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苹果树起苗机的研究
发布日期:2020-11-20 04:17   来源:未知   阅读:

  苹果树起苗机的研究。苹果树起苗机的研究 路志坤,刘俊峰,李建平,胡佳佳 【摘 要】针对我国苹果树苗人工起苗效率低、伤根以及起苗标准不统一等问题, 设计了专用的苹果树起苗机。该机采用侧置铲偏牵引的方式进行挖掘起苗。田 间试

  苹果树起苗机的研究 路志坤,刘俊峰,李建平,胡佳佳 【摘 要】针对我国苹果树苗人工起苗效率低、伤根以及起苗标准不统一等问题, 设计了专用的苹果树起苗机。该机采用侧置铲偏牵引的方式进行挖掘起苗。田 间试验和挖掘作业结果表明:采用起苗机进行起苗,起苗速度快,苗木根部规 格统一,作业质量符合园艺要求。起苗机具的设计为专业化苹果树育苗提供了 技术支持。 【期刊名称】农机化研究 【年(卷),期】2011(033)002 【总页数】4 【关键词】苹果树起苗机;起苗铲;振动;偏牵引 0 引言 苹果在我国有悠久的培育历史,品种繁多,是人们比较喜欢的水果之一。因其 具有适应性广、外形美、风味好、营养价值高、耐贮藏和供应期长等特点,目 前正被大面积种植推广,并逐步实现苹果产业化[1]。在苹果苗木培育和生产管 理中,成品树苗的挖掘是关键作业环节之一。随着苹果产业化的发展,为满足 社会的需求,培育出优良的果树苗品种,专业化育苗已成为今后果树的发展方 向,而果树苗的起苗问题也逐渐成为广大果农所关注的焦点问题[2]。目前,国 内大部分还采用人工起苗,作业强度大,重复操作多,不但效率低,而且伤根 问题严重,不能达到园艺上的技术要求,以至于培养出的果树苗品质不良,影 响建园质量,造成大量的人力和财力损失[3]。 针对此问题,对苹果苗木培育的起苗作业环节进行了技术调研,根据园艺专家 提出的苹果苗木生产的基本要求,设计开发了苹果成品树苗专用起苗机。 1 总体结构及主要技术参数 在总体结构上,首先要考虑机具作业条件、机具性能的稳定性、作业特点及实 际工作中安装方便等因素;另外,还要考虑在保证机组工作可靠、配套合理和 通过性能好等前提下,实现结构紧凑,保证连接与安装工作部件的机架有足够 的强度、刚度以及部件总成相对独立,以便于拆装、更换和保养[4]。 1.1 基本结构 苹果起苗机的结构简图如图 1 所示。 1.2 工作过程及特点 苹果苗起苗机采用三点悬挂式,悬挂于拖拉机的后部。为便于拖拉机行走,先 用人工起苗开出平行于苗行宽 3m 的作业线路。在机具作业前进行机具检查, 确定连接及安装部件连接安全。拖拉机进苗田后,先通过拖拉机三点后悬挂调 节起苗机的平衡,再按苗根深度,通过控制拖拉机后拉杆的位置以及调节限深 轮(5)的高度确定起苗深度。该机作业是进行苗根松土作业,作业开始时起苗铲 (7)切入地下,跟随拖拉机前进进行切土,伴随振动筛(8)的振动达到松土的目的。 在作业过程中,要用人工将根部松土的苗拔出来(轻轻一拉便可连根拔出)放到 一边,清理出拖拉机返回作业时的线路。该机使用方便,工作效率高,并具有 以下特点: 1)结构简单且合理,造价低,工作部件入土性能较好,入土深度以及上下挂接 点左右位置的调整简单方便; 2)实现整机仿形,确保起苗深度一致,可保持苗木根系特点,不伤根,不伤苗, 减少劳动,效率高; 3)机架的另一端装有耕宽调节器和阻力铲,可保持整机的平衡。 1.3 工作技术参数 机长/mm:1 790 机宽/mm:2 850 起苗刀形式:L 型 起苗最大深度/mm:550 作业速度/km·h-1:4 作业幅宽/mm:500 生产率/棵·s-1:10 2 主要工作部件及工作性能 2.1 机组平衡性 机组的平衡性是起苗过程中的重要问题,机组的平衡性好才能保证起苗机直线 行走,避免拖拉机压苗及起苗铲伤根。根据该起苗机主要是针对苹果成品苗起 苗的要求,正牵引的方式无法满足其作业要求,需采用偏牵引的方式,这就使 得拖拉机在行驶过程中始终受到一个偏转力矩的作用。由于在作业过程中的阻 力较大,单靠拖拉机前轮产生的侧向摩擦力不足以抵消所形成的力矩,此时就 会使得拖拉机前轮发生侧滑,无法正常直线]。为保证机组的平衡性,就 要抵消偏牵引所产生的偏转力矩,因此设计了阻力铲,如图 2 所示。作业时阻 力铲随机组入土,通过阻力铲与土壤间的阻力来保持机组的平衡,同时可以在 拖拉机前轮增加配重,加大前轮在行驶过程中所产生的侧向摩擦力,来保持机 组的平衡性。 2.2 起苗铲 起苗铲是起苗机的关键部件,其设计直接影响机具的作业质量。起苗铲入土行 程短和有效减阻是该机型的技术难点。起苗铲的设计要在保证零部件和结构高 强度的前提下,尽量减少机架和铲体质量,减小工作阻力,提高入土性能和工 作稳定性能。为了满足要求,起苗铲采用 L 型铲,如图 3 所示。土壤松动主要 是靠工作隙角保证。该铲在保证工作隙角的同时,通过减小铲底部摩擦作用面 积,扩大过渡圆弧,达到了松动土壤的效果,不但节省了材料,减轻铲的质量, 而且减小了侧壁与土壤间的摩擦力,降低了工作阻力。 起苗铲材料选择需要考虑材料密度、极限强度、泊松比和耐磨性等,同时还要 考虑材料造价和可维护性。起苗铲应在保证挖掘性能的前提下,较少增加整机 质量,节省材料,阻力最小。优质碳素结构钢 65Mn 刚性好,耐磨损,在农机 部件中常用作犁铧等触土工作部件[6]。为此,起苗铲的材料选择优质碳素结构 钢 65Mn。 为了达到更好的松土效果,在起苗铲的后部增加了振动装置。该装置由振动筛、 偏心机构及传动机构组成。传动轴通过万向节与拖拉机的后输出轴连接。作业 时,通过拖拉机的后输出轴带动振动筛振动,达到更加理想的松土效果。 3 试验与分析 为了检验起苗机的作业质量,在河北高桥试验田进行了测验。试验田面积为 21 600m2,土质为壤土,苗木种类为矮化中间砧成品苗,拖拉机型号为东方红 802,设定起苗深度为 30cm。 3.1 测试方法 对每一行程起苗深度以及根系特征进行记录,并根据起苗机在各行程中的性能, 来评定起苗机的作业质量。 3.2 试验结果 对起苗作业进行了 4 个行程的记录,从每个行程中随机抽取 4 组数据,如表 1 所示。 3.3 结果分析 将记录数据通过下列公式进行计算,具体如下: 每个行程的平均起苗深度 4 个行程的平均起苗深度 每个行程的起苗深度标准差 4 个行程的起苗深度标准差 每个行程的起苗深度变异系数



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