本文摘要：摘要：針對目前治理土壤重金屬污染的土壤修復(fù)粉劑的撒施問題，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠的土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備。為此，闡述了土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備的總體結(jié)構(gòu)與工作原理，并對土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備的傳動系統(tǒng)進行了設(shè)計;結(jié)合土壤修復(fù)粉劑的
摘要：針對目前治理土壤重金屬污染的土壤修復(fù)粉劑的撒施問題，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠的土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備。為此，闡述了土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備的總體結(jié)構(gòu)與工作原理，并對土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備的傳動系統(tǒng)進行了設(shè)計;結(jié)合土壤修復(fù)粉劑的流動性，對料箱進行了設(shè)計;同時，考慮到撒施的均勻性，對排料軌道和軌道安裝角度進行了設(shè)計。試驗結(jié)果表明：土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備各項性能均滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：土壤修復(fù)粉劑,均灑混合,料箱,排料軌道
0引言
隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和城市化進程的不斷加快，在農(nóng)業(yè)上使用各種化學(xué)產(chǎn)品越來越普遍，使土壤污染問題日趨嚴重，從而造成土壤污染主要是重金屬污染。土壤污染具有明顯的隱蔽性、潛伏性和不可逆性等特點，其帶來對環(huán)境的影響也是極為嚴峻的，長期任其發(fā)展可能會導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。
據(jù)資料顯示，我國約1/5的耕地受到cd、Pb等重金屬的污染，直接導(dǎo)致了年均1000多萬t糧食減產(chǎn)，造成經(jīng)濟損失達200億元以上J。由此可知，對已受污染土壤的治理和修復(fù)不僅涉及到基本農(nóng)田保護和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而且事關(guān)食品衛(wèi)生安全，該措施是公共衛(wèi)生安全保障體系中的重要組成部分。
目前，在重金屬污染土壤的治理和修復(fù)研究領(lǐng)域，國內(nèi)外均采用活化和鈍化兩種方法。增施能夠鈍化重金屬的有機肥、土壤改良劑等措施，既符合現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的基本狀況，又能使農(nóng)民更容易接受和掌握。
目前，國內(nèi)現(xiàn)有的土壤重金屬污染修復(fù)治理研究缺乏復(fù)原技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化目標，難以形成以市場競爭力強、能得到廣泛推廣、成本低為主要目的的土壤修復(fù)產(chǎn)品，以及操作方便的設(shè)備和技術(shù)。另外，對土壤修復(fù)粉劑的撒施目前大多采用人工撒施的方式，存在效率低、難以保證撒施均勻性等問題。所以，設(shè)計與開發(fā)出一種土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備來降低人工勞動強度、提高勞動效率及降低勞動成本是迫切需要解決的一項重大課題，具有重要的研究意義。
1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理
1.1總體結(jié)構(gòu)設(shè)計.
土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備包括排料機構(gòu)、旋耕機構(gòu)：排料機構(gòu)包括料箱、外槽輪式排肥器、排料軌道、料箱支撐板、地輪(鎮(zhèn)壓輪)、傳動鏈，料箱底部設(shè)置有外槽輪排肥器，料箱支撐板上安裝有料箱和鏈傳動;旋耕機構(gòu)包括三點懸掛總成、中間變速箱總、連接板及刀軸總成，中間變速箱總成底部設(shè)置有刀軸總成。
1.2工作原理及其工作過程工作原理：通過三點懸掛總成將本作業(yè)機整體與拖拉機連接，機組勻速前進;而后置的地輪(鎮(zhèn)壓輪)在拖拉機的牽引作用下依靠自重與地面摩擦而滾動，經(jīng)鏈傳動帶動排料鏈輪，從而帶動外槽輪式排肥器轉(zhuǎn)動，排下土壤修復(fù)粉劑;排下的土壤修復(fù)粉劑經(jīng)過軟管輸送到排料軌道，在排料軌道的作用下，土壤修復(fù)粉劑在軌道范圍內(nèi)均勻地落下，最后均勻地撒施在地面上。同時，拖拉機輸出動力經(jīng)萬向節(jié)傳動軸傳人中間變速箱總成，帶動旋耕刀軸總成做回轉(zhuǎn)切削運動將土壤打碎，在切削翻轉(zhuǎn)土壤的過程中把土壤表面的修復(fù)粉劑與土壤均勻的混合在一起。最后，鎮(zhèn)壓輪對已完成的土地進行鎮(zhèn)壓與再次碎土作業(yè)。
2關(guān)鍵部件的設(shè)計
2.1傳動系統(tǒng)的設(shè)計
為了保證土壤修復(fù)粉劑排量的準確性，考慮到傳動系統(tǒng)的中心距較大，采用鏈傳動。土壤修復(fù)粉劑的撒施動力來自地輪，地輪將動力傳遞到中間的過渡輪，再由過渡輪傳遞給六方傳動軸上的鏈輪，從而帶動外槽輪排肥器旋轉(zhuǎn)，把土壤修復(fù)粉劑撒下。
2.2料箱的設(shè)計
料箱作為土壤修復(fù)粉劑的承載部件，不僅影響了土壤修復(fù)粉劑能否順利排出，而且決定了是否出現(xiàn)積料現(xiàn)象。料箱的設(shè)計需要結(jié)合土壤修復(fù)粉劑的流動性能來確定，因此對土壤修復(fù)粉劑進行了休止角測試。
2.3排料軌道的設(shè)計
排料軌道是土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備的核心部件，決定了土壤修復(fù)粉劑在耕幅內(nèi)撒施的均勻性。把排料軌道設(shè)計成“八”字形可以使土壤修復(fù)粉劑在排料軌道上下落的過程中均勻地分散，從而確保土壤修復(fù)粉劑在耕幅內(nèi)均勻的撒施;“八”字形排料軌道的物料出口處設(shè)計了一段殼罩，不僅可以確保土壤修復(fù)粉劑在離開軌道下落過程中直接成垂直狀態(tài)，還可以避免機組工作時因風大對土壤修復(fù)粉劑下落造成影響。
2.4排軌道固定裝置的設(shè)計
排料軌道在機架上安裝角度直接影響著土壤修復(fù)粉劑能否順暢地在排料軌道上滑落、安裝角度小于土壤修復(fù)粉劑休止角42.3。時，則土壤修復(fù)粉劑在排料軌道上可能出現(xiàn)堵滯、不能順暢滑落的現(xiàn)象;若安裝角度過大，則土壤修復(fù)粉劑在排料軌道上滑落的速度過快，影響土壤修復(fù)粉劑在軌道上的分散效果。
3性能試驗
3.1試驗結(jié)果
2017年5月，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗基地進行了土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備性能的試驗，目的主要是測量土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備在工作中土壤修復(fù)粉劑的排量是否滿足200～300kg/667m，還有就是土壤修復(fù)粉劑均灑混合裝備能否把土壤修復(fù)粉劑均勻地撒施在耕幅內(nèi)。試驗過程中，選取了雷沃M954-D型拖拉機為動力輸出設(shè)備，型號為JY2001Max2000g、e=lg、d=0.1g的電子天平作為質(zhì)量測量工具。試驗方案是：調(diào)節(jié)六方傳動軸上的旋鈕讓外槽輪排肥器的工作長度達到最大，再讓地輪旋轉(zhuǎn)5圈測量外槽輪排肥器所排出的土壤修復(fù)粉劑的質(zhì)量，并觀察土壤修復(fù)粉劑在耕幅內(nèi)是否撒施均勻，以及觀察料箱內(nèi)的土壤修復(fù)粉劑是否會出現(xiàn)架空現(xiàn)象。
4結(jié)論與討論
1)本土壤修復(fù)粉劑均灑混合結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，使用方便。該樣機在土壤修復(fù)粉劑的排量和排料性能方面比較良好，能夠滿足200～300kg/667hm的作業(yè)要求，同時不會出現(xiàn)土壤修復(fù)粉劑堵塞和架空的現(xiàn)象。
2)該樣機在土壤修復(fù)粉劑撒施的均勻性方面，雖然能夠符合作業(yè)要求，但還是無法做到完全均勻。為此，需要從結(jié)構(gòu)上進一步改進和研究，以便能夠更好地提升均勻性。
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