水稻田開溝排水技術(shù)研究

水稻田開溝排水技術(shù)研究

0灌草、田間水管理水稻機(jī)械生產(chǎn)應(yīng)注意以下問(wèn)題：由于稻田不均勻，耕地經(jīng)常積水，機(jī)械操作和機(jī)械播種導(dǎo)致漂浮種子和腐敗種子，而機(jī)械播種和堵塞種子，導(dǎo)致苗木短缺和后期補(bǔ)充。在水稻種植過(guò)程中，為了提高產(chǎn)量，應(yīng)及時(shí)放棄農(nóng)業(yè)?？梢?在水稻種植的全過(guò)程中,排灌水管理相當(dāng)重要,關(guān)系到水稻的總產(chǎn)量。水源、水利設(shè)施、田間水管理是排灌水管理的重要組成部分,其中,田間水管理是最難掌握的一個(gè)環(huán)節(jié),因?yàn)樗⒉皇枪潭ú蛔兊?而是要根據(jù)每次的實(shí)際情況而進(jìn)行的,所以既費(fèi)工也費(fèi)時(shí)。為了方便田間水的管理,必須做到:水田平整、疏通溝系、排灌順暢。目前,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研制出水田激光平地機(jī),加上傳統(tǒng)的平田機(jī)具,基本上滿足了水田平整要求,但考慮到應(yīng)用成本的問(wèn)題,目前尚未得到廣泛的推廣應(yīng)用,水田開溝基本上還是靠人工或被省略掉,這種狀況要么提高了勞動(dòng)強(qiáng)度,要么就不能滿足田間排灌順暢的要求。因此,研究一種簡(jiǎn)單、實(shí)用、輕型、高效的水稻田開溝機(jī)具有一定的意義。1田間開溝工藝水稻田排灌水要求方便快速,特別是水稻直播田(包括人工撒播和機(jī)直播),播種時(shí)要求做到田間無(wú)積水,面積較大的水稻田必須要進(jìn)行田間開溝排水,而且必須符合開溝的質(zhì)量要求:開溝直、溝寬和溝深適中、溝底平坦。根據(jù)開溝的農(nóng)藝要求,水稻田開溝機(jī)的設(shè)計(jì)需達(dá)到:(1)溝直、溝寬度和深度合理、溝底松軟平整、回土不堵溝、田面不堆土;(2)可以方便開靠近田埂周圍的水溝,有良好的入土性能,不易纏草和堵泥;(3)工作阻力小,工作效率高;(4)工作可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。2稻田小型開溝機(jī)總體結(jié)構(gòu)模型根據(jù)水稻田開溝的農(nóng)藝要求和機(jī)具的設(shè)計(jì)依據(jù),設(shè)計(jì)出了水稻田小型開溝機(jī),總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。開溝機(jī)由動(dòng)力行走部分和開溝工作部分組成,動(dòng)力行走部分選用獨(dú)輪式水稻插秧機(jī)底盤,開溝工作部分由開溝器、拖板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。2.1作為開構(gòu)機(jī)、平臺(tái)的底板為了實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的目的,選用了2ZZ-6水稻插秧機(jī)底盤作為開溝機(jī)的行走動(dòng)力。該底盤具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作方便等特點(diǎn),既可以用作插秧機(jī)底盤,也可以用作直播機(jī)底盤,如再用作開構(gòu)機(jī)的動(dòng)力行走,可大大提高機(jī)器的利用率。底盤可配套不同功率的發(fā)動(dòng)機(jī)[如4.8kW(6.5馬力汽油機(jī))或2.9kW(4.0馬力柴油機(jī))],以便有足夠的動(dòng)力輸出,滿足動(dòng)力開溝器的要求。另外,底盤采用方向盤轉(zhuǎn)向方式,因此機(jī)器轉(zhuǎn)向輕便,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2.2旋轉(zhuǎn)齒輪開溝器結(jié)構(gòu)開溝傳統(tǒng)開溝器的型式有鋤鏟式、圓盤式、立式、鏵式等。由于水稻田前期具有土壤松軟的特性,與旱地開溝相比,水稻田開溝作業(yè)阻力較小,為便于制造和安裝,確定采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)輪式開溝器。開溝器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)如下:為保證開溝深度大于10cm和開溝寬度大于20cm,開溝器直徑為400mm,寬度為250mm;為改善開溝器的入土性能,開溝輪的外表面設(shè)計(jì)了12條凸出的輪條,凸出高度為30mm,開溝器結(jié)構(gòu)如圖2所示。2.3防止平土安裝位置拖板主要起支承、平衡和平整的作用。設(shè)計(jì)時(shí)需考慮2個(gè)問(wèn)題:拖板必須有足夠的質(zhì)量和面積,能支撐和平衡行走動(dòng)力部分的質(zhì)量;拖板與開溝器的安裝位置必須合理,防止平土的同時(shí)將泥土壅到已開的水溝中。拖板采用船板式,船板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,阻力較小,有足夠面積,可以起到平地的作用,不易陷入泥土里,比較適合水稻田。拖板結(jié)構(gòu)尺寸:拖板結(jié)構(gòu)呈長(zhǎng)方形,尺寸為1500mm×600mm,接觸地面面積約為0.75m2,為了減小阻力,拖板前端設(shè)計(jì)成有一定弧度的形狀,拖板四周凸出高度為100mm,拖板全部用5mm鋼板焊接而成。2.4開溝器的過(guò)速度水稻田小型開溝機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別由動(dòng)力輸出軸、齒輪箱、傳動(dòng)軸和萬(wàn)向節(jié)等組成。底盤有專門的動(dòng)力輸出軸,位于機(jī)器中央,最大輸出轉(zhuǎn)速為150r/min。齒輪箱主要起變向和變速的作用。為了降低開溝器工作時(shí)的甩土現(xiàn)象,可將開溝器的線速度設(shè)計(jì)成與機(jī)器行走速度基本一致。設(shè)機(jī)器最高作業(yè)速度為v=1.2m/s,則可計(jì)算出當(dāng)開溝器工作時(shí)的線速度等于機(jī)器行走速度時(shí)的轉(zhuǎn)速為取開溝器最高轉(zhuǎn)速n=60r/min,因此,應(yīng)選配傳動(dòng)比為i=60/150=0.4的齒輪箱。2.5開溝機(jī)拖板的安裝傳動(dòng)齒輪箱固定在拖板底座上,齒輪箱輸出軸與傳動(dòng)軸之間用一通用萬(wàn)向節(jié)連接,傳動(dòng)軸終端安裝開溝器分別用兩個(gè)軸承支撐,軸承座可上下調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍為-5~0cm(水平)。當(dāng)傳動(dòng)軸處于水平位置時(shí),考慮開溝器開溝后有回土的因素,開溝器最低端與拖板底部的設(shè)計(jì)距離為12cm,從而可保證開溝深度在10~15cm內(nèi)可調(diào)。拖板的前方安裝2個(gè)小鉤子,與底盤機(jī)架上鎖鏈配合,主要起鏈接作用,在開溝工作時(shí)可提升拖板前部,可適當(dāng)加大開溝深度,也方便機(jī)器過(guò)小田埂。在拖板上安裝了2個(gè)尾輪,用于機(jī)器在路上的行走。開溝機(jī)在田間工作時(shí)需要把尾輪拆掉或者把它提起。考慮到拆裝尾輪比較麻煩,所以采用可動(dòng)尾輪的安裝方案,可以用插銷來(lái)固定尾輪的位置,開溝機(jī)工作時(shí),用插銷把尾輪固定在上方的銷孔,使其不會(huì)接觸到水田。由于開溝工作部分的總質(zhì)量約50kg,而動(dòng)力底盤部分的總質(zhì)量約200kg,重心比較靠前。為安全起見,開溝機(jī)使用時(shí),需在拖板上加裝配重50kg左右,配重可使用沙袋等。開溝機(jī)整機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。3水稻田小型開構(gòu)機(jī)研制研究本研究設(shè)計(jì)的水稻田小型開溝機(jī)采用現(xiàn)有的獨(dú)輪式插秧機(jī)底盤作為動(dòng)力,成本低,操作簡(jiǎn)單,可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用;