林果园开沟机研究现状.docVIP

林果园开沟机研究现状 0引言 在林果园管理上，开沟深施肥是一项作业量大、劳动强度大的作业[1]。尤其是在经济林（油茶、茶园等）、果园（葡萄、柑桔等）的种植和管理过程中，开沟施肥是一个很重要的过程，对以后作物的产量、品质等都有着至关重要的作用[2]，而且我国林果园的株距、行距都比较小，林果园作业空间受到极大的限制，不利于大型机组的作业。如果小型开沟机研制成功，不仅能适应林果园的株架式栽培，小巧灵活，在南北方广泛适用，提高生产率，减轻劳动强度，而且能提高苗床质量，为植物的生长提供有利条件，并最终提高经济效益[3]。 本文在分析我国林果园开沟施肥特点的基础上，分析了国内外各种开沟技术及其装备，总结了各种开沟机的特点，在此基础上，提出了林果园开沟机械化进一步发展的参考对策和建议。 1? 我国林果业生产现状 我国的丘陵山区林果种植面积很大，在不少地区，林果业已成为当地农民增效、农村发展的重要产业。某些地区的水果产品逐步成为促进区域经济发展的重要农产品。但是由于林果园生产环境的原因，林果园生产机械化水平较低，一方面林果园果树之间行距小以及树冠、柱桩等空间的限制，林果园管理机具的通过性受到了较大的影响[4]。另一方面，由于地貌地形的影响，在山地丘陵地区，机具的转移、行走受到了空间的限制。另外我国南方地区雨水阳光充足，林果园的植株低矮、种植密集，以致于北方研发生产的大型开沟机不适用于现有种植模式，无法在空间狭小的果园或温室、丘陵茶园上开沟作业。北方生产小型开沟机开沟深度较浅，无法真正达到果园开沟施肥的农艺要求。我国果园面积和茶园面积分别为1.047x107 hm2 (1.57亿亩)、2.207x106 hmZ(3310.5万亩），而目前市场上开沟机多以浅耕为主，在林果园需要开深沟施肥的农艺要求下，要满足林果园开沟作业要求，关键在于发展动力性好、体型小巧、操作可靠、作业性能好的林果园开沟机，真正解决我国林果园深施肥开沟机具缺乏的问题。 2? 开沟机研究现状 开沟机是一种挖掘沟渠的专用机械，主要应用于线缆铺设、管道、果园施肥开沟、农田水利建设、市政工程及军事工程等开沟作业。按照开沟部件的工作原理，国内外的开沟机类型都主要分为铧式犁开沟机、旋转开沟机和链刀式开沟机；按动力大小分微型、中小型及大型开沟机，其中功率小于7.5 kW的为微型开沟机[10]。中小型开沟机主要应用于林果园、稻田等开沟，大型开沟机主要应用于线缆铺设、管道、市政工程、军事工程等的开沟作业。 2.1国内开沟机研究现状 2.1.1犁式开沟机 犁式开沟机是历史最悠久的一种开沟机，按照动力可分为畜力犁和机力犁。犁式开沟机开沟部件属于从动型工作部件，在拖拉机牵引力的带动下对土壤进行“刨削”作业，南方系列犁开沟深度一般为16~22 cm，沟宽20—25 cm;北方系列犁沟深范围为18-30 cm．沟宽范围是30—35 cm。铧式犁开沟机适用于土壤硬度不是很大的轻质和中等土壤，主要应用在水稻田、小麦田、油菜田等开沟播种[11]。 张建辉、姜建辉[12]研制的3ZF-1.2型可调式葡萄振动深施机，其外形尺寸为1500×1420×1540(mm)，单行作业时开沟深度能达到50 cm。该机开沟部件是以深松铲为原型设计的开沟器，包括铲刀和铲柄部分。开沟器在配套的22 kW的小四轮拖拉机的牵引作用下进行开沟试验，试验表明单行作业开沟深度可达50 cm，双行作业开沟深度最大为35 cm。 2.1.2旋转开沟机 旋转开沟机是1950年代后期，随着拖拉机向大功率发展而得以迅速发展起来的[均]。旋转开沟机的开沟部件是以一定的转速绕着定轴旋转而进行开沟作业的，按照开沟部件的形式又可分为螺旋式开沟机、圆盘式开沟机两种。 (1)螺旋式开沟机 立式螺旋开沟机集立铣、轴向提升、螺旋叶片惯性抛撒等原理于一体，使开沟过程中的切削、提升、抛撒一次完成[14]。国内学者对螺旋式开沟机的研究始于1980年代，螺旋式开沟机根据螺旋形状的不同可分为圆柱螺旋式和圆锥螺旋式两种。祁天循研制开发了1KLZ-27型立式螺旋开沟机，对螺旋刀具的要求、刀具的切土方式、螺旋叶片刀具外廓螺线的选取等方面进行了详细的理论论述[15]，提出了立式螺旋刀具应能连续切削，且在其切削长度上的切削角保持不变，螺旋叶片需满足“变导程”要求，叶片的几何形状须使被切下的土壤能沿着叶片轴向输送等结论，并试制出样机给农户进行使用，基本达到南方烂湿田地的作业要求。 韩永俊等人研究的1KL-100型立式锥螺旋开沟机，功率为80.9 kW，重量达到1040 kg，其外形尺寸为2166x2570x2000 (ram)的，该开沟机进行了田间试验，试验表明开沟宽度和深度分别达到340 mm与1000 mm．沟壁平整，沟内残土少，满足了草炭开沟的技术要求，也能兼顾农田水利建设的需要