乔怀友
（黑龙江省龙江县农机推广中心 161100）
传统的旋耕与灭茬由两种机型完成，既增加了作业成本又增加了农民负担，且多次进地加速了土壤的压实与板结，不利于农业的可持续性发展。
1 整机结构及工作原理
新型玉米灭茬旋耕机主要由万向节、变速箱、灭茬刀轴、旋耕刀轴、罩板和滚筒等组成。变速箱通过动力输入轴，用万向节与拖拉机动力输出轴相连，经过两对锥齿轮变速后通过皮带传动装置将动力分别传到灭茬刀轴和旋耕刀轴。
刀具在粉碎玉米秸秆时主要以高速打击与切割相结合，工作环境恶劣，刀齿需要承受很大的冲击力，才能达到秸秆粉碎的目的，因此刀齿既 要具备足够的强度和耐磨性，又要具备较高的韧性。故粉碎刀齿选择锤爪式灭茬刀，其质量较大、重心靠近刀端、转动惯量大、打击性能好。利用 锤爪的高速旋转来捣碎、撕剪秸秆，粉碎效果比较好。其材质为 65Mn，精密锻压成型，并进行淬火处理等工艺的保证，满足使用要求。刀片的排列密度、刀尖的线速度和刀齿的切割冲量都是影响秸秆粉碎 质量好坏的关键因素。秸秆粉碎刀辊设计成大直径的空心管轴，这样既可以提高粉碎刀辊高速旋转时转子的 动力性能，又可以降低振动，还能防止缠草。粉碎刀辊的转向设计为反向旋转，即刀辊旋转方向与机具前进方向相反。刀辊选择反向旋转可以增加秸秆在粉碎室的停留时间，使秸秆粉碎的更加彻底。粉碎锤爪粉碎玉米秸秆时主要以高速打击与切割相结合，经试验只有当刀端线速度大于34m/s 时，粉碎效果才能比较好。
2 主要工作部件的设计与计算
多功能玉米秸秆还田机的后刀辊主要将前刀辊作业后的留茬刨出并均匀抛撒，同时进行浅层土壤疏松。灭茬刀齿的运动轨迹与旋耕刀齿一致，因此灭茬旋耕功耗可参照旋耕机的作业功耗进行计算。旋耕机作业时，刀辊所受到的阻力由各旋耕刀的阻力合成。旋耕阻力的大小、方向 和作用点又与刀的转角、土壤、耕深、前进速度和刀轴转速等因素有关。灭茬速度的选择。灭茬速度是保证灭茬作业质量的主要参数。灭茬速度越高，灭茬性能越好，但也会导致消耗功率急剧上升；若刀轴转速不变，降低机具前进速度，使生产率下降。刀齿进给量的选择。根据农业生产要求，灭茬后碎茬长度不得大于80mm。改变刀齿数、机具前进速度或刀轴转速都可以改变进给量。降低机具前进速度可以减少刀齿进给量，但会导致生产率下降；增加刀齿数，导致作业中缠绕现象增多；增加刀轴转速，功率消耗急剧上升。
旋耕状态下的参数同灭茬状态，只是旋V有所不同。根据农业要求和试验确定，选择旋V=?3.5m/s，旋耕深度 h =120~160mm。为使旋耕刀所受扭矩较为均衡，以减少扭矩波动的幅度，保证工作时的直线性，旋耕刀采用螺旋线规则排列，刀轴每转13.85°有一把刀入土，而且左右刀片交替入土，以减少刀轴轴承的侧压力。
3 讨论
玉米秸秆还田机械化道路是实现秸秆还田的有效方式之一。主要有以下几种发展方向。第1，大、中、小型机械相结合，提高机械还田适应性，使机械还田适应不同生态类型区。第2，高效低耗农业机械，降低生产成本，使玉米秸秆还田机能够适应于不同的经济类型区。第3，研制的机械要与科学施肥和施药相结合，达到秸秆还田、施肥、省工、节本的综合目的。发展立茬覆盖技术通过留立茬覆盖使玉米秸秆有效还田，防止土壤风蚀、水蚀，培肥土壤，保护了土壤生态环境，结合机械化深松，打破犁底层，加深耕层，提高自然降水利用效率。发展生物工程技术秸秆的快速腐解是秸秆还田的关键技术。机械粉碎能改变秸秆的物理性状，扩大接触面积，在一定程度上加速腐解，但是秸秆中较高的C/N仍然在土壤中分解缓慢，研究资料表明，一些生物菌剂能够快速的腐解秸秆。生物工程技术具有广阔的发展前景，重点研究快速腐解秸秆的生物菌剂，达到省工、省时的目的。农机与农艺结合农机与农艺、生物措施结合起来，是农作物秸秆还田的发展方向。
新型玉米灭茬旋耕机可一次完成灭茬、旋耕和覆盖等多道工序，与传统耕地方法相比，不仅能够保护土壤、减少进地次数和降低耕作费用，而且使根茬粉碎还田，增加土壤有机质，改善土壤结构，提高了土壤自身调节水、肥、气和热的能力，有利于农作物的生长，促进农业的可持续性发展。