央传动两种。侧边传动多用于耕幅较小的偏置式旋耕机。中央传动用于耕幅较大的旋耕机，机器的对称性好，整机受力均匀；但传动箱下面的一条地带由于切土刀片达不到而形成漏耕，需另设消除漏耕的装置。
立轴式
工作部件为装有2～3个螺线形切刀的旋耕器。作业时旋耕器绕立轴旋转，切刀将土切碎。适用于稻田水耕，有较强的碎土、起浆作用，但覆盖性能差。在日本使用较多。
为增强旋耕机的耕作效果，在有些国家的旋耕机上加装各种附加装置。如在旋耕机后面挂接钉齿耙以增强碎土作用，加装松土铲以加深耕层等。
斜置式
斜置式旋耕机的旋耕工作部件在水平面内斜置，旋耕刀回转平面与机器前进方向成一定角度——斜置角，旋耕刀片切土时有一沿轴向的相对运动。单列旋耕刀片在刀轴上的排列与机组前进速度、刀辊回转速度、刀刃宽度有关。同一螺旋线上相邻两个旋耕刀之间存在一定的相位差。斜置式旋耕机工作时不重耕，解除了土壤约束，从而减少功率消耗、降低耕作阻力。
我国旋耕机的研究现状
在国内成型的旋耕机械产品中，以卧式旋耕机为主流，该种旋耕机对土壤适应性强、混土效果好，一次性作业可达到翻土、碎土和平整地表的要求。但一般耕深较浅，漏耕严重，工作部件易缠草堵泥且作业时消耗功率较大。为此，推出了立式和斜置式旋耕机。立式旋耕机主要适用于灭茬作业，斜置式旋耕机是一种综合了犁耕与旋耕的特点，功耗低，耕作质量好的新型耕作机具。
在卧式旋耕机中，按旋耕机切刀轴与拖拉机轮子的转向可分为正转和反转两种。 旋耕机切刀轴与拖拉机轮子转向一致的为正转旋耕机，反之为反转旋耕机。 反转旋耕机是在正转旋耕机的基础上提出的，后来又推出了潜土反转旋耕机和正反转旋耕机。反转旋耕机可作为大中型联合收割机的主要配套机具，能形成土壤埋茬，有利于秸秆还田，实现增加土壤有机质的目的。潜土反转旋耕机可加大深耕，还可有效地解决刀轴前方壅土问题。正反转旋耕机通过传动机构和工作部件的结合，能使切刀轴正反转，同时完成灭茬和旋耕作，实现一机多用。
旋耕机入土深度一般小于旋耕部件半径的10%~ 20%，考虑到旋耕部件半径大小所需的相适应的单位能耗，应使旋耕机刀轴距地面较底。有的设计则依据旋耕部件与耕深的相对关系，把中央调速器直接安装在旋耕部件的轴上。这样可保证农具的最小能耗，最小的材料消耗和较好的工作质量。旋耕机刀刃口曲线大多采用阿基米德曲线，另外等角对数曲线、正弦指数曲线等也有所应用。我国学者提出了多种刃口曲线，如节能型刃口曲线设计、平面型和曲面型正切面的设计、放射螺线作为生成过渡面的曲导线设计等。
近些年来，为适应当前生产需要，还开发出1.25~ 2.80m幅宽多种型号的旋耕机。如南昌旋耕机厂生产的1G N系列和1G系列多种型号的旋耕机；江苏省连云港旋耕机集团公司生产的1GE2 210 型旋耕机和1GQN 250S 型旋耕机。我国使用的联合作业机型有1GHL 280 型松旋起垄机、1GSZ 210/280 型组合式旋耕多用机、1GZJ 210型旋耕灭茬联合整地机、1GLT 4 型松旋灭茬起垄通用机及1GQH 280D型灭茬旋耕多用机等。
旋耕机发展方向
1．向宽幅高速型旋耕机发展。随着水稻集约化、规模化生产的发展，水田耕整地用宽幅高速型旋耕机将成为发展方向。
2．向联合作业机组方向发展。大中型拖拉机具有强劲的动力输出系统、牵引力和悬挂能力，为配套旱田联合耕作机械提供了条件。旋耕机作为驱动型耕作机具，易于通过更换或附加工作部件，可完成灭茬、深松、碎土、做畦、起垄、开沟、精量或半精量播种、深施化肥、铺膜、镇压和喷药等联合作业，可大幅度提高生产效率，降低作业成本。国外发达国家已推广使用了以作业工序排列组合、以旋耕机为主体的联合作业机组，如加拿大的万能旋耕机，日本的联合耕耙犁和旋耕播种机等。
3．向可持续发展战略型发展。降低污染和资源重用已成为当前农业机械化设计的最终目的，能完成秸秆还田作业的反转灭茬旋耕机等新的机型将成为今后旋耕机械重要的研究方向。另外，随着现代科学技术的迅速发展，一些新技术也将在旋耕机上得到广泛应用，如信号系统等。
4．小型旋耕机需求量有所增加。随着我国温室技术的发展，农村大棚耕作面积日益增大，由于市场的需求，小型适合于大棚内作业的旋耕机械已成为研究的新重点。
机械使用
1．作业开始，应将旋耕机处于提升状态，先结合动力输出轴，使刀轴转速增至额定转速，然后下降旋耕机，使刀片逐渐入土至所需深度。严禁刀片入土后再结合动力输出轴或急剧下降旋耕机，以免造成刀片弯曲或折断和加重拖拉机的负荷。
2．在作业中，应尽量低速慢行，这样既可保证作业质量，使土块细碎，又可减轻机件的磨损。要注意倾听旋耕机是否有杂音或金属敲击音，并观察碎土、耕深情况。如有异常应立即停机进行检查，排除后方可继续作业。
3．在地头转弯时，禁止作业，应将旋耕机升起，使刀片离开地面，并减小拖拉机油门，以免损坏刀片。提升旋耕机时，万向节运转的倾斜角应小于30度，过大时会产生冲击噪声，使其过早磨损或损坏。
4．在倒车、过田埂和转移地块时，应将旋耕机提升到最高位置，并切断动力，以免损坏机件。如向远处转移，要用锁定装置将旋耕机固定好。
5．每个班次作业后，应对旋耕机进行保养。清除刀片上的泥土和杂草，检查各连接件紧固情况，向各润滑油点加注润滑油，并向万向节处加注黄油，以防加重磨损。
机械调整
1．左右水平调整。将带有旋耕机的拖拉初停在平坦地面上，降低旋耕机，使刀片距离地面5厘米，观察左右刀尖离地高度是否一致，以保证作业中刀轴水平一致，耕深均匀。
2．前后水平调整。将旋耕机降到需要的耕深时，观察万向节夹角与旋耕机一轴是否接近水平位置。若万向节夹角过大，可调整上拉杆，使旋耕机处于水平位置。
3．提升高度调整。旋耕作业中，万向节夹角不允许大于10度，地头转弯时也不准大于30度。因此，旋耕机的提升，对于使用位调节的可用螺钉在手柄适当位置拧限位；使用高度调节的，提升时要特别注意，如需要再升高旋耕机，应切除万向节的动力。
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