锥形轮体结构的覆土镇压器设计与试验

第３３卷　第１２期　５６　２０１７年　６月　农业工程学报　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖ＿０１．３３　ＮＯ．１２　Ｊｕｎ．２０１７　锥形轮体结构的覆土镇压器设计与试验　郭　慧　，陈　志２，ｖ，贾洪雷　，　，郑铁志４，王　刚１，２　王　奇　，２　（１．吉林大学工程仿生教育部重点实验室，长春１３００２５；　２．吉林大学生物与农业工程学院，长春１３００２５；３．中国机械工业集团有限公司，北京１０００８０：　４．吉林省农业机械化管理中心，长春１３００６２）　摘要：为简化机具结构，同时解决传统播种作业过程中覆土及镇压作业稳定性不佳的问题，该文设计了一种兼具覆土　和镇压功能的覆土镇压器，该装置由左右２个具有锥形结构的覆土镇压轮组成。通过对覆土镇压作业过程种沟土壤受力　情况和运动过程的分析，明确了该装置的覆土和镇压作用机理，及覆土镇压器主要结构参数和作业参数（外径、覆土镇　压器宽度、内倾角和载荷）的取值范围，同时确定了影响覆土和镇压性能的３个主要影响因素（外载荷、左右覆土镇压　轮间距和内倾角）。通过三因素三水平Ｂｏｘ。Ｂｅｎｈｎｋｅｎ试验，以作业后的覆土厚度和种沟上方距离地表５　ｃｍ处土壤紧实度　为试验指标，得到了影响土壤紧实度的各因素的主次顺序为：载荷、左右覆土镇压轮间距、内倾角，影响覆土厚度的各　因素的主次顺序为：内倾角、载荷、左右覆土镇压轮间距。通过Ｄｅｓｉｇｎ—Ｅｘｐｅ￣软件获得了覆土镇压器最佳参数组合为：　载荷９００　Ｎ，左右覆土镇压轮间距为１３　ｍｍ，内倾角为１６。。最佳参数组合的验证试验得出，作业后种沟上方距离地表５　ｃｍ　处土壤紧实度均值为（４３．８＋１．９）ｋＰａ，变异系数为４．３％；覆土厚度均值为（３２．９＋２＿３）ｍｍ，变异系数为６．９％。满足　既定的设计目标，且具有较好的作业稳定性，该研究可为播种机覆土镇压器的设计提供参考。　关键词：农业机械；设计；运动学；覆土；镇压；装置；试验　ｄｏｉ．．１０．１１９７５￣．ｉｓｓｎ．１００２—６８１９．２０１７．１２．００８　中图分类号：Ｓ２２２．２３　文献标志码：Ａ　郭慧，陈志，贾洪雷，郑铁志，王刚，王文章编号：１００２　６８１９（２０１７）一１２　００５６—１０　奇．锥形轮体结构的覆土镇压器设计与试验［Ｊ］．农业工程学报，２０１７，　ｈｔｔｐ：ｌｌｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ　３３（１　２）：５６—６５．ｄｏｉ：１０．１１９７５／１．ｉｓｓｎ．１００２—６８１９．２０１７．１２．００８　Ｇｕｏ　Ｈｕｉ，Ｃｈｅｎ　Ｚｈｉ，Ｊｉａ　Ｈｏｎｇｌｅｉ，Ｚｈｅｎｇ　Ｔｉｅｚｈｉ，Ｗａｎｇ　Ｇａｎｇ，Ｗａｎｇ　Ｑｉ．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｉｒｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ．ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｅ．ｓｈａｐｅｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｗｈｅｅｌ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ　（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＳＡＥ），　２０１７，　３３（１２）：　５６—６５．（ｉｎ　Ｃ：ｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）１０．１１９７５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—６８１９．２０１７．１２．００８　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ　ｄｏｉ：　０　引　言　中国东北旱作农业区由于耕地垦殖时间长、耕作方　式使土壤扰动频繁，使得耕地退化、土壤失墒严重、水　土流失加剧，进而影响了播种作业质量。因此，通过对　播种作业机具关键部件的研究和改进设计，可为机具性　能的提高，及机具在作业过程中蓄水保墒能力的提高提　供辅助性装备支撑¨之】。　覆土和镇压是播种作业过程中的关键环节，作为东　北垄作区播种作业的一项传统农艺技术措施，覆土作业　应满足将种沟内的种子覆盖严密，并达到覆土量适宜和　覆土均匀的目的【３卅。镇压作业的作用是通过提高土壤紧　实度，以使苗带土壤吸收水分能力增加，同时使种子与　收稿日期：２０１６．１１－１６　修订日期：２０１７—０６．０５　周围湿土密接，起到提墒、保墒和供墒作用。覆土和镇　压作业的质量直接影响种子生长环境，进而影响作物的　生长和产量［５＿７】。　现有的覆土器主要有八字形板式、双圆盘式和挤压　式３种，其中八字形板式覆土器，因其可根据垄型大小　及覆土厚度不同而进行调节，广泛应用于东北垄作播种　机［８】；双圆盘式覆土器，因其具有覆土量大、覆盖严密和　作业阻力小的特点，多用于玉米、大豆等行距较大的中　耕作物播种机上。挤压式覆土器，集覆土与镇压功能于　一体，由左右２个与地面成一定倾角的轮子构成，在国　外免耕播种机上应用较多。用于播种机上的镇压器主要　包括平面、凹面、凸面和锥面４种形式。此外，国内学　者对覆土和镇压装置也展开了广泛的研究，刘选伟等【９】　研究的双层圆盘式覆土器可减少覆土过程对种子的位　移；董向辉等［１　０］研究的刮板式输送覆土器具有覆土量充　足且均匀的性能；苟文等研究的套作模式下链环式覆土　器覆土质量稳定优异　¨］；Ｒｅｎ等［１２－１３　研究的仿生镇压器　可解决作业过程中的土壤粘附问题；罗红旗等【１　】研究的　组合镇压器可实现对垄沿及播种带的同时镇压；贾洪雷　等［１５－１６】研究的仿形弹性镇压辊可解决镇压作业纵向和横　向仿形问题。　目前对覆土镇压装置的研究多集中在覆土器和镇压　基金项目：国家重点研发计划课题（２０１７ＹＦＤ０７００９０４，ＬＦＧＣ１４３２２）；吉林　省科技发展计划项目（２０１５０４４１００８ＳＣ，２０１６０３１２０２０ＺＸ，２０１５０２０４００７ＮＹ，　２０１４０４４ｌ００６ＳＣ）　作者简介：郭长春慧，博士生，主要从事保护性耕作配套机具关键部件研究。　吉林大学工程仿生教育部重点实验室，１３００２５。　Ｅｍａｉｌ：ｇｕｏｈｕｉｐｐ０３２２＠１６３．ｔｏｍ　※通信作者：贾洪雷，教授，博士生导师，主要从事保护性耕作技术及仿生　智能作业机械研究。长春Ｅｍａｉｌ：ｊｉａｈｌ＠ｖｉｐ．１６３．ｃｏｍ　吉林大学工程仿生教育部重点实验室，１３００２５。　第１２期　郭慧等：锥形轮体结构的覆土镇压器设计与试验　５７　器单个部件结构和作业性能上，或覆土镇压作业对作物　生长和土壤墒情的研究上，而对覆土镇压一体机构，即　覆土镇压器的研究相对较少［１７－１９］常见的覆土镇压一体　机构，即挤压式覆土镇压器，该覆土镇压器多为浅覆土　宽度相关参数（包括单侧覆土镇压轮水平面宽度、单侧　覆土镇压轮倾斜面宽度、左右覆土镇压轮间距）、内倾　角、载荷等。　▲ｙ　作业，且因其采取２个挤土轮挤压土壤作业的方式，使　得其在作业过程中因挤土轮与土壤接触面积较小而导致　ＩＬ　—　覆土镇压轮　Ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　覆土和镇压作业稳定性不佳，不能满足传统播种作业对　覆土和镇压作业的要求，因此常应用于免耕播种机上［引。　覆土镇压器因其集覆土和镇压功能于一体，在实现简化　机具结构，提高机具作业稳定性的同时，还可实现覆土　后及时镇压，从而有利于减少传统覆土和镇压作业过程　中的水分蒸发，提高土壤墒情、保持土壤水分。为此，　本文设计了一种具有锥形轮体结构的覆土镇压器，在解　决传统播种作业过程中覆土及镇压问题的同时，具有较　好的覆土和镇压作业稳定性。本文研究了载荷、左右覆　土镇压轮间距、内倾角对作业后土壤紧实度和覆土厚度　的影响，并寻找了各因素的最优组合。　１　覆土镇压器整体结构及其工作原理　锥形轮体结构的覆土镇压器，主要由轮架、轮轴、　高度调节装置和２个对称布置的锥形覆土镇压轮组成，　如图１所示。覆土镇压器的轮架通过螺栓与播种机具的　机架板刚性连接，并可通过更换轮轴以实现左右覆土镇　压轮间距的调整。覆土镇压器对种沟土壤的作用力如图２　所示，坐标轴　为水平地表方向，】，轴为与地表垂直方向，　在作业过程中依靠左右２个具有锥形结构的覆土镇压轮　所组合形成的倒“ｖ”型倾斜面结构，以在作业过程中对　种沟土壤产生挤压力　进而实现覆土和镇压作业的同　时进行，可以看出力　，的大小主要与覆土镇压器的外　径、载荷、覆土镇压器宽度和倾斜面结构相关【ｌ”。　ａ．正向结构示意图　ｂ．侧向结构示意图　ａ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆｐｏｓｉｉｔｖｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｂ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉａｇｒａｍｏｆｓｉｄｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　１．机架板２．轮架３．轮轴４．轴承　５．左覆土镇压轮６．右覆土镇压　轮７．高度调节装置　１．Ｆｒａｍｅ　２．Ｗｈｅｅｌ　ｃａｒｒｉｅｒ　３．Ｗｈｅｅｌ　ａｘｌｅ　４．Ｂｅａｒｉｎｇ　５．Ｌｅｆｔ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　６．Ｒｉｇｈｔ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　７．Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　ｈｅｉｇｈｔ　图１覆土镇压装置结构示意图　Ｆｉｇ．１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　覆土镇压器的结构参数和作业参数会对其作业质量　产生显著的影响，因此需要合理设计并选择其结构和作　业参数。本文覆土镇压器的设计，需要确定轮体的外径、　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｗｈｅｅ１　种沟曲线　Ｃｕｒｅ　ｏｆｆｕｒｒｏｗ　，　Ｓｑｕｅｅｚｅｄ　ｓｏｉｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　ａ．覆土镇压器作业过程示意图　ａ．Ｗｏｒｋｐｒｏｃｅｓｓｄｉａｇｒａｍｏｆｓｏｉｌ－　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐ￣ｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ　Ｙ　／．　Ｇ　ｍ　ｂ．土壤颗粒受力图　ｂ．Ｆｏｒｃｅ　ｏｆｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｎａｄ　ｓｏｉｌ－　ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｎｏ　ｓｏｉｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　注：　ｙ分别代表水平和垂直方向；　为覆土镇压器对土壤颗粒沿其倾斜　面的摩擦力，Ｎ；　。　为土壤颗粒自身重力，Ｎ；ＦＮ为覆土镇压器倾斜面对　土壤颗粒的支持力，Ｎ；　，为土壤颗粒在覆土镇压作业过程所受的合力，Ｎ。　Ｎｏｔｅ：Ｘ　ａｎｄ　Ｙ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ａｎｄ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；｛ｓ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｎａｄ　ｓｏｉｌ－ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，Ｎ；ａｓｉｏｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｇｒａｖｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，Ｎ；　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆｔｈｅ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｎａｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，Ｎ；　Ｆ，ｏ血ｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｒｅｓｕｌｔｎａｔ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ－ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，Ｎ．　图２覆土镇压器对土壤的作用力　Ｆｉｇ．２　Ｆｏｒｃｅｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ－ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ　２覆土镇压器结构设计　２．１覆土镇压器外径　覆土镇压器的直径直接影响镇压效果及滑移率，其　直径越小，作业中的滑移率越大，同时易出现拖土和壅　土现象，进而直接影响镇压和覆土效果。相反，其直径　越大，越易传动，同时可减小作业过程中的滑移率，但　过大的直径会增加作业过程中的滚动阻力。本文所设计的　覆土镇压器，应用在播种机上，在满足排肥和排种传动轮　正常传动的情况下［２０－２１］，覆土镇压轮的外径ｄｌ应满足：　（１）　式中ｗ　为带动排种、排肥部件所消耗的传动力矩，Ｎ．ｍ；　Ｗ，为轴套中的摩擦力矩，Ｎ．ｍ；ａ为作用在覆土镇压器上　的总载荷，Ｎ；厂为土壤对覆土镇压轮的摩擦系数，无量　纲常数。　因此，由式（１），结合实际作业情况与经验ｆＨ】，覆　土镇压器的直径一般取３００￣６００　ｔｈｉｎ为宜。在满足传动　要求的情况下，为了尽可能减小作业过程中的滚动阻力，　５８　农业工程学报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ）　２０１７在　故本文覆土镇压器的外径选取为稍大于取值范围最小值　即可，最终确定外径ｄ１为３５０　ｍｍ。　２．２覆土镇压器宽度　本文所设计的覆土镇压器由左右２个具有锥形结构　的覆土镇压轮对称布置而成，因此覆土镇压器的宽度与２　个覆土镇压轮的结构参数直接相关。覆土镇压器宽度是　由开沟宽度和播种垄距决定的，一般对于镇压器宽度而　言，宽度过小易造成苗带下沉，在地表形成沟状；宽度　过大，相同作业载荷下，会因镇压器与土壤接触面积增　大而使其对土壤产生的压强减小，从而不能满足播种农　艺对镇压力的需求［２１－２２】。由于本文设计的覆土镇压器通　过左右２个对称布置的锥形轮体实现覆土和镇压功能，　因此在同一内倾角　（见图３）条件下，宽度越大，左右　覆土镇压轮在作业过程中其倾斜面结构与种沟土壤接触　面积越小。同时为了保证覆土镇压器的作业通过性，使　其在作业过程中不因地表秸秆或土壤拥堵在左右覆土镇　压轮相交处，故设置了左右覆土镇压轮间距ｂ　，如图３。　结合上述２方面，为了保证覆土镇压器与种沟土壤的紧　密接触，本文设计的覆土镇压器，可通过更换轮轴以调　整左右２个覆土镇压轮在轮轴上的位置（即改变左右覆　土镇压轮间距ｂ　的大小），以在一定范围内改变其实际　作业宽度。其实际作业宽度Ｂ为：　Ｂ＝２６ｌ＋２ｂ２＋６３　（２）　式中ｂ　为单侧覆土镇压轮水平面宽度，ｍｍ；ｂ２为单侧覆　土镇压轮倾斜面宽度，ｍｍ；ｂ　为左右覆土镇压轮间距，　ｒｎｒｎ。　覆土镇压器宽度的确定与开沟器开沟形状紧密相关，　本文所采用的开沟器为双圆盘开沟器，其直径为３８０　ｍｍ，　工作夹角０［为ｌ２。，圆盘聚点与水平直径的夹角为２０。，　开沟器入土深度为５０　ｍｍ。通过开沟器的室内土槽开沟　试验，对种沟形状进行测量，如图３，得到相关种床参数。　垄宽三１为：　Ｌ１＝２（ｘｒＪ—ｘＭ）≈５８ｉｎｉｎ　（３）　幅宽　２为：　Ｌ２＝２（ｘ０一　）≈１３０ｍｍ　（４）　垄高　为：　ＨＥ＝ＹＭ≈３５　ｍｍ　（５）　开沟作业后的沟深　为：　Ｈ１≈４６　ｍｍ　（６）　式中　０、　、ＸＭ分别为种沟土壤曲线上点０、　、　对应　的横坐标，ｍｍ；ＦＭ为种沟土壤曲线上点Ｍ对应的纵坐　标，ｍｍ。　通常单侧覆土镇压轮倾斜面宽度ｂ２应满足稍大于苗　幅宽度的一半，因此取ｂ：为７０　ｍｍ。单侧覆土镇压轮水　平宽度ｂ　的设置是为了保证轮体与水平地表有足够的接　触面积，以保证其传动稳定性，故取ｂ　为２０　ｍｍ。为了　保证左右覆土镇压轮的倾斜面结构与种沟土壤的接触，左　右覆土镇压轮１＇９距ｂ３应满足：　≤　Ｄ—ＸＭｌ，即取ｂ３≤　２９　ｍｍ。　注：　为覆土镇压轮内倾角，（。）；ｄ　为覆土镇压轮外径，ｍＮ３；　为覆土镇　压轮近种沟侧与土壤接触处直径，ｍｍ：ｂｔ为单侧覆土镇压轮水平面宽度，　ｍｍ；ｂ２为单侧覆土镇压轮内倾面宽度，ｍｎｌ；ｂ３为左右覆土镇压轮间距，　ｍｍ；６　为覆土镇压轮倾斜面与种沟土壤实际接触区的宽度，ｎｌＤ＇ｌ；　为开沟　作业后的沟深，ｍｍ；Ｐ为覆土镇压轮对土壤产生的压强，ｋＰａ；Ｑ为镇压轮　自身重力与外载荷之和，Ｎ；　为覆土作业前，单侧种沟的堆土面积，其面　积可用种沟曲线ＡＭＫ与覆土镇压轮外缘ＣＯ　围成的面积，ｍｍ　：岛为覆土　镇压轮外缘ＣＫ、种沟曲线ＫＮ与水平面　轴围成的面积，Ⅱｕｎ　；岛为覆土　作业后，种沟内水平地表以上的堆土面积，其面积可用水平面以上种沟曲线　ＭＮ、　Ⅳｒ与水平面　轴及镇压轮外缘曲线ＣＯ、ＣＯ＇围成的面积表示，ｍｉｌｌ　；　＆为覆土作业后，种沟内水平地表以下的堆土面积，其面积可用水平面以下　种沟曲线ＯＮ、ＯＮ＇与水平面　轴围成的面积表示，ｍｍ　。　Ｎｏｔｅ：　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｌｅａｎｉｎｇ　ｎａｇｌｅ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ，（。）；ｄｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ，ｍｍ；　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｎｅａｒ　ｔｈｅ　ｆｕｒｒｏｗ　ｏｆ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ，ｍｍ２；ｂｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ，ｍｍ；ｂＥ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｃｌｉｎｅｄ　ｓｕｒＮｃｅ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ，ｍｍ；ｂ３　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｅｆｔ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ａｎｄ　ｆｉｇｈｔ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ，ｍｍ；ｂ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｒｅｇｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ａｎｄ　ｆｕｒｒｏｗ，ｍｍ；　ｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｆｕｒｒｏｗ　ｏｐｅｎｉｎｇ，ｍｍ；　Ｐ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｐｒｅｓｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ，ｋＰａ；ａ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｓｌｉｍ　ｏｆ　ｓｅｌｆ　ｗｅｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｌｏａｄ，Ｎ；　ｌ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｏｎ　ｂｏｔｈ　ｓｉｄｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｕｒｒｏｗｓ　ｂｅｆｏｒｅ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｅｎｃｌｏｓｉｎｇ　ｂｙ　ｕｆｒｏｗ　ｃｕｒｖｅ　ＡＭＫ　ｎａｄ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ｃｕｒｖｅ　ＣＯ　，ｍｍ２；＆ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａｒｅａ　ｅｎｃｌｏｓｉｎｇ　ｂｙ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ｃｕｒｖｅ　ＣＫ，ｆｕｒｒｏｗ　ｃｕｒｖｅ　ＫＮａｎｄＸａｘｉｓ，ｍｍ　；　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｕｆｒｏｗｓ　ａｂｏｖｅ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｅｎｃｌｏｓｉｎｇ　ｂｙ￣Ｉ＇ＯＷ　ｃｕｒｖｅ　ＭＮ，ｆｕｒｒｏｗ　ｃｌｉｖｒｅ　ＮＩ　Ｘａｘｉｓ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ｃｕｒｖｅ　ＣＯ　ａｎｄ　ｃｏｖｅｒ－ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ｃｕｒｖｅ　ＣＯ　，ｒａｍ２；＆ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｆｕｒｒｏｗｓ　ｂｅｌｏｗ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｅｎｃｌｏｓｉｎｇ　ｂｙ　ｆｕｒｒｏｗ　ｃｕｒｖｅ　ＯＮ，ｆｕｒｒｏｗ　ｃｕｒｖｅ　ＯＮ＂ａｎｄ　Ｘａｘｉｓ，ｍｉｎ　．　图３覆土镇压器与种沟土壤关系示意图　Ｆｉｇ．３　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　２．３覆土原理与覆土镇压器内倾角　由农业土壤力学【２３】可知，从动刚性镇压轮在松软的　土壤上稳定运动时，可视为只有土壤发生形变，除受土　壤机械特性影响外，还与轮体本身的结构和受力情况有　关。为了实现覆土功能，需要使覆土镇压器在作业过程　中与种沟土壤有足够的接触面积，且能使种沟两侧土壤　有向种沟沟底运动的趋势，即覆土镇压器对种沟两侧土　壤的作用力有指向种沟沟底的趋势。　基于以上分析，本文设计了一种具有锥形轮体结构　的覆土镇压器，使覆土镇压器在作业过程中，左右２个　具有锥形结构的覆土镇压轮与种沟土壤接触面成倾斜结　构，利用其倾斜面结构与种沟土壤的相互作用，对种沟　土壤产生有指向种沟沟底运动的趋势，以将种沟两侧土　壤（　）挤压到种沟内部（　、　），最终实现覆土功能，　如图３所示。为了保证一定的覆土厚度，在假设覆土作　业过程中不考虑回土和壅土的情况下，由于作业过程中　土壤压实现象的存在，会使图３中所示　和　区域内的　第１２期　郭慧等：锥形轮体结构的覆土镇压器设计与试验　５９　土壤密度大于作业前位于种沟两侧　区域的土壤密度。　因此，可推导出该装置满足覆土功能需有：　２Ｓ１＞ｓ３＋＆　（７）　式中　ｌ为覆土作业前单侧种沟的堆土面积，其面积可用　种沟曲线ＡＭＫ与覆土镇压轮外缘ＣＯ　围成的面积表示，　ｍｍ　；　为覆土作业后种沟内水平地表以上的堆土面积，　其面积可用水平面以上种沟曲线　Ⅳ、　．Ⅳ，与水平面　轴　及镇压轮外缘曲线ＣＯ、ＣＯ　围成的面积表示，ｍｍ２；＆　为覆土作业后，种沟内水平地表以下的堆土面积，其面　积可用水平面以下种沟曲线ＯＮ．ＯＮ＇与水平面　轴围成　的面积表示，ｍｍ　。　本文采用的开沟器为双圆盘开沟器，其沟型特点如　图３所示，以种沟土壤边缘曲线　点为坐标原点，地面　水平方向为　轴，与地面垂直方向向上为】，轴。由图３左　右覆土镇压轮结构参数与种沟曲线间的关系，可推导出：　２　＋　：辱ｔａｎ　（８）　＋　＝　ｒＡＭ（　）　＋Ｉ；：ｆＭｏ（　）ｄｘ　（９）　＝　（１０）　式中　为种沟土壤曲线上对应点的横坐标，ｉｎｉｎ；　为覆　土镇压轮外缘ＣＫ、种沟曲线ＫＮ与水平面　轴围成的面　积，ｍｎ，１２：，　为覆土镇压轮外缘ＣＫ、　与种沟土壤接　触点ＣＣ＇之间的距离，且ｆｃ。，＝２ｂ２＋　，ｍｉｎ；　为覆土镇压　轮内倾角，即单侧覆土镇压轮倾斜面与水平方向的夹角，　（。）；　）、ｆｕｏ（Ｘ）分为种沟土壤曲线　Ｍ段、ＭＯ段在　图示坐标内的拟合方程，ｍｉｎ；ＸＮ为种沟土壤曲线上点Ⅳ　对应的横坐标，ｍｉｌｌ；　为　轴上的开沟宽度，即种沟　土壤曲线上点Ⅳ和点Ⅳ，之间的距离，ｒａｉｎ；　为开沟器　作业后的深度，ｍｍ。　结合式（７）～（１０），可知本文所设计的覆土镇压　器内倾角、左右覆土镇压轮宽度和种沟形状直接影响其覆　土性能，并可推导出使覆土镇压器满足覆土作业性能需有：　８　ＸＭ　ｆａＭ（ｘ）ｄｘ＋Ｉ　ｘｕｆＭ￣．ｏ（ｘ）ｄｘ一２　＜　ａｒｃｔａｎ　——————　＿ｆ．ｌ—————一（１１）　ｌ　Ｃ　通过对种沟曲线　段、ＭＯ段进行分段拟合，得拟　合方程分别为：　ｆ￣ｖｔ（ｘ）＝　．０１１ｘ　＋１．２９１６ｘ一０．７３６４．０≤　≤４６．８ｍｍ（１２）　ｆＭｏ（　）＝－２．７４１６ｘ＋１６０．９１，４６．８ｍｍ＜ｘ≤７６ｍｍ（１３）　结合公式（１１）～（１３），可确定本文所设计的覆　土镇压器的内倾角约为　≤１８．６７。。　２．４镇压原理与覆土镇压器载荷　在播种单体铰接点的支持力和镇压轮轴承滚动阻力　忽略不计的情况下，播种单体在作业时受的垂直作用力Ｇ　包括自身重力和弹簧压力、拖拉机通过机架作用于单体　的拉力Ｈ、开沟器工作阻力Ｒ，土壤对覆土镇压器的反作　用力Ｏ　，其中土壤对覆土镇压器的反作用力在垂直方　向的分力Ｑ　与覆土镇压器对土壤的垂直载荷Ｑ（即覆土　镇压器载荷）互为作用力与反作用力，二者大小相等，　方向相反，如图４所示。　注：Ｇ为播种单体在作业时受的垂直作用力，Ｎ；　为拖拉机通过机架作用　于单体的拉力，Ｎ；　为开沟器工作阻力，Ｎ；见为开沟器工作阻力尺沿水　平方向的分力，Ｎ；风为开沟器工作阻力　沿垂直方向的分力，Ｎ；　为土　壤对覆土镇压器的反作用力，Ｎ；　为土壤对覆土镇压器的反作用力沿水平　方向的分力，Ｎ；Ｑ　为土壤对覆土镇压器的反作用力沿垂直方向的分力，Ｎ；　为拖拉机通过机架作用于单体的拉力与水平方向的夹角，（ｏ）。　Ｎｏｔｅ：Ｇ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　ｓｅｅｄｉｎｇ　ｕｎｉｔ　ｄｕｒｉｎｇ　ｗｏｒｋ，Ｎ；Ｈ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｐｕｌｌｉｎｇ　ｆｏｒｃｅ　ａｃｔｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｒａｍｅ　ｏｆ　ｔｒａｃｔｏｒ，Ｎ：Ｒ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｗｏｒｋ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｏｐｅｎｅｒ，Ｎ；Ｒｘ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆＲ，Ｎ；凰ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆＲ，　Ｎ；Ｑ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｔｏ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ，Ｎ；Ｑｘ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　ａ　，Ｎ；ａｙ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　Ｑ　，Ｎ；　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａｎｇｌｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｈａｎｄ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，（。）．　图４播种单体受力示意图　Ｆｉｇ．４　Ｆｏｒｃｅ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｓｅｅｄｉｎｇ　ｕｎｉｔ　对于刚性轮在非刚性路面上行走时，其接地面积可　视为矩形，面积可由刚性轮宽度与径向接触弧长之积表　示［４］。本文所设计的覆土镇压器因其结构的对称性和左右　覆土镇压轮的锥形结构特征，结合图３对单侧覆土镇压　轮进行分析，其接地面积由覆土镇压轮水平宽度ｂ　部分　所在水平面的接触区和其倾斜面宽度ｂ　部分与种沟形成　的接触区两部分组成，其接地面积约为：　＋　２　１７　＝ｂｉｄ１　ｃｏｓ－１　半ｃ２　ｏｓ　】＋　（１４　２　式中６，为覆土镇压轮外缘ＣＫ与种沟土壤实际接触区的　宽度，ｍｎ＇ｌ；ｚ０为土壤下陷量，ｍｉｌｌ；ｄ１为覆土镇压轮外　径，１ＴＩ１ＴＩ；，／２为覆土镇压轮近种沟侧与土壤接触处直径，　且　：　一２ｂ　ｔａｎ８，ｉｎＩｉｌ；　妻　为倾斜面宽度６２部分　与种沟形成的接触区接地面积计算直径，ｍｍ。　由此得出，覆土镇压器在作业过程中对种子上方土　壤产生的压强为：　Ｐ：：—Ｑｃｏｓ６　ｆ　１５）　—２　一般对于玉米种植过程中要求镇压作业对土壤产生　的压强在３０￣５０　ｋＰａ范围内为宜　］，因此结合式（１４）　和（１５），对于本文设计的覆土镇压器满足镇压作业性　能要求需有：　３０ｋＰａ≤　————　＿≤　－－１－－￣２Ｚ￣ｂｌｄｌ　ｃｏｓ　ｃｏｓ　２　１＋　２　５０ｋＰａ　（１６）　６０　农业工程学报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ）　２０１７年　对于开沟作业后的黏壤土，以镇压强度为４０　ｋＰａ时　进行计算，满足镇压强度的土壤下陷量取Ｚ０：８　ｍｍ；外　使标定载荷包含上文计算的９值范围（５７０￣７９０　Ｎ），　因此标定载荷选取４７５￣９２５　Ｎ（同时包含后续试验选取　的载荷水平），且每间隔５０　Ｎ测一次土壤下陷量，测量　５次取平均值。土壤下陷量测量方法如图６所示，载荷标　定数据见表１。　径ｄ１＝３５０　ｍｍ；宽度参数ｂｌ＝２０　ｍｍ，ｂ２＝７０　ｍｍ，ｂ３＝（０～　３０１　ｍｍ；覆土镇压轮内倾角　（１ｏ￣２ｏ）。。结合双圆盘开　沟器作业后的种沟沟型特征，代入式（１６）经计算得到，　作　在覆土镇压器上的载荷Ｑ的取值范围约为５７０～　７９０　Ｎ。　３试验　３．１　试验方法　试验于２０１６年４月在吉林省农业机械研究院试验田　进行。试验地土壤为典型东北区黑钙土。试验前，０～１０　ｃｍ　处土壤容积密度为１．１８　ｇ／ｃｍ　，１０￣２０　ｃｍ处土壤容积密　度为１．３２　ｇ／ｃｍ　，０～５　ｃｍ处土壤含水率为１２．８％，５～ｌ０　ｃｍ　处土壤含水率为ｌ５．１％，ｌ０～１５　ｃｍ处土壤含水率为　ｌ７．１％，１５４２０　ｃｍ处土壤含水率为１９．６％，试验中机具　作业速度为２．１　ｍ／ｓ，试验现场如图５所示。　注：　为土壤下陷量，ｍｍ。　Ｎｏｔｅ：Ｚｏ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｏｉｌ　ｓｉｎｋａｇｅ．ｍｍ．　Ｓｏｉｌ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｆｔｅｒ　１ｏａｄ　图６土壤下陷量测量方法　Ｆｉｇ．６　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｓｉｎｋａｇｅ　试验用的主要仪器有约翰迪尔９０６型拖拉机、ＳＣ．９００　型土壤紧实度仪、ＭＳ一３５０型水分测定仪、环刀组件（容　积ｌ００　ｃｍ　）、电　天平、电子秤、钢板尺等。　表１　土壤下陷量标定数据　Ｔａｂｌｅ　ｌ　Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｓｉｎｋａｇｅ　通过Ｏｒｉｇｉｎ软件中的Ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ　Ｆｉｔ拟合工具得到土　壤下陷量ｙ　与载荷　的拟合图，如图７。由于土壤下陷量　ａ．覆土镇压器　＆Ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ－ｃｏ￣ｄ　ｃｅ　ｂ．田间试验现场　ｂ．Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｓｉｔｅ　与载荷为正相关，建立的二次函数拟合度较好，因此得　到土壤下陷量ｙ　与载荷　之间的函数关系式为：　Ｙ　＝一９．３９３　９４ｘ１０一　Ｘ　＋０．０２５　６７Ｘｒ－－５．７０４　１３（１８）　图５田间试验　Ｆｉｇ．５　Ｆｉｅｌｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　３．２载荷设置方法　轮子在非刚性路面承受载荷时，其下陷量　的计算　可简化为【　］：　Ｚｏ－　６Ｑ　（１７）　式中　为土壤下陷量，ｍｍ；ｘ　为土壤下陷量所对应的载　荷，Ｎ。　式中　为土壤特性参数，且Ｋ＝ｓ（１＋０．２７Ｂ）：Ｓ为与土　壤性质有关的参数；Ｂ为镇压轮宽度，ｍｍ：Ｄ为镇压轮　直径，ｍｍ。　由式（１７）可知土壤下陷量　与土壤特性、镇压轮　结构特性和载荷有关，因此在土壤条件和镇压轮结构既　定的条件Ｆ，载荷与土壤下陷量正相关。　将镇压轮单独取出进行下陷量标定试验，通过电子　秤和刻度尺记录实测载荷与土壤下陷量，对载荷与土壤　下陷量之间的关系进行标定。标定时通过电子秤测量载　荷（该载荷为重力载荷，可由质量与重力加速度之积表　示），通过给镇压轮增加配重以实现改变载荷。为了使　下陷量标定数据拟合曲线能更准确，在标定过程中，应　载荷Ｌｏａｄ／Ｎ　图７下陷量标定数据拟合曲线　Ｆｉｇ．７　Ｆｉｔｔｉｎｇ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｓｉｎｋａｇｅ　基于式（１８）中土壤下陷量和载荷的关系，得到该　覆土镇压器田间试验中载荷在５００、７００和９００　Ｎ时对应　的下陷量值为４．８、７．６和９．８　ｍｍ。因此，如图１所示，　可通过覆土镇压装置中高度调节装置上所配置的丝杠组　第１２期　郭慧等：锥形轮体结构的覆土镇压器设计与试验　６１　件，以实现镇压轮下陷量的调整，即完成载荷的设置。　３．３试验因素与因素水平的选择　田间试验为基于Ｂｏｘ．Ｂｅｈｎｋｅｎ（ＢＢＤ）试验设计的响　应曲面法的３因素３水平试验，每组试验重复３次，取　平均值作为试验结果。田间试验的目的是寻找覆土镇压　器最佳的结构和作业参数，并探寻各个因素对该装置覆　土和镇压性能的影响规律【２　。　由式（１１）和式（１６）可知，在外径ｄ１＝３５０　ｍｍ、　单侧覆土镇压轮水平面宽度ｂｌ＝２０　ｍｎａ和倾斜面宽度ｂ２＝　７０　ｍｌｌｌ已经确定的情况下，本文选取外载荷Ｑ、左右覆　土镇压轮间距ｂ　、内倾角　为试验因素，每个因素取３　个水平。根据式（１６）所得出的覆土镇压器载荷的取值　范围Ｑ为５７０￣７９０　Ｎ，实际试验载荷应包含计算的Ｑ　值，因此本文取载荷３水平分别为５００、７００和９００　Ｎ；　左右覆土镇压轮的间距６　过大会影响覆土质量，为了保　证覆土质量，ｂ　的取值范围应小于种沟曲线上点Ⅳ和点　Ⅳ，之间的水平间距（如图３所示），因此本文取左右覆　土镇压轮间距３水平分别为０、１５和３０　ｍｍ；根据式　（１　１）～（１３）所确定的内倾角范围为　≤１８．６７。，由于　内倾角的分析是在假设覆土作业过程中土壤不考虑回　２　３　４　５　６　７　８　９　ｍ¨　土和壅土的情况下，且当　过小会因轮体沿前进方向产　生的壅土现象而影响覆土质量，结合实际加工情况，因　Ｏ　●０　●　Ｏ　０　Ｏ　０　Ｏ　Ｏ此本文取内倾角３水平分别为１０。、１５。和２０。，具体因　素水平见表２。　Ｏ　０一●０　０　Ｏ　Ｏ　Ｏ　●Ｏ　Ｏ　Ｏ　Ｏ　０　０　Ｏ　Ｏ　Ｏ　表２试验因素水平表　Ｔ＿ａｂｌｅ　２　Ｆａｃｔｏｒ－ｌｅｖｅｌ　ｔａｂｌｅ　ｏｆ　ｔｅｓｔ　４　７　如　１　２　５　３　９　钾如　１　３　∞　６　５　ｌ　７　８５　７　７　６　１　３　４　１　７　２　９　４　３　１　６　９　３　拍　Ｍ　鹑　根据Ｄｅｓｉｇｎ　Ｅｘｐｅ￣软件中的响应曲面法进行试验方　案设计［２６－２７】。以作业后种子上方的覆土厚度和种沟上方　距离地表５　ｃｍ处土壤紧实度作为试验指标，试验总次数　为ｌ７次，其中的１２组作为析因点，５组作为零点，零点　试验重复多次，以估计试验误差。试验方案和结果如表３　所示，表中　１、　２、物分别为载荷、左右覆土镇压轮间距　和内倾角的因素编码值。　３．４试验结果方差分析　数据经软件处理后，得出覆土镇压器作业后种沟上　方距离地表５　ｃｍ处土壤紧实度的方差分析结果如表４所　示。对表２中的数据进行二次多元回归拟合，得到覆土　镇压器作业后土壤紧实度对编码自变量的二次多元回归　方程为：　Ｙｌ＝４１．０６＋７．１　一１．２９ｘ２—１．１　一４．　７　一３．２　孝（１９）　由表４方差分析结果可知，影响因子　、《、Ｘ；对土　壤紧实度影响极显著，影响因子　勋在Ｐ＝－０．０５时影响显　著，其他影响因子不显著。且各因子对土壤紧实度的显著　性由大到小依次为载荷、左右覆土镇压轮间距、内倾角。　表３试验方案与结果　Ｔｌａｂｌｅ　３　１１ｅｓｔ　ｓｃｈｅｍｅ　ａｎｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　试验鹏　＋“ｓｅ…ｒｉａｌｎｕｍ曲　ｘ１　功　“　“　。　：　表４土壤紧实度方差分析　Ｔａｂｌｅ　４　Ｖａｒｉａｎｃｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　Ｏ●方差来源　●　平方和　自由度　均方和　Ｆ值　ＲＥ　Ｓｏｕｒｃｅｓｏｆｖａｒｉａｎｃｅ　Ｓｕｍｏｆｓｑｕａｒｅｓ　Ｆｒｅｅｄｏｍ　Ｍｅａｎ　ｓｑｕａｒｅ　～　Ｏ　Ｏ　●　８　３　７掘　　数据经软件处理后，得出覆土镇压器作业后覆土厚　度的方差分析结果如表５所示。对表２中的数据进行二　次多元回归拟合，得到覆土镇压器作业后覆土厚度对编　码自变量的二次多元回归方程为：　Ｙ２＝３４．２６＋１．１４ｘ１—０．８６ｘ２＋２．４５ｘ３＋１．３０ＸｌＸ３—　２．４５ｘ￣一１．３４　一３．１２　（２０）　由表５方差分析结果可知，影响因子Ｘ１、　３、Ｘｌ、　；　对覆土厚度影响极显著，影响因子　２、　１　３、　在Ｐ＝Ｏ．０５　时显著，其他影响因子不显著。且各因子对覆土厚度的　显著性由大到小依次为内倾角、载荷、左右覆土镇压轮　间距。　由方差分析我们可以看出，载荷对覆土和镇压性能　均有较大影响，这是由于载荷的大小直接关系覆土力和　镇压力的大小，这与贾洪雷等人对仿形弹性镇压轮对土　壤紧实度的影响因素研究相一致［　】；内倾角对覆土性能　　　６２　农业：Ｔ：程学报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ）　２０１７年　的影响仪次于载荷，这是由于内倾角直接关系到覆土力　在指向种沟底部的分力的大小，王景立对八字形、双圆　盘式和挤压式覆土器的研究中同样发现，覆土器与土壤　的作业角度是影响覆土厚度的主要因素　１。　表５覆土厚度方差分析　Ｔａｂｌｅ　５　Ｖａｒｉａｎｃｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　ａ．载荷和间距对土壤紧实度的响应曲面　ｂ．载荷和问距对覆土厚度影响的响应曲面　ａ．Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｂ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｌ０ａｄ　ａｎｄ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｏｆｌｏａｄ　ａｎｄ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　Ｏｎ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　注：固定内倾角为１　５。。　Ｎｏｔｅ：Ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ　ｉｓ　ｆｉｘｅｄ　ａｔ　１　５。　图８载荷和间距对土壤紧实度和覆土厚度影响的响应曲面　Ｆｉｇ．８　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｌｏａｄ　ａｎｄ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　由图９、式（２３）和式（２４）可知，在该试验水平下，　３．５试验结果响应曲面法分析　应用响应曲面法分析各因素对作业后种沟的土壤紧　实度和覆土厚度的影响。具体操作方法为固定３个因素　中１个因素为０水平，考察其他２个因素对土壤紧实度　和覆土厚度的影响。　１）固定内倾角为１５。，得到载荷和左右覆土镇压轮　间距对土壤紧实度和覆土厚度的关系分别为：　髓盐　ＹＩ＝４１．０６＋７．１８ｘｌ一１．２９ｘ２—４．０７ｘ；（２１）　２：３４．２６＋１．１４ｘｌ一０．８６ｘ２—２．４５ｘ　一１．３４ｘ；（２２）　由图８、式（２１）和式（２２）可知，在该试验水平下，　载荷对土壤紧实度的影响比左右覆土镇压轮间距显著，土　壤紧实度随着载荷的增加而上升，其上升趋势基本稳定，　这是由于载荷的大小直接影响镇压力的大小，进而影响土　壤紧实度；土壤紧实度随左右覆土镇压轮间距的增加呈现　先增加后减少的趋势，这可能是由于在间距较大时，覆土　镇压器的锥形结构不足以有足够的接触面积使种沟土壤　进行覆土作业，而当间距逐渐趋于０时，会因发生了种沟　土壤沿机具前进方向的壅土现象而导致了覆土厚度的下　降。在该试验水平下，载荷对覆土厚度的影响比左右覆土　镇压轮间距显著，这是由于载荷直接影响覆土力的大小，　而左右覆土镇压轮间距通过影响覆土力的受力面积而影　响覆土厚度，因此其影响程度要小于载荷；覆土厚度随载　荷和左右覆土镇压轮间距的增大均呈现先增加后减小的　趋势，这可能是由于在载荷过大或问距过小时覆土镇压器　沿机具前进方向出现了壅土现象，而当载荷过小或间距过　大时，又不能提供足够的覆土力和作用面积。　载荷对土壤紧实度的影响比内倾角显著，土壤紧实度随　着载荷的ＮＤＩ１而上升，其上升趋势基本稳定，这中现象　可由式（１５）得出，在接触面积不变时，载荷对镇压力　的影响要大于内倾角：土壤紧实度随内倾角的增加而缓　慢增加，且呈现先增加后减少的趋势，这可能是由于当　内倾角过小时会引起种沟土壤沿左右覆土镇压轮间距沿　镇压反方向流动，产生了一个镇压阻力，而当内倾角过　大时会使载荷沿覆土镇压轮与种沟＿十壤接触面沿垂直方　向的分力减小，进而使土壤紧实度减少。在该试验水平　下，内倾角对覆土厚度的影响比载荷显著，覆土厚度随　着内倾角的增加而上升，且上升趋势逐渐减缓，这是由　于内倾角直接关系覆土力在指向种沟底部分力的大小；　覆土厚度随载荷的增加而上升，且呈现先增加后减少的　趋势，这可能是由于当载荷过小或内倾角过大时，提供　的覆土力相对较小，而当载荷过大或内倾角过小时，因　覆土力相对较大会使种沟土壤沿机具前进方向和左右覆　土镇压轮间距产生壅土现象，进而影响覆土厚度。　ａ．载荷和内倾角对土壤　紧实度影响的响应曲面　ａ．Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆｌｏａｄ　ａｎｄ　ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｂ．载荷和内倾角对覆土　厚度影响的响应曲面　ｂ．Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ１ｏａｄ　ｎｄ　ａｎｃｌｉｉｎａｔｉｏｎ　ｎｇｌａｅ　ｏｎ　ｈｉｔｃｋｎｅｓｓ　ｏｆｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　２）固定左右覆土镇压轮间距为ｌ０　ｍｍ，得到载荷和　内倾角对土壤紧实度和覆土厚度的关系分别为：　Ｙ１＝４１．０６＋７．１８ｘ１一１．１ｌ　一３．２２ｘ３　．注：固定左　ｉ覆土镇ＪＫ轮间距为１０　ｍｍ。　Ｎｏｔｅ：Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｉｓ　ｆｉｘｅｄ　ａｔ　ｌ０　ｎｌｌＴ１．　（２３）　图９载荷和内倾角对土壤紧实度和覆土厚度影响的响应曲面　Ｆｉｇ．９　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｌｏａｄ　ａｎｄ　ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ　Ｙ２＝３４．２６＋１．１４　十２．４５ｘ３＋１．３０ｘ１ｘ３—２．４５ｘｌ２—３１２ｘ３２（２４）　ａｎｇｌｅ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　第１２期　郭　慧等：锥形轮体结构的覆上镇压器设计与试验　６３　５）固定载荷为７００　Ｎ，得到左右覆土镇压轮间距和　内倾角对土壤紧实度的关系为：　的载荷范围６０９￣７９０　Ｎ，这是由于对载荷的计算是由力、　接触面积和压强之间的关系得出的，其中接触面积的计算　是依据刚性轮在非刚性路面上行走时，其接地面积视为矩　形，因此实际接触面积与所计算接触面积有一定差异，而　导致了最佳组合中载荷的墩值超出了前文计算的范围。另　由于试验过程中载荷为９００　Ｎ与其他因素水平的组合中，　发现部分组合出现了覆土厚度减小的情况，这是由于载荷　过大会使作业过程中沿机具前进方向产生壅土现象导致　的，因此当载荷大于９００　Ｎ时，该种现象会更为显著，且　由于优化目标是取土壤紧实度和覆土厚度最大值时的参　数组合，当载荷大于９００　Ｎ时会导致土壤紧实度值超出农　艺要求范围，故最佳参数组合中载荷虽为其３水平中的最　大值９００　Ｎ，后续也无需对更大载荷进行考量。　验证试验由２ＢＨ．３行问播种机于吉林省农业机械研　究院进行试验。为了消除随机误差，进行ｌ０次重复试验。　试验结果中土壤紧实度最大值为４５．２　ｋＰａ，最小值为　３８．６　ｋＰａ，均值为（４３．８＋１．９）ｋＰａ，变异系数为４．３％。　贾洪雷【　‘］２０１５年对传统镇压轮的试验得出土壤紧实度均　值为（２６．５＋４．０６）ｋＰａ，变异系数为ｌ５．３２％，可以看出，　Ｙｌ＝４１．０６—１．２９ｘ２一１．１　ｌ　一４．０７ｘ￣一３．２２ｘ３２（２５）　Ｙ２＝３４．２６—０．８６ｘ２＋２．４５ｘ３—１．３４《一３．１２ｘ３２（２６）　由图ｌ０、式（２５）币¨式（２６）和可知，在该试验水　平下，左右覆土镇压轮问距对土壤紧实度的影响略比内　倾角显著，这是由于左右覆土镇压轮间距对覆土镇压器　与种沟土壤接触面积影响较大导致的：土壤紧实度随左　右覆土镇压轮间距和内倾角的增大均缓慢增大，且呈现　先增加后减小的趋势，这可能是由于在间距过大或内倾　角过大时，覆土镇压器与种沟土壤的接触面积和覆土镇　压器倾斜面与土壤作用处沿指向种沟沟底处的覆土力的　分力较小，而　间距过小或内倾角过小时，会因使土壤　产生反方向的流动和壅土现象而产生覆土和镇压阻力所　致。在该试验水平下，内倾角对覆：　厚度的影响比左右　覆上镇压轮间距显著，覆土厚度随着内倾角的增加而上　升，且上升趋势逐渐减缓，这是由于内倾角直接关系到　覆土力在指向种沟底分力的大小；覆土厚度随左右覆土　镇压轮间距的增加而缓慢上升，且呈现先增加后减少的　趋势，这是由于间距过大时，覆土镇压器倾斜结构与种　沟土壤接触不足，而当问距过小时，会使种沟土壤产生　沿机具前进方向的壅土现象所致。　本文设计的覆土镇压器的镇压质量较传统镇压器较好，　且镇压作业稳定性更佳。　试验结果中覆土厚度最大值为３５．５　ｍｍ，最小值为　２９．１　ｍｍ，均值为（３２．９＋２．３）ｍｍ，变异系数为６．９％。　高富强等［∞］２０１５年对挤压式覆土镇压器的试验得出覆土　厚度均值为（３８．３２￣４．５７）ｍｍ，变异系数为１１．６％，二　者均满足作业后对覆土厚度的农艺要求Ｌ２　ｊ，但本文设计　篓　量　・　鼍　霾４－ｔ　ｂ．问距和内倾角对覆土　厚度影响的响应曲面　ｂ．Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｅ￣ｃｔｓ　覆土镇压器的覆土厚度标准差和变异系数均小于后者，可　以看出本文设计的覆土镇压器的覆土作业稳定性更佳。　通过以上试验验证，得出选取的最佳参数组合满足　既定的设计要求，且镇压质量、镇压作业稳定性和覆土　作业稳定性要优于传统装置。　５结论　１）设计了一种具有锥形轮体结构的覆土镇压器。通　过双圆盘开沟器的开沟试验和覆土、镇压理论分析确定了　覆土镇压器主要结构参数和作业参数：外径ｄ，＝３５０　ｍｍ，　单侧覆土镇压轮水平宽度ｂ，＝２０　ｍｍ，单侧覆土镇压轮倾　ｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ａｎｄ　ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ　ｏｎ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　图１０间距和内倾角对土壤紧实度和覆土厚度影响的响应曲面　Ｆｉｇ．１　０　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ａｎｄ　ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｇｌｅ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　斜面宽度ｂ２＝７０　ｍｍ，内倾角　取值范围为１０。～２０。，左　右覆土镇压轮间距ｂ３≤２９　ｍｍ，外载荷Ｑ取值范围约为　６０９　７９０Ｎ。　２）通过三因素三水平的ＢＢＤ试验，得出各因素对　种沟上方距离地表５　ｃｍ处土壤紧实度的影响显著性顺序　依次为：载荷、左右覆土镇压轮间距、内倾角：各因素　对覆土厚度的影响显著性顺序依次为内倾角、载荷、左　右覆土镇压轮间距。　３）通过Ｄｅｓｉｇｎ．Ｅｘｐｅａ软件得出覆土镇压器的最佳参　４验证试验　根据《ＮＹ／］ｒｌ６２８．２００８玉米免耕播种机作业质量》指　标要求，一般覆土深度为镇压后种子至地表的距离为３０～　５０　ｍｍ［２８－３０］，从农艺的角度看，覆土深度越一致越好；而　对土壤紧实度的要求一般在３０￣５０　ｋＰａ，其中免耕播种作　业要求深开沟、浅播种和重镇压操作＿４－２　。因此，结合上　述试验结果，本文以作业后种沟处土壤紧实度和覆土厚度　尽量大为目标，通过Ｄｅｓｉｇｎ—Ｅｘｐｅｒｔ软件获得了最佳参数组　合为载荷９００　Ｎ，左右覆土镇压轮间距约为１３　ｍｍ，内倾　角约为１６。。实际最佳载荷９００　Ｎ超出了式（１６）计算出　数组合为载荷９００　Ｎ，左右覆土镇压轮间距为１３　ｍｍ，内　倾角为ｌ６。。最佳参数组合的验证试验得出，作业后种沟　上方距离地表５　ｃｍ处土壤紧实度为（４３．８￣１．９）ｋＰａ，变　异系数为４．３％，覆土厚度均值为（３２．９￣２．３）ｍｍ，变异　系数为６．９％，验证试验表明该覆土镇压器可实现覆土和　镇压作业，且作业稳定性较好，满足既定设计要求。　农业工程学报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｃｓａｅ．ｏｒｇ）　ｆ参吉林大学，２０１２．　Ｗａｎｇ　Ｆｕｌａｎ．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍｕｔｉ—ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　２０１７往　考文献］　［１】王福兰．行间播种机多功能行走轮设计与试验［Ｄ】．长春：　『１３］张智泓，佟金，陈东辉，等．不同材质仿生凸齿镇压器滚　动件的模态分析［Ｊ］．农业工程学报，２０１２，２８（１３）：８—１５．　Ｚｈａｎｇ　Ｚｈｉｈｏｎｇ，Ｔｏｎｇ　Ｊｉｎ，Ｃｈｅｎ　Ｄｏｎｇｈｕｉ，ｅｔ　ａ１．Ｍｏｄａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｂｉｏｎｉｃ　ｃｏｎｖｅｘ　ｔｅｅｔｈ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　Ｗａｌｋｉｎｇ　Ｗｈｅｅｌ　ｆｏｒ　Ｉｎｔｅｒ．ｒｏｗ　Ｓｅｅｄｉｎｇ—ｍａｃｈｉｎｅ［Ｄ］．　Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ：Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１２．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　［２］贾洪雷，王刚，姜铁军，等．１ＧＨ．３型行间耕整机设计与　试验［Ｊ］．农业机械学报，２０１２，４３（６）：３５－－４１．　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ『Ｊ１＿Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＳＡＥ），　２０１２．２８（１３、：８—１５．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｈ　ｔＥｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　［１４】罗红旗，高焕文．免耕播种机组合镇压器设计研究［Ｊ］．北　京工商大学学报，２００８，２６（３）：２１—２４．　Ｌｕｏ　Ｈｏｎｇｑｉ，Ｇａｏ　Ｈｕａｎｗｅｎ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｐｒｅｓｓ　ｆｕｒ　Ｊｉａ　Ｈｏｎｇｌｅｉ，Ｗａｎｇ　Ｇａｎｇ，Ｊｉａｎｇ　Ｔｉ￣ｕｎ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　１ＧＨ一３　ｉｎｔｅｒ－ｒｏｗ　ｔｉｌｌａｇｅ　ｍａｃｈｉｎｅ［Ｊ］．　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，　ｐｅｒｍａｎｅｎｔ　ｒａｉｓｅｄ　ｂｅｄｓ　ｐｌａｎｔｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００８，２６（３）：２　１—２４．　２０１２，４３（６）：３５—４１．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　［３】贾洪雷，陈忠亮，马成林，等．北方旱作农业区耕作体系　［１５］贾洪雷，王文君，庄健，等．仿形弹性镇压辊设计与试验　关键技术的研究Ⅲ．农业机械学报，２００８，３９（１　１）：５９—　６３．　Ｊｉａ　Ｈｏｎｇｌｅｉ，Ｃｈｅｎ　Ｚｈｏｎｇｌｉａｎｇ，Ｍａ　Ｃｈｅｎｇｌｉｎ，ｅｔ　ａ１．Ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｔｉｌｌａｇｅ　ｓｖｓｔｅｍ　ｉｎ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｄｒｙ　ｆａｎｎｉｎｇ　ｏｆ　ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，２００８，３９（１　１　：５９—６３．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｒｔａｃｔ）　［４】李宝筏．农业机械学［Ｍ】．北京：中国农业出版社，２００３．　［５】赵晓霞．土壤镇压简述［Ｊ］．农业工程学报，２０１３，２９（１）：　２】一２２　Ｚｈａｏ　Ｘｉａｏｘｉａ．Ｒｅｓｕｍｅ　ａｂｏｕｔ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆｔｈｅ　ＣＳＡＥ），２０１３，２９（１）：２１－－２２．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　『６］Ａｌｔｉｋａｔ　Ｓ，Ｃｅｌｉｋ　Ａ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｉｌｌａｇｅ　ａｎｄ　ｉｎｔｒａ．ｒｏｗ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　ｓｅｅｄｂｅｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｒｅｄ　ｌｅｎｔｉｌ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ｕｎｄｅｒ　ｄｒｙ　ｌａｎｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｔｉｌｌａｇｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１　１，　ｌ１４ｆ１、：１—８．　［７］Ｔａｓｅｒ　Ｏ　Ｆ，Ｋａｒａ　Ｏ．Ｓｉｌａｇｅ　ｍａｉｚｅ（Ｚｅａ　ｍａｙｓ　Ｌ．）ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ａｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ，Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００５，　５１（７、：２８９—２９５．　［８】王景立．精密播种机覆土与镇压过程对种子触土后位置控　制的研究［Ｄ］．长春：吉林大学，２０１２．　Ｗａｎｇ　Ｊｉｎｇｌｉ．Ｔｈｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｆｔｅｒ　Ｓｅｅｄ　Ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ　Ｓｏｉｌ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　Ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｒｏｌｌｉｎｇ　ｗｉｔｈ　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｓｅｅｄｅｒ．『Ｄ］．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ：Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　２０　ｌ　２．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　『９１刘选伟，金亮，赵亚祥，等．基于均匀设计的双层圆盘式覆　土器的试验研究ｆＪ］．中国农机化学报，２０１６，３７（２）：２６—　２８．　Ｌｉｕ　Ｘｕａｎｗｅｉ，Ｊｉｎ　Ｌｉａｎｇ，Ｚｈａｏ　Ｙａｘｉａｎｇ．ｅｔ　ａ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｄｏｕｂｌｅ．ｄｅｃｋ　ｄｉｓｋ　ｃｏｖｅｒｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｕｎｉｆｏ１＂１１１　ｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ．　２０１６．３７ｆ２１：２６—２８．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　［１０］董向辉，李海龙，高占文．刮板式输送覆土器的设计［Ｊ］．农　业科技与装备，２０１２，（１２１：１９—２０．　Ｄｏｎｇ　Ｘｉｎａｇｈｕｉ，Ｌｉ　Ｈａｉｌｏｎｇ，Ｇａｏ　Ｚｈａｎｗｅｎ．Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｓｃｒａｐｅｒ　ｂｌａｄｅ　ｄｅｌｉｖｅｒｙ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｎｅｎｃｅ＆　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０１２，（１２）：１９—２０．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　［１　１］苟文，马荣朝，樊高琼，等．套作模式下链环式覆土器的　参数优化【Ｊ】．农业工程学报，２０１１，２７（１２）：３３—３７．　Ｇｏｕ　Ｗｅｎ，Ｍａ　Ｒｏｎｇｃｈａｏ，Ｆａｎ　Ｇａｏｑｉｏｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｌｉｎｋ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｎ　ｒｅｌａｙ・ｃｒｏｐｐｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｉｔｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＳＡＥ），２０１　１，２７（１２）：３３—　３７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　［１２】Ｒｅｎ　Ｌｕｑｕａｎ，Ｌｉ　Ｊｉａｎｑｉａｏ，Ｃｈｅｎ　Ｂｉｎｇｃｏｎｇ．Ｕｎｓｍｏｏｔｈｅｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｎ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｂｙ　ｂｉｏｎｉｃｓ．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，１９９５。４０（１３　：１０７７—１０８０　【Ｊ】．农业机械学报，２０１５，４６（６）：２８—３４．　Ｊｉａ　Ｈｏｎｇｌｅｉ，Ｗａｎｇ　Ｗｅｎｊｕｎ，Ｚｈｕａｎｇ　Ｊｉａｎ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｓｉｎｇ　ｎａｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｐｒｅｓｓ　ｒｏｌｌｅｒ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，２０１５，４６（６１：　２８—３４．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｒｔａｃｔ）　［１６】Ｊｉａ　Ｈｏｎｇｌｅｉ，Ｗａｎｇ　Ｗｅｎｊｕｎ，Ｌｕｏ　Ｘｉａｏｆｅｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｐｒｅｓｓ　ｒｏｌｌｅｒ　ｏｎ　ｓｅｅｄｂｅｄ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｓｏｙｂｅａｎ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ｕｎｄｅｒ　ｄｏｕｂｌｅ　ｒｏｗ　ｒｉｄｇｅ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ［Ｊ］．　Ｓｏｉｌ　Ｔｉｌｌａｇｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１６，ｌ６２：３４－－４０．　『１７］ｄａ　Ｓｉｌｖａ　Ｒ　Ｐ，Ｃｏｒａ　Ｊ　Ｅ，Ｃａｒｖａｌｈｏ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｅｆ＿ｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｏｗｉｎｇ　ｄｅｐｔｈ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌｓ　ｓｕｂｍｉｔｔｅｄ　ｔｏ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｌｏａｄｓ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｃｏｍ　ｓｅｅｄ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｉｅｎｅｉａ　Ｅａｇｒｏｔｅｃｎｏｌｏｇｉａ，２００８，３２（３）：９２９—　９３７．　［１　８］Ｔａｓｅｒ　Ｏ　Ｆ，Ｋａｒａ　Ｏ．Ｓｉｌａｇｅ　ｍａｉｚｅ（Ｚｅａ　ｍａｙｓ　Ｌ．）ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ａｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ　ｂｙ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｔａｃｔ　ｐｒｅｓｓｒｕｅｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ，Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００５，　５１（７）：２８９－－２９５．　［１９］Ｉｃｈｉｒｏ　Ｉ，Ｈｉｒｏｓｈｉ　Ｍ，Ｔａｋｅｓｈｉ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　ｓｏｗｉｎｇ　ｓｕｇａｒ　ｂｅｅｔｓ（ｐａｒｔ１）ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ　ｒａｔｅ　ｂｙ　ｐｒｅｓｓ　ｒｏｌｌｅｒ　ａｔｔａｃｈｅｄ　ｔｏ　ｓｅｅｄｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，２００６，　６８（６）：７５—８２．　［２０】郭慧．行间播种机弹性镇压装置研究与试验［Ｄ］．长春：吉　林大学，２０１４．　Ｇｕｏ　Ｈｕｉ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｌａｓｔｉｃ　Ｐｒｅｓｓ　Ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　Ｉｎｔｅｒ－Ｒｏｗ　Ｔｉｌｌ—Ｐｌａｎｔｅｒ［Ｄ］．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ：Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　２０１４．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓ￣ａｃｔ）　［２１］中国农业机械化科学研究院．农业机械设计手册（上　册１【Ｍ］．北京：中国农业科学技术出版社，２００７．　［２２］北京农业工程大学．农业机械学（下册）［Ｍ］．北京：农业出　版社，１９９６．　［２３］孙一厚，高行方，余登苑．农业土壤力学［Ｍ］．北京：农业　出版社，１９８５．　【２４］贾铭钰．免耕播种机镇压装置的试验研究及计算机辅助设　计［Ｄ］．北京：中国农业大学，２０００．　Ｊｉａ　Ｍｉｎｇｙｕ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｐｒｅｓｓ—Ｄｅｖｉｃｅ　ｏｆ　Ｎｏ－ｔｉｌｌａｇｅ　Ｓｅｅｄｅｒ　ａｎｄ　ＣＡＤ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙｔ，２０００．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　［２５】任露泉．试验优化设计与分析【Ｍ】．长春：吉林科学技术出　版社，２００１．　［２６］葛宜元．试验设计方法与Ｄｅｓｉｇｎ・Ｅｘｐｅｒｔ软件应用【Ｍ】．哈　尔滨：哈尔滨工业大学出版社，２０１４．　［２７】贾洪雷，赵佳乐，姜鑫铭，等．行间免耕播种机防堵装置　设计与试验『Ｊ］．农业工程学报，２０１３，２９（１８）：１６—２５．　Ｊｉａ　Ｈｏｎｇｌｅｉ，Ｚｈａｏ　Ｊｉａｌｅ，Ｊｉａｎｇ　Ｘｉｎｍｉｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｎｔｉ－－ｂｌｏｃｋｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｆｏｒ　ｉｎｔｅｒ—－ｒｏｗ　ｎｏ－ｔｉｌｌａｇｅ　ｓｅｅｄｅｒ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＳＡＥ），２０　１　３，　２９（１８）：１６—２５．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ、　［２８］吉林省农机局．保护性耕作技术的作业质量要求［Ｊ］．中国　农机化导报，２０１５，（８１：１—３．　第１２期　郭慧等：锥形轮体结构的覆土镇压器设计与试验　６５　【２９］张艳，梁凯荣，顾长茹．玉米大垅双行地膜覆盖栽培技术　［Ｊ］．农民致富之友，２０１１，（９）：６．　［３０】高富强，陶仁，齐鹏．２ＢＱＭＪ一２型玉米免耕播种机播种性　能试验［Ｊ］．农业科技与装备，２０１５（７）：５—８．　Ｇａｏ　Ｆｕｑｉａｎｇ，Ｔａｏ　Ｒｅｎ，Ｑｉ　Ｐｅｎｇ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔ）ｒｐｅ　２ＢＱＭＪ－２　ｍａｉｚｅ　ｎｏ．ｔｉｌｌａｇｅ　ｓｅｅｄｅｒ［Ｊ］．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０１５ｆ７１：５—８．　轮性能有限元仿真分析及试验［Ｊ１．农业工程学报，２０１５，　３１（２１）：９—１６．　Ｊｉａ　Ｈｏｎｇｌｅｉ，Ｇｕｏ　Ｈｕｉ，Ｇｕｏ　Ｍｉｎｇｚｈｕｏｅｔ　ａ１．Ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　，ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｎ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ｏｆｒｏｗ　ｓｏｗｉｎｇ　ｐｌｏｗ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｆｏｒ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｓｏｉｌ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　［３１】贾洪雷，郭慧，郭明卓，等．行间耕播机弹性可覆土镇压　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＳＡＥ），２０１５，３１（２１）：９－－　１　６．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｅ－－ｓｈａｐｅｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｗｈｅｅｌ　Ｇｕｏ　Ｈｕｉ　，Ｃｈｅｎ　Ｚｈｉ　，Ｊｉａ　Ｈｏｎｇｌｅｉ　，　，Ｚｈｅｎｇ　Ｔｉｅｚｈｉ　，Ｗａｎｇ　Ｇａｎｇ　ｒ一，Ｗａｎｇ　Ｑｉ　，　（１．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆＢｉｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｍｉｎｉｓｔｙ　ｒｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００２５．Ｃｈｉｎａ；　２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙｔ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００２５，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｃｈｉｎａ　ＮａｔｉｏｎａｌＭａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｉｎｄｕｓｔｙ　ｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８０，Ｃｈｉｎａ，＂　４．Ｊｉｌｉｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１　３００６２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐａｒｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍ　ｐｌａｎｔｅｒ。ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ａｒｅ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍ．Ｔｈｅ　ｄｅｖｉｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ　ｃａｒｌ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｆｔｅｒ　ｐｌａｎｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｉｍｐｌｉｆｙ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｍａｃｈｉｎｅ．Ｔｈｅ　ｓｑｕｅｅｚｅ—ｔｙｐｅ　ｃｏｖｅｒｅｒ　ｉｓ　ａ　ｔｙｐｉｃａ１　ｄｅｖｉｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ．Ｂｕｔ　ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔａｃｔ　ａｒｅａ　ｉｓ　ｔｏｏ　ｓｍａｌｌ　ｔｏ　ｂｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｏｏｒ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｕｒｉｎｇ　ｗｏｒｋ　ｐｒｏｃｅｓｓ．ｔｈｅ　ｓｑｕｅｅｚｅ—ｔｙｐｅ　ｃｏｖｅｒｅｒ　ｉｓ　ｏｆｔｅｎ　ｕｓｅｄ　ｏｎ　ｎｏ－ｔｉ１１　ｐｌａｎｔｅｒ．Ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ－ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　ｃｏｍ　ｐｌａｎｔｅｒ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ　ｄｅｖｉｃｅ　ｗａｓ　ｃｏｍｐｏｓｅｄ　Ｏｆ　２　ｓｏｉｌ．ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅｌｓ　ｗｉｈ　ｃｏｎｅ—ｓｈａｐｅｄ　ｓｔｔｒｕｃｔｕｒｅ．ａｎｄ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ．ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ—ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ　ｄｕｒｉｎｇ　ｐｌａｎｔｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｈｅ　ｓｏｉｌ．ｃｏｖｅｒｉｔｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎａｌ￣ｒｓｉｓ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｏｕｂｌｅ．ｄｉｓｋ　ｏｐｅｎｅｒ．ｗｈｉｃｈ　ｗｅｒｅ　ｍｅａｎ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　３５０　ｍｌＴ１．ｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｓｏｉｌ．ｃｏｖｅｒｉｎｇ．ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ　Ｏｆ　２０　１１１１１１．ｗｉｄｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｃｌｉｎｅｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｏｖｅｒ．ｐｒｅｓｓ　ｗｈｅｅｌ　ｏｆ　７０　ＩｎｌＴ１．ａｎｄ　ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｏｆ　ｌｅｆｔ　ａｎｄ　ｒｉ　ｇｈｔ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ－ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ　ｏｆ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　２９　１ＴＩ１ＴＩ．Ｔｈｅ　ｌｅａｎｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ－ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ　ｗａｓ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ．ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｈａｐｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｆｕｒｒｏｗｓ．ｗｈｉｃｈ　ｍｅａｎｔ　ｔｈｅ　ｌｅａｎｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｗａｓ　ａｂｏｕｔ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　２０。．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｇｒｏｎｏｍｉｃ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｉｌ．ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ．ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｅｘｔｅｒｎａｌ１ｏａｄ　ｗａｓ　ａｂｏｕｔ　６０９．７９０　Ｎ．　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ，ｉｔ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｌｏａｄ，ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｅｆｔ　ａｎｄ　ｒｉｇｈｔ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ—ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅａｎｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｗｅｒｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｏｉｌ．．ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ．．ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｏｆ　ｈｅ　ｔｄｅｖｉｃｅ．Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　３　ｉｎｄｉｃｅｓ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｕｓｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ—Ｅｘｐｅ￣ｓｏｆｔｗａｒｅ．ｔｈｅ　Ｂｏｘ—Ｂｅｎｈｎｋｅｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｏｆ　３　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　３　ｌｅｖｅｌｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ。ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｒｄｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｏｐ　５　ｃｍ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｆｕｒｒｏｗ　ｆｒｏｍ　ｈｉｇｈ　ｔｏ　ｌｏｗ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｌｏａｄ．ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｅｆｔ　ａｎｄ　ｒｉｇｈｔ　ｓｏｉｌ．ｃｏｖｅｒｉｎｇ．ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅａｎｉｎｇ　ａｎｇｌｅ．Ｔｈｅ　ｏｒｄｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｎ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｖｅｔｉｎｇ　ｓｏｉｌ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｌｅａｎｉｎｇ　ａｎｇｌｅ。ｔｈｅ　ｌｏａｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｅｆｔ　ａｎｄ　ｒｉｇｈｔ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ—ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅ１．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅ　ｄｅｖｉｔｃｅ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｌｏａｄ　ｏｆ　９００　Ｎ．ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａ１　ｉｎｔｅｒｖａｌ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｅｆｔ　ａｎｄ　ｒｉｇｈｔ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ－ｐｒｅｓｓｉｎｇ　ｗｈｅｅｌ　ｏｆ　１３　ｌｎｉｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅａｎｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｏｆ　１６。．Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｏｉｌ　ｃｏｍｐａｃｔｎｅｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｏｐ　５　ｃｍ　ｓｏｉｌ　ｌａｙｅｒ　ｏｆｔｈｅ　ｓｅｅｄ　ｆｕｒｒｏｗ　ｗａｓ（４３．８￣１．９）ｋＰａ，ｔｈｅ　ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔ　ｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｗａｓ　４．３％，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ｓｏｉｌ　ｗａｓ（３２．９￣２＿３１　１Ｔｕｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔ　ｏｆ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　６．９％．Ｔｈｅ　ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ｄｅｖｉｃｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｈａｓ　ｇｏｏｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｓｏｉｌ－ｃｏｖｅｒｉｎｇ，ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｅｒｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｍａｃｈｉｎｅｒｙ；ｄｅｓｉｇｎ；ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ；ｓｏｉｌ—ｃｏｖｅｒｉｎｇ；ｓｏｉｌ—ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ；ｄｅｖｉｃｅ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ