秸秆粉碎灭茬混土还田整地机通用技术规范

秸秆粉碎灭茬混土还田整地机通用技术规范范围本标准规定了秸秆粉碎灭茬混土还田整地机的术语和定义、型号与基本参数、技术要求、安全要求、试验方法、检验规则和标志、运输与贮存。本标准适用于拖拉机配套的用于秸秆覆盖地的秸秆粉碎、还田以及整地作业的秸秆粉碎灭茬混土还田整地机（以下简称整地机）。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T699—2015优质碳素结构钢GB/T1144矩形花键尺寸、公差和检验GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T3077—2015合金结构钢GB/T3098.1—2010紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.2—2015紧固件机械性能螺母GB/T3478.1—2008圆柱直齿渐开线花键（米制模数齿侧配合）第1部分：总论GB/T5263农林拖拉机和机械动力输出万向节传动轴防护罩强度和磨损试验及验收规范GB/T5669旋耕机械刀和刀座GB/T9239.1—2006机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验GB/T9439—2010灰铸铁件GB/T9480农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械使用说明书编写规则GB10395.1—2009农林机械安全第1部分：总则GB10395.5—2013农林机械安全第5部分：驱动式耕作机械GB10396农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械安全标志和危险图形总则GB/T17126.1农业拖拉机和机械动力输出万向节传动轴和动力输入连接装置第1部分：通用制造和安全要求GB/T17126.2农业拖拉机和机械动力输出万向节传动轴和动力输入连接装置第2部分：动力输出万向节传动轴使用规范、各类联接装置用动力输出传动系和动力输入连接装置位置及间隙范围GB/T24648.2—2009工程农机产品可靠性考核评定指标体系及故障分类通则JB/T5673—2015农林拖拉机及机具涂漆通用技术条件JB/T7929齿轮传动装置清洁度术语和定义下列术语和定义适用于本文件。混土深度秸秆与土壤混合后，最底层秸秆距离地表的高度。混土不均匀率秸秆与土壤混合后秸秆在土壤中的不均匀程度。混土后地表秸秆残留量秸秆与土壤混合后残留在地表的秸秆质量。型式与基本参数型式与拖拉机连接方式：悬挂式。结构型式：框架式。按最终动力传输方式可分为中间传动、侧边传动。按幅宽大小，分为小型、中型和大型。基本参数整地机的基本参数应符合表1的规定。基本参数型式小型中型大型幅宽/cm＜125125～220＞220配套动力/kW＜58.858.8～88＞88刀辊转速/（r/min）粉碎刀轴1 400～1 800，混土刀轴150～350作业速度/（km/h）2～5刀辊最大回转半径/mm165245幅宽允许增减5 cm或10 cm，型号用增减后的实际幅宽表示。型号表示方法产品型号按JB/T8574的规定编制，整地机产品型号表示方法：幅宽为230 cm的秸秆粉碎灭茬混土还田整地机表示为：1GJH-230。技术要求主要性能指标整地机在土壤绝对含水率15 %～25 %的壤土、轻粘土上耕作，其主要性能指标应符合表2规定。性能指标项目指标秸秆混土深度/cm5～10混土深度稳定性/%≥85整地后地表平整度/cm≤5碎土率/%≥60秸秆粉碎长度/mm≤100秸秆粉碎长度合格率/%≥85混土不均匀率/%≤20混土后地表植被残留量g/m2≤300纯工作小时生产率/[hm2/（h·m）]配套动力＜58 kW＞0.3配套动力≥58 kW＞0.5使用可靠性使用可靠性指标应符合表3的规定。使用可靠性指标项目指标平均故障间隔时间MTBF/h≥90有效度K/%≥95一般技术要求整机制造要求秸秆粉碎灭茬混土还田整地机应按规定程序批准的图样和技术文件制造。零部件加工要求加工件需倒锐角，气割件需磨平。混土刀和刀座刀身硬度：48 HRC～54 HRC；刀柄硬度：38 HRC～45 HRC。万向节传动轴万向节传动轴和动力输入连接装置应符合GB/T17126.1和GB/T17126.2的规定。万向节传动轴防护罩应符合GB/T5263的规定。齿轮箱与齿轮齿轮箱体应采用机械性能不低于GB/T9439—2010中规定的HT200灰铸铁材料制造。齿轮应采用机械性能不低于GB/T3077—2015中规定的20 CrMnTi材料制造。齿面须经渗碳处理，渗碳层厚度为齿轮模数的10 %～15 %，齿面淬火区热处理硬度为58 HRC～64 HRC，芯部硬度为33 HRC～45 HRC。花键轴花键轴采用机械性能不低于GB/T3077—2015中规定的40 Cr材料制造，整体调质处理，硬度为25 HB～30 HB。矩形花键尺寸、公差和检验应符合GB/T1144的有关规定。渐开线花键的模数、基本齿廓，公差应符合GB/T3478.1—2008的有关规定。粉碎刀销轴粉碎刀销轴采用机械性能不低于GB/T699—2015中规定的45号钢材料制造。粉碎刀销轴须进行热处理，表面硬度为38 HRC～45 HRC。粉碎刀粉碎刀应采用机械性能不低于GB/T699—2015中规定的65 Mn钢制造。粉碎刀须经热处理，刀身硬度为48 HRC～56 HRC，刀柄硬度为33 HRC～40 HRC。粉碎刀装配前应按重量分级，同一重量级的刀片重量差不大于10 g。刀轴焊合刀轴与刀座焊合后应进行热处理，以消除内应力。刀轴焊合后应去除毛刺，清除焊渣。装配技术要求所有零、部件须经检验合格，外购件、外协件须有检验合格证方能进行装配。刀轴、齿轮箱处承受载荷的紧固件的强度等级为：螺栓不低于GB/T3098.1—2010中规定的8.8级，螺母不低于GB/T3098.2—2015中规定的8级。旋耕刀辊半径变动量应不大于15 mm。整机装配后，应在刀辊工作转速范围内磨合不少于30 min。整机技术要求同一粉碎刀轴应安装同一重量级的刀片，刀轴和刀片装配后，应按GB/T9239.1—2006的规定进行动平衡试验，平衡精度为G6.3级。每台秸秆粉碎灭茬混土还田整地机装配后，应在刀轴工作转速范围内进行30 min空运转试验，运转应平稳，系统不得有卡、碰异常响声。停车后检查下列项目： 紧固性：各连接件、紧固件不得松动； 油温：在规定油液位置范围内，齿轮箱内润滑油的温升应不大于25 ℃； 轴承座、轴承部位温升应不大于25 ℃； 密封性：不允许渗、漏油。涂漆应符合JB/T5673—2015的有关规定。整机外观涂层应色泽均匀平整、光滑无露底。涂层厚度应不小于35 μm，漆膜附着力达到3处Ⅱ级。对悬挂销、孔和外露花键轴套等无需涂漆的部位应采取措施防止着漆，且应有防锈措施：——运转终传动系统不得有异常响声；——空运转扭矩：侧边传动不大于15 N•m，中间传动不大于20 N•m；——油温：箱体内润滑油的温升不得超过25 ℃；——密封性：箱体静结合面和动结合面均不得漏油；——传动箱清洁度：传动箱中铁屑等杂物干重不应超过200 mg。主要紧固件的强度等级：螺栓、螺钉机械性能应不低于GB/T3098.1—2010中的8.8级，螺母应不低于GB/T3098.2—2015中的8级；螺栓拧紧力矩按附录A的规定，主要紧固件指刀轴、齿轮箱、主梁、框架、侧板和悬挂板等承受载荷处的紧固件。操作方便性：各调整装置应可靠、方便、灵活，无卡滞和不易锁定等缺陷；带拨叉变速的整地机应能灵活换档，不得有或挂不上档现象，挂档后不得有自动脱档现象。安全要求万向节传动轴应有可靠地安全防护罩，其防护罩与动力输入轴防护罩重叠量不小于50 mm，配套动力大于88 kW拖拉机的万向节传动轴应带有安全离合保护装置。其他外露回转件应有可靠的安全防护装置。当动力输出轴、万向节传动轴安装和联接时，动力输入轴防护罩应包络住至机器的第一个固定轴承座的整个输入轴。整地机的顶部、后部、前部和端部的防护应符合以下要求：前部防护应从工作部件最外端运动轨迹向前延伸不小于200 mm，从机器两侧向内延伸至下悬挂点，防护的离地高度≤（400+f）mm（其中f指按制造厂使用说明书明示的混土深度）。如还采用间隔式防护时，防护屏障的间隙不大于60 mm；端部防护：在机具工作状态，两侧防护应能覆盖地面以上工作部件，如不能全部覆盖，则端部防护应从工作部件最外端运动轨迹分别向左右两则延伸不小于200 mm，如还采用间隔式防护时，防护屏障的间隙不大于80 mm；顶部防护：覆盖工作部件轨迹最外端的区域应采用坚固的防护装置，覆盖屏障之间和顶部的防护边缘不应与运动工作部件接触，该防护可由防护罩或任何适当的机器零部件以及它们的结合获得防护；后部防护：在机具工作状态，后部能覆盖地面以上工作部件，应符合GB10395.5—2013中4.3.1.3规定；机具后部为铰接防护情况下，应符合GB10395.5—2013中4.3.1.4规定；后部带有镇压辊的情况下，应符合GB10395.5—2013中4.3.2规定。侧边皮带传动装置应设置可靠的防护罩，设在防护罩上的孔、网，其缝隙或直径及安全距离应符合GB10395.1—2009相关规定。应有安全支撑装置，其结构应符合GB10395.1—2009中4.8的规定。非作业状态应能可靠切断动力传动。安全标志应符合下列要求：应在存在危险或有潜在危险的部位固定安全标志；安全标志应符合GB10396的规定；使用警告标志，描述如下潜在危险：整地机前部万向节传动轴可能缠绕身体部位，作业时或万向节传动轴转动时，人与整地机保持安全距离；整地机后部有飞出物体冲击人的身体，作业时人与整地机保持安全距离；整地机运转时，不得打开或拆下安全防护罩。使用注意标志，描述如下内容：使用前请详细阅读使用说明书；使用前，应检查粉碎刀、混土刀的紧固状况，齿轮箱和润滑部位加注润滑油；保养时，切断动力，并可靠支承机器。安全标志应在使用说明书中重现，用图文描述可能存在的危险或有潜在危险、危险所造成的伤害以及如何避免危险，并指明其在整地机上的张贴部位。整地机的防护应符合GB10395.5—2013的规定。使用说明书应给出操作和维护保养的安全注意事项，安全注意事项的编写应符合GB/T9480的规定。试验方法性能试验试验准备试验样机试验样机应与制造厂提供的使用说明说相符，检验合格，技术状态良好。配套拖拉机拖拉机动力输出轴额定转速应符合配套秸秆粉碎灭茬混土还田整地机设计要求，技术状态良好。试验地选择试验地应根据样机的适用范围，选择当地具有代表性的地块；地块各处的试验条件要基本相同；田块面积应能满足各测试项目的测定要求；测区长度不少于20 m，并留有适当的稳定区。试验用仪器、设备试验所用的仪器、设备需检查校准，且在有效检定周期内，试验用主要仪器设备参见附录B。试验要求同一工况测试不少于三个行程。性能测试时，相邻行程要间隔三个作业幅宽以上的距离，保证测定不受干扰。使其中任一参数作一次量的变动就成为一个工况。试验前的调查和测定试验前的调查和测定按下列要求：前茬作物（或秸秆）XX面情况；前2～3年内轮作和耕作情况；土壤质地；秸秆覆盖量：在测区内对角线法取5点，每点按1 m2面积收集覆盖在地面的秸秆和紧贴地面剪下的漏出地表的秸秆，称其质量，计算5点平均值；土壤绝对含水率：在测区内对角线法取5点，每点按0 cm～5 cm、5 cm～10 cm、10 cm～15 cm、15 cm～20 cm分层测定，采用烘干测定法，每层取样量不少于30 g（去掉石块和动植物残体等杂质）装入铝盒后称重，在105 ℃恒温下，约烘干6 h，到质量不变时为止，然后取出放入干燥器中冷却到常温称重，并分别计算出分层和全层平均值。也可用其他土壤水分测定仪测定；土壤坚实度：测点与土壤绝对含水率的测点相对应，测试后分别计算出各层和全层的平均值；耕前地表平整度：按8.2.5的方法测试。作业性能测定秸秆混土深度的测定沿机组前进方向每隔2 m左右各测定一点，每个行程总测点数不少于20点，按公式（1）计算秸秆混土平均深度。 （SEQ标准自动公式\*ARABIC1）式中：aj——第j个行程的混土深度平均值，单位为厘米（cm）；aji——第j个行程中的第i个点的混土深度，单位为厘米（cm）；nj——第j个行程中的测定点数。混土深度稳定性耕深稳定性按公式（2）～公式（4）计算： （SEQ标准自动公式\*ARABIC2） （SEQ标准自动公式\*ARABIC3） （SEQ标准自动公式\*ARABIC4）式中：Sj——第j个行程的耕深标准差，单位为厘米（cm）；Vj——第j个行程的耕深变异系数，单位为百分率（%）；Uj——第j个行程的耕深稳定性系数，单位为百分率（%）。碎土率在已耕地上测定0.5 m×0.5 m面积内的全耕层土块，土块大小按其最长边分为小于4 cm，4 cm～8 cm，大于8 cm三级。并以小于4 cm的土块质量占总质量的百分比为碎土率，每个行程测定一点。混土整地后地表秸秆残留量在已耕地上随机测定3个点，每点收集1 m2面积内地表的秸秆，称重求取平均值即为混土后地表秸秆残留量，换算成每亩质量。整地后地表平整度沿垂直于机组前进方向，在地表最高点以上取一水平基准线，在其适当位置上取一定宽度（与样机耕宽相同），分为10等分，测定各等分点至地表的距离，按8.2.2的方決计算其平均值和标准差，并以标准差的平均值表示其平整度。秸秆切碎长度合格率在已耕地上测定收集面积为1 m2，深度为耕深的土层，捡拾土层内的所有秸秆称重，从中挑出不合格的秸秆（秸秆长度不包含其两端的切皮纤维），对角线法测5点，切碎长度合格率按式（5）计算。 （SEQ标准自动公式\*ARABIC5）式中：Fh——粉碎秸秆长度合格率，单位为百分率（%）；mz——每个测点秸秆质量，单位为克（g）；mb——每个测点中秸秆长度不符合要求的秸秆质量，单位为克（g）。混土不均匀率混土不均匀率的测定与秸秆粉碎长度合格率的测定同时进行，每个测点内分别称其秸秆质量。按式（6）、式（7）计算。 （SEQ标准自动公式\*ARABIC6） （SEQ标准自动公式\*ARABIC7）式中：Fb——秸秆混土不均匀率，单位为百分率（%）；m——测区内各测点秸秆质量平均值，单位为为克（g）；mmax——测区内测点秸秆质量最大值，单位为克（g）；mmin——测区内测点秸秆质量最小值，单位为克（g）。生产试验可靠性试验采用定时截尾试验方法，试验样机为3台，每台试验样机总工作时间为120 h，以设计工作速度作业。试验期间记录每台样机的工作情况、故障情况和修复情况等。计算样机的平均故障间隔时间（MTBF）和有效度（A），时间精确到“min”，生产试验时间的分类按照GB/T5667的规定，故障分类按照GB/T24648.2—2009的规定，判断故障类别可参见附录C。凡在可靠性考核期间，考核机具有重大或致命故障（指发生人身伤亡事故、因质量原因造成机具不能正常工作、经济损失重大的故障）发生，平均故障间隔时间和有效度指标均不合格。平均故障间隔时间平均故障时间按式（8）计算。 （SEQ标准自动公式\*ARABIC8）式中：MTBF——平均故障间隔时间，单位为小时（h）；Tz——可靠性考核期间的班次作业时间，单位为小时（h）；Rc——可靠性考核期间机具发生的一般故障和严重故障总数，轻度故障不计。有效度有效度按式（9）计算。 （SEQ标准自动公式\*ARABIC9）式中：A——有效度，%；Tg——可靠性考核期间的班次故障排除时间，单位为小时（h）。纯工作小时生产率连续查定三个班次作业，每个班次作业时向不少于6 h，时间精确到“s”按式（10）计算。 （SEQ标准自动公式\*ARABIC10）式中：Ec——纯工作小时生产率，单位为公顷每小时米[hm2/（h•m）]；Qcb——生产查定班次作业面积，单位为公顷（hm2）；B——作业幅宽，单位为米（m）；Tc——生产查定班次纯工作时间，单位为小时（h）。整机装配及外观质量测定主要紧固件的强度等级及拧紧力矩主要紧固件的强度等级采用目测，并核查其采购文件。主要紧固件的拧紧力矩用扭矩扳手测量。箱体内润滑油温升整机与试验台架连接，或与配套拖拉机连接。刀辊转速应在设计转速范围内，进行不少于30 min的空运转，停机后用量程为0 ℃～100 ℃，精度为±1 ℃的温度计，测量箱体内润滑油运转前后温度，计算温升。密封性按8.4.2空运转后，待停机20 min后，检查各动、静结合面有无滴漏渗油。传动箱清洁度按8.4.2空运转后，待停机20 min后，用0.150/0.100的滤网过滤传动箱内润滑油，按JB/T7929规定测量各种杂质干质量。以杂质干质量表示清洁度。空转扭矩采用电测法或扭矩扳手。在动力输人轴处测量维持旋耕机空转所需的扭矩。刀辊半径变动量转动刀辊，测量刀辊上每把弯刀处的回转半径，取其最大半径与最小半径之差。涂漆外观质量及漆膜附着力按JB/T5673—2015的规定，检查整机的涂漆外观质量，测定机罩、拖板处的漆膜附着力。操作方便性按机具使用说明书要求，操纵机具，检查调整方便性和换档灵活性。混土刀硬度按照GB/T5669的规定，每台抽取2把，测量刀身硬度和刀柄硬度。检验规则检验项目产品出厂前应经检验部门按6.3和第7章校验合格，并附产品合格证方可出厂。产品型式检验、批质量检验项目按表5。被检项目凡不符合第6章、第7章规定的均为不合格。按其对产品质量的影响程度分为A类不合格、B类不合格、C类不合格。项目不合格分类见表4。不合格项目分类表不合格分类项目出厂检验型式检验对应本标准条款号类序号A1安全要求√√72平均故障间隔时间─√3有效度─√4秸秆混土深度─√表4不合格项目分类表（续）不合格分类项目出厂检验型式检验对应本标准条款号类序号B1地表秸秆残留量─√2混土不均匀率─√3混土深度稳定性─√4整地后地表平整度─√5碎土率─√6秸秆切碎长度合格率─√7纯工作小时生产率─√8主要紧固件的强度等级─√主要紧固件的拧紧力矩─√C1传动箱清洁度√√2刀辊半径变动量─√3密封性√√4空转扭矩√√5漆膜附着力√√6涂漆外观质量√√7箱体内润滑油温升─√8混土刀硬度─√带“√”的项目为检验项目，带“－”的项目为不检验项目。抽样方法按GB/T2828.1进行抽样，在生产企业近6个月生产的产品中随机抽取。样本大小为2台，产品检查批应不少于20台，抽样方案见表6。订单单位抽检产品质量时，按合同进行。接收质量限和检验批量，由供货方和订单方协商确定。合同未作规定时，按GB/T2828.1执行。产品的出厂检验，生产企业可自行确定抽样方案。判定规则采用逐项考核，按类判定。判定数组见表5。抽样方案抽样方案类别ABC项目数489检验水平S—1样本量字码A样本量2AQL6.54065AcRe012334使用说明书、标志、包装运输与贮存使用说明书使用说明书的编写应符合GB/T9480的规定，使用说明书中应明确产品使用过程中具有危险性安全注意事项的叙述。标志每台整地机应在明显部位固定产品标牌，其内容包括：产品的型号与名称；配套动力；主要技术参数；商标；生产企业名称；出厂日期和编号；生产执行标准编号。包装包装应牢固可靠，包装箱内应附企业规定的配件和附件。包装件的外部应标明下列项目：产品的名称、牌号和型号；包装件的名称、质量及总件数和编号；生产企业名称和地址；发运地址、收货单位。运输运输方式和要求由订单方和生产企业协商确定。贮存应贮存在通风、干燥的场所。特殊情况需露天存放时，应采取防晒和防雨、防雪等措施。

（规范性附录）

螺栓连接的拧紧力矩拧紧力矩见表A.1。预紧应力达螺栓（螺钉）屈服强度的50 %～70 %。计算见式（A.1）和式（A.2）。 F0=（0.5～0.7）σsAs （STYLEREF附录标识\l\n\tA.seq附录公式\r11） T=KF0d×10-3 （STYLEREF附录标识\l\n\tA.seq附录公式2）式中：F0——预紧力，单位为牛（N）；σs——螺栓（螺钉）屈服强度，单位为牛每平方毫米（N/mm2）；As——螺纹危险截面积，单位为平方毫米（mm2）；T——拧紧力矩，单位为牛米（N·m）；K——拧紧力矩系数，取0.2；d——螺纹公称直径，单位为毫米（mm）。拧紧力矩公称直径d