大棚果園開溝深施肥機的設計探究

樊巖琦

大棚果園開溝深施肥機的設計探究

樊巖琦

近年來，我國城鄉(xiāng)種植戶已開始廣泛使用大棚種植這一經(jīng)營模式，但隨著果園經(jīng)營的不斷發(fā)展，在大棚果園管理方面，目前已經(jīng)出現(xiàn)勞力短缺等問題，尤其是在開溝深施肥作業(yè)方面，作業(yè)勞動強度較大，需要多次進行翻整等因素，需要投入大量的勞動力。因此，能夠同時處理開溝、施肥以及覆土等作業(yè)的農(nóng)用機具的研制已經(jīng)勢在必行。為滿足大棚果園對于深施肥的要求，本文針對大棚果園開溝深施肥機的設計進行分析，主要探討其工作原理以及基本構造。

一、開溝深施肥機設計原理和結(jié)構

對于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)而言，施肥是一項關鍵的作業(yè)工序，尤其是開溝深施肥的合理與否直接影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量。目前，我國瓜果作物的施肥大都靠人力完成，施肥效果并不理想。而隨著勞動力成本的不斷提高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)施肥作業(yè)的機械化勢在必行。我們知道，開溝深施肥的重點在于能有效的開溝，開溝的深度決定了能取多少深度的施肥作業(yè)。就開溝深施肥機來說，其開溝刀盤上的開溝刀能立即將肥料放置在槽溝底部。這一工具的研發(fā)和使用主要是秉持“各個擊破”、“分層多次”的切削理念，依靠仿生技術，模擬自然界中穿山甲等具有強大挖土能力的動物所進行的設計。將肥料放至溝底后，在刀盤后面設有施肥器，施肥器后面又緊隨覆土器，可以立即將土埋藏到溝中，這樣就完成了開溝、施肥以及覆土三項施肥作業(yè)。這一工具的使用，具有結(jié)構簡單、操作便利以及開溝省力且功耗量低等優(yōu)點，符合大棚果園對于開溝以及施肥的要求。

二、開溝深施肥機的整體設計

大棚果園中使用的開溝深施肥機的組成部分主要包括：動力、動力地盤、仿生開溝刀還有肥料箱、排肥器、施肥管以及覆土器等。動力主要是運用柴油機提供，經(jīng)過動力底盤的行走變速箱將之分為兩組：一組是將其發(fā)動牽引：另外一組則是啟動后面的輸出軸傳遞到工作傳動變速箱里。工作傳動變速箱又分為兩組：一組是從刀盤軸直接與開溝刀盤相連接，帶動開溝刀挖出深溝；而另外一組則是鏈輪引動排肥器把肥料通過肥料管放置到溝底部。最后，覆土把溝填埋，即完成開溝深施肥的操作。

（一）仿生開溝刀盤設計。環(huán)形刀座和最少一組的開溝刀組合成開溝刀盤，開溝刀組有幾個開溝刀，呈現(xiàn)為彎鉤狀，一般開溝刀在環(huán)形刀座圓周上分布位置較為平衡，排于環(huán)形刀座上展現(xiàn)為交錯性。此設計針對淺層次的挖溝具有阻力小等特點，對于土質(zhì)較硬或者林地等具有較好的適應性，開溝機刀盤設計結(jié)構簡單，操作性強。

（二）開溝刀設計。開溝刀使用的是仿生設計，為節(jié)省挖土力以及能順利出土，增加其利用強度和延長其壽命，刀尖和刀身所使用的材質(zhì)是不一樣的。開溝刀的刀身、刀尖等與穿山甲爪指相似，而入土角則是模仿了螞蟻的爪指，主要為了增加作業(yè)時的強度剛性和減少阻力。而且刀面的溝槽有助于減少刀和土之間的接觸面積，能順利地進行脫土操作，而且刀頭使用的是硬質(zhì)合金，具有耐磨而且使用壽命較長等特點。

（三）排肥槽設計。排肥槽的設計利用的是周向大弧面形狀槽，不會輕易的出現(xiàn)脫肥和堵塞的現(xiàn)象。而且排肥槽還能轉(zhuǎn)向的調(diào)節(jié)施肥量，在不施肥的時候把排肥槽的上部斗底部的總閘板關掉即可。

（四）覆土器設計。覆土器主要由刮土板、橫梁及立柱構成，刮板和前進的方向、形成一個傾斜角度，并且在刮板的作用下，挖溝兩側(cè)的土壤會向板內(nèi)的后方移動，最后會掉落在中間的開溝槽里，即可完成覆土操作任務，覆土器既能完成覆土又可以對溝深進行調(diào)節(jié)。此項設計，將覆土和限深溝功能集為一體，以便提高農(nóng)耕作業(yè)的效率。

三、結(jié)語

根據(jù)農(nóng)藝技術要求，對較深施肥技術的引入和使用，不僅能有效的提高化肥的效率以及節(jié)省肥

料，同時還能促進大棚作物的根系生長，提高作物的抗旱能力和抗倒扶能力。以季節(jié)化肥施肥為例，施肥的深度一般是把控在0.1至0.2米的深度，春秋適合淺肥，而秋冬季節(jié)則是通過深肥作用。所以，針對不同時節(jié)的開溝種植深度要求是不一樣的。因而，對于我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的大棚、果木種植，尤其是針對我國南方地區(qū)山坡地帶以及紅壤粘土或沙地等土質(zhì)情況下的農(nóng)業(yè)種植，探討如何在較為狹窄的環(huán)境下進行深施肥作業(yè)，對于我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展，具有重要參考價值。