草地切根施肥补播复式改良机设计与试验

为改良退化草地,设计了一种多功能草地切根施肥补播复式作业机,可实现切根施肥、切根补播、切根施肥补播不同方式作业,解决了草地土壤坚实度高、残茬根系量大带来的切根阻力大、开沟入土难以及地表起伏不平、多坑洞石砾造成地轮滑移架空带来的播量不均问题,并进行了切根刀具刃口曲线优化和分层交错式覆土开沟装置及基于槽轮长度与转速同步控制的播量控制系统设计。优化得到,初始静态滑切角取40°,静态滑切角与极角的比例系数取—0.1时的正弦指数曲线为切根刀具最优刃口曲线;设计的分层交错式覆土开沟装置,采用破土刀齿破茬-种沟双圆盘开沟器开沟覆土-肥沟双圆盘开沟器压土成沟并覆盖种沟的工艺,实现草地低扰动开沟,田间试验结果表明,该方法能够实现稳定开沟,形成深47.3 mm、宽29.5 mm的肥床与深44.7 mm、宽19.9 mm的种床,且地表破坏率均值为14.2%,利于草地植被保护;设计的基于槽轮长度与转速同步控制的播量控制系统,通过采集机组左、右地轮转速频率信号进行比较,采用较大者控制槽轮转速与槽轮长度,实现播量与机组前进速度同步匹配与调节,Protues电路仿真结果表明,设计系统具备地轮转速频率信号比较、电机转速与地轮转速同步控制和传动比调节功能,有助于提高播量均匀性。本研究可为草地切根施肥补播复式改良机具设计提供参考与理论依据。