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1、 果園旋耕機 摘 要：土壤耕作是果園種植業(yè)生產過程中的一個重要環(huán)節(jié)，對果園水果作物增產具有重要的作用。由于土壤耕作是一項能耗很大的作業(yè)，傳統(tǒng)的土壤耕作機械，如犁、靶等都需要多次耕作，會對土壤造成破壞，不利于水土保持，能耗較大。旋耕機切土、碎土能力強，一次旋耕能夠達到一般犁靶作業(yè)幾次的碎土效果；耕后地表平整、松軟、細碎，能夠滿足精耕細作的農藝要求。旋耕機的發(fā)展大幅提高了農業(yè)生產效率，且縮短工序間隔，有利于抗旱，減少拖拉機進地次數(shù)，減輕對土壤的壓實，降低能源消耗和作業(yè)成本，減少機具投資，提高機具利用率。近年來，國內還田技術和免耕少耕技術的推廣應用，使旋耕機得到了迅猛發(fā)展，已成為拖拉機的主要配

2、套機具之一。應用并推廣自動化、智能化、高性能的農機裝備是林果產業(yè)化的必然趨勢。果園旋耕機能夠直接滿足果園旋耕作業(yè)的需求，提高生產效率降低勞動強度增加果樹產量和果農收入，促進林果業(yè)的發(fā)展同時，旋耕機的應用有利于保護性耕作模式的推廣。 目前，針對果園旋耕機的產品結構、作業(yè)性能、可靠性及商品經(jīng)濟性等方面的研究有待進一步展開。 關鍵詞：果園、旋耕機、設計 0 引言 近年來，我國各地果樹種植業(yè)發(fā)展迅猛，果農收入逐漸提高，果樹園林業(yè)成為農民致富的又一重要途徑。但是受我國果園規(guī)模特點和栽植方式的影響，目前果園管理作業(yè)幾乎都要依靠人工來完成，不僅勞動強度大，效率低，還可能延誤農時，影響果樹生長，最終

3、導致果樹產量及果品質量下降。此外，隨著我國城鎮(zhèn)化水平逐漸提高、果農年齡結構老化及勞動力不足等現(xiàn)象日益凸顯，迫切需要安全可靠、靈活高效且適應性好的一機多用型新型果園機械。目前，我國果園機械化水平整體偏低，少有專門用于果樹苗圃和果園的管理作業(yè)機具，難以滿足作業(yè)要求，其主要原因是我國果樹種類繁多，分布地域遼闊，除了平原地區(qū)，多數(shù)果園分布于山地丘陵地，地形復雜，作業(yè)環(huán)境比較惡劣。另外，部分果園種植規(guī)模較小，果農追求產量而培育多枝大冠樹形或在行間套種其他作物，不利于果園地面管理，特別是在果樹抽梢結果期，農機具很難進入園間。對于果樹苗圃來說，育苗工作的主要任務是加強苗期管理，滿足苗木生長所需的水肥條件，及

4、時除草和防治病蟲害。但是果樹苗圃一般種植密度較大，果樹苗木株高較高，普通機械很難在滿足作業(yè)要求的同時避免作業(yè)過程對果樹苗木造成的刮擦碾壓等機械損傷。這種損傷是不可修復的，輕者降低果樹苗木品質，重者直接導致果樹苗木的死亡。 1 果園旋耕機設計的現(xiàn)狀 我國對于旋耕機的研制始于20世紀50年代末，初期主要研制與手扶拖拉機配套的旋耕機，后來研制出與中型輪式拖拉機配套的旋耕機；70年代初完成了與當時國產的各類拖拉機配套的系列旋耕機的設計，并使之得到了推廣應用；到80年代，與手扶拖拉機配套的旋耕機由專用型發(fā)展到兼用型，由與手扶拖拉機配套發(fā)展到與輪式及履帶式拖拉機配套。旋耕機在我國的發(fā)展經(jīng)

5、歷了單機研制，發(fā)展系列產品，新產品開發(fā)和換代3個階段，隨著新的種植，耕作農藝的發(fā)展和推廣，在旋耕機基礎上還研制出了多種用途的聯(lián)合復式作業(yè)機。 目前，我國果園機械化水平整體偏低，少有專門用于果樹苗圃和果園的管理作業(yè)機具，難以滿足作業(yè)要求，其主要原因是我國果樹種類繁多，分布地域遼闊，除了平原地區(qū)，多數(shù)果園分布于山地丘陵地，地形復雜，作業(yè)環(huán)境比較惡劣。另外，部分果園種植規(guī)模較小，果農追求產量而培育多枝大冠樹形或在行間套種其他作物，不利于果園地面管理，特別是在果樹抽梢結果期，農機具很難進入園間。對于果樹苗圃來說，育苗工作的主要任務是加強苗期管理，滿足苗木生長所需的水肥條件，及時除草和防治病蟲

6、害。但是果樹苗圃一般種植密度較大，果樹苗木株高較高，普通機械很難在滿足作業(yè)要求的同時避免作業(yè)過程對果樹苗木造成的刮擦碾壓等機械損傷。這種損傷是不可修復的，輕者降低果樹苗木品質，重者直接導致果樹苗木的死亡。隨著果樹園林業(yè)的發(fā)展，果樹栽培模式迎來了一次革命，由傳統(tǒng)的喬砧密植型變革為新型的矮砧密植型，這就為果園機械化作業(yè)提供了發(fā)展條件。 目前，我國及國外的果園旋耕機使用范圍不斷擴大，向寬幅、高速型旋耕機發(fā)展；向聯(lián)合作業(yè)機組方向發(fā)展；向節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)戰(zhàn)略型發(fā)展；全幅深等新型旋耕機研發(fā)逐漸起步。 國內的果園果樹的行距一般在3m以內，另外受樹枝的影響，果園旋耕機作業(yè)幅寬在2m以內，并且果樹的樹干就是

7、旋耕機的障礙物；對兩行果樹之間的區(qū)域，采用人工手扶控制直線耕作；對于兩行兩株果樹之間的作業(yè)區(qū)域，3點后懸掛旋耕機無法進入作業(yè)，在該區(qū)域存在漏耕少耕的現(xiàn)象，需要微耕機進行二次補耕。目前果園使用的旋耕機以自走式微耕機和手扶拖拉機驅動的微耕機為主。自走式微耕機（圖1）屬于自推進耕耘機械，取消了驅動輪，由發(fā)動機驅動的旋轉工作輥在耕作土壤的同時，受到土壤反作用力推動機具前進。工作時，發(fā)動機經(jīng)變速機構傳遞動力個旋耕刀輥，轉動的刀片切削、擠壓、破碎土壤，同時在銑切過程中依靠土壤產生的反力推動機組前進。手扶拖拉機驅動的微耕機（圖2），工作時，發(fā)動機動力傳遞到變速機構，再經(jīng)過傳動軸驅動旋耕部件作業(yè)。從結構上看，

8、以上兩種機型的微耕機都是由手扶拖拉機演變而來的。 2 果園旋耕機類型 旋耕機目前在國內外有多種的分類方法，按刀軸的位置可分為橫式（圖一）、立式（圖二）和斜置式，目前臥式旋耕機使用較為普遍。 橫式旋耕機：有較強的碎土能力，多用于開墾灌木地、沼澤地和草荒地的耕作。工作部件（見圖）包括旋耕刀輥和按多頭螺線均勻配置的若干把切土刀片，由拖拉機動力輸出軸通過傳動裝置驅動，常用轉速為190～280轉/分。刀輥的旋轉方向通常與拖拉機輪子轉動的方向一致。切土刀片由前向后切削土層，并將土塊向后上方拋到罩殼和拖板上，使之進一步破碎。刀輥切土和拋土時，土壤對刀輥的反作用力有

9、助于推動機組前進，因而臥式旋耕機作業(yè)時所需牽引力很小，有時甚至可以由刀輥推動機組前進。切土刀片可分為鑿形刀、彎刀、直角刀和弧形刀。鑿形刀前端較窄，有較好的入土能力，能量消耗小,但易纏草,多用于雜草少的菜園和庭院。彎刀的彎曲刃口有滑切作用，易切斷草根而不纏草，適于水稻田耕作。直角刀具有垂直和水平切刃，刀身較寬，剛性好，容易制造，但入土性能較差?；⌒蔚兜膹姸却螅瑒傂院?滑切作用好,通常用于重型旋耕機上。在與15千瓦以下拖拉機配套時，一般采用直接連接，不用萬向節(jié)傳動；與15千瓦以上拖拉機配套時，則采用三點懸掛式、萬向節(jié)傳動；重型旋耕機一般采用牽引式。耕深由拖板或限深輪控制和調節(jié)。拖板設在刀輥的后面，

10、兼起碎土和平整作用；限深輪則設在刀輥的前方。刀輥最后一級傳動裝置的配置方式有側邊傳動和中央傳動兩種。側邊傳動多用于耕幅較小的偏置式旋耕機。中央傳動用于耕幅較大的旋耕機，機器的對稱性好，整機受力均勻；但傳動箱下面的一條地帶由于切土刀片達不到而形成漏耕，需另設消除漏耕的裝置。 圖2立式旋耕機 圖1橫式旋耕機 旋耕機傳動形式有中間傳動和側邊傳動兩種，中間傳動系統(tǒng)由萬向節(jié)傳動軸和中間傳動箱組成；側邊傳動系統(tǒng)由萬向節(jié)傳動軸，中間傳動箱和側邊傳動箱組成，側邊傳動又有齒輪傳動和鏈輪傳動兩種，側邊傳動箱采用鏈傳動時，雖然加工要求較低，但其可靠性較差，使用壽命短，鏈條斷后會

11、增加維修費用。當采用中間傳動時，傳動箱的下部會造成漏耕，影響作業(yè)質量，為了解決這個問題，在傳動箱下固定一個松土鏟，即小型鏵式犁，或者在傳動箱的旁邊裝兩把特殊的彎刀。為了適應不同的土壤條件及拖拉機動力輸出軸轉速，有的旋耕機的傳動箱配有速比不同的齒輪，得到不同的刀輥轉速。旋耕機與拖拉機的掛接有3點懸掛，直接聯(lián)接和牽引三種方式，我國目前采用前兩種聯(lián)接方式，3點懸掛式旋耕機的懸掛及升降與鏵式犁相同，有拖拉機動力輸出軸驅動，通過萬向節(jié)傳動軸，經(jīng)傳動箱減速后帶動刀軸工作。直接聯(lián)接式旋耕機主要用于與手扶拖拉機配套，一般是將手扶拖拉機的變速箱后蓋取下來，然后將旋耕機減速箱和拖拉機變速箱用螺栓聯(lián)接在一起，動力由

12、拖拉機變速箱里的齒輪直接傳給旋耕機的齒輪，以驅動旋耕機運轉。臥式旋耕機刀輥的轉向有正轉和反轉兩種，目前使用較多的是正轉旋耕機。正轉時刀片強制切碎土塊，并將土塊向后拋擲，土塊與機罩及拖板相撞后，進一步破碎，碎土充分，但功耗較大，在耕深增加時，影響耕深的穩(wěn)定性。刀輥反轉則有利于降低切土能耗和提高碎土效果，覆蓋埋青能力強，但易導致已耕土塊堆積，造成刀輥的重復切削，增大了不必要的負荷和功耗。刀輥轉速對旋耕機組的功耗影響較大，較理想的配置是低的刀輥轉速和較高的前進速度。刀片有鑿型刀、直角型刀、彎刀3種形式，其中彎刀在我國得到了廣泛的應用，彎刀的刃口由曲線構成，包括側切刃和正切刃兩個部分，可輕松的將草莖切斷，且不易纏草，適合在多草的耕地里作業(yè)。 4 總結 參考文獻： 4