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大棚果园开沟深施肥机的设计探究
樊岩琦
近年来,我国城乡种植户已开始广泛使用大棚种植这一经营模式,但随着果园经营的不断发展,在大棚果园管理方面,目前已经出现劳力短缺等问题,尤其是在开沟深施肥作业方面,作业劳动强度较大,需要多次进行翻整等因素,需要投入大量的劳动力.因此,能够同时处理开沟、施肥以及覆土等作业的农用机具的研制已经势在必行.为满足大棚果园对于深施肥的要求,本文针对大棚果园开沟深施肥机的设计进行分析,主要探讨其工作原理以及基本构造.
一、开沟深施肥机设计原理和结构
对于农业产业而言,施肥是一项关键的作业工序,尤其是开沟深施肥的合理与否直接影响农产品产量与质量.目前,我国瓜果作物的施肥大都靠人力完成,施肥效果并不理想.而随着劳动力成本的不断提高,农业产业施肥作业的机械化势在必行.我们知道,开沟深施肥的重点在于能有效的开沟,开沟的深度决定了能取多少深度的施肥作业.就开沟深施肥机来说,其开沟刀盘上的开沟刀能立即将肥料放置在槽沟底部.这一工具的研发和使用主要是秉持“各个击破”、“分层多次”的切削理念,依靠仿生技术,模拟自然界中穿山甲等具有强大挖土能力的动物所进行的设计.将肥料放至沟底后,在刀盘后面设有施肥器,施肥器后面又紧随覆土器,可以立即将土埋藏到沟中,这样就完成了开沟、施肥以及覆土三项施肥作业.这一工具的使用,具有结构简单、操作便利以及开沟省力且功耗量低等优点,符合大棚果园对于开沟以及施肥的要求.
二、开沟深施肥机的整体设计
大棚果园中使用的开沟深施肥机的组成部分主要包括：动力、动力地盘、仿生开沟刀还有肥料箱、排肥器、施肥管以及覆土器等.动力主要是运用柴油机提供,经过动力底盘的行走变速箱将之分为两组：一组是将其发动牵引：另外一组则是启动后面的输出轴传递到工作传动变速箱里.工作传动变速箱又分为两组：一组是从刀盘轴直接与开沟刀盘相连接,带动开沟刀挖出深沟；而另外一组则是链轮引动排肥器把肥料通过肥料管放置到沟底部.最后,覆土把沟填埋,即完成开沟深施肥的操作.
（一）仿生开沟刀盘设计.环形刀座和最少一组的开沟刀组合成开沟刀盘,开沟刀组有几个开沟刀,呈现为弯钩状,一般开沟刀在环形刀座圆周上分布位置较为平衡,排于环形刀座上展现为交错性.此设计针对浅层次的挖沟具有阻力小等特点,对于土质较硬或者林地等具有较好的适应性,开沟机刀盘设计结构简单,操作性强.
（二）开沟刀设计.开沟刀使用的是仿生设计,为节省挖土力以及能顺利出土,增加其利用强度和延长其寿命,刀尖和刀身所使用的材质是不一样的.开沟刀的刀身、刀尖等与穿山甲爪指相似,而入土角则是模仿了蚂蚁的爪指,主要为了增加作业时的强度刚性和减少阻力.而且刀面的沟槽有助于减少刀和土之间的接触面积,能顺利地进行脱土操作,而且刀头使用的是硬质合金,具有耐磨而且使用寿命较长等特点.
（三）排肥槽设计.排肥槽的设计利用的是周向大弧面形状槽,不会轻易的出现脱肥和堵塞的现象.而且排肥槽还能转向的调节施肥量,在不施肥的时候把排肥槽的上部斗底部的总闸板关掉即可.
（四）覆土器设计.覆土器主要由刮土板、横梁及立柱构成,刮板和前进的方向、形成一个倾斜角度,并且在刮板的作用下,挖沟两侧的土壤会向板内的后方移动,最后会掉落在中间的开沟槽里,即可完成覆土操作任务,覆土器既能完成覆土又可以对沟深进行调节.此项设计,将覆土和限深沟功能集为一体,以便提高农耕作业的效率.
三、结语
根据农艺技术要求,对较深施肥技术的引入和使用,不仅能有效的提高化肥的效率以及节省肥料,同时还能促进大棚作物的根系生长,提高作物的抗旱能力和抗倒扶能力.以季节化肥施肥为例,施肥的深度一般是把控在0.1至0.2米的深度,春秋适合浅肥,而秋冬季节则是通过深肥作用.所以,针对不同时节的开沟种植深度要求是不一样的.因而,对于我国农业产业的大棚、果木种植,尤其是针对我国南方地区山坡地带以及红壤粘土或沙地等土质情况下的农业种植,探讨如何在较为狭窄的环境下进行深施肥作业,对于我国现代农业、农业机械的发展,具有重要参考价值.
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