振动式果树根系断切装置设计与试验

针对矮砧密植果园根系管控中根土复合体阻力过大，果树根系断切作业不理想等问题，设计一种振动式果树根系断切装置。对切割装置受力模型分析可知，影响阻力的因素主要有锯齿弯刀参数、根土复合体参数、根土复合体与锯齿弯刀参数及作业方式参数。对振动式果树根系断切装置切割装置进行设计与分析，应用有限元仿真软件对切割装置进行切割根土复合体模拟分析，切割装置振动状态下平均切削受力为236.97N，不振动状态下平均切削受力为432.35N，达到振动减阻目的。切割装置土槽试验表明，振动状态下所受水平合力均值均小于不振动状态下所受水平合力均值225.34N，振动状态下切割根土复合体作业效果良好，对根系以及土壤起到锯切效果，减小切削阻力。通过振动状态下切割装置切割根土复合体正交试验分析可知：最优作业参数为偏心距20mm，转速3r/s，土槽作业平台前进速度0.2m/s；土壤扰动量的主要影响因素是偏心距和前进速度；影响切割装置入土稳定性主要因素为偏心距和转速，观察作业现场得知入土深度稳定，满足入土要求。整机试验表明：根系平整切割占比左侧为21.05%、右侧为17.39%，锯切占比左侧为78.95%、右侧为82.61%，由此可知，振动式果树根系断切装置作业过程中振动断切装置对根土复合体起到锯切效果，减小机具和切割装置所受阻力，起到减阻效果；由试验现场可知，机具稳定性良好，作业后留下20~25mm沟壑，与入土切割装置厚度20mm一致。土壤外翻程度小，土壤弥合较好。     

果树根系修剪机的设计与试验

针对矮砧密植果园根系管控劳动强度大的难题,根据果树根系管控的园艺技术要求,应用AIP三维设计软件设计一种双侧果树根系修剪机,该机切根刀入土角度、入土深度、切根位置距果树主干距离均可调整。采用有限元分析方法对伸缩装置和切根刀关键部件进行设计仿真,结果符合设计要求。对样机进行田间试验,结果表明:断根平整切割率91%,大于90%;撕裂率4%,小于10%;断根作业后,土壤弥合好,果树根系修剪机性能稳定,机具性能良好,满足根系修剪机械的作业要求。该文为果树根系修剪机具的设计和果树根系管控的机械化实施提供参考。     

大蒜收获机浮动切根装置作业机理分析与参数优化

为深入研究大蒜浮动切根装置的作业机理和作业质量提升技术途径,对大蒜根系浮动切割作业过程中的力学特性进行理论研究,推导了切根作业过程鳞茎碰撞动力学方程,得出鳞茎初始碰撞相对速度是影响碰撞损伤的关键参数;分析了根系滑切原理,建立了刀刃切割阻力力学模型,分析了根系群切割阻力的形成原因;运用高速摄影技术解析了鳞茎碰撞、根系群扰动和断裂等力学行为的产生过程。针对影响切根作业质量的主要因素进行了响应面试验,建立了伤蒜率、切净率预测数学模型,分析了各因素对伤蒜率、切净率的影响,并进行了综合参数优化,得到浮动切根装置较优参数组合为：输送速度1m/s、切刀转速2600r/min、刃口倾斜角33°、螺旋防护栅螺距28mm,试验测定伤蒜率为2.78%,切净率为93.17%,各项作业指标满足大蒜机械化收获切根作业要求。     

一种果园挖坑施肥机结构设计

施肥是果树管理的关键作业环节,对果品质量、产量以及果树的生长起着至关重要的作用。我国的果树施肥机械化水平很低,现有的机械设备只能完成机械钻孔和人工辅助施肥,生产率低,劳动强度大。为此,设计了一种集钻孔、施肥、覆土于一体的果园施肥机械。该果园施肥机主要由齿轮箱总成、传动轴总成、覆土装置、排肥装置、钻孔装置和机架等部分组成。通过三维造型表明,该施肥机使用方便、机械化程度高,能够大大提高作业效率。     

果园作业机械的现状与发展

果园作业机械在果园规模化发展、规范化管理和提高经济效益方面发挥着重要作用。为此,介绍了果园作业机械的类型及特点,简述了国内外果园作业机械的现状与发展,分析了我国果园机械化发展中存在的主要问题,提出了发展对策及建议,为新疆地区果树及果园规模化发展提供参考。     

大蒜联合收获机按压式切根装置设计与试验

针对大蒜联合收获作业过程中根系切净率低与损伤率高的问题,设计了一种按压式切根装置,阐述了其主要结构与工作机理。通过理论计算确定了夹持输送与切割机构作业参数,构建大蒜夹持运动方程和拨轮组动力、变形及切割力学模型。以链轮、拨轮和圆盘刀转速为试验因素,伤蒜率和切净率为试验指标,利用Design-Expert 8.0.5软件进行回归与响应面分析,构建三元二次回归模型,得到各因素对指标值的影响顺序。结果表明,当链轮、拨轮和圆盘刀转速为107、52、197r/min时,装置性能最优,伤蒜率和切净率分别为0.63%和97.07%。对比鳞茎顶端定位“浮动切根装置”的最优参数组合,结果表明,所提出的装置伤蒜率降低2.15个百分点,切净率提高3.9个百分点。对优化因素进行试验验证,验证与优化结果基本一致,满足大蒜机械化收获高效切根作业要求。     

草地切根下根土复合体本构关系研究

为降低切根作业过程中的阻力,对不同盖度草地复合体的坚实度、容重、含水率、孔隙度、含根量、根系直径等物理特征及根系分布特征进行了数学统计分析;通过草地原状土及重塑土的三轴试验,对不同退化程度的草地复合体的本构关系进行了研究,并利用ABAQUS仿真软件验证了不同退化程度草地复合体的本构关系。结果表明,不同盖度草地复合体的物理特征及根系分布特征差异较大,盖度为30%～50%的退化草地物理状况最好;草地原状土试样的黏聚力、抗剪强度、弹性模量及割线模量均随草地退化程度的加剧而减小,切根刀对草地的剪切强度应大于243.03 kPa;仿真三轴试验与实际三轴试验所得偏应力极限值的相对误差均小于8%,所确定的本构参数可直接应用于草地土壤的数值建模。研究可为草地切根作业及切根刀的优化设计提供理论依据。     

丘陵山区果园机械化技术与装备研究进展

中国果园种植面积大，主要集中在丘陵山区，受地形条件和种植模式影响，丘陵果园机械化程度普遍偏低，随着产业结构的调整，果园机械化的发展程度将直接影响其经济效益。本文分析了中国果园分布情况与丘陵果园种植特点，概述了丘陵果园的机械化发展程度，并分析了制约其发展的原因，阐述了机械动力底盘、多功能作业平台、果树修剪机械、植保机械以及采摘收获机械等果园主要装备和技术的研究现状和进展，并对部分果园机械的生产与推广应用情况进行调研分析。在此基础上指出丘陵果园机械化发展面临的问题，认为缺乏对复杂环境的适应能力是制约丘陵果园机械化发展的关键，对果园改建和机械装备研究等提出了发展建议。     

果园株间机械除草技术研究进展与分析

传统的果园除草机主要进行行间除草,但果树株间为非连续区域,株间机械除草难度较大。果园株间除草机可对果树行间和株间同时进行除草,作业效率高,除草彻底。为此,主要对近年来国内外株间除草机研究现状进行介绍,对避障装置、除草装置、驱动方式、工作速度等几个关键技术进行分析和比对,强调高效稳定的避障装置是果园株间除草机的核心。在此基础上,提出了果园农机、农艺与信息技术深度融合发展,研究了高效稳定的避障装置。结果表明:小型化模块化设计将是果园株间除草机的未来发展趋势,适应稳定作业要求的株间避障技术和高速、高效的机械除草技术,是我国果园株间机械除草的研究重点。     

山地果园机械化开发要点及利弊分析

山区与丘陵在我国所占面积较大,适合果树的生长。果品经济是山区经济最主要的组成部分。机械化建园、机械化管理果园能快速提高果品经济效益,因此在山地进行果园机械化开发极其重要。文章以柑橘园为例,介绍了果园机械化开发流程,剖析了柑橘园机械化的优缺点,提出了山地柑橘园机械化的开发重点与山地柑橘园机械化建园的具体措施,旨在为山区果园机械化开发提供帮助。     

庆阳市果园管理机械化水平亟待提高

正随着庆阳市农村产业结构调整及现代科技成果的应用,果园生产水平有了大幅提升。但是,由于当地果园的种植方式、生产规模以及农民的技术水平等因素的限制,果树的生产管理还停留在手工操作的方式,机械化作业程度比较低下。劳动力的日益紧缺,人工成本的进一步提高,严重制约着果业的长足发展和农民的增收,大力提高果园管理机械化水平已成为迫切需要解决的问题。一、果园管理机械发展概况近年来,庆阳市果园管理机械化作业主要围绕     

水分调控对冬小麦根系生长及抗旱性的影响

为了研究干旱半干旱地区土壤剖面深层水分对冬小麦根系生长及抗旱性的影响,采用PVC管土柱法进行冬小麦生长水分调控试验,设计了4个处理,即处理Ⅰ为地面灌溉、处理Ⅱ为计划湿润层取根系分布深度的60%、处理Ⅲ为计划湿润层取根系分布深度的75%、处理Ⅳ为计划湿润层取根系分布深度的90%,测定了冬小麦各生育期根系形态指标和地上部分植株体干重的变化,结果表明:灌水总量一定,改变灌水方式、考虑计划湿润层的深层灌溉,能够促进冬小麦根系深扎,至成熟期,处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的根长比处理Ⅰ长27~37 cm,总根干重均增加,但根冠比减小,产量增加。适宜的根冠比能更好地协调冬小麦地上部分与地下部分之间生长关系,提高抗旱能力。处理Ⅱ和处理Ⅲ是冬小麦根冠层生长协调、提高抗旱能力较适宜的灌溉方案,可为我国北方地区冬小麦节水灌溉提供参考。     

果园基肥施肥装备研究现状与发展分析

我国果树栽培面积和果品产量均居世界第一，果树施肥是果园生产管理的关键作业环节，施肥质量直接决定果树产量及果品品质。果园主要施肥方式有深施基肥、土壤追肥、叶面喷肥、树干涂肥等。其中，基肥的肥料施用量占全年施肥总量的70%以上，是影响果树产量及品质最重要的阶段。基肥施肥机械化是果园生产管理机械化水平的重要体现。本文综合分析了果园基肥施肥机械化农艺要求及发展概况，重点阐述了我国和国外发达国家基肥施肥装备的典型机具及其技术参数和特点，并结合我国基本农情和果园生产的实际情况，归纳总结了我国果园基肥施肥机械化发展亟待解决的主要问题，展望了基肥施肥装备的发展趋势，为我国果园基肥施肥装备的进一步发展提供参考。     

大蒜仿形浮动切根机构运动特性分析与仿真

为深入研究大蒜仿形浮动切根机构作业机理,进一步提升仿形浮动切根作业质量,开展切根机构仿形浮动作业过程运动学解析,构建切根机构浮动位移量数学模型、回转切刀刃口轨迹曲面数学模型、切刀刃口切割速度数学模型,探明切根机构结构参数和运动参数对仿形浮动切根作业过程的影响;同时,通过ADAMS虚拟样机仿真试验,获取切刀运动轨迹曲线、时间—切割速度曲线和位移—切割速度曲线,分析不同切刀转速、切刀数量、刃口位置点、切刀位移等对切割次数、漏切区、切刀运动轨迹、切割速度的影响。研究结果表明,通过合理设置切根机构结构参数和运动参数,可有效实现机构的仿形浮动切割作业,提升切根作业效果;当蒜株输送速度为1 m/s、切刀倾斜角度为33°、回转切刀转速为2 600 r/min时,根盘处的根系被单个切刀刃口旋转最高点的切割次数可达到2次,且漏切区面积很小;当蒜株输送速度为1 m/s、切刀倾斜角度为33°、回转切刀转速为1 000 r/min、切刀数量为4片时,根盘处的根系被所有切刀的刃口旋转最高点的切割次数为2次,且漏切区面积很小。该研究可为大蒜联合收获仿形浮动切根作业机理研究和机构优化提供理论参考。     

十堰发展机械化果园的思考

为探索适合十堰发展的机械化果园提供理论支持,具体包括选择合适的地块,对土地进行整理使其适合机械化操作,果树种植时宽行密植,果园管理采用机械化耕作和灌溉、机械化施肥和喷药、机械化修剪和采收,就可以实现十堰果园的最大程度机械化,提高单位面积的果园效益。     

履带自走式单行大白菜收获机设计与试验

针对我国大白菜收获机械化水平低、配套技术与装备缺乏的现状,在分析大白菜主要种植模式和机械化收获要求的基础上,对大白菜机械化收获关键技术进行了研究,确定了先切根再夹持导向、输送的机械化收获方案,并设计了一种适合我国南方地区田间作业的履带自走式单行大白菜收获机。该收获机主要由切割装置、夹持导向装置、倾斜输送装置、水平输送装置、收集装置、液压传动系统等关键部件组成,可一次性完成大白菜的切根、夹持导向、输送与装箱等收获作业。为了获得该机的良好作业性能,对各关键装置和部件进行了理论计算与分析,并进行了样机试制和田间性能试验。田间试验结果表明,当机器前进速度约为0.30m/s,切根装置、夹持导向装置以及夹持导向装置的液压马达驱动转速分别设置为300、300、175r/min时,该大白菜收获机平均生产率达0.11hm2/h,平均切根合格率为93.40%,平均夹持成功率为95.86%,平均输送成功率为100%,平均作业损失率为7.84%,收获机各关键部件工作稳定,收获效果较好,基本满足大白菜的机械化收获要求。     

牧草破土切根复壮机械研究进展

破土切根复壮促生技术是草地改良的重要技术之一,破土切根机械化技术标志着草地改良的技术水平。近年来,随着我国逐渐实施草地保护性改良,破土切根复壮促生技术的研究和切根机的研制已受到广泛的关注,并有了一定的发展。为此,阐述了在牧草复壮促生过程中进行破土切根的原因、作用和机理;介绍了目前国内外牧草切根机械的技术原理及特点;分析了国内外牧草切根机械的发展现状及趋势;提出了当前我国牧草切根机械发展中存在的主要问题和采取的措施。     

MQG-4型苹果苗木切根机的设计

为了适应矮砧密植苹果苗圃规模化生产需要,结合果园苗圃现有栽培模式,应用内嵌于AIP中的ANSYS有限元分析软件,对切根铲进行了等效应力、变形量和安全系数的分析计算,设计了一种配套59 kW拖拉机悬挂作业实现四行苹果苗木切根的苹果苗木切根机.田间试验表明,MQG-4型苹果苗切根机作业效果良好,劳动成本低,苗圃切根作业效率高.     

广西丘陵山区柑橘生产全程机械化技术模式

正一、适用范围本模式适用于广西适合柑橘果树生长、种植于丘陵山区、水源条件较好,且可满足中小型农业机械作业、规模化生产的广西丘陵地区柑橘种植地区。二、模式概述"丘陵山区柑橘全程机械化生产技术模式"主要针对丘陵山区果园机械化发展急需解决的问题,以宜机化改造、机械化种植、管理、运输、冷藏保鲜为主要环节,依区域地形特点,完善并提出丘陵山区柑橘生产全程机械化技术路线、机具配套方案以及技术要求。通过集成农机农艺技术,     

1K-500自走式果园施肥开沟管理机的研制

<正>随着我国农业产业结构的优化调整,特色林果业已成为农村经济的重要支柱和农民收入的主要来源,栽植面积逐年增加。果树种植技术主要包括土肥水管理、整形修剪、花果管理、病虫防治等,其中开沟施肥是一项作业量大、劳动强度大的工作。施肥合理与否直接影响果树生长、产量、果品质量及经济效益。果树的开沟施肥作为果树保质增产的关键园艺环节,目前大多处于人工作业阶段,劳动强度大,工作效率低。随着劳动力成本的不断提高和青壮年劳力的短缺,果树施肥机械化需求越来越强烈。而果园