深松整地机的优化设计及田间试验探究

（木垒县西吉尔镇农机管理站，新疆昌吉州木垒县，831906） 杨志远

1 农机作业中深松整地机的优化设计

1.1 机架优化设计

机架是深松整地机的主要载体，其主要的作用就是固定、支撑以及定位各种零部件。在深松整地机的设计过程中，必须要保障其整体结构的布局合理，各个零部件可以正常工作，同时必须要为今后的维修与安装等工作的开展奠定基础。

在进行深松整地机的机架设计中，其主要的机架结构如图1所示。在深松整地机的机架前要设置三点悬挂装置，可以与拖拉机进行配套作业。在后横梁上要设置后三点悬挂，基于具体的作业要求，进行装卸处理以及其他装置的配置。通过焊接的方式对不同的部件进行链接，保障材质优良，承载力适宜、刚度、强度性能良好，要尽可能的减少整个深松整地机的尺寸。

图1 深松整地机结构图

1.2 深松装置优化设计

1.2.1 深松装置结构

深松装置就是整个深松整地机的关键部件。在作业中可以打破犁底层，打破耕层以及犁底层之间的土壤结构，为植物的根系生长以及土壤水分、空气交换提供基础。在进行设计过程中，通过11个深松单体构成，通过前三、中四以及后四的方式进行布置，不同的深松单体结构主要就是通过减震块、缓冲弹簧元件、弹簧挂钩元件、连板元件以及深松架、深松铲几个部件共同构建形成。全部深松单体都是利用L形的卡板以及机架进行固定链接的，在连接板的位置上进行减震托板的焊接，同时配置减震块；在连板以及深松架子之间要安装一定的缓冲弹簧装置，在整个深松整地机作业过程中如果遇到各种障碍物可以利用缓冲弹簧缓慢施加作用力，进而保障深松铲不受损耗。在深松整地机的犁底层中其受到的作用力呈现不均匀状态的时候，弹簧则会利用自激振动的方式拓展其实际的深松效果。

1.2.2 深松铲受力分析

深松铲是深松整地机的核心部件之一，主要作用就是在土壤中进行作业，具有一定的入土以及松土作用。深松铲必须要具有一定的耐磨性、强度以及刚度性能，这样才可以保障深松整地机的应用效果。

深松铲主要就是通过铲头、铲柱以及护板三个部分共同构成，其中铲头是整个系统的关键元件。在进行设计过程中，可以通过楔面铲头的方式进行处理，此种形式的铲头具有良好的碎土性能，且在工作中的阻力也相对较小，整体结构简单，强度性能较为良好。在设计中主要就是通过螺钉与铲柱下端进行连接，此种设计方式对于今后的磨损更换作业来说，更为便捷。

铲柱作为整个深松整地机的受力零部件，在进行设计过程中必须要综合具体的杂草、残茬等障碍物因素的分析，对其进行合理优化设计。其中垂直立柱式以及弯形铲柱在作业中很容易出现挂草等问题，而弧形铲柱则可以有效的避免此种问题，对此在优化设计中可以合理应用弧形铲柱，降低在作业中的阻力影响，提升设计质量与效果。

1.3 灭茬装置优化设计

灭茬圆盘刀是深松整地机的主要部件之一，其主要的作用就是在作业中切断各种作物的草根以及残茬。灭茬圆盘刀主要就是通过板架部件、灭茬圆盘部件、连接板部件、横梁部件、L形卡板部件、短轴部件以及减震棒部件构成。其主要就是通过螺钉与灭茬连接板进行固定连接，在设计过程中要在上部设置深度调节器，便于作业高度的调节。同时，在设计中要设在灭茬横梁上设置5对L形状的卡板，配合应用橡胶减震棒，进而缓冲作用力；此种设计可以有效的提升深松整地机的应用效果。

灭茬圆盘就是球面圆盘，在与前进方向的角度为35°。在设计过程中要保障球面圆盘曲率半径为600mm，圆盘直径要设置为450mm，通过3～4cm的钢板进行制作，在周边进行磨刃，且保障刃厚度为1.5mm，在深松整地机中应用此种设计可以节省作用力，提升作业能力，有效的避免破茬防堵问题。

1.4 镇压碎土装置优化设计

深松整地机在作业中如果田地中存在大量的土块，会影响最终的种植效果与质量，对于农作物的生长有着直接的影响。而通过镇压碎土可以在田地表面中提升其平整性，紧实下层的土壤的整体结构，对于提升土壤底层的水分有着积极的作用，对于农作物的生长有着积极的作用。在进行镇压碎土装置的优化设计过程中，要在圆盘灭茬的装置后面进行安装，其主要就是通过镇压碎土辊部件、机架部件、辊架部件、三点悬挂装置等构成。在设计过程中，其机架前端要进行三点悬挂装置的设置，将其与深松装置机架的三点悬挂装置进行系统链接，利用螺纹调节杆对其进行定点的链接，主要作用就是对镇压碎土装置高度进行调节。小机架后端要进行镇压碎土辊架的设置，利用L形卡进行固定链接，在辊架下端要进行镇压碎土辊的设置，利用两端的轴承以及轴承座进行配置作业，继而保障深松整地机在作业中可以对一些大土块进行系统处理，保障农作物的健康生长。

1.5 防夹装置优化设计

防夹装置的主要作用就是为了避免在深松灭茬中的残茬等障碍物影响作业效果，通过防夹装置的优化设计，可以保障镇压碎土效果。防夹装置主要就是通过U形卡进行链接与固定，通过防夹刀槽的设置配合装配防夹刀，利用防脱落销钉进行装配作业，保障其稳固性。

2 农机作业中深松整地机田间试验探究

在对农机作业中深松整地机的优化设计之后，综合新疆昌吉州木垒县的农业种植状况，合理进行不同区域的选择，基于深松机的各项标准进行田间试验。

优化设计之后的深松整地机，在田间试验中的深松深度合格率高达95%，其实际的深松深度稳定性系数也较为良好，各项性能指标均有所提升，应用优化设计之后的深松整地机进行施工作业之后，土壤的膨松度平均数值在20.11%左右，土壤的干扰系数为57.62%左右，可以满足各项实际的农业种植需求。在应用优化设计之后的深松整地机之后的耕后地表平整度数值为4.8cm;而地表10cm范围为78.2%；全耕层碎土率的平均数值为75.5%。优化设计之后的深松整地机在应用中具有良好的性能，各项指标均良好；通过优化设计之后的深松整地机进行农业作业之后的土壤剖面近似于倒三角型，可以有效的保持水分，为农作物根系生长奠定了基础。

3 结束语

通过对农机作业中深松整地机的优化设计及田间试验探究的分析可以了解到，在新疆昌吉州木垒县中综合实际状况系统分析，对深松整地机进行优化设计，可以提升深松整体机的各项性能，有效地改变深松机作业中的堵塞以及功耗大等问题，对于土壤通透性的改善，蓄水能力的增强有着较为显著的作用，可以在根本上增强农作物的产量，这对于提升新疆昌吉州木垒县的经济效益有着积极的作用与价值。