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。     

丘陵山区果园单轨运输装备的设计

为解决山地农业运输运量大、道路条件差、人力运输劳动强度大等问题,设计了一种适合丘陵山区果园使用的单轨运输设备.该设备以汽油机作为动力,采用自走式行走方式,运输装备能装载350 kg左右的货物,行走速度约为0.7 m/s,最大可以在坡度45°左右的陡坡单轨上安全行驶.试验表明,该单轨运输设备可适用于丘陵山区果园运送果实、...     

现代果园作业平台设计与试验

针对现代矮砧密植果园中苹果采摘、运输等作业环节劳动强度大、人工作业效率低以及人工作业安全保障性差等问题,设计制造了一种现代果园作业平台。该作业平台采用全液压驱动系统,前轮转向,后轮驱动,具备低速大扭矩特征,通过液压缸升降实现果箱在作业平台中装卸和平台的升降以及扩展功能。对样机进行爬坡、转弯和行走等性能测试,相关指标达到设计要求。结果表明,样机升降1.3 m,最大行驶速度8 km/h,最小转弯4 m,平台展开宽度3 m及外形空间尺寸等指标,满足工作实际要求,适合现代矮砧密植果园作业模式需求。      

绿色多功能果园作业平台的设计与试验

研制一种电驱动多功能果园作业平台,该平台以电动机替代内燃机,有三种控制模式,搭载不同配件,能高效完成采摘、修剪、运输、称重、自卸等作业,可实现一车多用.经试验,该平台安全性能满足DG/T 212-2019《果园作业平台》要求,各项性能指标均达到设计要求.     

小型果园电动作业平台的设计与试验

为了提高丘陵地区果品采摘、果树修剪等作业效率,基于PID控制算法理论研发了一种集采摘、运输、修剪于一体的小型果园电动作业平台,结构简单、操作方便.田间试验结果表明:平台性能稳定,续航能力强,可在0°～10°坡地果园进行高空农事作业,修剪效率可达纯人工修剪效率的4.5倍,满足果园作业农艺要求,可提高果园作业效率,降低劳动...     

多功能全液压果园作业平台的设计与试验

为解决果园作业的机械化程度低和人工劳动强度大的问题,设计了一种多功能全液压果园作业平台。该平台采用全液压四轮驱动,双轮和四轮2种转向模式增强了行走能力、减小了转弯半径,适宜于复杂地形;采用了剪叉式升降机构和可展开式工作台,满足了不同高度和不同株距果树的果实采摘、果枝修剪的需求。同时,设计了调平机构实现平台坡地作业时工作台始终处于水平状态,且前、后两端安装果箱升降装置,便于装卸与运输。对样机进行性能试验,结果表明:其最大负载下行走速度为1.94m/s,最小转弯半径为3m,最大举升高度为2.4 3 m,最大作业宽幅为3 m,调平最大误差1.5°,采摘效率为0.4 2 hm2/h,满足果园作业使用要求。     

果园作业平台研究进展分析

修枝剪枝、疏花疏果等农艺环节是果园管理的重要环节,针对田间管理中高位作业农艺环节占比大等问题,综述我国现有果园作业平台及其关键部件与技术的研究现状.分析作业平台现有产品专用底盘缺乏、关键部件性能差距大、扩展性不足、安全性差等技术缺点和面临宜机化改造困难大的问题,提出果园作业平台应符合底盘结构专用化、适应性强、调平精度高...     

果园作业平台静态防侧翻系统的设计

为了提高果园作业平台的安全性和操控稳定性,针对果园特殊环境的作业特点,设计了一种静态防侧翻控制系统。该系统以STC89C52RC单片机为核心处理芯片,采用横向载荷转移率(LTR)作为平台稳定性判定指标,通过计算确定了侧翻阈值。实验结果表明,系统能够改善并提高平台作业稳定性。     

丘陵山区玉米果穗剥皮装置设计与试验

针对现有丘陵山区小型玉米收获机在复杂田间环境收获果穗时,存在适应性差、剥皮装置籽粒损伤率高、剥净率低等问题,设计了具有双液压姿态调整的剥皮装置,其剥皮辊采用鱼鳞+双螺旋式橡胶辊组合,在提高剥净率的同时,减小了籽粒损失率。对玉米果穗剥皮装置进行了性能分析和参数优化,以便达到降低籽粒损失率、提高果穗剥净率的目的。采用二次回归正交组合试验方案,以剥皮辊转速、作业行驶速度、剥皮装置与水平面倾角以及压送装置转速为试验因素,以籽粒损失率和果穗剥净率为试验指标进行试验,建立参数优化数学模型。利用Design-Expert中Optimization模块进行优化,结果表明:当剥皮辊转速为853.081r/min、行驶速度为0.799 955m/s、倾角为16°、压送装置为500r/min时,籽粒损失率为0.204 945%,剥净率为98.1179%。为方便样机的加工与制作,对优化参数进行圆整处理,即剥皮辊转速为850r/min,行驶速度为0.8m/s,倾角为16°,压送装置为500r/min,并进行样机试验,结果表明:优化参数满足山地丘陵地区玉米果穗收获相关技术要求。     

多功能果园作业平台安全性研究进展

多功能果园作业平台主要应用于梨、苹果等容易因碰撞造成表皮损伤的鲜果采摘,同时兼有果品运输、枝干修剪及疏花疏果等运载平台功能,可显著提高果农工作效率和降低劳动强度。近年来,随着我国果园轻简化管理技术的推广应用,多功能果园作业平台设备快速发展,因平台上作业属于半高空和高空作业,其安全性备受关注。基于多功能果园作业平台的通过性、升降机构、自动调平技术及防侧翻4个方面的研究进展,介绍了履带式及轮式行走装置的优缺点及在国内外的具体应用,套缸式、剪叉式、曲臂式及链式升降机构应用场景,自动调平技术的研究进展及在果园应用中的调平水平、平台侧翻评价指标,以及利用该指标进行侧翻预警和主动防侧控制的方法,并提出多功能果园作业平台农机农艺融合、导航技术及智能机械手等多技术融合方向发展趋势,以期为提高作业平台的技术水平及安全性提供参考。      

丘陵山区综合开发中的政府定位及农民组织、运行机制探讨

近年来,溧阳市围绕建设高效农业,立足本地实际,坚持以市场为导向,资源为依托,科技为支撑,效益为目标,通过政府推动,聚集生产要素,优化经营机制,延伸功能开发,高起点规划,高标准运作,高强度推进。实现了资源增值,农业增效,农民增收和农村稳定,探索出了一条具有溧阳特色的丘陵山区综合开发可持续发展之路。     

黄土丘陵沟壑区耕地苹果种植适宜性评价研究

以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省安塞县为例,通过野外调查和室内分析,在GIS支持下,利用土壤图、土地利用现状图和行政区划图叠置确定评价单元,结合层次分析、模糊评价等数学方法,从剖面组成、土壤管理、土壤性质、立地条件4个方面选取14项指标,对安塞县耕地苹果种植适宜性进行了定量评价分级,并研究了影响该区耕地苹果种植适宜性的主要指标。结果表明:高度适宜、适宜、勉强适宜和不适宜的面积分别为4 136.49,18 247.91,21 129.16,22 045.70hm2,分别占耕地总面积的6.31%,27.83%,32.23%和33.63%;通过层次分析组合权重看出,地貌类型、海拔、有机质、灌溉能力、全氮为影响该区耕地苹果种植适宜性最重要的指标。     

山地果园机械化:发展瓶颈与国外经验借鉴

果品经济是大部分地区尤其是丘陵山地地区农业经济的增长来源,但面临着机械化程度较低、雇工成本过高的发展难题,导致经济效益难以实现。为此,一方面基于广东省典型山地果园的实地调查,分析山地果园机械化的发展瓶颈与生产者的实际需求;另一方面梳理国外文献,归纳国外一些国家与地区的果园机械化发展情况。在前面的基础上,针对我国山地果园机械化发展提出了改善建议与措施,以期为更好地促进山地果园机械化发展、推动农民增收与乡村发展提供参考。     

丘陵山地果园全液压遥控式履带动力底盘设计与试验

针对目前丘陵山地果园作业农用底盘整机体积大、行驶作业操作繁琐和通过性差等问题,结合丘陵山地果园开沟、除草和修剪等农艺管理环节的实际需求,设计了一款全液压遥控式履带动力底盘。首先,对动力底盘的整机结构和工作原理进行了阐述;其次,对前置挂载机构、行走系、变幅宽底盘、液压系统、遥控系统等关键部件进行设计和相应的匹配选型;最后,对整机进行了性能试验。试验结果表明：动力底盘在最小幅宽（1220mm）和最大幅宽(1620mm)的直线行驶偏移率分别为2.24％和2.2％,均满足相应国家标准（≤6%）要求。底盘的转向机动性能良好,最小幅宽原地转弯半径为905mm,可适应丘陵山地果园相对狭窄的坡地作业环境。遥控操作上下斜坡、翻越田埂、跨越畦沟等过程平稳,满足丘陵山地果园非结构化地形行走要求。挂载链式开沟器进行开沟作业时,沟深稳定系数为88.5%,沟宽稳定系数为92.5%,满足国家标准（≥85%）要求。整机工作性能满足丘陵果园复杂坡度地形管理作业要求,可为丘陵山地果园田间管理作业的有效实施提供综合应用平台和技术支撑。     

基于GIS的黄土丘陵沟壑区耕地地力评价研究

以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省安塞县为例,在耕地地力调查和相关资料收集与整理的基础上,应用GIS技术,利用土壤图、土地利用现状图和行政区划图叠置划分法确定评价单元,选取立地条件、土壤性质、土壤肥力和土壤管理等4个方面14个影响因子,结合层次分析法和模糊数学综合评价方法等现代统计分析技术,建立耕地地力评价体系及其模型,对研究区的耕地地力进行综合评价。结果表明,在该县65 559.26 hm2耕地中,1～6级地分别占耕地的10.51%,17.15%,20.38%,16.90%,13.28%,21.79%,对应于国家6～10等地;明确了各级耕地的空间分布特征。评价结果较准确地反映了研究区域的耕地地力状况,基本符合当地的客观实际,对耕地资源的科学管理和可持续利用具有积极意义。     

滴灌条件下山区典型土壤水分运移规律分析

在广西山区选择沙土、壤土和黏土等3种典型土壤,并开展滴灌在这3种土壤条件下的土壤水分运移规律研究。试验结果表明:1在地埋黏土、壤土和沙土以及0.10 MPa工作压力条件下,滴灌管的单米流量为4.17、5.92和6.10 L/h,为地表自由出流的67.58%、95.05%和98.87%;2滴灌在黏土的水分运移形状基本为圆形,在沙土和壤土的湿润形状为上小下大的椭圆形;3同等条件下,水分在沙土的水平和垂直向下运移速率最大,壤土次之,黏土最小;4在土箱相同位置,黏土的土壤含水率最大,壤土次之,沙土最小;5根据滴灌的土壤水分运移规律,提出滴灌管在广西山区沙土、壤土和黏土的适宜埋深分别为10、15和20 cm;6滴灌应用在山区条播作物时,在黏土、壤土、沙土的适宜滴孔间距应为35、30和25 cm。     

黄土高原丘陵沟壑区多种参考作物需水量模型对比分析

利用米脂地区2000—2005年逐日气象资料,以FAO56-PM方程计算结果为标准,通过线性回归、均方根误差（RMSE）和平均偏差,在日、月及年时间尺度上分析、评价10种ET0计算模型。结果表明,除Hargreaves和Turc模型外,其他8种模型计算的日ET0值与FAO56-PM的R2均大于0.9。不同模型与FAO5...     

南阳渠工程南阳山陡坡消能水工模

南阳山陡坡由于陡坡落差大,且处于不良的地质条件下,为消力池的选择型式带来了困难。尾栅式消力池是由放置在池中的一定位置的弧形消力墩、池尾的栅式尾坎和池后的二级消力墩组成。弧形消力墩可基本解决渠道初始放水过程中消力池的水流垂直跃起的问题,在较小级流量时,可起到稳定水跃跃首位置的作用,而在较大级流量时增加了消能的效果。池末尾栅的几何尺寸及角度经过优化后可保证在各级流量下池内均呈理想的小淹没水跃状态,在跃首位置几乎一样的情况下,尾栅设计可最大限度地降低池末尾水高度,均化池后水流流速,同时还有消能及保证冬季消力池内水流排空的作用。池后的二级消能墩的主要作用是保证在各级流量下,池后水流均能以缓流形式光滑与墩后水流相接。     

大棚果园开沟深施肥机的设计研究

针对大棚果园深施肥的要求,研制了1KF-20型大棚果园开沟深施肥机。为此,介绍了其工作原理、基本构造和创新点。经样机试验结果表明,其工作性能优良,能适应板结、沙石、硬质等各种不同土质条件果园的深、浅开沟要求,并可根据不同季节、不同肥料施肥深度需求进行调节,提高了农机具的使用率。