果园施肥开沟机的研究现状.pdf

第6期总第204期
农业科技与装备
No6 Total No 204
2011年6月
Agricultural Science& Technology, and Equipment
Jun.2011
果园施肥开沟机的研究现状
李德胜,郭辉
新疆农业大学机械交通学院,乌鲁木齐830052)
摘要:果树施肥劳动强度大、效率低,随着劳动力成本的不断提高和青壮年劳力的短缺,果树施肥的机械化需求越来越强烈,为开
沟机提供了用武之地。介绍果园有机肥施开沟机的工作方式及开沟原理,分析国内外开沟机研发现状,指出开沟机存在的问题,提
出相应的解决办法及今后的发展方向。
关键词:农业机械:开沟机;果园;施肥;现状
中图分类号:S224.2文献标识码:A文章编号:1674-1151(201100-0053-03
果树施肥是一项较为关键的园艺作业工序,我国转的圆盘,圆盘四周是铣刀,铣下来的土壤按不同的
目前几乎都靠人工完成,劳动强度大,效率低。随着劳农艺要求,将土壤均匀地抛掷到一侧或两側5-15m
动力成本的不断提高和青壮年劳力的短缺,果树施肥范围内的地面上,也可将土壤成条堆置在沟沿上形成
机械化需求越来越强烈,而果园施肥机械化在很大程土埂,两圆盘与水平面呈45°,这种旋转开沟机的开
度上依赖于开沟机的发展,因此,对开沟机的开发研沟断面呈上口宽、沟底窄的倒梯形,且沟形整齐,无须
究具有现实意义。
辅助加工。缺点是:行走慢(拖拉机以50-400m/h的
1开沟机工作方式及开沟原理
超低速前进)、传动复杂、结构庞大、制造工艺要求高、
开沟机是一种沟渠开挖的专用机械,广泛应用于单位功率消耗大,生产率比犂铧式开沟犁低。
管道线缆铺设、农田水利建设、市政工程及军事工程1.3链式开沟机
等开沟作业。随着我国工业经济的发展和新农村建设
20世纪70年代末期,链式开沟机开始兴起。链
步伐的加快,道路建设、士木建筑、农田水利、温室和式开沟机设备简单、组装方便,所开沟沟壁整齐,沟底
养殖设施以及林果业的发展,为工程开沟机提供了用不留回土,效率高。沟深和沟宽易于调节,可开挖窄而
武之地,促其迅速发展。开沟机主要分为铧式犁开沟深的地下沟槽,用以埋设地下排水管道,或者用于铁
机、旋转开沟机和链式开沟机。
道、邮电、城建等部门埋设电缆与管道等,还可用于果
1.1铧式犁开沟机
园、蔬菜园及其他农田环境开沟施肥、排水、灌溉。链
早在20世纪50年代,铧式犁作为最早的开沟设刀式开沟机的挖掘部件为带刀片的链条,刀齿切割土
备,被用于农田建设当中。其型式主要有悬挂式和牵壤并将其带至地面,再用螺旋输送器将土运至沟的一
引式。这种开沟机结构简单、速度快、效率高、工作可侧或两侧。
靠、零部件较少,开沟深度为30-50cm,主要缺点是
国内链式开沟机的代表是1K-17型链式开沟
土壤硬度不能太大,否则开出的沟形难以保证,且结机,该机由天津市静海县兴盛机械有限公司研制生
构笨重,沟边留下的垫条大且不能分散,需人工修理产,操作方便、快捷、可靠,主要适用于果园开沟施肥,
等,特别是工作时牵引阻力很大,常用斯大林80拖拉葡萄埋藤越冬,园林圃育苗、移栽及城镇铺设管道或
机才能拖动,有的地方要用两台大拖拉机牵引。
电缆等。最大特点为:1)通过附加减速器改变传动
1.2旋转开沟机
比,达到作业与行走速度不同的需求;2)可通过使用
20世纪50年代后期,与拖拉机向大马力发展的配套施拉机的传动V带,实现高速行走;3)开沟作业
趋勢相逼应,旋转开沟机得以迅速发展。由于它牵引时Ⅴ带联接到附加减速器,经附加减速器减速后通
阻力小,适应性强,能均匀散开沟内土壤,工作效率过链条传动到达变速箱,实现慢速行走。该机可以与
高,因而得到了迅速发展和广泛应用。意大利、法国、12.5-176kW的小四轮拖拉机配套,开沟宽度为35
荷兰、日本等许多国家,已经形成不同型号的系列产cm、26cm、15m、12cm,开沟深度为40cm、60cm、
品。这种开沟机的主要工作部件是一个或两个高速旋100cm、120cm,作业速度为80-300m/ha。
2开沟机的开发与研究进展
收稿日期:2011-03-12
2.1国外开沟机研究进展
作者简介:李徳胜(1987~-),男,助教,从事农业机械方面的研
国外很早就开始有机肥的应用研究,如欧美、日
究
本、意大利、法国等,并且有着广泛的应用。随着科学
万方数据
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2011年6月
技术的进步和应用范围的扩大,对开沟机的要求也越均可调,且抛土覆盖均匀、不需人工清沟,这就是我国
来越高,开沟装备研究工作步入一个新时代,先进的早期对开沟机的探索。
新型设备不断涌现。
1996年,昆山农业机械化研究所祁天循研制开
国外较早生产开沟机的国家是美国和前苏联,其发了1KL2-27型立式螺旋开沟机,对螺旋刀具的
发展过程是从犁铧式开始的,目前国际上的主要开沟要求、刀具的切土方式、螺旋叶片刀具外廓螺线的选
机生产厂商在美国。例如,美国 Burkeen公司有3种取等方面进行了详细的理论论述,并试制出样机迅速
开沟机,功率范围在9.7-34.3kW之间,B-30B型开推广,基本达到南方烂湿田地的作业要求:1)机组先
沟机的功率为34.3kW,挖沟装置与驾驶位置间采用通过,刀具在后面开沟,从而避免了轮压,有利于出
橡胶振隔离,网状ROPS防止驾驶员被抛起物击伤,苗;2)重心后移,通过性能好;3)能乘坐操作。
独特的液压驱动链张紧装置可实现挖沟深度的改变
2000年,东北农业大学韩永俊、尹大庆、冯江、王
美国 Vermeer公司生产的以RT450为代表的链式开德福等人完成了1KL-100型立式螺旋开沟机的设
沟机,开沟深度可达1.52m,开沟宽度为13-30cm,静计,从动力选择、整机结构、主要性能参数等方面进行
力液压系统制动,可适用于多种工况。 Maxon公司已分析与设计,并在试验中对样机不断调整,最终1KL
生产出10种 Parsons品牌开沟机,最近又对其中的小100型立式螺旋开沟机通过了在香坊农场旱田及水
型开沟机进行技术改进,改进后的T-20型开沟机功田地中的挖沟试验。试验结果证明,该机作业后沟壁
率为14.9kW,不需增加任何附件就可以进行中心挖平整、沟内残土少、性能优良,满足草炭开沟的技术要
掘和侧置挖掘的转换,有轮式和履带式两种行走装置求,同时兼顾农田水利建设的需要,解决和填补了国
供用户选择。液压驱动的行走系统可以滑移转向,在产螺旋开沟机的空白。该机构思新颖、设计合理、使用
狹窄的场地具有很大的机动性能。T系列最大机型为调整方便,为我国草炭平面开采成套设备提供了关键
T-950,前轮驱动,铰链式机架,静液压行走驱动无调设备,并为我国开发草炭及农田开沟提供了新机具。
速,行驶速度可达19.2km/h,开沟链有4档前进速
2005年12月,云南农业大学工程技术学院张汝
度,1档反转速度可适应不同的作业需求
坤、昊福明、冉国伟、张建生等从解决传统开沟机切土
目前,国外开沟机生产已向多样化趋勢发展,且产生的力矩不平衡,导致拖拉机产生激烈振动、跑偏、
更趋专机专用,开沟机只用于开沟作业,而当机械不走直性能差、传动件易损坏、抛土方向单一等问题出
开沟时只能闲置。这种情况并不符合我国的国情。发,致力于解决现有开沟机型的不足,以最大限度地
2.2国内研究现