播前预处理（精选6篇）
播前预处理 篇1
1. 选种。
常用的选种方法有风选、筛选、水选三种。风选可以去除种子中的泥灰、残留草屑和瘪种, 提高种子净度。筛选可去除生活力差的种子, 提高种子的整齐度。水选时, 常用10%的食盐水或比重为1.05～1.08的泥水。
2. 晒种。
在温汤浸种后, 可选择晴好天气, 将种子薄薄地摊在晒场上, 连续晒2～3天。晒种时要经常翻动种子, 让种子受热均匀。
3. 浸种。
用50～54℃的温水浸种15～20分钟, 可以起到杀灭病菌和催芽的作用。播前, 用80毫克/千克的尿素溶液和16毫克/千克的硼肥溶液浸种5小时, 能促进壮苗早发。
4. 拌种。
播种前, 用杀菌剂等拌种 (或浸种) , 可有效杀灭种子表面携带的病菌;用多效唑、烯效唑等植物生长调节剂拌种 (或浸种) , 有利于培育健壮幼苗, 增强植株抗逆性。
草种播前破除休眠的处理方法 篇2
１．温度处理①高温法。草种经高温干燥处理后，种皮龟裂呈疏松多缝的状态，使种子通透性增加，加快水、气进出，促进萌发。如三叶草种子在９８℃温度下处理１０分钟后硬实率下降到１２％，１１０℃高温处理紫花苜蓿种子可使硬实率减少８１％。
②变温处理。将种子堆成５～７厘米的厚度，晴天在阳光下曝晒４～６天，每天翻动３～４次，阴天及夜间收回室内，种皮因热胀冷缩而开裂，加快种子内外的气体交流，从而解除休眠，快速萌发。或在一昼夜内温度高低交替，先用低温后用高温使种子进行萌发，低温８～１０℃，高温３０～３２℃，一昼夜内在低温下１６～１７小时，在高温下７～８小时。如无芒雀麦直播田间萌发率为６１％，当在６小时处于高温下、１８小时处于８～１０℃低温下进行处理后，其发芽率为９５％。
２．机械处理用擦破种皮的方法使种子产生裂缝，水气可沿裂纹进入种子内，从而打破因种皮坚硬所造成的休眠。当种子量少时，可用砂纸擦、砖头搓，或将种子、沙子各半装入袋中用棒敲打。当大量处理草种时，可用碾米机压至种皮发毛，但以不会压碎种子为原则。
也可用高压处理，如干燥的白花草木樨和紫花苜蓿种子在１８℃下用２０００个大气压处理，可明显提高发芽率。
二、化学处理法
１．无机化学药物处理法利用无机化学药物酸、碱等溶液浸种，使种子的种皮腐蚀开裂，透气透水性增强，从而使种子中的抑制物质解除抑制作用，打破种子休眠，促进快速萌发。例如，用４８％的浓硫酸浸泡草木樨种子３０分钟，发芽率可由４．５％提高到９２．５％；用７％的氢氧化钠浸泡结缕草种子１５分钟，发芽率可由５５．６％提高到８２．８％。
２．有机化学药物处理法用硫脲、甲醛、乙醇、丙酮、二氯甲烷、对苯二酚、秋水仙精、酒石酸、羟氨等处理种子，均有破除休眠、促进萌发的作用。
３．植物激素处理法如经过氢氧化钠浸泡过的结缕草种子发芽率为８０％，再用１６０毫克／公斤青霉素处理，发芽率可提高到８９．５％。这是因为青霉素能取代种子完成生理后熟中对低温的要求和喜光种子对光线的要求，而促进种子萌发。乙烯利可刺激休眠的紫花苜蓿、三叶草种子的萌发。
大豆播前种子处理技术 篇3
在大豆播种前清选种子可以提高豆种的播种质量, 清选过的种子均匀整齐, 田间出苗率高, 出苗整齐。特别是采用大豆精量点播机播种时, 必须对大豆种子进行严格精选, 实现种一粒种子出一棵苗。
2 根瘤菌接种
大豆根瘤菌的发育与环境有密切的关系, 根瘤菌适应一定的土壤酸度范围, 当土壤p H值为4.6～8时, 接种效果明显;土壤高温干燥会限制根瘤的发育, 适当增施磷钾肥能促进根瘤菌的活动, 土壤根瘤生长区有多量化学氮肥时, 会抑制根瘤的形成。根瘤菌接种的方法通常有以下3种:
2.1 土壤接种法
从着瘤好的大豆高产田取表层土壤拌大豆种子, 每10kg种子拌原土1kg。
2.2 根瘤菌剂接种
根瘤菌剂是工厂生产的细菌肥料, 包装上注明有效期和使用说明。大豆根瘤菌剂使用方法简单, 不污染环境。1hm2用根瘤菌剂3.5kg拌种。测定证明, 接种根瘤菌比不接种的土壤1hm2可增加纯氮15kg, 相当于标准化肥硫酸铵75kg。使用前应存放在阴凉处, 不能曝晒于阳光下, 以防根瘤菌被阳光杀死。接种方法是, 将根瘤菌剂稀释在种子重20%的清水中, 然后洒在种子表面, 并充分搅拌, 让根瘤菌剂粘附在种子表面, 24小时内将种子播入湿土中。根瘤菌剂接种的效果较土壤接种法好。
2.3 接种体处理土壤
将根瘤菌用肉汁培养基培养后, 制成颗粒状接种体, 直接用于土壤接种。这种方法成本较高, 在不宜进行种子接种的情况下使用。
3 种子消毒
为了防治大豆根腐病, 用50%多菌灵拌种, 用药量为种子重的0.3%;或用多福合剂拌种 (多菌灵与福美双为1:1) , 可以显著降低根腐病发病率。亦可使用灭枯灵乳油进行种子消毒。
4 种子包衣
种子包衣能有效地防治大豆苗期病虫害, 如第1代大豆孢囊线虫、根腐病、根潜蝇、蚜虫、二条叶甲等;又能促进大豆幼苗生长, 特别是重、迎茬大豆幼苗, 由于微量元素营养不足致使幼苗生长缓慢, 叶片小, 使用种衣剂包衣后, 能及时补给一些微肥, 特别是含有一些外源激素, 能促进幼苗生长。种子经销部门一般使用种子包衣机械, 统一包衣, 供给包衣种子。农户也可购买种衣剂进行人工包衣。方法是用装肥料的塑料袋, 装入20kg大豆种子, 同时加入300～350ml大豆种衣剂, 扎好口后迅速滚动袋子, 使每粒种子都包上一层种衣剂, 装袋备用。
5 稀土拌种
稀土是一种微量元素肥料。用稀土拌大豆种, 能促进大豆根系生长, 提高光合速率, 平均增产率8.0%。拌种方法简便易行, 用稀土25g兑水250g, 拌大豆种子15kg。此外, 用稀土在苗期喷洒叶面追肥, 也有很好的效果。稀土可与多种化学除草剂、杀菌剂和杀虫剂混合施用, 无拮抗现象。
6 微肥拌种
关于安全播出播前差错的初步探讨 篇4
一播前差错的定义
根据《安全播出事件事故管理实施细则》 (暂行) , 安全播出事件是指影响或威胁广播电视节目正常播出和传输的突发事件, 安全播出事故是指安全播出责任单位在制作、播出、传输和覆盖过程中, 因各种原因造成广播电视节目停播或劣播的事故。由此分析, 事件的侧重点在于突发性, 事故的侧重点在于日常性, 其根本都是对广播电视播出效果的直接影响。
基于此, 播前差错可定义为在广播电视节目制作、播出、传输和覆盖过程中能够提前发现和避免的各种不规范行为。播前差错是未造成安全播出事故的安全播出日常差错。播前差错能够通过加强人员、技术和制度的管理予以纠正, 及时发现并纠正播前差错, 能把安全播出事故遏制在萌芽状态, 如播前差错未得到纠正, 则将发生安全播出事故。播前差错一般可归于62号令所属广播、电视中心实施细则中播前管理范围。
二播前差错的分类
播前差错的分类主要依据62号令广播、电视中心实施细则关于播前管理相关规定制定。各广播电视播出机构技术体系框架、播出管理流程不同, 总结和分析近些年安全播出日常差错类型、明确播前差错分类有利于各播出岗位职责清晰、管理到位。按照广东广播电视台的实际情况, 我们把播前差错分类为特别严重、严重和一般三类, 分别描述如下:
1. 特别严重播前差错
特别严重播前差错指可能直接导致安全播出事故的差错。特别严重播前差错必须予以纠正后方可进入播出环节。其种类包括:
节目质量隐患:包括在送播节目 (磁带或节目文件) 内容上存在无关的黑场/定帧/无声/爆音;节目字幕、声音与内容不符或出现严重的错音错字现象;在技术上存在的重码/错码/断磁等差错;
节目标注错误:包括节目标题与内容不符、错误填写节目栏目名/期数/日期/频道/起始时间码/时长/声道等差错;
版面排版错误:包括错排节目内容、错送版面简报、版面时间错误、节目视源标注或编排错误等差错;
广告排版错误:包括广告单播出时段错排、广告长度填写错误等差错;
节目不按有关规定的时限送播;
其他可能直接导致安全播出事故的差错。
2. 严重播前差错
严重播前差错主要指一般劣播和比较严重违反安全播出签审流程的差错。严重播前查差错较容易在播前被发现, 对于劣播节目应当由相关审片人员确定有播出的必要方可播出, 对于违反安全播出签审流程的节目应当退回节目制作部门重签重审。其种类包括:
节目一般劣播隐患:包括声音、画面质量不符合要求、节目声音偏大或偏小等, 或其它图像或声音质量主管评价3分 (尚可接受) 或低于3分, 但未达到停播标准的劣播差错;
审签签名问题:包括节目 (字幕) 无审签人签名、签名过期、审签日期早于编辑日期等不符合播出要求需重签重审的差错;
一般广告排版错误:包括错播漏播广告、漏排广告冠名等情况;
其他形成劣播风险或制作、审签流程差错。
3. 一般播前差错
一般播前差错主要指播出流程中的其它不规范的差错, 该类差错应不会造成安全播出事故, 但会影响正常节目制作播出流程。一般播前差错应当在节目送播环节被及时发现并予以纠正后方可进入播出环节。其种类包括:
编辑签名问题:没有节目编辑签名或签名日期错误等不规范差错;
一般节目标注错误:包括漏填节目栏目名/期数/日期/频道/广告插点时间/磁带芯号等不规范差错。
一般版面排版错误:包括写错/漏节目名称、节目标题与磁带卡填写不规范等差错。
其他播出流程中的不规范差错。
三发现和减少播前差错的措施
定义和分类安全播出播前差错的目的是为了更有效地发现和纠正差错, 从而减少安全播出事件、事故隐患, 确保安全播出。为此, 可采取以下安全播出管理措施:
1. 合理配置播前差错堵漏岗位
按照62号令广播、电视中心实施细则中对播前管理的要求, 节目编排管理、节目送播管理应配置专人负责并制定相关管理制度。随着节目送播、上载量的增加, 对播前技审工作也配置专门的科组和人员, 明确岗位职责。这些岗位是播前差错发现和堵漏的重要环节, 是确保安全播出工作的重要一环, 他们严格履行工作职责将有效减轻播出一线值班人员的工作压力, 保障全台安全播出工作。
2. 完善留痕管理和技术保障
总结安全播出管理的经验, 结合台内制作播出管理流程, 还须做好两个方面的管理保障。首先必须严格制定并落实节目制作、审片、编排、送播、技审、播出各环节的留痕化管理, 落实人员岗位职责、操作规范、处处签名。流程化管理既能提高各环节人员的责任心, 也能构成行之有效的差错倒查机制, 做到各岗位职责、边界清晰, 交接有序、有账可查、有理可依。其次必须完善节目送播 (磁带、文件) 的技审技术保障, 目前广播电视中心采用硬盘方式播出较为普遍, 必须对入库节目进行可播性检测, 建立完善内容质量监测系统, 自动审查合人工复审相结合, 重播节目应重审。
3. 建立健全绩效考核管理制度
为建立科学有效的安全播出激励机制和约束机制, 调动播出岗位工作人员的积极性和创造性, 按照《安全播出事件事故管理实施细则》 (暂行) 的要求, 广东台建立健全了绩效考核管理制度。其中包括对事件、事故、播前差错责任人的处罚, 对播前差错纠正人员的奖励, 实现奖优罚劣和科学化、规范化、精细化管理。
4. 形成反馈机制完善管理制度
以对安全播出事件、事故、播前差错定义和分类为基础, 以记录、调查为依据, 结合定期安全播出汇总分析和通报整改, 就能形成良好的安全播出管理环路。对播出情况和播前差错的反馈, 能有效促进人员管理、技术系统和制度管理的完善。
水稻播前防除假稻药效试验 篇5
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验田在病虫观测场内, 麦茬长势差, 故没有收割。施药时假稻生长2 个月左右, 茂盛且已形成密实的群落。供试药剂:30%草甘膦水剂 (浙江新安化工) 、50%草甘膦可溶性粉剂 (浙江黄岩鼎正化工) 、20%双草醚可湿性粉剂 (江苏激素研究所) 、10.8%精喹禾灵乳油 (山东侨昌化学) 、41%草甘膦异丙胺盐水剂 (江苏快达农化) 。
1.2 试验设计
试验共设12 个处理, 各小区处理农药使用见表1。不设重复, 随机区组设计, 小区面积30 m2, 共计12 个小区。施药器械采用农邦WBS16 型手动喷雾器, 用药量加水1 125 kg/hm2均匀喷雾。试验分2 次施药, 时间间隔14 d[5,6]。
1.3 调查方法
第2 次施药后35 d, 各个小区3 点定点取样调查, 每个点取0.11 m2, 调查各处理杂草地上部分并计算鲜重防效[3,4,5,6]。
2 结果与分析
2.1 防效
第1 次施药后14 d经调查, 处理1、3、7、11、12 施药处理均出现不同程度颜色变化和生长抑制。第2 次施药药后35 d, 调查统计表明 (表2) , 处理1~12 的平均鲜重防效分别为67.65%、58.94%、84.16%、52.23%、63.23%、40.68%、85.79%、65.11%、23.05%、48.73%、71.99%和73.45%。处理3、7 的平均鲜重防效较高, 均超过84%;处理11、12 平均鲜重防效71%~74% 。 各处理中, 处理2、4、5、6、8、9、10 平均鲜重防效均低于处理1、3、7、11、12, 即2 次施药防治效果好于1 次施药防治效果。
2.2 地下根茎及干重
试验田播前使用施用30% 草甘膦水剂4 500 g/hm2+10.8%精喹禾灵乳油1 200 m L/hm2, 水稻成熟期调查假稻密度和干重。水稻成熟期该试验田假稻平均密度和平均干重 (表3) 由2011 年的181.20 根/m2下降到26.72 根/m2, 下降幅度85.25%, 干重由105.8 g/m2下降到9.6 g/m2, 下降幅度90.91%。试验证明草甘膦+精喹禾灵混配剂对假稻地下根茎有很好的防效。
3 结论与讨论
草甘膦+精喹禾灵混配剂比草甘膦单剂在假稻的防治上用量低, 效率高。因此在生产条件允许的情况下, 推荐二次施药法, 即第1 次30%草甘膦水剂1 500 m L/hm2+10.8%精喹禾灵乳油600m L/hm2, 第2 次30%草甘膦水剂3 000 m L/hm2+10.8% 精喹禾灵乳油600 m L/hm2, 能有效防除假稻; 如生产时间紧, 则一次性施用30%草甘膦水剂4 500 m L/hm2+10.8%精喹禾灵乳油1 200 m L/hm2。假稻具发达的地下根茎, 在防治时应用足水量, 提高对地下根茎的防效。
摘要：通过使用不同农药用量、施药次数与组合, 筛选出适合本地区水稻播前田间假稻的防除药剂。试验结果表明:一次性施用30%草甘膦水剂4 500 m L/hm2+10.8%精喹禾灵乳油1 200 m L/hm2, 对假稻的防除效果较好, 有条件的地区可以进行二次施药法, 即第1次施30%草甘膦水剂1 500 m L/hm2+10.8%精喹禾灵乳油600 m L/hm2, 第2次施30%草甘膦水剂3 000 m L/hm2+10.8%精喹禾灵乳油600 m L/hm2, 防除效果更好。
关键词：水稻,假稻,化学防除,防效
参考文献
[1]陆保理, 沈国辉, 王玉香, 等.假稻生物学特性及其对除草剂的敏感性测定[J].上海农业学报, 2009 (1) :109-113.
[2]刘焕禄, 刘亦学.稻田杂草李氏禾的危害及防除对策[J].天津农业科学, 2000, 6 (4) :38-40.
[3]黄元炬, 朴万德, 张子丰, 等.农美利防除水稻直播田李氏禾效果及安全性[J].杂草科学, 2005 (1) :32-34.
[4]陆保理, 刘峰, 徐惠林.直播稻田耳叶水苋、杂草稻、假稻发生与防除对策[J].安徽农学通报, 2014 (5) :84.
[5]孙会锋, 朱晓群, 姜春育, 等.假稻生物学特性与化学防治技术初探[J].浙江农业科学, 2013 (6) :707-708.
播前预处理 篇6
在我国西北干旱半干旱地区,为防止早春低温,提高农作物产量,广泛应用了地膜覆盖栽培技术。目前,农田使用聚乙烯地膜降解周期长,作物收获后残留在田间的地膜给土壤和环境造成极大的累积污染,同时影响播种等正常作业,急需对其进行有效回收。播前收膜是当前农业生产中一项重要的作业环节,可明显降低种子播在残膜上造成不出苗、死苗和烂苗等几率,有利于农业的增产增收。
现阶段残膜回收主要有人工回收和机械回收两种方式:人工回收残膜效率低,劳动强度大,回收成本高,不适应大面积作业;机械回收残膜可有效提高作业效率,降低劳动强度,是残膜污染治理的重要途径。现有的播前收膜机械主要是搂膜耙和扎膜辊。搂膜耙可将地表膜搂起,但每前进一段距离需要停机卸膜,否则影响搂膜效果,且卸下的残膜还需用其他机具运出田间,费时费力;扎膜辊可将地表膜轧在滚齿上,但需人工脱膜,脱膜困难［１－３］。针对这些问题,设计了一种弹齿链耙式播前残膜回收机,可实现长距离作业和自动卸膜,减少了以往人工退膜程序和非作业时间,大大提高了劳动生产率。其结构简单、工作可靠、作业效率高,为播前残膜回收工作提供了一种新思路和新机具,缓解了春播期间劳动力紧缺的压力。
1 整机结构与工作原理
1.1 整机结构
该机的总体结构包括机架、传动系统、捡拾链耙、限深轮、集膜箱、卸膜油缸、齿轮箱及脱膜机构等,如图1所示。
1.2 工作原理
该机收膜时,主要分为3 个工作段:弹齿入土挑膜段—提升段—脱膜段。链耙工作时,脱膜段与地面平行,提升段底部的弹齿接触地表。调整限深机构至弹齿入土20~50mm,拖拉机拉动机具向前运动的同时,动力经传动系统驱动主动轴带动链耙上的弹齿顺时针转动并挑起地表的残膜;当弹齿转动到脱膜段,齿尖朝下,大部分残膜在重力作用下掉入集膜箱,少量未能自动脱落的残膜在弹齿经过脱膜机构时被刷落;当集膜箱集满时,将机具行驶到地头,提升机具离开地面至一定高度,操控卸膜油缸打开集膜箱底板倾倒成堆。
1.3 主要技术指标和技术参数
本机一次作业可实现捡膜及卸膜回收工作,主要参数如表1所示。
2 关键部件的设计
2.1 捡拾链耙
2.1.1 功能要求与设计思路
弹齿链耙式收膜装置的主要作用有两方面:一是转动链耙上的弹齿入土挑起残膜;二是挑起的残膜被链耙上的弹齿携带前进,在弹齿振动中实现膜杂分离,分离后的残膜分别受重力作用和脱膜刷作用进入集膜箱。
因此,弹齿链耙式收膜装置机构的设计必须满足以下要求:一是要有合适的弹齿入土倾角及入土深度,能将残膜顺利地从土壤中挑出;经过实地勘察和测量,表层至50mm深度是残膜集中区,所以弹齿的入土深度确定为50mm。二是链耙的输膜倾角要满足在提升段土块自行滑落,以减少含杂。 三是结构简单、功耗低、作业效率高。
弹齿入土倾角、入土深度、链耙转速、链耙的输膜倾角是影响捡拾链耙性能的重要指标。为了寻找合理的参数配置,以保证链耙工作时能够连续收膜且尽量不漏捡,需要对弹齿的运动进行分析。
2.1.2 弹齿的运动分析
取任一弹齿的顶点M,该点不仅随着链耙作转动,同时也随机组水平向前运动。 因其运动较为复杂,本文只分析弹齿从入土到出土这段时间内的运动。如图2所示:该运动中弹齿由A点入土经过B点后从C点出土,此过程是一个从压膜到挑膜的过程,弹齿随机具的行走速度V一起移动,同时又以绕链耙从动轮轴心O做匀速转动。弹齿的运动分析如图2所示。
弹齿由A到C的时间为t,则弹齿端点M从A到B的运动轨迹方程为
式中V —机具的行走速度(m/s);
t—A到C点的运动时间(s);
R—捡拾机构的回转半径(mm);
ω— 弹齿绕O点的旋转角速度(rad/s)。
这里捡拾机构的回转半径即弹齿的长度,下同。
假定捡拾耕层内残膜时,以弹齿在地面以下的作用面为有效捡拾面,即要使残膜回收机工作时不漏捡,前一排捡膜弹齿端点经过有效捡拾面离开地面时,下一排弹齿的端点至少应进入地面,如图3所示。
由图3可知:h=R(1-cosα),2Rsinα=O１O２。工作时不能漏捡应满足:2Rsinα≥V(t２-t１)。
当半径R转过角度2α时,其经过的时间为t１也是捡拾弹齿从入土到出土所经过的时间,因此t１=2α/ω。设同一圆周上弹齿的排数为n,则相邻两排弹齿之间的夹角为β=2π/n;下一排弹齿转过β角后,它的齿端位于A２,所经过的时间是t２=2π/nω 。将t１、t２带入上式求解得
由上式求解得
经整理,得
式中v—机具的行走速度(m/s);
t—A到C点的运动时间(s);
R—捡拾机构的回转半径(mm);
ω—弹齿绕O点的旋转角速度(rad/s);
h—弹齿的入土深度(mm);
α—弹齿的入土倾角(°);
n—链耙圆周上的弹齿排数。
综上可以得出:只要确定机具的行走速度、弹齿的长度、弹齿的入土深度和链耙圆周上的弹齿排数,就可以确定对应捡拾链耙的旋转角速度ω 。因此,捡拾机构在适当配置链耙旋转角速度ω 的情况下,就可具有连续捡膜的功能［３－４］。
2.1.3 弹齿入土倾角的设置
弹齿捡膜的工作过程是弹齿以一定角度进入土壤,将耕层内的残膜挑起,再将其挑离整个土面的过程,是一个复杂的非线性结构动力学问题。当地块较硬、地表残膜较多时,土壤和残膜对弹齿的阻力较大。为避免弹齿弯曲过大及弹齿入土后能把残膜捡拾上来,需要增大弹齿入土倾角;但过大的入土倾角会减少单排弹齿的捡拾距离,容易引起漏捡。经试验,弹齿合适的入土倾角为10°~20°。
2.1.4 链耙转速的设置
链耙转速关系到整机的工作效率:转速过高,容易打碎地膜,给地膜回收增加更大的难度,且过高的转速会加剧弹齿的磨损,导致弹齿疲劳破坏,降低使用寿命;过低的转速会降低收膜机的工作效率,更重要的是链耙转速的高低关系到链耙是否可以连续收膜。本文由上面得出的弹齿入土倾角的范围、弹齿入土深度及机组前进速度可以得出链耙的旋转角速度,取h=50mm,α=15°,v=6m/s,R =150mm;又由相邻两排弹齿的间距即弹齿固定轴之间的距离d=2πr/n及本文链条和链轮采用的型号为24A,链节距为38,得到n=4.4,取n=5。其中,r为链耙的半径,r=108mm;d=152mm。把h 、R 、n 、α、ν的值带入到公式(2),得到ω ≥ 13.8rad/s。这时,链耙可实现连续收膜,不会漏捡。本文设计链耙主动轴的转速为135r/min。
2.1.5 链耙输膜倾角的设置
因为链耙输膜倾角的大小关系到在提升段土粒振落下来的能力,所以要设计一个大小合适的值,防止土粒在提升段降落进入集膜箱,需要分析土粒在链耙提升段的受力情况。
取链耙提升段任意1 位置的土粒并对其进行受力分析,如图4所示。链耙对土粒具有法向作用力N及摩擦力F ,两者的合力为R ,φ为土粒与链耙的摩擦角,θ为链耙输膜倾角。N可分解为使土粒随链耙一起运动的作用力p及土粒沿链耙向上滑动的作用力T［５－６］。土粒向地表下落的条件为
F>T
由于F=Ntanφ,T=Ntan(90°-θ),因此Ntanφ> Ntan(90°-θ),即φ>90°-θ,θ>90°-φ。所以,链耙的输膜倾角θ取决于土粒对链耙的摩擦角,如果θ>90°-φ,则土粒在提升段顺利落下,不会进入集膜箱。经试验,一般土粒与钢的摩擦角是15°~40°,所以链耙的输膜倾角θ要大于50°~75°,本文取θ=60°。
2.1.6 捡拾链耙结构设计
根据以上对不漏检条件的分析计算,设计出弹齿链耙式收膜装置的结构。该装置的主要结构有链轮、链条、弹齿、弹齿固定轴及张紧轮组成。其输膜倾角为60°,弹齿固定轴绕链耙1周均匀地排列,固定轴间距为152mm,共31排,如图5所示。考虑到工作环境的恶劣及较大的冲击载荷,链条和链轮采用的型号为24A,每相隔4个节距的内链板采用双耳结构,用来安装弹齿固定轴。弹齿固定轴通过螺栓连接固定在内链板上,由于工作时链耙振动较大,为防止螺栓松动,全部采用锁紧螺母。
2.2 弹齿的设计
弹齿是播前残膜回收机的关键部件,其作用是将散落在地表及嵌在耕层内小于等于50mm深度的残膜从土壤挑出地面,然后由捡拾链耙输送进入集膜箱。因此,要求弹齿在满足工作需求的条件下结构简单、工作可靠。
为便于安装和拆卸,同时又能有较大的强度和稳定性,弹齿采用对称双弹齿结构,左右两侧各有3 圈螺旋弹簧结构。弹齿材料为65Mn、直径为6.0mm、一端设计有Φ10.0mm的螺栓定位孔;同时,与该定位孔垂直的方向上设计有螺旋弹簧式的定位孔,便于安装拆卸。由于弹齿入土深度为50mm,弹齿长度L在设计时需要有一定的富余量,同时考虑到弹齿端部受力较大,长度越大变形量也越大,弹齿长度L取150mm,如图6所示。为了详细地分析弹齿受力,对弹齿进行了有限元分析。
2.2.1 建立有限元模型
通过SolidWorks三维软件对弹齿进行三维建模,如图7所示。将模型保存为.x-t格式并导入AN-SYS/Wokebench有限元分析软件中,进行静应力分析。经查阅材料手册,得到65Mn材料的基本特征:泊松比为0.3,屈服强度为784MPa,抗拉强度为980MPa,弹性模量为210GPa。划分网格时,单元采用三维四面体单元Solid92单元。根据实际受力情况,弹齿固定轴上的固定孔周围受力较大,计算精度要求较高,因此固定孔及螺旋弹簧处需要较细的网格划分,共划分了8165个单元,得到15 060个节点。
2.2.2 加载和约束
由于弹齿受力是一个动态的过程,为便于分析,选取弹齿入土最深时的极限载荷条件,即链耙旋转捡拾残膜时弹齿端点M运动到B点的状态。此时,弹齿在土壤中的深度达到最大值50mm,受到的土壤阻力也最大。
弹齿在土壤中主要受到土壤阻力F′ｘ,F′ｘ=kW×A。其中,KＷ为载荷系数,与齿面参数、机组前进速度、土壤条件等有关,一般取KＷ=4.9~9.8N/cm２［７］,这里取最大值9.8N/cm２。因此,此时弹齿所受土壤阻力大小为F′ｘ=9.8×0.6×5=29.4N。
在定义弹齿边界条件时,为了让弹齿的底端不发生位移变化,需要对其全部自由度进行约束。弹齿圆环固定在弹齿固定轴上,受到两个方向的约束,整个弹齿相当于悬臂梁结构。
2.2.3 有限元分析的结果
通过有限元分析,得到弹齿的应力应变结果,如图8、图9所示。其最大的应力发生在螺旋圆环与弹齿直杆连接处,应力值为552.08MPa。由于材料的抗拉强度为980MPa,取安全系数为1.5,该材料许用应力[σｂ]=653MPa,因此σ<[σｂ]。从图8、图9可以看出:最大变形量发生在弹齿顶端,最大位移值为1.88mm;该位移相对整个弹齿较小,在许可范围之内。因此,该链耙式收膜装置的弹齿符合设计要求。
2.3 弹齿的排列
据田间调查残膜主要是以4~25cm２的大小存在于土壤中［７］,所以本文针对耕层内面积为4cm２的残膜设计同一固定轴上弹齿的间距,且相对的上下固定轴上的弹齿呈交错排布。弹齿通过螺栓在弹齿固定轴上均匀安装,每排共12个,相邻弹齿间距为85mm,如图10所示。
2.4 脱膜机构的设计
脱膜机构的设计是残膜回收机研制的关键环节,但由于残膜具有吸附、缠绕等复杂的物理特性,根据机型的不同,现在主要的脱膜方法有人工脱膜、伸缩杆齿脱膜和脱膜叶片脱膜等。相比后两种脱膜方法可知:人工脱膜效率较低,劳动强度较大,可控性较差;伸缩杆齿结构复杂,机具的正常工作受杆齿变形的影响较大。脱膜叶片结构紧凑,相比前两种,其工作可靠性高;但由于现有叶片脱膜装置为滚筒型,且在滚筒圆周方向均布有脱膜叶片,工作时叶片与捡拾机构的运动方向正好相反,此种作用方式属逆向脱膜,残膜容易被撕裂,且在这种单次作用方式下不易使残膜与捡拾机构有效分离,脱膜效果差［８－１０］。
针对上述问题,本文设计了一种新型的脱膜机构。该机构安装在链带脱膜段前部下方的机架上,由脱膜架和脱膜刷组成,且脱膜刷安装在脱膜架的矩形槽内,刷尖朝弹齿方向与竖直面成45°角。脱膜刷可以用弹性橡胶带、硬质毛刷等代替。如图11所示:当弹齿转动到脱膜段时,齿尖朝下,随着弹齿的转动,脱膜刷将扎、套在弹齿上的残膜梳刷到集膜箱。同时,可以通过调整螺栓在U型孔中的位置调整脱膜架中脱膜刷的位置,使脱膜刷与弹齿接触的长度与弹齿的入土深度一致。
3 田间试验
试验在新疆石河子市145团场进行,作业块地为春播前经过整地后的棉田。通过试验得到以下结果:残膜回收机行驶速度在4~6km/h的情况下,残膜回收率为81%,纯小时生产率为0.85hm２/h,符合农业部行业标准 《残地膜回收机作业质量》NY/T1227—2006的相关要求。田间试验场景如图12所示。
4 结论