果树枝条粉碎机械的研究现状与发展.pdf

第5 3 卷第1 2 期 V 0 1 5 3N o 1 2 农业装备与车辆工程 A G R I C U L T U R A LE Q U I P M E N T V E H I C L EE N G I N E E R I N G 2 0 1 5 年1 2 月 D e c e m b e r2 0 1 5 d o i 1 0 3 9 6 9 j is s n 1 6 7 3 3 1 4 2 2 0 1 5 1 2 0 1 2 果树枝条粉碎机械的研究现状与发展 杨叶 赵润良 7 5 0 0 2 1 宁夏回族自治区银川市宁夏工商职业技术学院机械工程系 摘要 分析了国内外目前发展比较成熟的枝条粉碎机械的原理和特点 总结了目前处于研究实验阶段的新型 枝条粉碎机械的种类 结构特点和使用场所等 通过对国内外枝条粉碎机械的对比 为果园枝条粉碎机械的发 展提出一些思考和建议 关键词 果树枝条 粉碎机械 研究现状 发展对策 中图分类号 2 2 4 4 文献标志码 A 文章编号 1 6 7 3 3 1 4 2 2 0 1 5 1 2 0 0 5 3 0 3 R e s e a r c hS t a t u sa n dD e v e l o p m e n tS t r a t e g yo fF r u itT r e eB r a n c h e sC r u s h in gM a c h in e r y Y a n gY e Z h a oR u n l ia n g D e p a r t m e n to fM e c h a n ic a lE n g in e e r in g N in g x iaV o c a t io n a la n dT e c h n ic a lC o U e g eo fI n d u s t r ya n dC o m m e r c e Y in c h u a nC it y N in g x iaH u iA u t o n o m o u sR e g io n7 5 0 0 2 1 C h in a A b s t r a c t T h isp a p e ra n a l y z e st h ep r in c ip l ea n dc h a r a c t e r is t ic so fw e l l d e v e l o p e d b r a n c h e sc r u s h in gm a c h in e r ya th o m ea n d a b r o a d I ts u m m a r iz e st h et y p e s s t r u c t u r a lc h a r a c t e r is t ic sa n du s ep l a c e so ft h en e wt y p eb r a n c hg r in d e ra tr e s e a r c ht e s ts t a g e B yc o n t r a s tt ot h ed o m e s t ica n df o r e ig nb r a n c h e so fc r u s h in gm a c h in e r y itp u t sf o r w a r ds o m et h o u g h t sa n ds u g g e s t io n sf o ro 卜 c h a r d sb r a n c hc r u s h in gm a c h in e r y K e yw o r d s f r u itt r e eb r a n c h e s c r u s h in gm a c h in e r y r e s e a r c hs t a t u s d e v e l o p m e n ts t r a t e g y 0 引言 械研发人员提供参考 自1 9 9 3 年以来 我们国家就已经是世界上第 一果品生产大国 n 到2 0 0 7 年 全国水果面积达到 10 4 6 7 万h m 2 每年由于修枝剪叶和果树更新换 代产生的残枝量可高达8 0 0 多万t 田 然而 现在的果园大都将每年修剪下的枝条 烧掉或者堆弃 每年人们不仅从果园带走大量的 果品 而且还带走了大量的枝条 造成了资源浪费 和环境污染 因此 把废弃的枝条进行粉碎再利用 是解决上述问题的有效途径 3 1 枝条的利用途径有枝条还园 气化技术 液化 技术 发电技术 香菇种植和做固体成型燃料等 2 1 无论哪一种利用途径都必须经过粉碎加工环节进 行预处理 枝条才能有效利用 所以果树枝条粉碎 技术和粉碎机械的发展程度是影响果园枝条有效 利用的重要因素 因此 很有必要了解国内外果树 枝条粉碎技术和枝条粉碎机械的发展现状 为各 种不同类型和规模果园的粉碎机的选用和粉碎机 基金项目 宁夏工商职业技术学院院级科研项目 家庭小型果树 枝条粉碎机设计与研制 G S 2 0 1 3 0 3 收稿日期 2 0 1 5 0 8 2 1修回E l 期 2 0 1 5 0 8 3 0 1 国内外比较成熟的粉碎机械研究现状 1 1 国外比较成熟的枝条粉碎机械 粉碎机的研制在国内外已有几十年的历史 国 外在树枝粉碎机方面的研究起步较早 技术比较成 熟 但主要是针对园林和街道的树木修剪下来的树 枝的粉碎 主要代表有以下几个国家的产品 美国b e a r c a t 公司生产的牵引式树枝粉碎机 采用2 0 1 0 0H P 1 5 1 0 0k W 大功率发动机 生 产效率更高 粉碎树枝的粗细范围大 机体振动 小 工作性能比较稳定 驱动功率4 5k W t 4 1 美国威 猛公司生产了立式生物质粉碎机和卧式生物质粉 碎机 粉碎生物质时 可以针对粉碎对象选择 该 机机型庞大 使用成本较高 5 1 日本松本产业公司研制的K F 一1 5 0 A 型树枝 条粉碎机 其特点是利用了滚筒式切刀及独特的 高速破碎方式 采用新型喂料方式可将废树枝粉 碎成为粒度约2m m 的颗粒 安全高效 操作维护 方便 处理能力为3m 3 h 日本小松株式会社研 制的S R 3 0 0 0 1 树枝切碎机 该机采取切削刀片 和破碎刀片相组合 其有效切削树枝最大直径可 农业装备与车辆工程 2 0 1 5 正 达1 7 0m m 6 1 德国H e iz o m a t 公司推出的H M 系列移动式 树枝切碎机 功率可达3 0 0k W 采用柴油发动机 作为动力源 切碎的木料最大直径达8 0 0m m q 荷兰威尔德多功能粉碎机 使用一个转子带两 个飞刀 转子经过精密动平衡测试 工作稳定性高 自动进料 可轻松将5 8 5e m 的树枝卷人并粉碎 整机移动灵活 拆卸方便 坚固耐用1 7 此外还有意 大利G B S 公司生产的M S V l 2 0 2 5 立式粉碎设备 澳大利亚生产的R O V E R 系列粉碎机 瑞典布鲁克 斯公司的8 0 5 C T E C O 型移动式树枝切碎机 总体来说 国外进口的枝条粉碎机价格比较 昂贵 使用过程中设备的维修费用高 零部件的更 换也不方便 不利于大面积推广和应用 1 2 国内比较成熟的枝条粉碎机械 国内粉碎机的研制已有几十年的历史 主要 集中在饲料粉碎和农作物秸秆切碎等方面 8 1 目前 国内不少科研院所和厂家向市场推出了不同型号 的树枝粉碎机 几款比较成熟的产品如下 由北京市农机鉴定推广站研制开发的S F J 一 8 0 型树枝粉碎机 该机以汽油机为动力 优点是 体积小 转移灵活 加工范围大 可将直径7 5m m 以下的废枝条加工5 2 5m m 长的木屑 9 南京农业机械化研究所研制的N Z F l 0 0 A I A 2 型枝条粉碎机 该机动力源自拖拉机动力输出轴 生产能力为12 0 0k g C h 最大切削直径1 0 0m m 粉 碎颗粒较粗f 砌 北京顺诚明星农牧机械厂生产的S C 一6 5 型 小型汽油树枝粉碎机 配套动力6 5H P 汽油发动 机 最大切削直径7 0m m 1 1 l 河南厚瑞机械设备有限公司9 F Q 一1 0 0 0 型自 动饲料粉碎机 由削屑装置 粉碎装置和风机组 成 电机功率4 5k W 生产效率30 0 0 40 0 0k g l 以上几种粉碎机主要是大功率粉碎机 切削 的树枝直径也比较大 不适合小型个体果园的使 用和推广 另外 由河北邢台市长凯机械制造厂开发的 C K 6 1 2 0 D 树枝粉碎机 在原有C K 6 1 2 0 的基础上 将柴油发动机换成电机 可粉碎直径在2 0c m 以 内的任何树枝 o l 河南西峡县农机局研制的新型枝条粉碎机 解决了袋料香菇生产中直径3c m 以下枝条不能 粉碎的难题 该机主要由电动机 粉碎刀盘 喂料 筒三部分组成 工作时 把直径3c m 以下的枝条 粉碎成为生产袋料香菇的原料 工作效率为9 0 0 10 0 0k g 脚习 伊春林科院为粉碎林区藤条灌木研制的一种 F S 型小型枝条粉碎机 该机通过对藤条灌木的粉 碎为生产食用菌培养基提供原料 其特点是功率 小 结构简单 移动方便 不适合较硬较粗的树枝 粉碎啕 以上几种粉碎机是小型粉碎机 粉碎的枝条 直径比较小 动力来源主要是电动机 特别适用于 场问固定地点的作业 不适合果园修剪枝条比较 分散的移动作业方式 2 国内处于研发阶段的果园枝条粉碎机械 的现状 近几年 国内的科研机构和高校科研人员不 断地研究开发了一些新的果树枝条粉碎机 主要 机型有几下几种 中国农业机械化科学研究院的赵俊等人研制 了一种移动式树枝粉碎机 具有自适应强制液压喂 人装置 鼓式切碎装置 电控系统等 该设备最大树 枝切碎直径可达2 5 0m m 该粉碎机系统复杂 机型 较大 需要拖拉机等牵引机械 1 3 1 河北农业大学杨彩娟等人设计了一种枝条处 理机 动力来源为拖拉机动力底盘 整机由动力底 盘 传动系统 壳体 进料口 粉碎装置 排料管等 组成 该机适合在果园现场移动作业 2 1 2 0 1 4 年南京农业机械化研究所研制了一种 优质枝条粉碎机 动力来源为拖拉机动力输轴 浮 动式自动喂料系统采用全机械传动形式 不仅可 实现枝条的自动喂料 而且在卡料时还可反转退 料1 1 4 该机没有详细的结构原理资料 南京农业大学贺亮等人研制了低噪音树枝粉 碎机 该树枝粉碎机能够粉碎最大直径达8 0m m 的树枝 在满负荷工作时处理树枝的能力不低于 8 0 0k s h 工作时的最大噪音在8 0d B 以下 解决 了传统树枝粉碎机在粉碎作业中噪音大 能耗高 适应性不广等问题旧 华中农业大学夏雄等人设计了一种厚锤片单 通道喂料辊喂料 非重复式粉碎的可移动小型树 枝粉碎机 该机主要由牵引扶手架 汽油机 V 带 第5 3 卷第1 2 期 杨叶等 果树枝条粉碎机械的研究现状与发展 5 5 传动装置 机架 喂料装置 粉碎室箱体和行走轮 等组成 该机移动灵活 非常适合在小型果园移动 作业 1 6 1 3 目前国产果园枝条粉碎机械存在的问题 和特点 综上所述 我国现有的枝条粉碎机械的类型 特点 性能等方面存在较大的差异 大型粉碎机普遍存在系统复杂 性能不稳定 噪声大 造价成本高等特点 而我国果园生产主要 是分户管理 生产规模小 规范程度低的小农经济 式的种植方式 存在行距过窄和行头过小的问题 严重制约了果园大型机械的发展旧 不利于大型 粉碎机大面积的推广和使用 小型粉碎机的种类也比较少 动力源为电动 机的多见 电动机供电大多数需要固定场所 不方 便移动作业 而果园的修剪枝条比较分散 需要粉 碎机移动作业 不利于在果园推广和使用 动力源 为拖拉机和汽油机 柴油机的也有研究 这样就解 决了粉碎机械的移动问题 但是这方面的研究还 很少 技术上也不成熟 目前果园急需一种小型的 可移动作业的成本低廉的果园枝条粉碎机的应用 和推广 4 果树枝条粉碎机械发展对策及建议 4 1 加强对果园机械研究的政策支持 首先 在各省市各类科技攻关计划 农业科技 成果转化资金 各级各类科研机构的涉农科研项 目中 都应充分考虑果园机械化技术与装备的立 项 为果园机械的发展营造一个良好的外部环境 4 2 加大对果园机械研究的科研投入 其次 要加大果园粉碎机械研发投入 果园粉 碎机械创新要求高 难度大 不容易产业化 所以 加大研发投资力度 同时提高企业参与度 如设立 专项资金补贴生产厂家和果农等 促进果园机械 的推广和应用 4 3 针对性的研究适应我国果园的粉碎机械 第三 针对我国果园小农经济式的种植方式 分户管理 生产规模小 规范程度低 树冠大 行间 距小等特点 研发一些轻巧灵活 方便在行间移动 作业 适用不同地形的低噪音粉碎机械迫在眉睫 参考文献 l 我国水果种植面积和产量双居世界第一 J 中国农业信息快 讯 2 0 0 0 9 3 9 2 扬彩娟 果园修剪枝条处理工艺及机械研究 D 保定 河北农 业大学 2 0 1 3 3 l 刘洪杰 刘俊峰 李建平 果园修剪树枝综合利用技术 J 农机 化研究 2 0 11 2 2 1 8 2 2 1 4 钱春华 桑枝削片粉碎机三维设计与结构分析的研粗D 南 京 南京林业大学 2 0 0 6 5 5张磊磊 树枝粉碎机切削刀片的仿生设计及试验分析 D 长 春 吉林大学 2 0 1 5 6 6夏雄 小型可移动式树枝粉碎机关键部件的研究 D 武汉 华中农业大学 2 0 1 4 7 荷兰威尔德树枝粉碎机 E B O L h t t p c h in a m a k e p o l o c o r n p r o d u c t d e