烟叶挖穴施肥机的研制.doc

烟叶挖穴施肥机的研制第45卷 2011年 第4期 8月 河南农业大学 JournalofHenanAgriculturalUniversity Vo1.45NO.4 Aug.2011 文章编号:10002340(201I)04044503 烟叶挖穴施肥机的研制 李宁,胡丰收,郭栋,霍治军,李林榕,余泳昌 (1.河南农业大学机电工程学院,河南郑州450002;2.河南机电学校汽车工程系,河南郑州450002; 3.河南省农业机械技术推广站,河南郑州450003) 摘要:设计了一种烟叶挖穴施肥机.该机主要由传动机构,正时调整机构,排肥机构组成.试验结果表明,该机具 工作性能稳定,田间适应性较强,使用调节方便. 关键词:烟苗移栽;施肥;凸轮穴施器 中图分类号:$224文献标志码:A Studiesonthemanufacturingoftobaccodiggingandfertilizingmachine LINing,HUFeng.shou,GUODong,HUOZhi-jun,LILin.rong,YUYong.chang (1.CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou 450002,China;2.DepartmentofAutomotiveEngineering,HenanMechanicalElectricalSecondary School,Zhengzhou450002,China;3.AgricuhuralMachineryTechnologyExtension StationofHenanProvince,Zhengzhou450003,China) Abstract:Thepaperhasdesignedatobaccodiggingfertilizer.Itconsistsoftransmission,timeadjus tingmechanism,fertilizersector.Theresultsshowthattheperformanceoftheequipmentisstable, andfieldadaptabilityisstrongerandtheadjustmentismoreconvenient. Keywords:tobaccotransplanting;fertilization;camfertilizingdevice 目前,中国的农作物施肥机械广泛使用外槽轮 式排肥器,这种排肥器的优点是无论条播还是穴 播,都能够依据行走距离控制施肥播种的量连续不 断地排肥,排肥均匀,可控性强.对于烟叶移栽穴施 一 般具有施肥坑穴距离较远,肥量大的特点.如果 肥料离根系较远,无法被根系充分吸收利用,造成 肥料浪费,污染环境.如果肥料距离根系较近,则烧 伤根系,影响作物生长发育.在烟苗的移栽过程中, 由于烟苗小,根系较脆弱,既要保证烟苗根部不被 肥料所烧伤,又要避免肥料的浪费,对于烟叶施肥 移栽的机械化实现上还有一定的困难?.依据烟 苗移栽作业的农艺要求及烟苗的生理需肥特性,设 计一种适合于烟苗移栽的精量施肥机的新型穴施 肥装置,解决烟苗移栽成活率低,改进农业生产措 施,解决肥料利用率低问题十分必要.作者依据 烟苗移栽的农艺要求,结合现阶段烟苗移栽机械的 结构特点,设计了烟叶挖穴施肥机.该机具主要适 用于烟苗移栽挖坑施肥作业,同时也能满足棉花, 蔬菜等作物作业需要. 1烟叶挖穴施肥机的结构 烟叶挖穴施肥机主要由机架,肥箱,悬挂机构, 传动装置,施肥装置,挖坑轮组,地轮及正时调整装 置,链轮张紧装置等组成(图1). 收稿日期:201l一0108 基金项目:农业科技成果转化资金项目(05EFN211100002);北京市科技计划项目(Z0005190040831) 作者简介:李宁,1983年生,女,河南开封人,硕士研究生,从事农业机械化工程方面的研究. 通讯作者:余泳昌,1955年生,男,河南开封人,教授. 河南农业大学第45卷 肥箱固定在机架后端横支撑上,用来装肥料,肥 箱下面安装外槽轮排肥器,排肥器由排肥轴带动,排 肥轴两端由轴承,轴承座固定在肥箱上,排肥器下边 安装凸轮穴施器,由链轮带动用来穴施肥料,机架后 端下方安装地轮,保证挖坑施肥机行进平稳,同时可 调整挖坑深度及大小,机架中间安装挖坑轮,挖坑轮 轴,挖坑轮上带有挖坑铲,在挖坑施肥机的自身重力 下使挖坑铲切人土壤,在拖拉机的拉动下,摆动挤压 形成坑穴.挖坑轮轴上安装链轮,链轮通过链条带动 后面的外槽轮排肥器和凸轮穴施器;外槽轮排肥器 及凸轮穴施器将肥料准确的排人坑穴中. 挖穴施肥机在拖拉机的牵引下,挖穴轮顺时针 转动,其外缘有6个挖坑铲,在机器的自重下,切人 土壤行进中挖坑,并挤压整平.同时挖坑轮通过挖 坑轴上链轮,链条传动驱动外槽轮式排肥器,外槽 均 轮排肥器控制每个穴坑的施肥量,将肥箱中肥料匀地排出,落入凸轮穴施器.凸轮穴施器通过链条 由排肥轴链轮带动进行工作,两者传动比均为2:1. 凸轮穴施器的功能是打开和关闭施肥管,将管内的 肥料准确地排入穴坑.正时调整机构,调整凸轮穴 施器在穴坑的上方时打开和关闭施肥管的时间.链 条张紧机构,防止链轮旋转地过程中链条因松动掉 链.保持链条有适当的张紧度.及地轮支撑下,沿水 平方向右行驶. 678 1.肥箱;2.外槽轮排肥器;3.输肥管及导管;4.凸轮排肥器;5.地 轮;6.正时调整机构;7.链轮张紧机构;8.地轮轴承座;9.机架: 1O.拖拉机悬挂机构;11.挖穴轮;l2.链条传动机构. 1.Fertilizercan;2.Outerflutedoffertilizerapparatus;3.Fertilizerdrill tubeandpipe;4.Camfertilizerapparatus;5.Landwheel;6.Timing adjusteradjuster;7.Tensionsprocketdevice;8.Landwheelbearing seat;9.Framework;】0.Traeterhitchequipment;11.Diggingwheel: 12.Sprocketstransmissionmechanism. 图l挖穴施肥机的结构 Fig.1Theschematicdiagramofdiggingfertilizer 2凸轮穴施器的设计 2.1凸轮穴施器的结构 凸轮穴施器的结构见图2.它由排肥驱动机 构,排肥执行机构,排肥管及固定架组成.排肥驱动 装置包括链轮,排肥凸轮,凸轮架组成;排肥执行机 构由凸形摇臂,排肥阀门及复位弹簧等.链轮,凸 I.固定架;2.施肥管;3.链轮;4.凸轮架;5.凸轮;6.凸形摇臂; 7.凸形摇臂销;8.复位弹簧;9.排肥阀门. I.Frisket;2.Fertilizationpipe;3.Chainwheel;4.Camholder;5. Cam;6.Umbonaterocker;7.Umbonaterocker-armrollerpin;8.Return ningspring;9.Fertilizervalve. 图2凸轮施肥器结构 Fig.2Thestructureofthecamfertilizingdevice 轮,凸形摇臂通过摇臂销安装在凸轮架上.复位弹 簧连接凸形摇臂和凸轮架,排肥阀门在弹簧的作用 力下堵死排肥管.排肥管与固定架焊接为一体.固 定架将凸轮穴施器牢牢固定在外槽轮排肥管的下 方. 2.2凸轮穴施器的工作原理 肥料从排肥箱中由外槽轮式排肥器均匀排出 落入下方的凸轮施肥器的施肥管中并积累,当排肥 阀门打开时肥料一块落下.链轮由挖坑轮带动顺时 针旋转带动排肥凸轮,凸形摇臂被凸轮凸轮驱动, 凸形摇臂克服复位弹簧的拉力下压顺时针摆动,排 肥阀门向下移动,施肥管打开种肥落入坑穴.挖坑 轮旋转1周挖6个坑,而凸轮轴旋转2周,凸轮轴 上有3个均布的凸轮,排肥管打开6次,排肥6次, 完成施肥. 3结果与分析 挖坑施肥机的工作质量主要与拖拉机行进速 度,烟苗施肥量,坑穴大小深度以及土壤状况有 关.只有通过挖坑施肥机进行机具田间作业性 能检测试验才能检验作业效果能否达到设计的技 术要求能否满足农艺条件.田间试验采用随机 区组设计,试验条件为试验烟垄高为200, 250mm,垄距为在1150,l250mm,穴距为100, 第4期李宁等:烟叶挖穴施肥机的研制447 120cm,穴深12,14cm.以加宽肥带表面平整无 杂草结块,挖坑施肥机与东方红,170拖拉机挂 接,作业速度为0.70.9m?s,肥料为钾肥.试 验结果见表1.由表1可知,所测情况和预期的设 计目标基本相符,各项技术指标都符合烟叶种植的 农艺要求.尤其施肥均匀度高,施肥直径大,精确度 高,稳定性好,开闭可靠,无漏肥现象,从而大大降 低了肥料浪费现象,提高了肥料利用率. 表1挖坑施肥机田间作业性能检测结果 Table1Measuredresultsoftheworkingperformance oftheself-designedtrenching-fertilizer 4结论 1)设计了一种适合于烟苗移栽的肥料穴施 器,设计新颖,实现精确施肥.节约肥料,提高肥 料的利用率,降低种植中肥料投入成本. 2)利用凸轮穴施器进行田间施肥试验表明, 该穴施肥装置性能良好,田间适应性较强,使用调 节方便.通过改变排肥驱动链条正时,可改变排肥 提前角,即调整施肥穴坑位置. 参考文献: 2 3 4 5 6 7 8 9 1O 史宏志,刘国顺,李群平.我国烟草规模经营的内容 形式及保障机制J.安徽农业科学, 2007,35(29):92959297. 王瑞新.烟草化学M.北京:中国农业出版社, 2003. 辛莉,陶静,张敬,等.2BJ一2型精密播种穴 施肥机的研制J.农业机械,2009(7):102103. 杜瑞成,刁培松,蔡善儒,等.覆膜穴播施肥联合作业 机械的研制J.农机化研究,2009,10(10):72 74. 胡志超,田立佳,彭宝良,等.变量技术在农业机械 上的应用J.农机化研究,2009,4(4):226229. 徐春光,刘志勇.