基于久保田插秧機同步覆膜裝置設(shè)計與試驗

　　摘要:針對水稻覆膜插秧作業(yè)過程中存在覆膜質(zhì)量不高、秧苗傷根現(xiàn)象嚴(yán)重及田間換行作業(yè)需人工斷膜導(dǎo)致作業(yè)效率低等問題，研制了與久保田NSPU－68CM型覆膜插秧機相匹配的覆膜裝置。根據(jù)農(nóng)藝要求與原插秧機空間結(jié)構(gòu)特點，提出相匹配的覆膜裝置總方案，在不改變插秧機原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加了切膜裝置、托膜裝置和壓邊裝置。田間試驗結(jié)果表明:所敷設(shè)秸稈纖維基地膜采光面寬度合格率達(dá)95%以上，地膜貼合程度達(dá)98%，采光面機械破損程度小于5%，膜孔合格率達(dá)95%以上，壓膜寬度5cm，壓邊深度4cm，膜孔總長度50mm，滿足農(nóng)藝要求。研究結(jié)果為應(yīng)用秸稈纖維基地膜栽培有機(綠色)水稻奠定了基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞:水稻;插秧機;秸稈纖維基地膜;覆膜栽培

　　0引言

　　近年來，在追求稻米產(chǎn)量過程中，過度使用農(nóng)藥、化肥與塑料地膜等，造成土壤板結(jié)、有害菌超標(biāo)及土壤的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)被破壞，且塑料地膜被深埋入地底難以降解，嚴(yán)重制約生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展［1－5］，導(dǎo)致可用來農(nóng)耕的土地越來越少，人們逐漸意識到食品安全的重要性，越來越喜歡有機水稻。由于有機水稻生產(chǎn)條件十分苛刻，我國有機水稻種植面積十分稀少，相對于水稻總種植面積0．31億hm2，有機水稻還有很長的路要走［6－8］。

　　1覆膜插秧機結(jié)構(gòu)組成及工作原理

　　1．1結(jié)構(gòu)組成

　　NSPU－68CM覆膜插秧機主要由插秧機機身、覆膜裝置及同步開孔插秧裝置3部分組成，如圖1所示。該機具主要參數(shù)如表1所示。

　　1．2工作原理

　　考慮到覆膜后插秧與機器整體協(xié)調(diào)性，將覆膜裝置加裝在插秧機機身與秧板間，通過螺栓、銷子等連接件將覆膜裝置緊固在插秧機上。同步插秧開孔刀加裝在原機秧針上，通過螺栓緊固，隨分插機構(gòu)運動的同時，完成覆膜開孔插秧作業(yè)。

　　2地膜敷設(shè)裝置關(guān)鍵部件設(shè)計

　　2．1掛膜裝置設(shè)計

　　掛膜裝置是整個覆膜裝置關(guān)鍵核心部件，用以懸掛固定地膜卷，使地膜卷能在插秧機工作和行駛時被置于適當(dāng)高度，保證膜卷能夠輕松自轉(zhuǎn)，給予輕微拉力時，能自由出膜。由于田間作業(yè)環(huán)境十分惡劣，掛膜裝置應(yīng)對地膜卷有充分保護(hù)作用，保證地膜卷不被田間泥水濺濕破壞，地膜被泥水染濕后極其易扯斷，影響覆膜質(zhì)量。目前，秸稈纖維基地膜卷規(guī)格為:中間筒芯直徑76mm，整卷地膜直徑180mm，寬度1700mm，每卷地膜總長100m。掛膜裝置形狀與尺寸應(yīng)根據(jù)地膜卷幾何尺寸設(shè)計，如圖2所示。

　　2．2壓膜裝置設(shè)計

　　壓膜裝置的作用是將已敷設(shè)在水田表面的地膜敷平、壓實，使地膜與水田表面緊密貼合，保證地膜與水田間無架空現(xiàn)象，是保證覆膜質(zhì)量好壞的重要一環(huán)。壓膜裝置主要由壓膜輥組、壓膜輥掛與壓膜輥中間掛組成，如圖3所示。

　　3田間試驗與結(jié)果分析

　　觀察久保田NSPU－68CM型覆膜開孔插秧機的覆膜質(zhì)量與開孔性能，能否達(dá)到高質(zhì)量的覆膜與良好的開孔效果。

　　3．1田間試驗條件

　　根據(jù)經(jīng)驗，取水平速度分別為0．3、0．4、0．5、0．6、0．7、0．8、0．9、1．0m/s，分別以計算連續(xù)工作條件為初始。

　　3．2試驗方法及過程

　　參照旱田JB/T7732．2－1995《地膜覆蓋機試驗方法》［19］，對秸稈纖維基地膜覆膜的采光面寬度合格率、采光面機械破損程度、壓膜寬度與深度、地膜貼合程度和膜孔合格率進(jìn)行測定。插秧機行駛至田間前，先將秸稈纖維基地膜扯出長約50cm，駛?cè)胙硖?待插秧機穩(wěn)定后，放下插秧機秧板，拖動切膜刀把手將秸稈纖維基地膜壓實在泥面上;開動插秧機，進(jìn)行覆膜開孔作業(yè)，待機器行駛至田間地頭時，用切膜刀將地膜切斷，完成作業(yè)，如圖8所示。

　　4結(jié)論

　　1)研制了與久保田NSPU－68CM型覆膜插秧機相匹配的覆膜裝置，在不改變插秧機原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了切膜裝置、托膜裝置和壓邊裝置。

　　2)所敷設(shè)秸稈纖維基地膜采光面寬度合格率達(dá)95%以上，地膜貼合程度達(dá)98%，采光面機械破損程度小于5%，膜孔合格率達(dá)95%以上，壓膜寬度5cm，壓邊深度4cm，膜孔總長度50mm，滿足農(nóng)藝要求。

　　3)田間性能試驗結(jié)果表明:久保田NSPU－68CM型覆膜開孔插秧機的技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到農(nóng)藝生產(chǎn)要求，為應(yīng)用秸稈纖維基地膜栽培有機(綠色)水稻奠定了基礎(chǔ)。

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《基于久保田插秧機同步覆膜裝置設(shè)計與試驗》

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