油茶果园施肥一体机挖穴过程仿真与试验

为开发出适合山地油茶果园挖穴施肥覆土的机具,且具有结构简洁、质量小、功耗小的特点,针对挖穴施肥的方式,采用离散元法建立了螺旋钻头挖穴过程的仿真模型;并结合三因素三水平正交试验和响应曲面分析方法,仿真分析了进给速度、钻头转速和钻头螺旋升角对挖穴作业功率消耗的影响规律。结果表明:试验因素对消耗功率的影响从小到大依次为钻头螺旋升角、进给速度、钻头速度,进给速度和钻头转速组合、钻头转速和钻头螺旋升角组合交互作用对消耗功率的影响显著。进行了参数优化,确定最优组合为:在进给速度0.03m/s条件下,钻头转速180r/min、钻头螺旋升角15°时最小功率消耗为1.134kW。田间试验表明:优化组效率效果明显优于对照组,优化后单个坑作业时间12.1s、百坑油耗1.08L。

山地林果茶园电动自走式挖穴机的设计与试验

针对目前山地林果茶园挖穴作业人工劳动强度大和作业效率低的问题,设计了一种具有行驶动力的山地林果茶园电动自走式挖穴机。该挖穴机能自动完成钻头进给行程与复位行程。田间试验结果表明,该挖穴机单次作业平均挖穴时间为50.7 s,单次有效挖穴作业能耗为6.38 W·h,施肥穴平均深度为392.5 mm,施肥穴平均直径为303 mm,行走速度为1.237 m/s,能够顺利通过15°斜坡。挖穴作业过程中钻头的进给与回程运动均无需人工操作,可提高工作效率,降低劳动强度,并保证挖穴操作中的安全性。

山地果园便携式挖穴机的研制

为解决山地果园人工锄头挖穴劳动强度大、效率低,现有大型挖穴机及手持式汽油挖穴机在山地果园作业适应性不强等生产实际问题,加速我国山地果园挖穴作业机械化进程,在系统分析丘陵山区机械化挖穴作业特点的基础上,借鉴已有挖穴机的优点,设计了一种双立柱便携式挖穴机。重点分析了该挖穴机的整机结构、工作原理以及关键部件的模块化设计原理。样机采用高强度轻质材料制作。样机测试试验结果表明,该挖穴机拆装方便、作业效率高、出土率达85%,挖穴效率为130穴/h,各穴一致性变异系数为10%,达到了设计指标,能较好地解决现有挖穴机在坡地果园作业时搬移不便、对操作者产生损伤等问题。

植树机挖穴机构动态性能分析与试验探究

【目的】基于现有机械化植树造林装备在造林质量、保持水土、保护已有植被、作业效率、作业能耗等方面存在缺陷导致地表破土面积大、作业简单粗放等问题,提出一种针对速生杨树等大苗栽植的串联双自由度植树机挖穴机构,实现连续动态行驶过程中间歇挖穴植树。【方法】按照造林技术规程,根据植树机挖穴机构运行规则建立串联多闭链机构的运动学模型;以行驶速度、浮动油缸运行速度和挖穴油缸运行速度为自变量,以坑穴形态主要参数为评价指标,开展基于ADAMS的单因素仿真试验;采用高速摄像分析系统对刀盘挖穴作业过程进行单循环动态拍摄,通过配套软件获取刀盘中心运动轨迹;开展田间试验研究,以仿真试验中各因素为自变量,以植树坑穴上端纵长、坑穴上部前倾角、坑穴上部后倾角为响应值,应用三维光学相位检测技术和Box-Behnken进行中心组合试验设计,分析各因素间交互作用;应用Design-Expert的优化求解器进行优化准则下的求解。【结果】1)坑穴上端纵长和坑穴倾角随行驶速度增加而增大;浮动油缸运行速度对坑穴前倾角、坑穴上部前倾角和坑穴上端纵长影响较大,对坑穴上部后倾角影响不明显;坑穴形态各参数随挖穴油缸运行速度增加而减小;坑穴前倾角明显大于后倾角,自变量变化对坑穴底部纵长几乎无影响;浮动油缸运行速度对坑穴上端纵长变化的贡献最大,挖穴油缸运行速度的影响次之。2)高速摄像分析显示,挖穴刀盘运动轨迹与仿真轨迹一致,挖穴机构具备减速挖穴特性且当坑穴上部后倾角较小时发生明显回土现象。3)建立试验目标的回归模型,各因素对响应值的交互作用与方差分析一致;优化求解显示,最佳作业参数为行驶速度108 mm·s^(-1)、浮动油缸运行速度19 mm·s^(-1)、挖穴油缸运行速度80 mm·s^(-1);验证试验结果表明,坑穴上端纵长均值为669 mm、坑穴上部前倾角为33.1°、坑穴上部后倾角为24.5°,各项指标均满足造林规程要求。【结论】植树机挖穴机构各项指标均满足造林技术规程相关要求,本研究结论可为开展大苗机械化造林提供一种新方法,为生态植树机开发提供参考。

新型果园挖穴施肥机的设计研究

随着社会经济不断发展,我国水果需求与日俱增,水果种植以果园形式为主,果农在种植过程中需花费大量人力、物力。果树施肥阶段劳动量较大,需先进行挖穴,之后将肥料施于穴中。果园种植面积较大,若仅采用人工施肥方式不仅作业强度高,还会因为施工周期较长造成果树因缺乏肥料影响产量。随着科技不断发展,果园施肥已经逐渐引进自动化设备,通过施肥设备进行挖空、施肥、覆土一体化作业,不仅可提高施肥效率,还可有效降低人力成本,施工过程简便。随着果园施肥对自动化设备要求不断提升,需在提升施肥机性能的同时降低制造成本,使果农在经济能力承受范围内引进施肥机。本设计新型果园挖穴施肥机是具有一定实用性能的果园施肥机器,为果树种植发展奠定基础。

密植果园挖穴施肥机挖穴钻头的设计及试验研究

为解决新疆密植果园施肥效率低、劳动强度大的问题,研制一种挖穴施肥机,详细介绍挖穴钻头的螺旋外径、长度、螺旋升角、临界转速和功率等参数计算。田间正交试验及调整挖穴深度试验表明:影响挖穴时间的因素主次顺序为土壤坚实度、钻头转速、土壤含水量;挖穴深度在400～600mm之间,直径为300～310mm,最长挖穴时间16s。

挖穴机钻头刀片相关参数的研究

以挖穴机钻头刀片为研究对象,建立刀片工作参数与挖穴性能关系的理论数学模型,揭示钻头刀片相关参数与挖穴性能之间的内在关系,为挖穴机的设计提供理论依据。采用65Mn矩形刀片在砖红壤土壤条件下进行正交实验,验证模型的正确性。研究结果表明:只有合理地选择刀片的前角和后角,钻头才能正常入土;土质较硬的土壤宜采用较小的名义前角,名义后角在25o～35o范围内时,挖穴性能最好;刃倾角选择与土壤性质和工作状况有关,它决定着钻头入土性能和刀片寿命;实验结果与理论分析相吻合。

相对地面静止斜挖穴的单(多)排玉米播种机

针对传统玉米播种机械不能在低成本下实现高效率的全自动大面积播种或者套种,采用相对地面静止斜挖穴的连续自动播种技术,能最小限度扰动土壤,对墒的破坏小,有利于种子的发芽,且播种效率高.同时,玉米分种机构分种时,大部分种子相对种仓是静止的,最大程度减小机械对玉米粒的扰动,且分种效率高,以达到玉米播种的综合高效率和低成本的目的.

果园挖穴施肥机的现状分析与探讨

介绍果园挖穴施肥的意义、挖穴施肥机的工作方式及原理,分析我国挖穴施肥机研发现状,提出适合我国果园的挖穴施肥新思路,给出初步的设计结构,并对未来发展进行探讨。

新型果园挖穴施肥机的设计研究

果园挖穴施肥机是一种果树施肥必不可少的主力机具之一,其工作性能的高低对果园树苗的成长及果实的产量有重要的作用。为此,在充分了解当前我国果园挖穴施肥机的发展状况及果树施肥的工艺要求基础上,设计了一种新型果园挖穴施肥机。通过对挖穴施肥机的关键零部件进行结构设计、参数选取,以及三维结构建模与仿真计算试验,优化控制路线及系统的设计,达到土壤收集集中、挖穴一致、施肥定量及行走均衡效果。整机在提高施肥效率的同时,大大降低了人工成本,且机体本身的结构紧凑性与智能性得到一定的提高,为其他新型挖穴施肥机的开发与优化提供了参考。

ZL─PW挖穴机具液压系统的研究设计

本文着重论述了ＺＬ─ＰＷ液压系统的设计依据与设计方法及其结构特点

柑橘挖穴灌溉和施肥技术

今年我国西南地区发生了百年不遇的特大干旱．不少柑橘果园断流缺水，导致植株生长受阻，甚至死树，损失不小。挖穴灌水、施肥，既可节约用水，又可提高肥效。现将这一技术介绍如下：

挖穴施肥一体机在桉树人工林可持续经营中的应用

林业现代化进程离不开林业机械化。本研究对比分析了挖穴施肥一体机与传统种植方式在成本、工作效率和林分生长3个方面的差异。结果表明:挖穴施肥一体机在成本上要较传统方式节约3.4%,作业效率虽略低于传统方式但极大程度减少了对人工的依赖;使用挖穴施肥一体机6个月后的树高生长、苗木保存率和树高一致性指数均优于传统方式,该机械具有广阔的推广前景。

不同挖穴及施肥措施对木荷防火林带造林成效的影响

通过在山脊坡上部开展不同挖穴及施肥措施对木荷防火林带成效的影响试验,结果表明,挖穴规格和施肥方式2个因素对木荷幼林早期的树高、地径生长和林冠发育都有极显著影响,对株数保存率则无显著影响;2个因素的交互作用对树高生长有极显著影响,对林冠发育有显著影响,对地径生长和株数保存率无显著影响。通过提高挖穴规格和施肥措施能有效促进木荷幼林在山脊坡上部的生长发育,其中以挖穴规格为80cm×60cm×60cm和施肥方式为造林当年下基肥及第2、3年追肥的木荷幼林生长发育最好,其早期幼树个体生长发育较整齐,幼林生长发育与成本投入效益综合评价表现最优。

矮化密植果园挖穴施肥除草多功能机的研制

针对新疆果园(红枣、苹果)矮化密植模式下,机具作业空间小、与此种植模式配套机型较少等问题,设计了一种矮化密植果园挖穴施肥除草多功能机,可完成挖穴、施肥、除草作业。挖穴装置适应性强,能够在树根、杂草缠绕的情况下挖穴,以便后续施肥作业;旋转除草刀效率高、除草干净、不缠草且不堵塞。田间试验该机具挖穴深度最高400 mm左右、施肥穴孔的直径约300 mm、除草作业幅宽600 mm、生产率约为4 hm^2/h;矮化密植果园挖穴施肥除草多功能机锄草效率高、挖穴壁径齐整、作业可靠,满足新疆矮化密植果园挖穴施肥、除草作业的生产需求。

粘性土壤施肥起垄挖穴喷药一体机的研制与应用

介绍了粘性土壤施肥起垄挖穴喷药一体机的研制情况,通过粘性土壤施肥起垄挖穴喷药一体机的应用,实现了烟叶生产减工降本增效。

丘陵山地桔园挖穴引根效果好

红壤丘陵山地柑桔园的土壤具有酸、瘦、质地粘重、易板结等特点。建国时若忽视了基础工作和栽植质量，就经不起冬季严寒和夏季高温干旱的考验，以致引起普遍的大量落叶和枯枝，枝条细弱，树体生长缓慢，长期不结果或结果很少。针对这种情况我们曾在石埠柑桔场施行挖穴引根的方法，获得良好效果。

造林整地挖穴的定额测定工作中挖掘机的应用

为了解决林业劳动力人员分离、减少和劳动力老化,造成造林用工难的问题,本文从上杭县汀江国有林场造林整地挖穴这道工序所需劳动力最多开展研究,提出用挖掘机整地挖穴作业来代替传统的人工挖穴作业,并对挖掘机整地挖穴每亩所需用时量、油耗量和机械折旧费进行测定,测定数据分别为36min/亩、油耗6.03升/亩、折旧费8元/亩,为今后应用挖掘机造林整地挖穴提供新途径和费用测算参考数据。

3WC-5型挂结式挖穴机性能及功率的测定

3WC-5型挂结式挖穴机是一种小型林业作业机具,配套动力为工农-5型手扶拖拉机,是国内小型挖穴机械的一种新机型。主要用于挖穴种树、挖穴施肥,该机由浙江省林业科学研究所和浙江农业大学联合设计,武义县农机具总厂承担试制,于1987年12月31日在浙江省通过部级鉴定。