摘要:近些年,我国根茎类作物(根茎类果品蔬菜、根茎类中药材)产业发展迅速,果品蔬菜是人们日常生活中必不可缺的副食品,伴随着社会的持续发展,人们的生活水平也在稳步提高,对饮食有了更高质、绿色的要求。中国是世界上根茎类中药材—人参生产大国,产量约占世界总产量的70%,中国人参产业势能巨大。移栽是根茎类作物种植过程中的重要环节,该环节季节性强,作业周期短。传统人工移栽作业效率低,费工费时,劳动强度大,用工成本高,且人工移栽很难保证作业质量,影响出苗率,出现出苗质量不一致的问题,因此机械化移栽是必然趋势。由于根茎类作物移栽的特殊农艺要求,国产的各种移栽机都不适合该类作物的移栽。为了实现根茎类作物种植机械化的移栽,分析了国内外各种移栽机的结构特点,设计了一种根茎类作物吐床自动行走移栽设备,并且以根茎类中药材人参进行了移栽机试验测试,了解了机器的性能与技术特点,为根茎类作物移栽设备的理论研究与优化设计提供了参考依据,也为该类移栽机大面积推广应用提供了良好的宣传素材。
随着我国工业化和农业现代化建设进程的加快,农业机械化进入一个快速成长期。然而,目前作为我国经济作物和外汇收人重要来源的甘蔗、览菜、马铃薯、大蒜、萝卜、油菜、山药、芦笋、洋葱、人参、三七等根茎类作物的生产机械化作业发展整体水平严重滞后,现有机械化生产技术尚不成熟、生产效率低、可靠性差,成为产业成长的主要瓶颈。人工移栽劳动强度大,生产效率低,根茎类作物移栽后的株距不能得到有效保证,易造成局部过密或者稀疏,对后期根茎类作物的成长及质量产生影响,因此不适合规模种植。采用畦床移栽设备进行根茎类作物移栽,一次能够完成一系列的移栽工序,移栽株距及深度都有机械进行严格控制,既提高了种植效率,又降低了成本,移栽后的作物产量能够提高20%一30%。本文既阐述了根茎类作物畦床移栽机的机构及工作原理,又进行了畦床移栽设备的试验测试,根据得出的试验结果总结分析根茎类作物畦床移栽设备技术特点,通过性能试验测试为产品改进、定型、鉴定、技术特点分析提供了科学依据。
1 根茎类作物畦床移栽机的结构及工作原理
1.1根茎类作物畦床移栽机的结构
半自动移栽机虽需要人工辅助放苗操作,但其移栽适基金项目;“十三五”国家重点研发计划项目:《高速栽植技应性好、结构简单、维护维修方便、价格较低,对操作人员的技术水平无特殊要求,半自动根茎类作物移栽机是我国移栽机械的发展趋势。为了满足根茎类作物的栽植农艺要求,实现机械化挖坑兼培土,并与人工摆苗相结合,进行根茎类作物移栽,克服现有的根茎类作物移栽存在的劳动强度大、移栽效率低,根茎类作物秧苗之间栽深、株距、倾斜角度不一致的不足。设计了如下结构的畦床移栽设备。
该畦床移栽设备主要包括移栽机机架、前后行走机构、挖坑机构、汽油机及传动机构、工作程序控制机构,结构简图如图1所示,实物图如图2所示。
挖坑机构包括闭合环的条形角度挖掘铲、挖掘铲动力链条、链轮、链轮轴、内支架。挖坑机构后端为铰接端,前端为铲土端。两端对齐、平行排列成闭合环的条形挖土铲(板),位于挖土铲两端、装配在各个角度挖掘铲的两根平行设置并各自闭合的挖土铲动力链条上,分别支撑两根挖土动力链条的两组链轮,在闭合环角度挖掘铲内部安装了具有加强角度挖掘铲强度功能的内支架,手扶挖坑操纵杆安装在内支架上,挖坑机构的前端作为下沉时的铲土端,兼作铰轴的链轮轴为挖坑器的主动链轮轴,在机架上固定挖坑操纵杆按压挖坑深度的限定构件,在机架或固定在机架上的支撑部件与挖坑操纵杆或挖坑器其他部件之间连接挖掘机构前端上扬复位弹簧。