在立式螺旋作用下土壤破坏规律的试验的研究.pdfVIP

第九届全国地面机器系统学台学术年会论文集 115 S22c) S／f7 在立式螺旋作用下 土壤破坏规律的试验研究+ 杨丹彤① 区颖刚 (华南农业大学 工程技术学院) 摘要为研究在立式螺旋开淘器作用下土壤的破坏规律，确定开沟机工作部件作用于蔬菜地 土壤的最佳工作方式，通过对立式螺旋开沟器工作特点的分析，研制r一套试验装鞋，在土糟中 对立式螺旋开淘机进行了试验研究．试验结果表明：古水量对立式螺旋开沟器的开沟性能影响 显著：含水量较低的±壤在立式螺旋的作用下较容易失效；塑性土壤在立式螺旋的作用下较难 失效}塑性土壤失效于弯曲作用，土壤破裂面向外延伸．此研究将有助于进一步改进立式螺旋开 沟机的设计． 关键词土壤破坏规律蔬菜地立式螺旋开沟机 随着市场经济的发展和人民生活水平的提高，城市居民对新鲜蔬菜的品种和数量的需 求大大增加，这对蔬菜生产机械化提出了更高的要求。我们自1994年5月开始进行“南方蔬 菜地开沟机的研究”，在机具的研制过程中，发现南方蔬菜地土质粘软、含水量高，表现出既 不同于旱地、又不同于水稻田的土壤特性，使许多现有的农机具无法直接使用，从而给蔬菜 生产机械化带来了极大的困难。 尤其是在蔬菜地的开沟筑畦作业中，为了满足“深沟离畦”的作业要求，给机械开挖和成 型带来了难度。虽然从蔬菜种植的角度来看，对沟型并没有特殊要求．只要水在沟中的流通 量能满足蔬菜生长的需要、根部不能被水泡烂即可，但是我们通过对南方蔬菜田的开沟筑畦 作业的分析认为；蔬菜地开沟筑畦作业中沟壁的陡直和整洁，不但能满足蔬菜生长“深沟高 畦”的排灌需要，而且，可以降低蔬菜地的沟地比，使蔬菜的有效种植面积增加，提高耕地的 有效利用率，在沟较深时，尤为明显n，。 在用铧式开沟犁开挖蔬菜地的睫直深沟的实验中，发现珠江三角洲地区蔬菜地的土壤 含水量随季节等因素影响，常常处于其塑限附近，在铧式开沟犁作用下的这种状态的土壤的 应力状态在临界状态空间中处于临界状态墙附近，处于一种不稳定状态．很难保证形成满意 的陡直沟壁，研究认为：在南方蔬菜地用立式螺旋开沟机较好n，。 国内研究人员，如朱新民。’、胡玉生“’、吕正沣…等对多种开沟机的研究，着重于机构的 功能方面。本文将探讨立式螺旋开沟器对蔬菜地土壤的破坏规律，目的是为进一步改进和提 ·华南农韭大学校长基金贽助理日 ①扬丹彤．讲师·广州市天河区五山华南农韭大学工程技术学院．510642 116 杨丹彤等：在立式螺旋作用下土壤破坏规律的试验研究 高立式螺旋开沟机的性熊提供依据。 1试验方法与设备 1．1试验条件 通过对蔬菜地的土壤特性进行分析，在试验土槽中模拟蔬菜地田间士壤状态，进行了立 式螺旋开沟器的性能试验。为使试验结果与其它试验有可比性，并根据长赤·帕特里斯的试 验结果。’，选取水平力和垂直力都较小的开沟机工作部件参数。 转速：n=330r／min 前进速度：口=0．38m／s 刀轴与垂直位置夹角：口一00(螺旋开沟器垂直向下) cm 工作深度；25 为研究立式螺旋开沟器对土壤的破坏情况，我们对螺旋开沟器其保留一条螺旋面，而将 其它螺旋面去掉，以减少螺旋面之间的相互影响。开沟器的螺旋升角为40。，如图1所示． 图1试验用立式螺旋开沟器工作部件 1．2土壤处理 每一次试验前的土壤处理是，通过台车的四个工作部件来完成的(见图2)。 首先用旋耕机松碎土壤，再用抓斗把土壤抓走；然后将土壤一层屡抓运回来，用刮板刹 平土壤；为了使土壤达到一定的密实度，用滚筒将土壤一层层压平；最后，挖出比试验部件工 作深度略深的垂直沟墙。对于含水量较高的塑性土壤，还需静置30小时以上，再进行试验。 含水量较低的土壤物理参数如表1所示。含水量较高的土壤物理参数如表2所示。 表1含水量较低的土壤(中壤)物理参数 扬丹彤等；在立式螺旋作用下土壤破坏规律的试验研究 117