手扶式茶树双面修边机的设计与试验

针对现有茶树修边机以单人手持进行作业为主,修剪劳动强度大,易疲劳;单人手持作业时以单边修剪,作业效率低,茶行宽度不一等问题,研制了一种手扶式茶树双面修边机。文章阐述了机具的基本结构、工作原理、性能参数,重点对整机方案选型进行设计并试验。试验结果表明:整机作业时劳动强度大大降低,作业速度稳定,茶树修边效果较好。经茶园试验,在正常工作情况下茶蓬枝条撕裂率和枝条漏剪率均低于标准的指标要求且比较稳定,分别为0.77%和0.69%,以行距1.5m的标准茶园计算,每小时可以完成1557.4m~2茶园的修边作业。该手扶式茶树双面修边机可满足茶树修边使用,能较大的减轻劳动强度,提高工作效率。     

茶树重修剪机的设计与试验研究

目前茶树重修剪主要采用背负式盘割灌机,单行茶蓬的横向工作面需经多次修剪才能完成,作业效率较传统纯人工劈砍方式虽有较大提升,但修剪后的茶树蓬面存在整齐度差且切口易出现撕裂、不齐等情况。基于此,设计了一种电动茶树重修剪机,并对其性能进行了田间试验。试验结果表明,机具的撕裂率为4.6%,漏剪率为3.2%,达到茶树蓬面重修剪的农艺要求。     

酿酒葡萄枝条切割性能试验分析

为适应新疆酿酒葡萄枝条机械化修剪的需求,基于圆盘刀切割器对酿酒葡萄枝条进行切割性能试验,探索新疆酿酒葡萄圆盘刀式枝条修剪的最优工作参数组合。以新疆酿酒葡萄枝条为研究对象,得到刀盘转速、切割倾角和酿酒葡萄枝条前进速度对酿酒葡萄枝条修剪质量的影响规律。试验结果表明:酿酒葡萄枝条前进速度1.63m/s、刀盘转速1 085.72r/min、切割倾角9.62°时工作效果最好,酿酒葡萄枝条撕裂率和漏剪率分别为1.10%和0.8 5%。该研究可为新疆酿酒葡萄圆盘刀式修剪装置的研制及优化提供参考。     

吊篮式山地移栽机的设计

【目的】保证丘陵地区秧苗实时移栽,提高秧苗移栽效率与移栽质量,实现移栽机械化。【方法】课题组结合我国现代种植农艺要求和不同种植区域的特点,开发设计了一种吊篮式山地移栽机,详细阐述了该吊篮式山地移栽机整机工作原理及移栽变速箱机构、株距调节机构、曲柄连杆机构、鸭嘴移栽器、自动喂料机构等主要部件的结构设计,并通过1∶1的建模及样机试制,在许昌烟草分公司进行了实地实验。【结果】该机具可一次性完成秧苗预装、垄打孔、秧苗移栽、覆土镇压等多道工序,且移栽深度、漏栽率、株距变异系数都在标准要求范围内,移栽质量完全满足烟草移栽的农艺要求。【结论】该机具具有作业效率高、移栽深度一致性好、转弯半径小、操作方便等优势,适合于多种小角度倾斜地形和多种类型不同株距作物的移栽,可满足丘陵地块规模化烟草移栽工序的农艺要求。     

余姚农业领域“机器换人”换出新气象

近日,在浙江省余姚市大岚镇不少茶园内,机声隆隆,茶农们纷纷带上茶叶修剪机械,上山修剪茶树。大岚镇大路下村村民吴仁者告诉记者,他家有0.4 hm2茶园,以前采用修剪刀修剪茶树,需要10 d时间;现在采用机械化修剪后,只需要2.5d。据了解,该镇茶园机械化修剪率达90%,节省劳动     

QJG—4Q型气动修枝剪的优化改进

针对当前国内果枝修剪作业机械化程度低、现有的气动果树修枝剪不能适应国内果树修剪作业需求的现状。以QJG—4Q型气动果树修枝剪为改进对象,在充分研究其结构原理的基础上,分析QJG—4Q型气动果树修枝剪存在的不足,依据QJG—4Q型气动果树修枝剪的基本工作参数为基础,对其动力部分、传动齿轮部进行针对性的优化改进,实现修枝剪的电动化、轻便化,以满足我国果林修剪作业的多样性需求,为实现果林修剪作业的机械化程度,提供技术支持。     

履带自走式茶蓬修剪机的设计与试验

针对现有茶蓬修剪机以单人手持、背负和双人手抬进行作业,修剪劳动强度大,易疲劳;茶蓬平整度低,影响后续机械化采茶效率等问题,笔者研制了一种履带自走式茶蓬修剪机。文章详细阐述了该款机具的基本结构、工作原理、性能参数,重点对整机方案选型进行设计并试验。试验结果表明:在正常工作情况下茶蓬枝条撕裂率和枝条漏剪率均低于标准的指标要求且比较稳定,分别为0.56%和0.46%,生产效率可达706.3m~2/h。该履带自走式茶蓬修剪机可满足茶蓬修剪使用,能较大地减轻劳动强度,提高工作效率。     

3CXZ-1400轻型自走式茶园管理机

茶叶是镇江市主要经济作物之一,全市现有茶园种植面积0.47万余hm2,占全省茶园种植面积1/6。但长期以来,茶树的修剪、采摘一直采用人工劳作方式,劳动强度大且修剪不平整、采摘速度慢。实现茶叶机械化修剪(尤其在低山丘陵茶园修剪)、实     

背负式果树剪枝机的研究与试验

为了适应丘陵山地林果业发展需要，减轻农户果树修剪的劳动强度，设计了一种新型背负式果树剪枝机。该剪枝机主要由小型汽油机、传动软轴、减速增扭机构、曲柄连杆机构和修剪刀组成。试验结果表明，该剪枝机具有质量轻、剪枝能力强、作业范围大、剪枝效果好等特点。     

丘陵山地遥控履带割草机设计与性能试验

针对广西丘陵山地15°～25°坡地的经济作物种植园区坡度较大、地块分散、缺少机耕道,现有机械化割草机具难以进入并进行作业的难题,结合种植园区生草栽培的农艺技术,研发一种可遥控的履带割草机。根据园区作业环境的割草机工况要求,对整机及关键部件如履带行走系统、切割系统、变割草高度调节系统等进行计算分析与设计;设计并进行整机性能试验,实验结果表明,该割草机动力充足,最大纵向爬坡角度为36°,最大斜向爬坡角度为41°,在增程系统作用下,综合工况下作业时间由1.5 h延长至1.8 h;最小转弯半径为403.5 mm;对割草机的遥控操作性能做直线行走试验,测试路段试验最大偏驶角度不大于3°;倾翻试验台架测试纵向倾翻稳定角为48.9°,横向倾翻稳定角为64.4°;在广西某机械化茶园示范区进行割草试验,平均割草率为95%;可通过遥控实现割草机的行走、制动、转向和割草刀具高度调节,满足丘陵山地作物园区作业需求。     

丘陵山地拖拉机后悬挂技术的应用与研究

针对丘陵山地地区的地形、地质条件,必须大幅度提升山地拖拉机的耕作效率,以满足农业生产者的相关使用需求。基于此,本文就丘陵山地拖拉机后悬挂技术的应用与研究展开论述,简要介绍了丘陵山地拖拉机后悬挂结构,进而对后悬挂液压系统、后悬挂电液控制系统的具体应用,进行了重点分析,以期为相关技术及应用水平的提升,提供有效参考。     

基于振动挖掘与二次分选的4U-90型番薯收获机设计与试验

针对我国丘陵山地番薯收获作业中存在的现有机型实用性较低、伤薯率高、明薯率较低、多为人工收获等问题,设计一种适用于丘陵山地轻量化番薯收获机。整机结构主要有变速箱、三点悬挂装置、挖掘装置、二次分选装置、升运分离装置等组成。该收获机能做到较高效率挖掘番薯,并在其升运期间振动分离土薯,同时收集升运过程中掉落番薯至二次分选装置并振动分离土薯。在此研究目的的基础上进行样机三维模型建立,并在样机制造完成后进行田间实地试验,记录试验过程中收获机的明薯率、伤薯率、漏薯率等数据,试验数据表明满足番薯收获机工作需求,并以此为以后样机改进提供理论依据与现实基础。     

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。     

丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统研究

针对丘陵山地拖拉机作业地形复杂,传统电液悬挂控制系统地形适应性差的问题,设计了一套横向姿态可调的丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统。根据丘陵山地拖拉机仿形控制作业需求,在传统悬挂结构基础上加装一个液压驱动旋转装置,设计了一种仿形悬挂机构,基于液压多点动力输出技术设计了带有负载反馈的闭心式液压控制系统,并提出了一种基于带死区的经典PID算法的控制方法。通过对阀控非对称液压缸工作原理的分析,建立了其数学模型并推导出仿形控制系统的传递函数,运用Matlab/Simulink建立了电液悬挂仿形控制系统的动力学模型并进行了仿真分析,仿真结果表明,系统在0°~11°阶跃信号的作用下,调整时间约为0.4s,几乎无超调,系统稳定后农机具横向倾角约为11.1°,稳态误差约为0.1°,仿真结果验证了该控制算法的有效性。通过对传统拖拉机的液压悬挂装置进行改装,将原来的手柄操纵式液压悬挂装置改装成带有虚拟终端的电液悬挂控制系统,搭建了仿形控制试验台并进行了室内台架试验,试验结果表明,系统调整时间约为2.2s,几乎无超调,系统稳定后农机具横向倾角约为11.2°,稳态误差约为0.2°,在系统允许误差（0.5°）范围内,试验结果验证了所设计的丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统调节的快速性与稳定性,满足拖拉机等高线坡地作业需求。     

试验示范工作助推湖北茶园生产机械化

正我国丘陵山区茶园地形复杂,机械化难度大,综合机械化作业水平低,生产效率低,严重制约了茶叶产业发展。为解决丘陵山区茶园生产薄弱环节机械化问题,探索适宜丘陵山区茶园生产机械化技术模式,切实提升我国丘陵山区茶园生产机械化水平,农业农村部农机鉴定总站、农机推广总站(以下简称"总站")印发《关于开展2020年经作机械化技术试验示范工作的通知》(农机鉴推[2020] 30号),在湖北丹江口开展茶园生产主要环节机械化技术试验示范工作。     

浙江省抹茶全程机械化生产加工模式研究——以浙江骆驼九宇有机食品有限公司为例

【目的】浙江省茶产业存在机械化率低、老茶园占比高、劳动成本高、产品供需失衡等问题,因此有必要进行茶叶生产加工全程机械化相关研究,以进一步促进茶产业发展。【方法】围绕茶产业现代化、机械化的目标方向,通过引进乘用型复合采茶机、自走式耕作机、植保无人机等关键环节作业机具,结合老茶园宜机化改造,研究制定了一种适合浙北、浙中缓坡茶园的抹茶全程机械化生产加工模式,并对其中的主要生产加工环节及机具配套方案进行了详细介绍。【结果】通过推进茶叶生产加工全程机械化,浙江骆驼九宇有机食品有限公司茶叶示范基地成效显著,示范应用面积600亩,全程作业效率提高了50%,示范基地省工节本40%,综合经济效益提升了20%。【结论】抹茶全程机械化生产加工模式可以提高茶叶综合机械化率,提高生产效率和产品质量,减轻人工劳动强度,降低生产管理成本,提升综合经济效益,进而增强抹茶的市场竞争力,促进茶农增收,进一步推进茶业科技和机械装备支撑水平提升,助力浙江省茶产业高质量发展和乡村振兴。     

自走式蔬菜园开沟施肥机的设计与试验

开沟施肥是蔬菜种植的重要环节,针对广西丘陵山地蔬菜种植区非结构化的地形,设计了一款自走式蔬菜园开沟施肥机以提高蔬菜园作业效率,并对关键部件进行设计与分析。田间试验表明,该自走式蔬菜园开沟施肥机作业时的最大负载爬坡角度为35°,最大行驶速度为4.13km/h,开沟最小转弯半径为410mm。开沟稳定性与施肥均匀性较好,基本满足丘陵山地农业作业的使用要求。     

手扶式茶园除草机的研制

针对现有茶园除草人工除草效率低、化学除草农药残留、茶蓬间距较小,除草机不易进入等问题,研制一种手扶式茶园除草机。阐述机具的基本结构、工作原理、性能参数、动力传动方案及关键部件的设计,重点对除草轮进行设计并试验。试验结果表明:使用刀片偏角为75°的除草轮时作业速度稳定,除草效果较好。经茶园试验,在正常工作情况下计算得到的除草率为90%,纯草地作业效率可达453.6m2/h,在行距为1.5m的茶园作业效率可达972m2/h。该除草机可满足茶园行间除草使用,能较大的减轻劳动强度,提高工作效率。     

葡萄茎秆切割装置作业参数优化与试验

为探究露地酿酒葡萄茎秆对机械化切割力的影响关系，通过力学特性试验测定修剪期葡萄茎秆弹性模量与抗压强度，确定葡萄茎秆断裂时的抗剪强度在5.0~9.0 MPa。对切割器—葡萄茎秆建立几何模型进行动力学仿真，借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析往复式切割器切割过程，得到葡萄茎秆修剪过程中位移云图、等效应力云图、能量曲线和切割力曲线。在此基础上进行三因素三水平仿真试验，得到切割装置工作参数对切割力的影响从大到小排序为切割倾角、液压马达转速、行进速度，运用Design-Expert12.0软件优化分析得到切割装置最优参数组合：切割倾角为9°、液压马达转速为700 r/min、行进速度为1.5 m/s。运用最优参数组合进行田间试验，结果表明：往复式葡萄茎秆修剪机的漏剪率为5.4%，撕裂率为4.6%，葡萄茎秆切割装置最优作业参数可满足葡萄园茎秆修剪作业要求。     

基于激光雷达的果园割草机避障方法研究

针对果园割草机在山地丘陵果园工作过程中面临障碍物阻碍前进路线的问题,设计了基于激光雷达的果园割草机避障方法。以激光雷达测距为基础,首先将矢量场直方图算法(VFH)改进阈值,确定割草机的可行进方向;当割草机遇到障碍物时,使用动态窗口法(DWA)进行避障,确保割草机行驶的安全性和高效性,两种算法的融合保证割草机完成避障作业。MatLab仿真和田间试验表明：所采用方法提高了割草机的运行效率,降低了割草机的漏割率,设计方法合理,满足割草机在山地丘陵果园的避障需求。