一种玉米免耕播种机联用微整地抗旱作业装置及应用方法与流程

1.本发明属于农业机械技术领域，具体为一种玉米免耕播种机联用微整地抗旱作业装置及应用方法。


背景技术：

2.玉米作为重要的粮食作物、同时也是食品、医疗卫生、轻工业和化工业不可或缺的原料作物之一。因此，保障玉米产量对于保障国家粮食安全以及社会稳定和谐具有重大意义。
3.吉林省是我国春玉米的主要产区，在单产水平、商品化率等方面起到举足轻重的作用。但是就吉林省不同生态区域来讲，单产水平存在明显的差异，尤其是广大的西部干旱和半干旱区域，受降雨量等方面的限制，播种期干旱少雨是制约播种质量的主要原因，一般年份会造成不同程度的缺苗断垄现象，造成减产损失在10％以上，在特别干旱的年份，减产可达30％。比如2018年严重的春旱导致播种前比往年推迟2-3周，给区域玉米的单产带来严重的影响。因此，提高玉米抗旱播种质量是该区域玉米乃至其它作物生产所面临的主要课题。
4.随着科技的进步，区域农业生产水平的提高以及一些重大农业技术的应用显著提升了玉米抗旱播种能力。比如通过育种手段，通过选育一些抗旱能力较强的品种、通过地膜覆盖以及水肥一体化技术、免耕播种减少动土等一些保护性耕作措施的实施对提升区域作物生产的抗旱能力发挥了一些积极的作用。但是，就区域大面积作物生产而言，传统育种周期长而且要考虑抗病抗虫甚至生态适应性等方面的诸多限制，限制了该技术的应用；而地膜覆盖以及水肥一体化技术由于受农业基础设施建设和资金投入、农业生产比较效益以及农户认知和行为选择等方面的限制难以大面积推广和应用，而且地膜覆盖和滴灌管长期使用也有一定的环境污染风险。因此，开发一种操作简单、实用性强、绿色环保、效果明显的玉米免耕播种机配套机具，对于实现区域大面积农业生产的抗旱栽培具有重要意义。
5.通过耕播种机联用微整地抗旱作业装置的使用，其让地表推出去的表土分散至苗带之外，即保证微整形之后播种地表土壤湿度，同时将苗带之外形成凸起的土壤结构，有利于生育期苗带集雨，从而提高了对自然降雨的利用效率，但是在实际使用时，两个开沟器之间的距离不便于进行调节，而且开沟器的高度也不便于进行调节，不便于实际操作，影响工作效率。


技术实现要素：

6.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种玉米免耕播种机联用微整地抗旱作业装置及应用方法，有效的解决了上述背景技术中两个开沟器之间的距离不便于进行调节，而且开沟器的高度也不便于进行调节，不便于实际操作，影响工作效率的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种玉米免耕播种机联用微整地抗
旱作业装置，包括矩形管，所述矩形管的外部套设有两个第一固定套，第一固定套的一侧设有开沟器，开沟器的外部套设有第二固定套，第二固定套的一侧与第一固定套的一侧固定连接，开沟器上设有推土挡板，第一固定套和第二固定套上设有同步固定组件；
8.同步固定组件包括设置于第一固定套上方的第一螺纹杆和第一活动板，第一螺纹杆贯穿第一活动板，第一螺纹杆和第一活动板的连接方式为螺纹连接，第一固定套的上方设有两个第一齿轮，第一固定套内设有两个第一螺纹柱，第一螺纹柱的顶端贯穿第一固定套的顶部内壁，第一螺纹柱和第一固定套的连接方式为螺纹连接，且第一螺纹柱的顶部与第一齿轮的底部固定连接，第一螺纹杆的一端与第一固定套通过旋转定位组件连接，第二固定套的一侧设有两个第二齿轮，第二固定套内设有两个第二螺纹柱，第二螺纹柱的一端贯穿第二固定套的一侧内壁，第二螺纹柱和第二固定套的连接方式为螺纹连接，且第二螺纹柱的一端与第二齿轮的一侧固定连接，第二固定套的一侧设有第二螺纹杆和第二活动板，第二螺纹杆贯穿第二活动板，第二螺纹杆和第二活动板的连接方式为螺纹连接，第二螺纹杆的一端与第一固定套的一侧通过第一轴承连接，第一活动板和第二活动板上均固定连接有两个齿板，若干个齿板均通过滑动单元分别与第一固定套和第二固定套连接，第二螺纹杆和第一螺纹杆通过传动组件连接。
9.优选的，所述传动组件包括设置于第一螺纹杆一端的第一锥形齿轮，第一锥形齿轮与第一螺纹杆固定连接，第二螺纹杆的一侧设有蜗杆，蜗杆的顶端固定连接有第二锥形齿轮，第二螺纹杆的外部套设有蜗轮，蜗轮和第二螺纹杆固定连接，蜗轮和蜗杆相啮合，蜗杆的底端与第二固定套通过转动单元连接。
10.优选的，所述转动单元包括设置于蜗杆下方的第一固定板，第一固定板的一侧与第二固定套的一侧固定连接，蜗杆和第一固定板通过第二轴承连接。
11.优选的，所述旋转定位组件包括设置于第一螺纹杆一端的第二固定板，第二固定板的底部与第一固定套的顶部固定连接，第一螺纹杆的一端与第二固定板通过第三轴承连接，第一螺纹杆的外部套设有固定环，固定环和第一螺纹杆固定连接，固定环的一侧开设有若干通孔，固定环的一侧设有第三活动板，第三活动板的一侧固定连接有限位柱，第三活动板和第二固定板通过弹性单元连接。
12.优选的，所述弹性单元包括设置于第二固定板一侧的侧板，第三活动板的顶部和侧板的顶部通过贯穿板连接，且贯穿板贯穿第二固定板，侧板的一侧与第二固定板的一侧通过压缩弹簧连接。
13.优选的，所述限位柱位于其中一个相对应的通孔内，第一螺纹杆上设有两个把手。
14.优选的，所述滑动单元包括设置于齿板一侧的限位板，限位板和齿板固定连接，第一固定套和第二固定套上均开设有两个滑槽，限位板的一端位于滑槽内。
15.优选的，所述第一螺纹柱的一端与矩形管相接触，第二螺纹柱的一端与开沟器相接触，第一齿轮和第二齿轮上均开设有内六角凹槽。
16.优选的，所述第二螺纹杆的一侧设有第三固定板，第三固定板的一侧与第二固定套的一侧固定连接，第二螺纹杆的一端与第三固定板的一侧通过第四轴承连接，所述矩形管的顶部固定连接有安装板，安装板上开设有若干安装孔。
17.本发明还提供了一种玉米免耕播种机联用微整地抗旱作业装置的应用，抗旱作业装置与免耕播种机进行配套联用作业，用于清理掉农田表层干土或者秸秆，使得行间形成
凸起的土台，苗带形成微低的集雨区域，用于显著提高干旱条件下种子出苗率和出苗质量，提高对自然降雨的利用率和玉米产量
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.(1)、本发明所述装置可以通过与免耕播种机联用，在玉米进行免耕播种的同时可将播种带秸秆或者地表干土进行清理，从而能提高种子入土位置土壤湿度，进而能提高对苗期低温和干旱胁迫的抗性，特备是对播种期易发生干旱和半旱的地区而言，可以明显提高种子入土位置的土壤有效水分、创建合理的种床结构、从而保证干旱条件下土壤能正常出苗；
20.应用本发明装置，能显著缩短大田玉米出苗时间，提高出苗率和出苗整齐度，从而可以有效提高玉米的产量，经田间试验证明，在春季干旱特别严重的情况下，应用本发明装置播种的玉米，播种期0-10cm土壤水分比对照平均提高3.86个百分点，拔节期土壤水分提高1.71个百分点，出苗时间长缩短3d，平均缩短1.71d；7个调查样点应用该发明装置后出苗率平均提高13.07个百分点；苗期(6展叶期)调查结果显示，应用本发明装置后玉米株高平均增加14.4cm，株高整齐度明显提升，从而保证产量形成有效群体数量，最终籽粒产量结果显示比对照增加11.28％。
21.(2)、在工作中，通过矩形管、第一固定套、第一齿轮和第一螺纹柱的设计，根据实际需求，驱动第一固定套在矩形管上移动，进而调节两个第一固定套之间的距离，从而调节两个开沟器之间的距离，通过驱动第一齿轮转动，使得第一螺纹柱的一端与矩形管的顶部紧贴，进而使得第一固定套相对矩形管固定；
22.(3)、通过第一固定套、第二固定套、开沟器、第二螺纹柱和第二齿轮的配合，根据实际需求，驱动开沟器相对第二固定套上下移动，进而可以调节开沟器的高度，调节完毕后，驱动第二齿轮转动，使得第二螺纹柱的一端与开沟器的一侧紧贴，进而使得开沟器相对第二固定套固定，完成对第二固定套高度的调节；
23.(4)、通过驱动第一螺纹杆转动，进而通过第一螺纹杆和第一活动板的配合，使得两个齿板朝向第一齿轮移动，进而使得齿板和第一齿轮相啮合，通过齿板和第一齿轮的配合，避免第一螺纹柱因非人为因素转动，第一螺纹杆旋转时，通过第一锥形齿轮和第二锥形齿轮的啮合，使得蜗杆转动，通过蜗杆和蜗轮的配合，使得第二螺纹杆转动，进而通过第二螺纹杆和第二活动板的配合，使得两个齿板朝向第二齿轮移动，进而使得第二齿轮和齿板相啮合，避免第二齿轮和第二螺纹柱因非人为因素转动，通过限位板和滑槽的配合，使得齿板平稳的移动，通过第四轴承和第三固定板的配合，使得第二螺纹杆平稳的转动；
24.(5)、第一螺纹杆旋转前，驱动侧板移动，使得压缩弹簧处于压缩状态，进而通过贯穿板驱动第三活动板移动，使得限位柱的一端脱离对应的通孔内，解除对固定环位置的限定，进而可以驱动第一螺纹杆转动，不需要转动第一螺纹杆时，松开侧板，进而压缩弹簧驱动侧板移动，使得贯穿板驱动第三活动板移动，进而使得限位柱插入对应的通孔内，从而使得第一螺纹杆固定，避免第一螺纹杆因非人为因素转动，通过设置的把手，便于驱动第一螺纹杆旋转。
附图说明
25.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实
施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
26.在附图中：
27.图1为本发明整体结构示意图；
28.图2为图1中a处的局部放大结构示意图；
29.图3为本发明第一固定套的结构示意图；
30.图4为图3中b处的局部放大结构示意图；
31.图5为本发明滑动单元的结构示意图；
32.图6为本发明第二固定套的结构示意图；
33.图7为本发明第二螺纹杆的结构示意图；
34.图8为本发明弹性单元的结构示意图；
35.图9为应用本发明装置与对照处理下玉米播种期(a)与拔节期(b)0-10cm土壤水分比较示意图；
36.图10为应用本发明装置与对照处理下玉米出苗率比较(n＝7)的示意图；
37.图11为应用本发明装置与对照处理下玉米株高(a)与株高整齐度(b)比较的示意图；
38.图12为应用本发明装置与对照处理下玉米产量比较的示意图；
39.图13为应用本技术发明装置后田间作业效果示意图；
40.图14为应用本技术发明装置田间作业效果横切面示意图；
41.图中：1、矩形管；2、第一固定套；3、第二固定套；4、开沟器；5、推土挡板；6、第一螺纹杆；7、第一活动板；8、第一齿轮；9、第一螺纹柱；10、第二螺纹柱；11、第二齿轮；12、第二螺纹杆；13、第二活动板；14、齿板；15、第一轴承；16、第一锥形齿轮；17、第二锥形齿轮；18、蜗杆；19、蜗轮；20、第一固定板；21、第二轴承；22、第二固定板；23、第三轴承；24、固定环；25、通孔；26、第三活动板；27、限位柱；28、贯穿板；29、侧板；30、压缩弹簧；31、限位板；32、滑槽；33、第三固定板；34、第四轴承；35、内六角凹槽；36、把手；37、安装板。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.实施例一，由图1至图14给出，本发明包括矩形管1，矩形管1的外部套设有两个第一固定套2，第一固定套2的一侧设有开沟器4，开沟器4的外部套设有第二固定套3，第二固定套3的一侧与第一固定套2的一侧固定连接，开沟器4上设有推土挡板5，第一固定套2和第二固定套3上设有同步固定组件；
44.同步固定组件包括设置于第一固定套2上方的第一螺纹杆6和第一活动板7，第一螺纹杆6贯穿第一活动板7，第一螺纹杆6和第一活动板7的连接方式为螺纹连接，第一固定套2的上方设有两个第一齿轮8，第一固定套2内设有两个第一螺纹柱9，第一螺纹柱9的顶端贯穿第一固定套2的顶部内壁，第一螺纹柱9和第一固定套2的连接方式为螺纹连接，且第一螺纹柱9的顶部与第一齿轮8的底部固定连接，第一螺纹杆6的一端与第一固定套2通过旋转
定位组件连接，第二固定套3的一侧设有两个第二齿轮11，第二固定套3内设有两个第二螺纹柱10，第二螺纹柱10的一端贯穿第二固定套3的一侧内壁，第二螺纹柱10和第二固定套3的连接方式为螺纹连接，且第二螺纹柱10的一端与第二齿轮11的一侧固定连接，第二固定套3的一侧设有第二螺纹杆12和第二活动板13，第二螺纹杆12贯穿第二活动板13，第二螺纹杆12和第二活动板13的连接方式为螺纹连接，第二螺纹杆12的一端与第一固定套2的一侧通过第一轴承15连接，第一活动板7和第二活动板13上均固定连接有两个齿板14，若干个齿板14均通过滑动单元分别与第一固定套2和第二固定套3连接，第二螺纹杆12和第一螺纹杆6通过传动组件连接。
45.实施例二，在实施例一的基础上，由图1、图2和图5给出，传动组件包括设置于第一螺纹杆6一端的第一锥形齿轮16，第一锥形齿轮16与第一螺纹杆6固定连接，第二螺纹杆12的一侧设有蜗杆18，蜗杆18的顶端固定连接有第二锥形齿轮17，第二螺纹杆12的外部套设有蜗轮19，蜗轮19和第二螺纹杆12固定连接，蜗轮19和蜗杆18相啮合，蜗杆18的底端与第二固定套3通过转动单元连，转动单元包括设置于蜗杆18下方的第一固定板20，第一固定板20的一侧与第二固定套3的一侧固定连接，蜗杆18和第一固定板20通过第二轴承21连接；
46.通过驱动第一螺纹杆6转动，进而通过第一螺纹杆6和第一活动板7的配合，使得两个齿板14朝向第一齿轮8移动，进而使得齿板14和第一齿轮8相啮合，通过齿板14和第一齿轮8的配合，避免第一螺纹柱9因非人为因素转动，第一螺纹杆6旋转时，通过第一锥形齿轮16和第二锥形齿轮17的啮合，使得蜗杆18转动，通过蜗杆18和蜗轮19的配合，使得第二螺纹杆12转动，进而通过第二螺纹杆12和第二活动板13的配合，使得两个齿板14朝向第二齿轮11移动，进而使得第二齿轮11和齿板14相啮合，避免第二齿轮11和第二螺纹柱10因非人为因素转动。
47.实施例三，在实施例一的基础上，由图3、图4和图8给出，旋转定位组件包括设置于第一螺纹杆6一端的第二固定板22，第二固定板22的底部与第一固定套2的顶部固定连接，第一螺纹杆6的一端与第二固定板22通过第三轴承23连接，第一螺纹杆6的外部套设有固定环24，固定环24和第一螺纹杆6固定连接，固定环24的一侧开设有若干通孔25，固定环24的一侧设有第三活动板26，第三活动板26的一侧固定连接有限位柱27，第三活动板26和第二固定板22通过弹性单元连接，弹性单元包括设置于第二固定板22一侧的侧板29，第三活动板26的顶部和侧板29的顶部通过贯穿板28连接，且贯穿板28贯穿第二固定板22，侧板29的一侧与第二固定板22的一侧通过压缩弹簧30连接，限位柱27位于其中一个相对应的通孔25内，第一螺纹杆6上设有两个把手36；
48.第一螺纹杆6旋转前，驱动侧板29移动，使得压缩弹簧30处于压缩状态，进而通过贯穿板28驱动第三活动板26移动，使得限位柱27的一端脱离对应的通孔25内，解除对固定环24位置的限定，进而可以驱动第一螺纹杆6转动，不需要转动第一螺纹杆6时，松开侧板29，进而压缩弹簧30驱动侧板29移动，使得贯穿板28驱动第三活动板26移动，进而使得限位柱27插入对应的通孔25内，从而使得第一螺纹杆6固定，避免第一螺纹杆6因非人为因素转动，通过设置的把手36，便于驱动第一螺纹杆6旋转。
49.实施例四，在实施例一的基础上，由图1、图5和图6给出，滑动单元包括设置于齿板14一侧的限位板31，限位板31和齿板14固定连接，第一固定套2和第二固定套3上均开设有两个滑槽32，限位板31的一端位于滑槽32内，第一螺纹柱9的一端与矩形管1相接触，第二螺
纹柱10的一端与开沟器4相接触，第一齿轮8和第二齿轮11上均开设有内六角凹槽35，第二螺纹杆12的一侧设有第三固定板33，第三固定板33的一侧与第二固定套3的一侧固定连接，第二螺纹杆12的一端与第三固定板33的一侧通过第四轴承34连接，矩形管1的顶部固定连接有安装板37，安装板37上开设有若干安装孔，通过设置的内六角凹槽35，便于通过外部的内六角扳手工具驱动第一齿轮8和第二齿轮11转动，通过限位板31和滑槽32的配合，使得齿板14平稳的移动，通过第四轴承34和第三固定板33的配合，使得第二螺纹杆12平稳的转动。
50.工作原理：工作时，根据实际需求，驱动第一固定套2在矩形管1上移动，进而调节两个第一固定套2之间的距离，从而调节两个开沟器4之间的距离，通过驱动第一齿轮8转动，使得第一螺纹柱9的一端与矩形管1的顶部紧贴，进而使得第一固定套2相对矩形管1固定，根据实际需求，驱动开沟器4相对第二固定套3上下移动，进而可以调节开沟器4的高度，调节完毕后，驱动第二齿轮11转动，使得第二螺纹柱10的一端与开沟器4的一侧紧贴，进而使得开沟器4相对第二固定套3固定，完成对第二固定套3高度的调节，通过驱动第一螺纹杆6转动，进而通过第一螺纹杆6和第一活动板7的配合，使得两个齿板14朝向第一齿轮8移动，进而使得齿板14和第一齿轮8相啮合，通过齿板14和第一齿轮8的配合，避免第一螺纹柱9因非人为因素转动，第一螺纹杆6旋转时，通过第一锥形齿轮16和第二锥形齿轮17的啮合，使得蜗杆18转动，通过蜗杆18和蜗轮19的配合，使得第二螺纹杆12转动，进而通过第二螺纹杆12和第二活动板13的配合，使得两个齿板14朝向第二齿轮11移动，进而使得第二齿轮11和齿板14相啮合，避免第二齿轮11和第二螺纹柱10因非人为因素转动，通过限位板31和滑槽32的配合，使得齿板14平稳的移动，通过第四轴承34和第三固定板33的配合，使得第二螺纹杆12平稳的转动，第一螺纹杆6旋转前，驱动侧板29移动，使得压缩弹簧30处于压缩状态，进而通过贯穿板28驱动第三活动板26移动，使得限位柱27的一端脱离对应的通孔25内，解除对固定环24位置的限定，进而可以驱动第一螺纹杆6转动，不需要转动第一螺纹杆6时，松开侧板29，进而压缩弹簧30驱动侧板29移动，使得贯穿板28驱动第三活动板26移动，进而使得限位柱27插入对应的通孔25内，从而使得第一螺纹杆6固定，避免第一螺纹杆6因非人为因素转动，通过设置的把手36，便于驱动第一螺纹杆6旋转。
51.表1应用本发明装置与对照处理下玉米出苗时间比较
[0052][0053]
图9中注：玉米株高在6展叶期进行，每个处理选择中间两行，距离地头5m处开展调查连续的10株，用cm表示；株高整齐度(phn)用株高变异系数的倒数表示，即phu＝株高平均值/标准偏差。
[0054]
实验例1
[0055]
一种玉米免耕播种机联用微整地抗旱作业装置及其应用方法，具体包括下列步骤：将本发明装置组件按照图1所示进行组装并与免耕播种机的主架进行固定，然后调节本发明装置开沟器的入土深度为地平面以下3.5cm，最后与康达两行免耕播种机联合进行免耕播种作业。2018年在吉林省中部地区伊通县春季播种期特别干旱的情况下，利用本发明装置作业后的田块，出苗时间比对照提前5d，出苗率比对照提高10.35％，出苗整齐度提高20.07％，最终玉米籽粒产量比对照提高16.28％。
[0056]
实验例2
[0057]
一种玉米免耕播种机联用微整地抗旱作业装置及其应用方法，具体包括下列步骤：将本发明装置组件按照图1所示进行组装并与免耕播种机的主架进行固定，然后调节本发明装置开沟器的入土深度为地平面以下5cm，最后与康达牌免耕播种机联合进行免耕播种作业。2019年在吉林省梨树县林海镇风沙土上进行试验，结果表明播种期特别干旱的情况下，利用本发明装置作业后的田块，出苗时间比对照提前3d，出苗率比对照提高15.21％，出苗整齐度提高10.58％，最终玉米籽粒产量比对照提高10.22％。
[0058]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0059]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。