高地隙自走式

2024-05-20

高地隙自走式（共7篇）

高地隙自走式篇1

近年来, 随着劳动力价格的不断提高, 茶园除草、中耕、植保、施肥、采茶等管理成本在茶叶生产成本中所占比例越来越大。由于茶树有一定高度而且行间距较小, 茶园管理一直难以真正实现机械化。现有植保、采茶机械往往以人工背负进入茶园操作, 劳动强度较大。中耕、除草机械也只能是小型窄幅机械进入茶树单行作业, 生产效率低。市场上对功率大、效率高、劳动强度低的先进茶园管理机械的呼声越来越高。

在国家茶叶产业技术体系茶园机械岗位专家、农业部南京农业机械化研究所特色经济作物装备中心主任肖宏儒研究员的带领下, 经过近两年的刻苦攻关, 在解决动力传递、跨距调节及操控系统等一系列设计问题后, 终于将国内唯一横跨茶棚的高地隙履带自走式茶园管理机研制成功。2010年7月16日, 随着该设备最后一批性能试验数据测定工作的进行, 主体研发工作已经完成, 首次在国内实现了横跨茶棚驶入狭窄的茶行间进行作业, 大幅降低了操作人员的劳动强度, 改变了传统修剪、植保、中耕、机具由人工抬入田间进行作业的状态。经江苏省几大茶场试用, 获得业内专家和茶场用户的高度评价。该设备的研发成功, 使我国在茶园管理机械研究开发方面取得重大突破, 填补了国内在大功率、多功能茶园管理机械方面的研究空白。该设备推广后, 将有效改变国内茶园机械化管理方面的现状, 推动我国茶园管理机械化技术进步。

高地隙履带自走式茶园管理机及配套机具全部采用高效传动方式, 解决了一系列动力传递难题。操控方式采用人性化设计, 操作方便, 驾驶舒适。该设备具有如下特点:

1.动力传递采用全液压柔性传递技术, 变传统农业机械的刚性传动为柔性传动。

2.行走系统和配套机具均采用无级变速技术, 确保操作方便、灵活, 设备工作性能稳定、可靠。

3.实现地隙高度和作业幅宽的变量调整, 满足不同茶树高度和不同行宽的作业要求, 适应不同种植模式的茶区使用。

4.采用动力与机具直联驱动结构, 机具复式作业, 结构简单, 操作方便, 可一次完成多种作业任务, 实现了一机多能、省工节本的目标。

5.采用复合接口技术, 通过简单拆卸和安装, 可携带采茶、修剪、植保、中耕、施肥等机械, 该机可以作为茶园多种管理作业高地隙通用平台。

6.采用无污染或少污染技术, 使茶园作业机械满足无公害茶园建设的要求。

高地隙自走式烟草打顶车底盘设计篇2

我国烟草打顶机械还处于相对落后的阶段,在一些烟草种植示范园区中仅有的作业机械也是引进的国外产品,本土化的作业机械更是处于空白[1]。目前报道的山东农业大学机械与电子工程学院王金星、张晓辉和马利强等人发明的烟草打顶消毒联合作业装置也还处于试验阶段。在国外由于劳动力费用的增加和科学技术水平的提高,以美国为首的西方发达国家率先对烟叶生产机械化进行了研究,在20世纪60年代基本实现了全程机械化。其中,美国、加拿大及欧洲国家主要研制和应用大型装备,且向大型、多能、高速、宽幅、精准和机电液一体化方向发展。这些发达国家已实现了烟草打顶、抑芽和烟叶采收的机械化联合作业,并已有定型产品[2]。

近年来,在国家富农和扩大对农机购置补贴的政策下,烟农渴望实现烟草种植机械化,以提高生产效率,增加收入。此时购置国外烟草作业机械不失为一种选择,但是外国烟草作业机械大都价格昂贵,在国内也只有一些大型的烟草种植示范园区有能力购买,而且外国烟草作业机械在实际应用时不一定与我国的烟草种植国情相符,所以不被我国广大烟草种植户所接受。因此,开发本土化的烟草打顶机械势在必行,正是在这种形式下,笔者承担了与中国烟草总公司项目中的子项目—高地隙自走动力装备的研制,即烟草打顶车底盘的研制。

1 烟草打顶车总体结构和相应参数

1.1 总体结构

为了既满足烟草机械化作业要求,又不给烟叶带来损伤,设计了一种高地隙,操作驾驶完全在烟草上方,机架跨在烟垄上进行机械化作业的全液压传动和控制的高地隙自走式烟草打顶车[3]。烟草打顶车车体支架由方钢、角钢、板材等焊接而成,总体结构如图1所示。

1.2 主要参数

根据用户使用要求,设计的烟草打顶车有以下主要参数:

打顶车跨距/mm:2300

轴距/mm:3100

打顶车离地间隙/mm:1750

可调节间隙/mm:450

前轮、后轮直径/mm:900

打顶车系统总功率/kW:58.065

打顶车最大行驶速度/km·h-1:17

转向缸伸展速度/m·s-1:0.1

2 底盘液压驱动系统设计

由于传统机械式动力机械结构复杂、传递级数多、设备体积大,不适合烟草打顶作业要求;而液压传动系统具有液压元件体积小、质量轻、结构紧凑、布置灵活、传动平稳等优点。因此,在对烟草生产机械化的关键设备进行技术攻关的过程中,烟草作业机械化中的液压驱动成为亟需解决的问题,如何实现烟草机械的全液压驱动成为实现烟草生产机械化的关键。

该设计采用开式静液压传动回路。所谓静液压传动是把原动机输人的机械能(转速和转矩)通过液压泵转化为液压能(流量和压力),再由液压马达将液压能重新转化为机械能(转速和转矩),并对外输出能量的一种传动方式[4]。所谓开式液压回路,主要指液压泵从油箱吸油、经排油口送至马达进油口、再经马达排油口回油箱的液压回路[5]。

2.1 液压行走回路

液压行走回路包括负感变量泵、减压供油阀、手动定位先导阀、液控单路阀、溢流阀、行走马达、进油滤油器、散热器、回油滤油器以及油箱等。液控单路阀的两个控制口通过管路与手动定位先导阀相连,两输出口通过管路与行走马达相连,手动定位先导阀的进油口通过管路与减压供油阀的出油口相连,装置如图2所示。

液压行走系统的工作原理为:参照图3,手动定位先导阀首先处于中位,则液控单路阀两控制油口a,b口的液压油回油箱,液控单路阀的阀芯处于中位,打顶车停车。打顶车柴油机起动后,从负感变量泵到液控单路阀的液压油经溢流阀回油箱,此时系统压力为溢流阀的设定压力,其压力为保证手动先导阀可以动作的最低压力。若操作手动定位先导阀的手柄,经减压供油阀的液压油通过手动定位先导阀进入液控单路阀的控制油口a或口b,液控单路阀阀芯动作,此时液压油经液控单路阀进入行走马达,驱动行走马达转动。手动定位先导阀手柄锁定在不同角度可以使液控单路阀的阀芯处于不同的位置,从而控制通过液控单路阀的液压油的流向和流量,进而控制行走马达的转向和转速,若再配合以打顶车柴油机油门大小的变化就可以实现打顶车行驶速度的无级控制。进油滤油器起进油滤油功能,回油滤油器起回油滤油功能,散热器起液压油散热功能。

1.进油滤油器 2.回油滤油器 3.散热器4.溢流阀 5.行走马达 6.液控单路阀 7.手动定位先导阀8.减压供油阀 9.油箱 10.负感变量泵

1.负感变量泵 2.减压供油阀3.手动定位先导阀 4.液控单路阀 5.溢流阀 6.行走马达7.进油滤油器 8.散热器 9.回油滤油器 10.油箱

2.2 液压转向回路

液压转向回路包括通轴串联的齿轮泵、单路稳定分流阀、带FK阀块的转向器、转向油缸和溢流阀等。单路稳定分流阀进油口通过管路与齿轮泵相连,两出口通过管路分别与转向器、打顶车悬挂系统相连,如图4所示。液压转向回路工作原理为:参照图4,打顶车柴油机起动后,单路稳定分流阀把齿轮泵出口液压油一部分以稳定的流量提供给带FK阀块的转向器,通过方向盘操作转向器,液压油进入转向油缸,从而实现打顶车转向。

1.齿轮泵 2.单稳阀 3. FK阀块 4.转向器5.转向油缸 6.溢流阀 7.滤油器 8.油箱

2.3 打顶车悬挂系统液压回路

行驶、转向是烟草打顶车最基本的功能,为了能够进行烟草打顶作业及其他作业,如喷药、采收等,就必须在打顶车上悬挂相应作业机具。设计中采用具有O型中位机能的多路阀以顺序单动作和并联的方式组合来控制相应悬挂机具,如图5所示。打顶车悬挂系统液压回路的工作原理为:参照图5,当悬挂机具都处于非作业状态时,由单路稳定分流阀的一部分液压油通过多路阀直接回油箱,实现系统卸荷;操作多路手柄可以实现相应机具的作业,但机具作业有一定的执行优先顺序。当悬挂系统如图5连接时,其优先执行顺序为:打顶升降>喷药升降>喷药展开>打顶=喷药=其他悬挂。即进行悬挂机具升降、展开操作时无法烟草打顶、喷药作业,只有在完成机具升降或展开操作时才可进行烟草打顶、喷药作业。烟草打顶、喷药作业可以单独执行,也可同时执行。

3 结论

1)根据要求设计出一种跨烟垄、高离地间隙的烟草打顶车底盘支架,所有设备置于支架之上。该底盘采用全液压传动与控制,有效地减小了打顶车体积和质量。

2)烟草打顶车通用底盘能配套烟草作业机具,通过悬挂打顶、喷药、采收等机具可以实现不同的烟草作业,达到一机多用的目的。

3)该车液压系统操控方便、故障率低、便于维护、成本较低,适合在烟草生产示范园区及烟草种植大户中推广。

参考文献

[1]宋涛,张晓辉,马敏,等.烟草打顶机械化技术及应用现状[J].农机化研究,2010,32(6):233-236.

[2]马利强,王金星.烟草打顶消毒联合作业装置的设计[J].农机化研究,2010,32(5):136-138,142.

[3]王中玉,肖宏儒,丁为民,等.履带自走式高地隙茶园管理机液压系统设计[J].中国农机化,2010(5):72-75.

[4]关景泰,孔蓓蓓,刘钊.开式静液压传动在电动叉车上的应用[J].起重运输机械,2002(8):43-45.

高地隙自走式篇3

1.底盘机架2.驾驶室3.药箱固定架4.药箱5.喷雾分配器6.喷杆7.液泵8.发动机9.喷杆悬挂10.爬梯11.行走轮

黑龙江省农垦科学院农业工程研究所和黑龙江索伦农机制造有限公司共同研制的3GC-18型自走式高地隙植保机, 解决了大田作物生长期田间管理的需要, 尤其是玉米等高杆作物田间机械进地难的问题。

1 整机结构及工作原理

该机主要由动力系统、行走和转向系统、液压系统和喷雾系统等组成, 整机结构见图1。动力系统采用两路分流的方式, 发动机动力分两路, 一路经皮带轮传递至主变速箱, 然后传给前差速器和后差速器, 另一路传给副变速箱, 经齿轮箱传至PTO, 见图2。

该机采用静液压四轮驱动, 四轮转向。一般性的作业和行走采用前轮转向, 四轮转向可使最小转弯半径达到3m。

液压系统分两路, 一路经过溢流阀通往控制转向的换向阀组合, 另一路通往控制作业机具升降的升降阀组合, 实现液压动力转向和悬挂装置的液压升降, 见图3。

喷雾系统是通过驱动液泵, 将药箱内的药液吸入后增压, 输送至安装在喷杆上的喷头雾化。喷杆与高地隙自走式底盘悬挂, 采用平行四边形升降机构, 调整高度40~350cm, 喷杆长度18m, 防漂移喷嘴, 间距50cm。

2 设计计算及主要技术参数

该机作业时的有效幅宽由下式估算:

式中:B———有效作业幅宽 (m) ;

Ws———生产率 (hm2/h) , 由 (2) 式确定;

v———平均作业速度 (km/h) 。

式中:Db———防治中不宜作业的天数;

Df———防治期天数;

H———每天作业小时数;

ηs———作业时间利用系数;

A———设计机具承担防治作业面积 (hm2) 。

药箱容积按下式估算:

式中:Δ———药箱有效容积 (L) ;

Q———常用喷量 (L/min) , 由 (4) 式确定;

L———喷完一箱药经济的工作行程 (m) ;

v———机器作业速度 (km/h) 。

喷头的喷量按下式计算:

式中:fc———喷孔截面积 (mm2) ;

P———药液进入喷头的压力 (kPa) ;

ζ———流量系数, 当喷孔直径为1.13~2.24mm时, ζ为0.161~0.467。

经设计计算, 该机作业幅宽确定为18m, 药箱容量1500L, 配套动力为73.5kW, 离地间隙1.7m, 轮距2.6m, 行走速度36km/h。

3 结论

高地隙自走式篇4

通过引进研学意大利博格公司 ( BARGAM S. P. A.ITALIA S. p. A. ITALIA) 的具有世界领先水平的超高地隙自走式喷杆喷雾机, 结合我国旱作农业地区的自然条件及农艺特点, 研究开发超高地隙自走式喷杆喷雾机, 填补我国目前在高秆作物施药装备方面的空白, 提高我国农业施药设备的技术水平。该机具有可变超高地隙 ( 喷头离地间隙最高可达4. 3 m、底盘离地间隙最高可达3. 1 m) 、无级液压调整轮距、智能化操控、气流辅助喷雾等技术特点, 能对玉米、大豆、小麦、马铃薯、棉花、烟草等各种农作物实施高效、精准、低污染的植保喷雾作业, 尤其适用于玉米等高秆作物生长中后期的病虫害防治。

1 引进技术背景

我国是农药生产和使用大国, 有常用农药近200种, 每年产销农药制剂达100 万t, 加水混拌后至少有1 亿吨药液喷洒到农田中。目前, 常见的施药机械主要是小型背负式喷雾器, 年产量高达800 万~ 1000 万台 ( 社会保有量1 亿台) , 占国内植保机械市场份额的80% , 担负着全国农业病虫草害防治面积的70% 。其次是小型机动喷雾机 ( 社会保有量约4. 2 万台) , 绝大多数由中小企业或农村手工作坊生产, 结构比较简单, 无压力调节装置, 这些喷雾设备功能单一, 通常采用大容量和大雾滴施药, 喷雾量大, 喷雾均匀性差, 跑、冒、滴、漏现象严重, 作业效率低、农药利用率不足30% , 远低于发达国家50% 的平均水平, 大部分农药流失到环境中, 造成了严重的环境污染, 经常发生人畜中毒现象。据报道, 我国每年因农药和药械使用不当造成的人畜中毒伤亡事故高达10 万人次左右。我国常见的施药设备和作业情况如下图。

近年来, 我国在农业施药技术方面开展了较为深入的研究, 取得了一批具有自主知识产权的先进技术成果, 如农业部南京农业机械化研究所开发的背负式机动均匀雾喷雾机、3WZP150 小型自走式防飘喷杆喷雾机等; 中国农业机械化科学研究院和现代农装科技股份有限公司研制的3WZG系列高地隙自走式喷杆喷雾机、3WQX系列风幕式喷杆喷雾机; 黑龙江省农业机械工程科学研究院研发的3WF - 1000 系列高效低污染防漂移喷雾机、3WF - 1800 系列高效低污染防漂移喷雾机和3WQF - 4000 系列宽幅精准牵引式喷雾机等。这些喷雾机中, 很多采用了喷杆自动悬浮平衡技术、气流辅助高穿透性喷雾技术、恒压回水技术等先进技术, 整体技术达到了20 世纪80 /90 年代国际先进水平。这些施药设备最大的缺点是地隙小 ( 一般都小于1. 5 m) , 无法适应玉米等高秆作物中后期植保喷雾作业的要求。

目前, 国内少数几家农机企业研制了简易型高秆作物喷杆式喷雾机, 如北京丰茂植保机械有限公司生产的3WX - 280G型自走式高秆作物喷杆喷雾机, 最高地隙可达2. 5 m以上, 可用于玉米等高秆作物中后期植保喷雾作业。但该机结构比较简单, 药箱容积小, 无压力调节和行走减震机构, 作业速度慢 ( 一般小于4 km / h) , 因而工作稳定性差, 作业效率低、效果差。特别是没有驾驶室或驾驶室不是全封闭的, 操作者工作条件十分恶劣, 缺乏有效的保护, 极容易发生中毒现象。

航空施药作业具有效率高、速度快、适宜大面积集中作业等优点, 但也有明显的缺点: 一是航空植保机械价格高, 并需建设机场等配套设施, 运营成本高; 二是航空植保机械仅适合在有统一种植规划的垦区大地块上集中作业, 而农村一家一户地块小、种植作物不同, 无法统一进行航空施药作业; 三是航空植保机械受风力风向等因素影响较大, 喷洒均匀性较差, 容易造成重喷和漏喷, 多用于草原灭蝗、森林治虫等大面积病虫害防治。

2012 年7 月中旬到8 月下旬, 华北及东北地区大面积爆发玉米粘虫灾害, 而我国当前拥有的施药设备包括: 小型背负式喷雾器、喷杆式喷雾机、航空施药设备都有各自明显的缺点, 无法胜任在玉米生长中后期大规模爆发病虫害时快速、安全、有效进行施药作业的任务。因此, 我国当前急需一种安全、高效并且具有超高地隙能在玉米等高秆作物生长中后期进地施药作业的新型施药设备。

2 引进技术先进性

该机具有最高3. 1 m的可变超高地隙, 能够保证在玉米等高秆作物的生长期全程都能进地进行施药作业; 无级液压轮距调整可在行进间调整轮距 ( 1. 8 ~3. 1 m) , 非常适合我国这种纬度跨度比较大、玉米种植农艺比较复杂、行距种类较多的状况。全液压驱动和操控使用方便, 操作准确; 集成电子监测控制系统能实现精准喷雾, 显著提高了作业质量; 气流辅助助喷雾系统减小了喷雾过程中的漂移, 提高了雾滴的穿透性, 使雾滴能够到达高秆作物下层茎叶, 提高了农药有效利用率; 带有空调和滤芯的驾驶室, 可以保证施药过程中操作人员的安全。四轮驱动, 作业时整机通过性好, 稳定性好, 具有优良的爬坡能力, 地形适应性强; 喷杆架电子调平装置能够保证喷杆架与地面保持平行, 提高了喷雾机在各种地形条件下喷雾的均匀性; 引进机型所具有的多项先进技术是当前我国农业施药设备所不具备的。

3 引进技术必要性

长期以来, 我国有关植保的研究大多集中于农药本身, 对施药机械和施药方法的研究开发很少。我国目前使用的主要施药机械还都是小型背负式喷雾器和少量的喷杆式喷雾机, 品种单一, 机型不全, 技术落后, 作业效率低, 安全性差。没有一种适合玉米等高秆作物生长中后期施药作业的机型, 导致玉米等高秆作物生长中后期爆发病虫草害每年所造成的损失达总产量的5% ~ 10% 。究其原因, 主要是现有喷杆式喷雾机地隙较低。悬挂式、牵引式喷杆喷雾机受配套动力地隙所限, 不可能大幅提高。现有高架自走式喷杆喷雾机地隙也都在1. 1 ~ 1. 5 m之间, 在我国尤其是东北地区玉米后期高度都在3 m以上, 青贮玉米甚至能到4 m多, 现有的喷杆式喷雾机因地隙低而无法进地作业。

我们将引进的超高地隙自走式喷杆喷雾机地隙可通过液压调整, 最高地隙可达3. 1 m, 喷杆高度最高可达4. 3 m, 能够在玉米等高秆作物生长期全程正常进地作业, 能够完全解决我国在玉米等高秆农作物生长中后期没有合适的施药设备的问题, 是我国农民和农业生产急需的机型。

4 机具的优势及创新

通过消化吸收国外先进的农业施药技术和先进装备, 结合我国实际情况进行如下创新工作:

引进意大利博格 ( BARGAM S. P. A. ITALIA) 公司HORSE HS 3000 型自走式喷杆喷雾机, 通过研学先进的精准喷雾施药技术, 结合我国旱作地区的自然条件、农艺特点, 研制超高地隙自走式喷杆喷雾机, 可实施高效、精准、低污染植保喷雾作业。

4. 1 可变超高地隙

驾驶室高度可调, 在运输或矮杆作物施药作业时, 驾驶室保持较低的高度。在玉米等高秆作物生长中后期施药作业时, 通过液压装置能够将驾驶室提高到适当高度。药箱等部件经过精心设计, 具有较窄的宽度, 可以保证在我国现有农艺要求下作业时不会刮伤作物。喷雾机最高地隙能达到3. 1 m, 从而满足高秆作物作业要求。

4. 2 轮距液压无级调整机构

轮距在行进间可进行无级液压调整, 调整范围为 ( 1. 7 ~ 3. 0 m) , 能够满足我国目前绝大多数农作物施药作业时对进地机械轮距的要求。

4. 3 智能化控制系统

可以让所有功能通过一个在拖拉机驾驶室内的电子控制器来控制, 能使压力精确地调整, 通过电磁阀可迅速地开关等压分路阀, 压力显示由压力计或数显来实现, 可全自动调整预先设定的施药量。采用参数模糊自整定控制器, 该系统可保证植保所需的喷雾量随配套动力前进速度变化而变化, 既可达到农药的节本增效, 又可满足农药喷雾量的要求。

4. 4 实现多方向缓冲的性能

先进的传感器控制技术和电子平衡调节机构可以等距离喷药, 喷洒过程中稳定性好, 喷杆前后、上下的角度偏移量小于2% , 与传统喷雾机喷杆相比实现了多方向的缓冲, 减轻了喷雾作业时喷杆剧烈震动摇摆导致喷头雾形紊乱而造成的沿喷杆方向喷雾均匀性急剧下降的问题。

5 推广前景

超高地隙自走式喷杆喷雾机彻底解决了我国喷杆式喷雾机在玉米等高秆作物生长中后期因地隙低而无法进地作业的难题, 添补我国在超高地隙自走式喷杆喷雾机领域的空白。其所具有的可调超高地隙、轮距液压无级调整、全液压驱动、全电子智能化操控、气流辅助喷雾技术、同步精量喷雾技术等先进技术将使我国真正具备研发具有世界先进水平喷杆式喷雾机的能力, 为我国农业病虫草害防治提供能够在作物生长期全程进行防治作业的现代化施药设备。该机将因其先进性、高适应性、安全性以及较高的作业效率而具有广阔的市场前景。

从玉米这一单一作物来看, 我国2012 年玉米种植面积为3500 万hm2, 如其中50% 需超高地隙自走式喷杆喷雾机进行农药喷洒作业, 按一台喷雾机每年工作300 h, 作业面积3000 hm2计算, 需1. 17 万台。马铃薯、棉花、烟草等其它作物对先进的喷杆式喷雾机也有很大需求。

6 预期效益

2013 年引进一台意大利博格 ( BARGAM S. P. A.ITALIA) 公司生产的HORSE HS 3000 型自走式喷雾机。通过研学, 系统地掌握国外先进的喷雾机设计理论、方法以及先进的制造工艺, 掌握使用、维修与保养要素。结合我国旱作农业地区的自然条件、农艺特点及用户的经济状况以及我国现有施药设备的现状、特点, 开发出适合我国国情的超高地隙自走式喷杆喷雾机。解决我国喷杆式喷雾机在玉米等高秆作物生长中后期因地隙低而无法进地作业的难题, 添补我国在超高地隙自走式喷杆喷雾机领域的空白。

6. 1 经济效益

我国2012 年玉米种植面积为3500 万hm2, 如其中50% 需超高地隙自走式喷杆喷雾机进行农药喷洒作业, 按一台喷雾机每年工作300 h, 作业面积3000 hm2计算, 需1. 17 万台。每台按50 万元销售价计算, 直接产值达57. 5 亿元。

在玉米生长中后期由于没有适用的喷雾机进行施药作业而造成的病虫害损失约占玉米总产量的5% ~10% 。联合国粮农组织 ( FAO) 称: 2013 年中国玉米产量达到新的纪录1. 975 亿t, 即损失达98. 75 亿~197. 5 亿kg, 以每千克2. 4 元计算, 今年损失将达237 亿~ 474 亿元。

超高地隙自走式喷杆喷雾机可降低施药量20%~ 60% , 与目前国内使用的喷杆式喷雾机相比, 平均节支28% 。一台超高地隙自走式喷杆喷雾机一年可为农户节省7200 kg农药, 节省农药开支12. 6 万元, 全国农民可节省农药开支14. 74 亿元。

6. 2 社会效益

该机具代表国际领先水平的超高地隙自走式喷杆喷雾机, 通过消化吸收再创新, 在关键技术及装备上将取得突破, 能极大促进我国在施药设备方面的技术进步, 促进传统产业的升级换代, 缩小与发达国家在农业施药技术方面的差距, 并形成自主核心技术, 提高我国农业施药装备行业的自主创新能力, 促进行业技术进步。新技术新装备的开发推广首次为我国玉米等高秆作物的施药作业提供了适用的装备, 提高了我国农业施药技术水平, 降低了农药用量, 保护了农民施药作业安全。同时提高了粮食产量, 减轻了粮食中农药残留, 减少了环境污染。对保障国家粮食安全、增加农民收入具有重要的作用。

6. 3 生态效益

通过引进研学开发的超高地隙自走式喷杆喷雾机采用智能化控制、同步变量喷雾、气流辅助喷雾等多项国际先进技术, 提高了农药利用率, 减少了农药用量, 降低了环境污染, 保护了操作者的身体健康, 具有显著的生态效益。

7 结束语

超高地隙自走式喷杆喷雾机具有世界先进水平并拥有自主知识产权的智能型农业施药设备, 提高机械施药效率和效果, 对于改善我国农业病虫草害防治现状、降低农药残留和环境污染、保护人身安全都将发挥重要作用, 对于我国发展优质、高产、高效、生态、安全的现代农业将作出重要贡献。

参考文献

[1]陈宝昌, 李存斌, 王立军, 等.飞机喷雾及影响其喷雾质量的因素[J].农机使用与维修, 2014 (5) :26-29.

高地隙自走式篇5

中农机3WZG-650型高地隙自走式喷杆喷雾机整机大小适中, 转弯半径小, 地隙高, 机动性能好, 作业方便, 既适用于规模地块的大田作物如棉花、小麦、玉米、大豆等的喷药作业, 也可用于蔬菜、花卉等经济作物的施药。

该机采用机械传动, 结构简单, 维修方便, 价格适宜, 是替代拖拉机背负式喷药机的首选机型。

现代农装科技股份有限公司

北京市德胜门外北沙滩一号院邮编:100083

现代农装科技股份有限公司是中国农业机械化科学研究院下属的专业从事现代农业装备研发、生产和经营的高新技术企业。现有保定和新疆2个分公司, 洛阳中收机械装备有限公司、中机华联机电科技 (北京) 有限公司、中机南方机械股份有限公司、中机美诺科技股份有限公司、中机北方机械有限公司及中机华丰 (北京) 科技有限公司6个全资及控股子公司。

高地隙自走式篇6

糯玉米又称糕玉米、黏玉米, 是特用玉米的一种, 含有人体所必需的各种营养成分。氨基酸、精蛋利胶蛋白及维生素含量都非常丰富, 铁、钙等矿物质元素含量也很高, 食用具有极高的营养价值。鲜食糯玉米吃起来糯中带甜, 鲜中带香, 肉厚皮薄, 加热后香气四溢, 口感颇佳, 易于咀嚼和消化吸收, 糯玉米食用消化率比普通玉米高20%以上, 特别适宜作鲜嫩青玉米食用, 为普通鲜玉米无法比拟。

饲料是发展畜牧业的物质基础, 但由于我国草原退化现象十分严重, 90%可利用草原面积都有不同程度的退化, 造成饲草严重短缺, 因此需要大力开发秸秆饲料资源。糯玉米由于采摘时间早, 采收后茎叶营养丰富, 可作为畜牧饲养业优质饲料。用糯玉米茎叶饲喂奶牛比喂青草产奶量可提高10%以上。糯玉米产业扩大符合畜牧业发展对优质青饲料的需求以及我国农业产业结构调整的要求。

在生产实践中, 糯玉米的采摘期对其商品品质和营养品质影响极大, 过早采摘, 籽粒内含物较少, 营养成分不足, 口感也不太好;采摘过晚, 果皮变硬, 不易咀嚼和消化吸收, 失去糯玉米鲜食特有的风味。基于糯玉米茎叶可作青储饲料, 青储作业环节要求玉米秸秆不能有过大的倒伏。现在所使用的玉米联合收割机不能满足糯玉米收获要求, 所以目前我国糯玉米收获绝大多数采用人工采摘, 首先将糯玉米从秸秆上摘下, 并保持秸秆直立, 然后人工将糯玉米背运到地外以便后续加工, 农民劳动强度非常大、收获效率低不能保证适时收获。因此, 研制降低农民劳动强度、提高采摘效率以保证糯玉米适时采摘的机器已迫在眉睫。

1 总体方案设计

1.1 总体方案

自走乘坐式高地隙糯玉米果穗采摘车 (总体方案如图1所示) 是由转向机构、机架、果穗箱周转架、果穗运输架、行走地轮、发动机、采摘工位等部分组成。

该机的设计吸收了目前国内外的先进技术, 充分考虑了我国糯玉米生长环境, 以及收获的农艺要求。研制一种乘坐式糯玉米人工采摘机。创新设计乘坐式、高地隙、低底盘结构的自走式糯玉米人工采摘机。解决我国糯玉米收获时农民劳动强度大、采摘效率低不能满足适时采摘等问题。该机一次作业可完成糯玉米人工采摘、果穗运输等作业, 减轻农民的劳动强度, 节省成本, 提高效率, 为适时采摘提供了强有力的保障。

1.2 结构特点

该机的研制不仅解决了糯玉米收获的急需, 降低劳动强度, 而且能促进农村种植结构的变化, 促进经济作物的不断发展, 满足农户和规模种植户使用需求。其结构特点如下:

(1) 该机采用前轮转向, 后轮驱动的结构设计, 使该机具有良好的操控性和动力性。

(2) 前轮安装有减震装置, 可以过滤掉一定的颠簸, 提供一定的舒适性, 减轻驾驶员的疲劳程度。

1.转向机构2.机架3.果穗箱周转架4.果穗运输架5.第一工位6.行走地轮7.发动机8.第二工位9.第三工位10.变速箱11.第四工位

(3) 驾驶室安装在高位, 使驾驶员能够获得更好的视野, 也避免秸秆叶片划伤驾驶员。

(4) 采用高地隙、低底盘结构设计。作业时秸秆通过性好, 秸秆倒伏幅度很小, 可满足秸秆青储作业要求。

(5) 该机采用四个工位同时工作, 作业面积大, 效率高。

(6) 变速箱挡位可调, 满足作业和田间行驶的不同速度要求。

1.3 主要技术指标

发动机动力:9.7 k W;

作业幅宽:2.8 m;

作业行数:4行;

作业效率:3~4亩/h;

外形尺寸:5.3 m×1.7 m×2.6 m。

1.4 工作原理

自走乘坐式高地隙糯玉米果穗采摘车在进地前, 首先将果穗箱放在果穗箱周转架上, 然后把机具停放到图2所示位置, 前轮和后轮中间隔一条垄。一共四个工位, 每个工位配一名工人。工作时, 每个工位前配一个果穗箱, 用以收集糯玉米果穗。机器的前两个工位收获二号垄和三号垄, 后两个工位收获一号垄和四号垄, 采摘的果穗存放在果穗箱内, 果穗箱装满后, 将其移至果穗运输架上, 然后再从果穗箱周转架上取空的果穗箱。如此往复, 直到果穗箱用完后, 将糯玉米果穗运出地外, 装到运输车上。如此完成糯玉米的采摘。

2 关键部件的设计

研制自走乘坐式高地隙糯玉米果穗采摘车的关键技术在于怎样实现高地隙、低底盘的结构形式。所谓高地隙就是在作物带区域内的结构框架高达1.9 m以上, 作业时秸秆通过性好, 秸秆倒伏幅度很小, 可满足秸秆青储作业要求;低底盘就是该机重心、果穗运输箱、发动机、采摘人员座位等结构均布置在两作物带之间的区域, 而且很低, 可提高机具稳定性。如图3所示, 发动机在机具中间底部, 通过皮带传动把动力传给在机器顶部的变速箱, 然后变速箱通过横轴把动力传给行走地轮, 实现机具的动力传动和较高的地隙。玉米秸秆从行走地轮和发动机之间的间隙通过, 进而避免秸秆出现大量倒伏。

1.一号垄2.后轮3.二号垄4.前轮5.三号垄6.后轮7.四号垄

1.行走地轮 (驱动轮) 2.变速箱3.发动机

3 试验情况

自走乘坐式高地隙糯玉米果穗采摘车试制完成后, 在本单位农场和兰溪糯玉米基地进行了大量田间试验, 累计试验面积约30 hm2。通过实际田间生产试验表明:该机结构合理, 使用安全、可靠, 较大程度地降低了劳动强度。

4 结束语

糯玉米的生产每年都在增加, 然而糯玉米的采摘仍然采用人工进行, 农民劳动强度非常大, 收获效率低且不能保证适时收获。自走乘坐式高地隙糯玉米果穗采摘车的研制成功, 使上述问题得到了很大的改善, 从而可以促进糯玉米产业更好的发展, 对农民的增产增收、改善农民作业条件有较大的推动作用。

参考文献

[1]全京俊, 郑守桐.糯玉米采摘技术[J].现代化农业, 2001 (2) :32.

[2]安炳政, 李季禾, 霍立君.糯玉米加工技术[J].农机化研究, 1999 (2) :36.

[3]印志同.糯玉米育种概况及育种方法探讨[J].玉米科学, 2006, 14 (2) :33-34.

高地隙自走式篇7

近年来，我国各地果树种植业发展迅猛，果树园林业作为现代化大农业的重要组成部分，其传统栽培模式在不断革新[1]。针对新型矮砧密植果园种植模式以及果树苗圃的管理作业要求而研制的高地隙果园动力底盘，其行走系统的研究与设计应充分考虑到我国果树的分布地域，除了平原地区，多数果园分布在山地丘陵地带，地形较为复杂，作业环境恶劣;另外，还要求运用底盘管理作业时应能避免机具对果树苗木造成的刮擦压碾等机械性损伤，因为这种损伤会使苗木的品质下降，甚至导致苗木的死亡[2]。

现代农业机械驱动系统大致分为4种类型，即机械式、液力式、液压传动式以及电力驱动式。伴随机电液一体化的发展趋势，具有质量轻、结构紧凑、惯性小等特点的液压传动开始广泛应用于工程机械、农用机械、船舶机械，航空航天等领域[3]。与传统的机械式以及液力式机械相比，液压传动具有以下优势:

1)液压传动是以液体为工作介质，利用液体的静压能通过封闭管路传递运动和动力。因此，在发动机和行走轮之间配置方便灵活，可以有效简化原有传动机构。

2)液压传动可以实现恒功率调节，并可以进行大范围的无级调速。

3)液压传动单位功率的质量轻，易于操纵控制，并实现过载保护，且系统设计制造和维护使用方便。

因此，高地隙果园动力底盘采用液压驱动系统能更好地适应果园作业环境，满足果树苗圃及新型果园的作业要求，这也将成为未来果园机械的发展趋势。

1 高地隙果园动力底盘液压系统

1.1 基本结构

图1为高地隙果园动力底盘(液压传动式)结构示意图。

1.驱动轮2.分动箱3.工作部件传动轴4.液压升降装置5.车轮马达6.悬挂装置7.车架8.液压站9.发动机10.转向装置11.工作部件操作装置

本动力底盘液压系统包括液压驱动系统和液压升降转向系统两部分。其中，动力底盘液压驱动采用单泵四马达驱动系统，它是由1个泵和4个马达组成，泵和马达之间并联连接并安装有流量分配装置，可实现同步和自由两个状态。这种系统结构简单，使用维护方便，在果树苗圃中作业能有效防止驱动轮滑转。另外，动力底盘液压升降系统的功用是根据苹果苗不同生长期高度的不同而自由调整底盘作业高度，从而大大提高了底盘的通过性能，提高作业效率，减少机械本身对苗木的伤害。

1.2 液压驱动系统组成及工作原理

高地隙果园动力底盘的动力由发动机经过分动箱之后，一部分经过后输出传动轴传递给配套农业作业机具;另一部分动力则经过变量泵驱动4个车轮马达;最终经过轮边减速器减速后传递给车轮。液压驱动系统示意图如图2所示。

高地隙果园动力底盘液压驱动系统中控制油液压力、流量和方向的控制装置主要为先导阀、分流阀、调压阀、减压阀、调速器、断流阀、梭阀、补油阀、单向阀等。该驱动系统由1个轴向柱塞变量泵和4个车轮马达组成封闭的液压油路。系统的最高压力由安全阀限定，如果各回路压力要求不同，则可用减压阀来控制。该驱动系统需要在不同的工作阶段工作，所以其工作压力也是随之而改变的，需要通过先导式溢流阀的遥控口，用换向阀接通远程调压阀以获取多级压力[4]。闭式油路产生的部分热油可经由梭阀泄露回油箱，以利于换热。系统由此缺失的油液可由补油泵经油滤器和单向阀后向系统的低压回路供油，这样通过油液的循环补充也可以降低系统温度。此外，补油泵还向变量控制机构输送压力油，来保证系统工作。当底盘运行需要紧急制动时，可使用断流阀，以使变量泵属于零位，车轮马达制动。

1.3 底盘液压升降系统组成及工作原理

通过对果树苗圃以及新型矮砧密植果园种植模式和作业特点的调查研究，苹果成品苗第3年的最终生长高度可达2 000mm，而其第1年的成品苗最终生长高度则为700～1 000mm。本高地隙果园动力底盘应具备骑跨多行果树苗木作业的能力，在保证该动力底盘行驶稳定性的前提下，适当加大该动力底盘的离地间隙，则有利于显著提高该动力底盘的通过性能，并且能有效降低动力底盘在骑跨作业时对果树苗木的机械性损伤。综合各项园艺要求，着眼于提高该动力底盘的生产效率，确定该动力底盘最小离地间隙为1 200～1 500mm，升降幅度为200～500mm，并且在这个高度范围内自由可调[5]，如图3所示。

该升降系统是由1个定量液压泵和4个液压缸组成。作业时，发动机为系统提供全部动力，操作手动阀，定量液压泵工作，液压油经过安全阀、多路阀、换向阀等控制阀后进入液压缸。其中，泵的最高压力由安全阀限定。该系统的前后支腿液压缸均为并联油路控制，并且每个支腿液压缸都有由单向阀组合而成的液压锁对液压缸进行双向锁紧。

2 行走液压驱动系统

2.1 主要参数

配套动力/kW:40

最小转弯半径/mm:2 450

使用质量/kg:2 000

额定牵引力/N:3 500

液压泵参数:q1max=67mL/r,q1min=21mL/r,pmax=25MPa,po=16MPa

液压马达参数:q2max=120MPa,q2min=65mL/r

变速箱参数:i1=5.14,i2=3.27

2.2 牵引力计算

液压马达的实际输出转矩是其克服摩擦转矩之后的输出转矩，即

式中p—液压泵出口压力;