溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn).pdf

0 引言 近年來(lái) 山西省溫室大棚種植面積逐步增大 特別是隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整 以日光溫室為主 導(dǎo)的設(shè)施蔬菜發(fā)展更是迅猛 在增加農(nóng)民收入 增 加蔬菜產(chǎn)品花色品種 提高人民生活水平方面發(fā)揮 了積極的作用 施肥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵作業(yè)環(huán) 節(jié) 直接影響到蔬菜種植的品質(zhì)及產(chǎn)量 目前 山 西省設(shè)施大棚中農(nóng)家肥撒施過(guò)程主要是依靠人工完 成 勞動(dòng)強(qiáng)度大 作業(yè)效率低下 撒肥不均勻 人 工費(fèi)占據(jù)前期費(fèi)用很大比例 從而加大了種植成本 此外 在設(shè)施大棚這個(gè) 封閉 空間的環(huán)境下作業(yè) 進(jìn)一步增加了人工操作的難度 針對(duì)相關(guān)設(shè)備的嚴(yán) 重缺乏 我們根據(jù)廣大農(nóng)民的迫切需求 研制出一 款適用于溫室大棚撒肥作業(yè)的自走式電動(dòng)撒肥機(jī) 并進(jìn)行試驗(yàn)研究和性能優(yōu)化 以滿足高效穩(wěn)定的撒 肥作業(yè)要求 1 整機(jī)結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求 該溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 輸肥系統(tǒng) 撒肥系統(tǒng)3個(gè)部分組成 為減少尾氣排 放對(duì)棚內(nèi)空氣的污染 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng) 肥 箱裝在機(jī)架上部 在肥箱末端設(shè)有出料口 由肥箱 底部的輸肥鏈板將肥料輸送到出料口 出料口處設(shè) 有排肥量調(diào)節(jié)裝置 通過(guò)電控方式自動(dòng)調(diào)節(jié)排肥量 撒肥機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng) 撒肥驅(qū)動(dòng)裝置固定在 機(jī)架底部支撐板上 包括動(dòng)力輸入箱 撒肥齒輪箱 2個(gè) 撒肥盤分別裝在撒肥齒箱垂直傳動(dòng)軸上 該溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1 溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí) 輸肥 裝置帶動(dòng)肥料向后輸送 在輸送末端通過(guò)擋板控制 肥量 然后 喂入撒肥裝置通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的圓盤將 肥料均勻拋撒 該機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可通過(guò)擋板對(duì)肥量進(jìn) 行精確控制 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)撒肥幅寬的有效控制 改 善撒肥過(guò)程有機(jī)肥堆積的現(xiàn)狀 溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 配套電機(jī)功率為3 kW 撒肥幅寬為6 8 m 肥箱 容量為700 kg 撒肥盤數(shù)量為2個(gè) 撒肥盤直徑為 560 mm 作業(yè)效率為5 8 hm 2 h 2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 撒肥盤傳動(dòng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2 為了保證撒肥的均勻 性 拋撒系統(tǒng)采用同軸傳動(dòng) 拋肥系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置采 用3個(gè)傳動(dòng)齒箱 并列安裝在機(jī)架底部 中間傳動(dòng) 箱為動(dòng)力輸入齒箱 兩邊傳動(dòng)箱為拋撒傳動(dòng)齒箱 傳動(dòng)齒箱內(nèi)分別裝有相互嚙合的1對(duì)錐齒輪 中間 傳動(dòng)箱的動(dòng)力輸入軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)減速機(jī)減速后由 聯(lián)軸器連接 通過(guò)齒箱內(nèi)錐齒輪的嚙合 將動(dòng)力傳 給水平傳動(dòng)軸 水平傳動(dòng)軸兩端有錐度相反的錐齒 輪 分別驅(qū)動(dòng)撒肥傳動(dòng)齒箱中垂直傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn) 從 而保證左右撒肥盤的轉(zhuǎn)速相同 溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 左 鵬 摘要 為解決目前溫室大棚撒肥作業(yè)過(guò)程中農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度大 作業(yè)效率低 撒肥不均勻的問(wèn) 題 設(shè)計(jì)了一款溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī) 介紹了該機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 闡述了該機(jī)的 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主要部件設(shè)計(jì)以及整機(jī)性能試驗(yàn)情況 指出了該設(shè)計(jì)為溫室大棚機(jī)械化作業(yè)提供 了一種新的技術(shù)裝備 具有廣闊的應(yīng)用前景 關(guān)鍵詞 溫室大棚 撒肥盤 輸肥鏈 電動(dòng) DOI 10 3969 J ISSN 1673 632X 2019 01 001 中圖分類號(hào) S220 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 圖1 溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī)結(jié)構(gòu) 1 肥箱 2 刮肥板 3 輸肥鏈板 4 撒肥盤 5 車架 1 5 2 3 4 圖2 撒肥盤傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 本欄編輯 席尚明 XUE SHU JIAO LIU 學(xué)術(shù) 交流 65 撒肥盤轉(zhuǎn)速大小直接影響撒肥幅寬 在其他條 件相同的情況下 撒肥盤轉(zhuǎn)速越快 撒肥幅寬越大 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 540 r min 轉(zhuǎn)速是撒肥盤的極限轉(zhuǎn) 速 超出540 r min撒肥幅寬變化不大 因此 本設(shè) 計(jì)中拋撒機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速選取 3 000 r min 減速機(jī)減速比選取5 1 3 主要部件設(shè)計(jì) 3 1 撒肥盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 撒肥盤結(jié)構(gòu)是決定撒肥幅寬和撒肥均勻性的重 要因素 撒肥盤由撒肥圓盤和安裝在圓盤上的推肥 板組成 見(jiàn)圖3 撒肥圓盤直徑大小不同 肥料顆 粒落在地面上的位置就不同 參考文獻(xiàn)資料和應(yīng)用 實(shí)踐表明 撒肥盤直徑范圍為 500 600 mm 離地 高度為800 mm 1 000 mm最佳 本設(shè)計(jì)撒肥盤直徑 選取560 mm 撒肥圓盤結(jié)構(gòu)采用倒錐形 以增大撒 肥幅寬 減少肥料在撒肥盤上的彈落損失 推肥板 在撒肥圓盤的布置角度有負(fù)角度 徑向 正角度3 種安裝形式 見(jiàn)圖3 肥料落在撒肥盤上 被以一定速度旋轉(zhuǎn)的推肥 板撞擊并推到撒肥盤邊緣 最后以一定速度被拋出 假設(shè)推肥板分別以0 布置時(shí) 肥料 顆粒被拋出速度為V 0 V V 表示 通過(guò)速度分 析 絕對(duì)速度分別為 V 0 V w 2 V u 2 姨 V V w cos 2 V w sin V u 2 姨 V V w cos 2 V u V w sin 2 姨 式中 V w 為相對(duì)速度 與推肥板相切 V u 為傳 送速度 與撒肥盤邊緣相切 由式 式 式 分析可得 肥料拋離傾斜 安裝呈負(fù)角度的推肥板的速度小于推肥板徑向安裝 時(shí)的速度 撒肥幅寬較小 肥料拋離傾斜安裝呈正 角度的推肥板的速度大于徑向安裝時(shí)的速度 撒肥 幅寬變大 但需要更大的輸入動(dòng)力 因此 為了提 高整機(jī)的工作性能 撒肥盤推肥板采用徑對(duì)稱向安 裝方式 見(jiàn)圖4 3 2 肥箱設(shè)計(jì) 根據(jù)實(shí)際施肥工作要求 同時(shí)為了減小車身體 積 設(shè)計(jì)肥箱裝載容量為700 kg 體積約為 1 m 3 為了保證肥料有效輸送到肥箱末端 在肥箱底部設(shè) 計(jì)有輸肥裝置 主要由動(dòng)力輸入軸 主動(dòng)鏈輪 鏈 條 埋刮板等組成 埋刮板均勻焊接在兩鏈條之間 目的是讓肥料更加順暢地喂入到拋肥裝置 其主要 工作過(guò)程是電機(jī)將動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力輸入軸 將動(dòng)力經(jīng) 從動(dòng)軸 鏈輪配合作用帶動(dòng)肥料沿鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)方向向 前轉(zhuǎn)動(dòng) 見(jiàn)圖5 4 整機(jī)性能試驗(yàn) 試驗(yàn)場(chǎng)地為山西農(nóng)機(jī)新技術(shù)服務(wù)中心晉中試驗(yàn) 示范基地院內(nèi)水泥地 地面較平整 坡度不大于 3 肥料采用當(dāng)?shù)剞r(nóng)民溫室大棚施肥所使用的農(nóng)家 有機(jī)肥 將310 mm 225 mm 40 mm的料盤均 勻擺放在試驗(yàn)地面 料盤橫向間距為100 mm 縱向 間距為400 mm 撒肥機(jī)前進(jìn)速度為1 5 m s 通過(guò) 測(cè)量機(jī)器行走過(guò)程中肥料盤中落入的肥料質(zhì)量 分 析所有肥料盤中有機(jī)肥的分布情況 試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 1 試驗(yàn)結(jié)果表明 撒肥機(jī)施肥量偏差為6 7 總 排肥料量穩(wěn)定性變異系數(shù)為5 5 施肥均勻性變異 系數(shù)為18 作業(yè)效率為6 2 hm 2 h 作業(yè)幅寬6 m 綜合性能達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求 圖3 推肥板布置形式 圖4 撒肥盤 圖5 輸肥鏈板 1 從動(dòng)鏈輪 2 輸肥鏈條 3 主動(dòng)鏈輪 4 埋刮板 1 2 3 4 試驗(yàn)項(xiàng)目 單位 試驗(yàn)結(jié)果 技術(shù)要求 撒肥盤轉(zhuǎn)速 r min 537 542 540 5 作業(yè)效率 hm 2 h 6 2 5 8 撒肥幅寬 m 6 6 8 施肥量偏差 6 7 15 總排肥量穩(wěn)定性變異系數(shù) 5 5 7 8 施肥均勻性變異系數(shù) 18 40 表1 撒肥機(jī)撒肥試驗(yàn)結(jié)果 本欄編輯 席尚明 學(xué)術(shù) 交流 X UE SHU JIAO LIU 66 END 本欄編輯 席尚明 5 結(jié)論 該溫室大棚自走式電動(dòng)撒肥機(jī)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)技 術(shù) 雙圓盤離心式撒肥結(jié)構(gòu) 再配套動(dòng)力可進(jìn)行溫 室大棚施肥作業(yè) 轉(zhuǎn)彎靈活 可以實(shí)現(xiàn)在6 8 m幅 寬內(nèi)均勻施肥 可進(jìn)行農(nóng)家有機(jī)肥拋撒 也可實(shí)現(xiàn) 顆粒肥拋撒作業(yè) 該撒肥機(jī)在輸肥裝置與撒肥裝置 的協(xié)調(diào)工作下能將肥料連續(xù) 均勻地拋撒在地面 不僅在一定程度上高效地解決了廢棄物堆積環(huán) 境 污染等問(wèn)題 而且可以有效地改良土壤 為作物生 長(zhǎng)提供養(yǎng)分 機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 緊湊 調(diào)整方便 使 用穩(wěn)定可靠 是一種新型的均勻撒肥的大棚專用撒 肥機(jī)具 參考文獻(xiàn) 1 李秋國(guó) 張秀平 有機(jī)肥撒施機(jī)撒肥裝置的研究 J 河北農(nóng)機(jī) 2014 2 34 35 2 韓冰 劉斐 慕軍營(yíng) 等 一種果園挖坑施肥機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)化研究 2015 37 3 123 125 3 秦朝民 劉君輝 離心式撒肥機(jī)撒肥部件研究設(shè)計(jì) J 農(nóng)機(jī)化研究 2006 10 100 102 4 吳輝 圓盤式施肥機(jī)拋撒試驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與撒肥規(guī) 律研究 D 保定 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007 5 中華人民共合國(guó)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局 中國(guó)國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì) GB T20346 1 2006 施肥機(jī)械試驗(yàn) 方法第1部分 全幅寬施肥機(jī) S 北京 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版 社 2006 作者單位 山西農(nóng)機(jī)新技術(shù)服務(wù)中心 隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼及農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工設(shè) 施補(bǔ)助范圍的逐年擴(kuò)大和力度的逐年增加 這2項(xiàng) 工作已成為落實(shí)黨中央國(guó)務(wù)院強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策的重要 內(nèi)容 青海省農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地初加工烘干設(shè)施補(bǔ)助政策 全部在海西州枸杞主產(chǎn)區(qū)實(shí)施 海西州枸杞干果總 產(chǎn)量已達(dá)7 8萬(wàn)t 枸杞烘干設(shè)施600余座 枸杞烘 干能力嚴(yán)重不足 還需加大建設(shè)力度 海西州格爾 木市 德令哈市 都蘭縣 烏蘭縣為改善農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn) 地初加工枸杞烘干設(shè)施條件 提高枸杞干果產(chǎn)品質(zhì) 量 按照技術(shù)方案的要求認(rèn)真組織落實(shí)了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn) 地初加工烘干設(shè)施補(bǔ)助政策 1 基本情況 海西州將有機(jī)枸杞產(chǎn)業(yè)作為資源節(jié)約 農(nóng)牧民 增收 生態(tài)改善 綠色發(fā)展的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)培 育 枸杞產(chǎn)業(yè)已成為全州農(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展 支 撐農(nóng)牧民增收致富的重要產(chǎn)業(yè)之一 目前 海西州 枸杞種植面積50萬(wàn)畝 1畝約等于0 067 hm 2 是 全國(guó)第二大產(chǎn)區(qū) 枸杞采果期面積近45萬(wàn)畝 盛果 期面積41萬(wàn)畝 產(chǎn)值達(dá)21 6億元 有機(jī)枸杞種植 基地已通過(guò)歐盟 ECOCERT 德國(guó) BCS 色瑞斯 CERES 等國(guó)際知名認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證的企業(yè) 專業(yè)合 作組織26家 有機(jī)枸杞豐產(chǎn)期面積7萬(wàn)畝 平均產(chǎn) 量為120 kg 畝 總產(chǎn)量約8 000 t 成為全國(guó)唯一的 有機(jī)枸杞規(guī)模連片的生產(chǎn)基地 連續(xù)4年位列全省 農(nóng)產(chǎn)品出口首位 格爾木市枸杞總面積達(dá)7 9萬(wàn)畝 枸杞干果總 產(chǎn)達(dá)1萬(wàn)t 枸杞產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)4億元 建成標(biāo)準(zhǔn)化生 產(chǎn)基地1萬(wàn)畝 綠色食品枸杞認(rèn)證面積達(dá)到1 5萬(wàn) 畝 全年出口枸杞281 t 實(shí)施枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)補(bǔ)助 項(xiàng)目 建設(shè)枸杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)基地3萬(wàn)畝 印發(fā) 枸 杞標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)手冊(cè) 通過(guò)開(kāi)展枸杞病蟲害統(tǒng)防統(tǒng) 治 提高土壤有機(jī)質(zhì) 減少化肥使用 全面提升枸 杞產(chǎn)品質(zhì)量安全水平及品質(zhì) 同時(shí) 爭(zhēng)取實(shí)施農(nóng)機(jī) 購(gòu)置補(bǔ)貼及農(nóng)產(chǎn)品初加工補(bǔ)助政策 對(duì)枸杞田間管 理和后期制干進(jìn)行政策性扶持 新增枸杞烘干設(shè)施 154座 枸杞鮮果烘干加工能力增加1 2萬(wàn)t 進(jìn)一 步增強(qiáng)枸杞產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁 格爾木市堅(jiān)持以合作社申報(bào)優(yōu)先 農(nóng)戶連片建 設(shè)優(yōu)先 枸杞密集區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)優(yōu)先的原則 積極謀劃實(shí) 枸杞綠色環(huán)保機(jī)械化烘干設(shè)施建設(shè)的探討 趙鳳勇 摘要 介紹了青海省格爾木市枸杞烘干設(shè)施補(bǔ)助政策落實(shí)情況 主要做法和采取的重要措 施 探討枸杞綠色環(huán)保機(jī)械化烘干設(shè)施建設(shè)補(bǔ)助政策技術(shù)方案的修改建議 關(guān)鍵詞 枸杞烘干設(shè)施 補(bǔ)助 政策 實(shí)踐 建議 DOI 10 3969 J ISSN 1673 632X 2019 01 002 中圖分類號(hào) S226 6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A XUE SHU JIAO LIU 學(xué)術(shù) 交流 67