膜上移栽覆土裝置的研制

吳美珍，楊　瀟

（新疆機(jī)械研究院股份有限公司，新疆烏魯木齊　830013）

膜上移栽覆土裝置的研制

吳美珍，楊瀟

（新疆機(jī)械研究院股份有限公司，新疆烏魯木齊830013）

摘要：文中分析了現(xiàn)有膜上移栽機(jī)常用覆土裝置結(jié)構(gòu)及工作原理、存在的問題。研制了一種新式覆土裝置。介紹了這種新式膜上移栽機(jī)覆土裝置的結(jié)構(gòu)、工作過程、工作效果及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：移栽機(jī)；覆土裝置；結(jié)構(gòu)

經(jīng)濟(jì)作物鋪膜移栽在新疆地區(qū)已得到廣泛應(yīng)用，鋪膜移栽技術(shù)不但能提高土地利用率，提高單位面積產(chǎn)量，而且能提前育苗，適時(shí)移栽可保持土壤水分、使作物成熟期提前，降低自然災(zāi)害帶來的的影響。農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，勞動(dòng)力資源缺乏，勞動(dòng)強(qiáng)度大以及用工費(fèi)用增加為半自動(dòng)膜上移栽機(jī)的快速發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。

1　膜上移栽機(jī)覆土問題的提出

在新疆很多地區(qū)，番茄、辣椒的大面積鋪膜移栽種植大都是用傳統(tǒng)的人工移栽方式，即在鋪好膜的田里，人工在膜上挖一小穴，將大棚里提前育好的缽苗放入穴中，再用土覆蓋好。此工作用工多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，移栽質(zhì)量不穩(wěn)定。為解決這一問題，近年來半自動(dòng)鴨嘴式移栽機(jī)得到了推廣運(yùn)用，其原理是通過栽植盤上分布的鴨嘴承載缽苗并靠鴨嘴在膜上打孔來移栽秧苗。

上述鴨嘴式移栽機(jī)沒有覆土裝置，在風(fēng)大干旱地區(qū)要求膜上移苗后，對(duì)缽苗周圍穴膜進(jìn)行覆土，防止風(fēng)沙吹進(jìn)地膜喪失地膜作用及防止水份散失。半自動(dòng)鴨嘴式移栽機(jī)在移栽缽苗后，膜口較大，缽苗周圍穴膜口的土在膜下流動(dòng)性極差，栽植器后部只有鎮(zhèn)壓輪，無(wú)法進(jìn)行膜口覆土，要使鴨嘴式移栽機(jī)得到用戶的認(rèn)可和接受，必須要在鴨嘴式移栽機(jī)上設(shè)計(jì)覆土裝置。

2　現(xiàn)有常用覆土裝置

2.1現(xiàn)有覆土裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

現(xiàn)有的覆土裝置基本上是借鑒鋪膜播種機(jī)上的花籃覆土滾筒的覆土原理，就其設(shè)置位置不同分為前置式和后置式兩種。

現(xiàn)有的鴨嘴式移栽機(jī)基本是1膜2行，前置式覆土裝置是在鴨嘴式移栽機(jī)前加裝花籃式覆土滾筒和覆土圓盤，位于膜外側(cè)的覆土圓盤將膜兩側(cè)的土翻起導(dǎo)入覆土滾筒，覆土滾筒在膜上滾動(dòng)，通過內(nèi)部螺旋導(dǎo)板將土導(dǎo)向內(nèi)側(cè)，在栽植鴨嘴通過的行距膜上撒一道土，隨后的栽植鴨嘴在土道上扎孔栽下缽苗后再用鎮(zhèn)壓輪壓實(shí)。

后置式鴨嘴式移栽機(jī)是在移栽機(jī)后設(shè)置覆土滾筒和覆土圓盤，栽植器在膜上移栽完秧苗后，通過在膜外側(cè)的覆土圓盤將兩側(cè)的土翻起，導(dǎo)入在膜上滾動(dòng)的覆土滾筒，通過覆土滾筒內(nèi)部螺旋導(dǎo)板將土連續(xù)導(dǎo)到秧苗膜口的一側(cè)，由后部的鎮(zhèn)壓輪將覆土壓實(shí)。

2.2現(xiàn)有覆土裝置存在的問題

以上兩種花籃式覆土裝置受地形地況影響較大，對(duì)土地的平整條件要求高，在土地不平或有沙石時(shí)，覆土滾筒不能正常工作；當(dāng)膜兩側(cè)土地高低或土壤濕度不一致時(shí)，覆土圓盤鏟入的土量就不均勻，撒在膜上的土?xí)r多時(shí)少，不能保證每株苗上覆土一致，因而效果較差。而使用前置覆土滾筒達(dá)到覆土效果，覆土量很大，犧牲了膜上采光面積；后置覆土滾筒從膜兩側(cè)取的土只能運(yùn)至秧苗的一側(cè)，對(duì)秧苗膜口兩側(cè)的覆土不一致，會(huì)出現(xiàn)將秧苗向一邊壓倒的情況。

3　新式覆土裝置研制

鑒于以上覆土裝置的缺陷，我們提出設(shè)計(jì)一種從膜側(cè)面取土，并將一定的土量運(yùn)至已栽秧苗上方，定點(diǎn)送到每株秧苗的膜口兩側(cè)的覆土裝置。為達(dá)到以上目標(biāo)要求，我們先后進(jìn)行了兩輪設(shè)計(jì)。

3．1鏈?zhǔn)焦伟迳\(yùn)器覆土裝置

此方案是通過機(jī)器向前運(yùn)動(dòng)，由帶鏟的刮板升運(yùn)器在膜側(cè)將土壤鏟進(jìn)并由刮板提升到上部，由螺旋葉片輸送器將土運(yùn)送到分土轉(zhuǎn)輪，通過下方分土漏斗，于栽苗頻率同步將土分成兩股，撒落在移栽的秧苗兩側(cè)，再由后方鎮(zhèn)壓輪鎮(zhèn)壓。

由于土壤摩擦阻力大，鏈條刮板需要較大的動(dòng)力及較高的速度來提升土壤，受結(jié)構(gòu)的限制，該裝置的動(dòng)力依靠移栽機(jī)地輪在地面滾動(dòng)傳遞的能量，只能帶動(dòng)栽植器不能帶動(dòng)升運(yùn)器的刮板提升。

如果能從其它途徑獲得動(dòng)力，比如液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)或從拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸上獲得動(dòng)力，就能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但受鴨嘴式移栽機(jī)結(jié)構(gòu)的限制，無(wú)法得到足夠的動(dòng)力，因此導(dǎo)致設(shè)計(jì)擱淺。

3.2覆土輪式覆土裝置

受封土機(jī)的啟示及第一輪設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在外界動(dòng)力不好實(shí)現(xiàn)的條件下，第二輪設(shè)計(jì)了覆土輪式覆土裝置。

圖1　覆土裝置1.覆土圓盤2.覆土輪3.滑土板4.鎮(zhèn)壓輪5.機(jī)架6.分土漏斗

在移栽器后部設(shè)計(jì)覆土輪和覆土圓盤，覆土輪和覆土圓盤都是行走在地膜兩側(cè)裸露的土地表面上，因此不需要外加動(dòng)力帶動(dòng)，可接地滾動(dòng)取土。覆土輪是獨(dú)立安裝運(yùn)動(dòng)的，它不受地況影響，可保證運(yùn)土量，不影響地膜采光面積，覆蓋效果好。

3.2.1裝置結(jié)構(gòu)

覆土裝置由覆土圓盤、覆土輪、滑土板、鎮(zhèn)壓輪、機(jī)架和和分土漏斗組成，裝置結(jié)構(gòu)見圖1。

該裝置的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：覆土輪的覆土筒外壁均勻分布著筋板。覆土輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，筋板可插入土壤，增加附著力，使覆土輪有效滾動(dòng)。覆土筒內(nèi)壁徑向均勻分布著帶傾角的旋向取土葉片，葉片傾角是為了能使土壤在覆土輪下部形成的腔內(nèi)隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，被提升到覆土輪上部，并在上部滑出。葉片旋向是使進(jìn)入葉片的土在上升過程向內(nèi)移動(dòng)，有效存儲(chǔ)土壤。在覆土筒里端有內(nèi)擋板擋在葉片端部，進(jìn)入的土?xí)嬖趦?nèi)部。覆土筒外端與輻條、幅板、輪轂、加強(qiáng)筋連接形成覆土輪，幅板與葉片間有一定空隙，可使覆土圓盤翻起的土進(jìn)入覆土輪葉片。覆土輪和覆土圓盤分別鉸接在機(jī)架，由彈簧控制做仿形運(yùn)動(dòng)?；涟搴头滞谅┒饭潭ㄔ诟餐凛喩喜㈦S其移動(dòng)。分土漏斗有兩個(gè)分流口，置于滑土板的下方。

3.2.2作業(yè)流程

該裝置的工作原理是：拖拉機(jī)牽引移栽機(jī)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，栽植器通過地輪滾動(dòng)傳來的動(dòng)力，在地膜上扎孔穴，移栽缽苗。置于栽植器后部地膜兩側(cè)的覆土輪和覆土圓盤通過機(jī)器向前牽引在地面滾動(dòng)，覆土圓盤將土翻松導(dǎo)入覆土輪中，土壤通過幅板與葉片間空隙沿傾斜葉片充滿內(nèi)腔，隨著覆土輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過內(nèi)部的葉片將土提升至上部，土從葉片上流到滑土板上，沿滑土板流進(jìn)分土漏斗，土被分成兩股覆蓋在移栽缽苗兩側(cè)，再由鎮(zhèn)壓輪將兩側(cè)的土壤壓實(shí)。

3.2.3作業(yè)效果

此裝置配置在鴨嘴式移栽機(jī)上運(yùn)用，覆土量明顯增加，但覆土輪提升上來的大土塊會(huì)擋在分土漏斗上，不能使土順利覆蓋，因此土壤覆蓋不均勻。

3.2.4進(jìn)一步改進(jìn)

為改進(jìn)以上問題，我們?cè)诜滞谅┒飞霞恿烁魲l，讓碎土進(jìn)入，把大塊土擋在分土漏斗之外，并在滑土板上開了漏土槽，讓土能分配在分土漏斗的兩個(gè)分流口，均勻地覆蓋在缽苗兩側(cè)。

4　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）此裝置不需外界動(dòng)力，它依靠在地面自行滾動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力，土壤對(duì)裝置產(chǎn)生的阻力小。

（2）此裝置對(duì)秧苗的覆土量是一定的。當(dāng)覆土盤導(dǎo)入的土太多時(shí)，隨著覆土輪的滾動(dòng)，多余的土在葉片上升過程中流走，存在葉片內(nèi)的土才會(huì)流到滑板上，最后覆蓋在秧苗膜口處。

（3）受地形地況影響小。覆土圓盤和覆土輪分別安裝在機(jī)架上，都帶有壓縮彈簧，可根據(jù)地況進(jìn)行仿形，保證連續(xù)均勻取土。

（4）覆土量均勻。從秧苗上方的分土漏斗落下的土壤是被分成均勻的兩股覆蓋在秧苗的兩側(cè)的。

因此，合理的葉片尺寸設(shè)計(jì)，合理的覆土輪直徑和寬度，才能使覆土量保持一定。此裝置配置在鴨嘴式移栽機(jī)上運(yùn)用，秧苗膜孔覆蓋率高于90%。

此覆土裝置已獲得國(guó)家專利。

收稿日期：2015-01-13

文章編號(hào)：1007-7782（2015）01-0013-03

中圖分類號(hào)：S223.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.01.006