橡膠園開(kāi)溝機(jī)具的試制與試驗(yàn)

摘要橡膠園田間管理過(guò)程中施肥、壓青等農(nóng)藝需要開(kāi)溝或挖穴來(lái)輔助，該工作目前由人工或挖機(jī)完成，技術(shù)提升空間較大。該文闡述了一種簡(jiǎn)易開(kāi)溝機(jī)具的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作，可在橡膠園除草農(nóng)藝前進(jìn)行開(kāi)溝作業(yè)。試驗(yàn)結(jié)果表明，開(kāi)溝機(jī)具匹配55.161 8 kW（75馬力）拖拉機(jī)，開(kāi)溝深度達(dá)35 cm，生產(chǎn)率大于0.4 hm2/h，可有效提高生產(chǎn)效率和降低成本。

關(guān)鍵詞橡膠園；開(kāi)溝機(jī)具；試制；試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)S222.5+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）26-364-02

AbstractIn rubber plantation field management process， fertilization， green manuring agronomic need to ditch or hole to assist， the current work need artificial or digging machine to complete， technology upgrading a larger space. In this paper， the working principle and structure characteristics of a simple ditching machine are elaborated， the machine is simple in structure， easy to operate， in front of the rubber to weed the garden agronomic ditching. The results of the test show that： ditching implement supporting 55.161 8 kW tractor， ditching depth of 35 cm， productivity is greater than 0.4 hm2/h can effectively improve production efficiency and reduce cost.

Key words Rubber plantations； Ditching machines； Manufacture； Test

在天然橡膠生產(chǎn)周期中需要對(duì)橡膠園進(jìn)行施肥、壓青等管理，以滿足天然橡膠生長(zhǎng)需要，是橡膠樹(shù)速生、高產(chǎn)的重要措施。而當(dāng)前橡膠園管理機(jī)械化程度還處于較低的水平，目前橡膠園開(kāi)溝、施肥仍以手工作業(yè)為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高。隨著我國(guó)勞動(dòng)力不斷向城市轉(zhuǎn)移，愿意從事橡膠園管理的工人已越來(lái)越少，橡膠園面臨著沒(méi)人管的窘境，影響天然橡膠產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[1-3]。

對(duì)于已開(kāi)割橡膠樹(shù)每年需要進(jìn)行壓青、施肥，在停割后，先挖壓青溝，壓青溝深度約30～40 cm，再進(jìn)行撒肥和壓青，后覆土的模式進(jìn)行，在地勢(shì)較為平坦的橡膠園，少部分橡膠園利用鏵氏犁或挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)溝作業(yè)，人工輔助施肥，可一定程度上提高勞動(dòng)效率。但挖掘機(jī)作業(yè)，對(duì)橡膠樹(shù)根系損傷較重，由于機(jī)具重，對(duì)土壤壓實(shí)嚴(yán)重，影響橡膠樹(shù)生長(zhǎng)和生產(chǎn)，降低了天然橡膠種植業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而利用鏵氏犁開(kāi)溝，需要先進(jìn)行除草作業(yè)，以解決因雜草纏繞犁體而深度不夠的問(wèn)題，無(wú)形中增加了作業(yè)成本[4-9]，因此筆者設(shè)計(jì)出了一種橡膠園簡(jiǎn)易開(kāi)溝機(jī)具。

1 橡膠園開(kāi)溝機(jī)具的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 工作原理拖拉機(jī)行進(jìn)過(guò)程中通過(guò)1機(jī)架帶動(dòng)開(kāi)溝機(jī)具工作，當(dāng)7入土齒入土的同時(shí)，15切盤(pán)先接觸到地面，隨著入土深度的增加，15切盤(pán)作用于與7入土齒間隙的雜草上，切斷雜草，避免其纏繞于3犁體立柱上而增加開(kāi)溝阻力。7入土齒在6限位板的作用力下，與拖拉機(jī)下沉動(dòng)力配合，起到限制犁體無(wú)限制入土的作用，隨著拖拉機(jī)的行進(jìn)，7入土齒和6限位板起到松動(dòng)土壤的作用，4松土犁依靠其自身的角度，使得土壤沿兩邊排開(kāi)達(dá)到開(kāi)溝的目的。粘于15切盤(pán)上的雜草沿拖拉機(jī)行進(jìn)方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，被固定在8套桿上的14撥草稈撥離，以起到持續(xù)切割的作用。

1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)橡膠園開(kāi)溝機(jī)具由1.機(jī)架；2.犁體緊固裝置；3.犁體立柱；4.松土犁；5.加強(qiáng)筋；6.限位板；7.入土齒；8.套桿；9上限位銷(xiāo)；10緊固螺母；11卡位銷(xiāo)；12.套筒；13.下限位銷(xiāo)；14.撥草桿；15.切盤(pán)；16.松土梨角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；17.支撐桿等結(jié)構(gòu)組成（見(jiàn)圖1、2）。

由圖1可知，該裝置具有以下特點(diǎn)：

（1）開(kāi)溝犁通過(guò)2.犁體緊固裝置用螺栓緊固于1.機(jī)架上，方便拆卸和維修。

（2）3.犁體立柱、4.松土犁、5.加強(qiáng)筋、6.限位板、7.入土齒焊接于一體，4松土梨活頁(yè)銷(xiāo)焊接于3犁體立柱上后，可自由在60°角度范圍內(nèi)活動(dòng)，以滿足不同開(kāi)溝幅寬的需求。

（3）4松土梨銳角面上焊接有16.松土梨角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，16.松土梨角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上開(kāi)由若干個(gè)定位圓孔，通過(guò)與焊接于3.犁體立柱上的17.支撐桿配合使用，共同實(shí)現(xiàn)開(kāi)溝作業(yè)幅寬的調(diào)整。

（4）12套筒焊接于1.機(jī)架上，套筒上分別開(kāi)有1個(gè)限位孔和2個(gè)緊固螺紋孔。

（5）8套桿上開(kāi)有若干個(gè)限位孔，當(dāng)套在12.套筒中時(shí)，可通過(guò)銷(xiāo)完成定位，通過(guò)緊固螺母實(shí)現(xiàn)緊固作用。

（6）15.切盤(pán)為雙刃內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，可通過(guò)套桿上定位孔的作用調(diào)整與7.入土齒的水平間隙距離，同時(shí)14.撥草桿尾部接觸與切盤(pán)內(nèi)凹面，實(shí)現(xiàn)撥離雜草的作用。

2.1 開(kāi)溝犁的設(shè)計(jì)作業(yè)過(guò)程中，開(kāi)溝的目的可用于施肥、壓青或兩者兼顧，因此，對(duì)于不同的農(nóng)藝開(kāi)溝的深度和幅寬有不同的要求。該開(kāi)溝犁犁體立柱、松土犁、加強(qiáng)筋、限位板、入土齒焊接于一體，有效保證犁體的強(qiáng)度，松土犁采用活頁(yè)結(jié)構(gòu)焊接于犁體立柱上，并可在60°角度范圍內(nèi)活動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)不同開(kāi)溝幅寬的需求。

松土梨銳角面上焊接的松土梨角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，開(kāi)由若干個(gè)定位圓孔，通過(guò)與焊接于犁體立柱上的支撐桿配合使用，共同實(shí)現(xiàn)開(kāi)溝作業(yè)幅寬的調(diào)整和定位。

3.1 試驗(yàn)地選取2015年5月，課題組在廣東省國(guó)營(yíng)友好農(nóng)場(chǎng)橡膠基地進(jìn)行，選取地勢(shì)較平坦，雜草較茂盛且膠樹(shù)已開(kāi)割的地塊試驗(yàn)。

3.2 試驗(yàn)設(shè)備匹配55.161 8 kW拖拉機(jī)帶動(dòng)橡膠園開(kāi)溝機(jī)具進(jìn)行試驗(yàn)，配套的其他儀器設(shè)備有：鋼板尺、皮尺、計(jì)時(shí)器、紙筆以及拆裝維修工具等。

3.3 試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果拖拉機(jī)加滿油，三點(diǎn)懸掛橡膠園開(kāi)溝機(jī)具，待計(jì)時(shí)起即開(kāi)始開(kāi)溝作業(yè)：①機(jī)具作業(yè)過(guò)后，利用鋼板尺以等距布點(diǎn)法測(cè)量開(kāi)溝深度，以皮尺測(cè)量作業(yè)幅寬，計(jì)劃地塊作業(yè)完畢后停計(jì)時(shí)器；②依據(jù)前次作業(yè)效果，調(diào)整切盤(pán)離地高度，重復(fù)以上試驗(yàn)，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；③調(diào)整開(kāi)溝犁角度，重復(fù)以上試驗(yàn)，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；④試驗(yàn)結(jié)果觀測(cè)，數(shù)據(jù)比對(duì)分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)正常的橡膠園開(kāi)溝機(jī)具各參數(shù)測(cè)試如下：

配套動(dòng)力//kW55.161 8

開(kāi)溝深度//mm35～40

作業(yè)幅寬//mm25～45

生產(chǎn)率//hm2/h≥ 0.4

油耗//kg/hm2≤10

由該機(jī)具試驗(yàn)結(jié)果可知，匹配55.161 8 kW（75馬力）的拖拉機(jī)作業(yè)，整機(jī)無(wú)明顯震動(dòng)，拖拉機(jī)負(fù)荷平穩(wěn)，試驗(yàn)過(guò)程中，機(jī)具可較好的完成開(kāi)溝作業(yè)[10-14]。在該試驗(yàn)方案及操作流程下，機(jī)具測(cè)試數(shù)據(jù)表明，調(diào)整切盤(pán)的離地間隙，對(duì)開(kāi)溝深度和作業(yè)幅寬影響不明顯，但切割作用力發(fā)生變化；深松犁開(kāi)角增大時(shí)，機(jī)具負(fù)荷增大，且開(kāi)溝深度也有所下降。

4 結(jié)論

橡膠園開(kāi)溝機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆卸方便，易操作，在雜草叢生的橡膠園地況中進(jìn)行開(kāi)溝作業(yè)適應(yīng)性較好。該機(jī)具匹配55.161 8 kW（75馬力）功率拖拉機(jī)，開(kāi)溝深度可達(dá)35～40 cm，作業(yè)幅寬35～45 cm，生產(chǎn)率大于0.4 hm2/h，油耗小于10 kg/hm2，可有效提高生產(chǎn)效率和降低成本，達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。

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