秸秆粉碎还田机械 开题报告

青玉米杆收割粉碎机械

1.课题研究的意义

青玉米秸秆机械收割粉碎还田技术，就是在玉米收获后，使用秸秆粉碎还田机直接将留在地里的玉米茎秆就地粉碎并抛撒地表，或人工喂入铡切后抛撒地表，补氮后翻耕入土。

目前新疆玉米面积约123万h㎡棉秆资源非常丰富。玉米杆秆具有很高的营养价值，其蛋白质含量一般为8%～9%，经过微化处理后，其蛋白质含量可达12%，比麦草、稻草的蛋白质含量高5～6倍，可作为很好的牛羊饲料。而据有关统计数据表明，目前棉秆利用率只有35％左右，经处理后的利用率低于20％。随着农业经济的发展和农业劳动力的减少，越来越多的青玉米秆遗弃田间或烧毁，造成了青玉米秆资源的极大浪费和对空气的严重污染，甚至严重影响到交通安全。机械化青玉米杆收割粉碎还田技术是将青玉米秆在田间就地粉碎后翻耕人土，使之腐烂分解，达到大面积培肥地力的一项农机化适用技术。研究推广此技术，无论是从保护环境、改善土壤结构，还是从减轻农民负担，都有其不可估量的作用。

要大规模利用这项资源，必须有相应的收获机械。将青玉米秆粉碎还田与土壤肥力、环境保护、农田生态环境平衡等密切联系，已成为持续农业和生态农业的重要内容，具有重要的作用，探索棉秆粉碎还田的优化方式也具有深刻的意义。

2.现状及分析

2.1国内外技术现状、专利等知识产权情况分析和国内现有的工作基础

2.1.1 国内秸秆粉碎还田机械的机型

按青玉米杆秆粉碎部件轴的位置分，棉秆粉碎还田机可分为卧式粉碎还田机和立式粉碎还田机两种。卧式秸秆切碎还田机切碎部件在垂直面内做旋转运动，打击秸秆。大多属于无支承式打击切碎。多用于高粱、玉米、棉花等柔韧性差、脆性好的硬秸秆作物。已有机型主要有： 4F－90（70）型秸秆还田切碎机、9Q－1.7型牵引式茎秆切碎机、9Q－1.5型悬挂式茎秆切碎机、JQ－2.0型悬挂式茎秆切碎机、JZH－2秸秆根茬还田通用机、JH－100、JHF －150、JHF－130型秸秆还田机等。立式秸秆切碎还田机切碎部件的轴垂直安置。碎部件在水平内作旋转运动，切碎秸秆。一般都有动刀和定刀，属于有支承切割，多用于小麦、水稻等秸秆柔软韧性较好、脆性较差的软秸秆作物，也有用于棉花等硬秸秆作物的。已有机型主要有： 4Q－31型稻麦秸秆切碎还田机、2JH－1.6型秸秆还田机、2JH－1.7型悬挂式茎秆切碎还田机、2JH－1.9型茎秆还田机、2018型可折翼旋转切割机等。

2.1.2 青玉米杆秆粉碎还田机机型的特点分析

2.1.2.1 1JHYz一系列玉米秸秆粉碎还田机。

工作原理及构造：自走式全喂入谷物联合收割机自身的输出动力，经链条和V带传递系统，通过变速机构，带动刀爪轴上的锤爪刀高速旋转，将被粉碎的秸秆切断并送入壳体内定刀处，次击切成细碎秸秆，切碎的秸秆沿机壳内壁被气流均匀抛撒在还田机壳后边的地面上。1

7HYz一系列玉米秸秆粉碎还由机架、机壳、传动齿轮箱、动力传递系统、刀爪、轴、地滚、液压悬挂升降机构组成。

2.1.2.2 2JH-1.6秸秆还田机

该机由拖拉机动力输出轴传入动力，经安全离合器传递给变速箱，变速箱将水平传动改变为垂直增速传动，带动动刀盘作水平旋转，对秸秆进行切割。当拖拉牵引机具前进时，秸秆喂入机壳，在刀片较大的加速度和动能的作用下秸秆切断并打入机壳内。茎秆经过定刀片的重复剪切被切成碎节最后均匀地抛撒在田间。

2.1.2.3 2018型可折翼旋转切割机

美国迪尔公司研制的2018型可折翼旋转切割机属于立轴式秸秆切碎机，该机有三立轴三套切碎装置，动力经动力输出轴输出后由万向节传给各甩刀轴。该机型没有定刀片只有一组动力片，动刀片数目为4个或2个，改变刀片类型可用于切碎不同的作物秸秆。由于刀片数目少，工作幅面宽所以刀端线速度较大，为80m/s以上。这样才能保证切碎质量。该机重量较大，工作幅面较宽所需动力较大，不太适合我国大部分地区使用，但其更换刀片用于不同的作物秸秆等特点值得我们借鉴、学习。

2、国内外技术发展趋势

我国年生产秸秆约6亿吨, 在农村多用于生活燃料和牲畜饲草。为了更有效地利用农作物秸秆, 近几年来国家农业部大力推荐秸秆还田技术。并对秸秆还田方式、时间、数量施氮量、粉碎程度、土壤水分和防治病虫害等方面进行了深入研究，制定了秸秆还田的技术规程, 为秸秆还田奠定了一定的基础。就目前而言, 秸秆还田仍局限于培肥效果及作物产量效应研究，而对于桔秆施人土壤后速效养分的动态变化及配施氮、磷对其腐化系数的影响研究不多。从区域研究来看北方旱作区域秸秆还田技术日趋完善, 无论是机械粉碎还田、秸秆覆盖还田和生物化学沤肥都取得一定进展

近年来，河北省邢台市积极推广玉米秸秆机械粉碎还田技术，到2009 年底，全市拥有拖拉机近24 万台，玉米联合收获机1242 台，玉米秸秆还田机12647台，旋耕机14556 台，玉米秸秆还田面积380 万亩，还田率达88%，秸秆综合利用率达到98%，取得了显著的经济效益和社会效益。河南安阳市从2001年开始, 连续3年被农业部河南省农机局确定为实施玉米秸秆机械粉碎还田的重点地区。该市以实施项目为契机, 通过“重点突破, 以点带面” , 实施以机械秸秆还田为主的农作物秸秆综合利用技术, 使玉米秸秆机械粉碎还田获突破性

进展。 3年来, 推广秸秆还田机2319 台(2003 年推广秸秆还田机881台), 总保有量达到3696 台。2003 年还田面积达到84889hm2 (时, 占全市玉米种植面积的56.3% , 加上秸秆青贮和应用其他措施, 玉米秸秆综合用项目已获较大突破。同时, 积极引导发展玉米机械联合收获,2003 年在农业部“新型农机具购置补贴”项目带动下, 新增玉米联合收割机29（保有量达到50）, 实施面积首次突破7000hm2. ,3 年的项目实施, 推广的秸秆还田机具和实施面积超过了 1987 年推广这一项技术以来的前 14年的总和, 累计完成秸秆直接还田面

积23446hm2。

农业生产国都十分重视采用秸秆还田技术培肥地力。秸秆还田培肥地力是保持和提高土