果園履帶式多功能作業(yè)機(jī)的研制

　　摘要:針對(duì)我國(guó)果園多分布于丘陵山地等復(fù)雜地形和果園作業(yè)機(jī)具的配套率低的現(xiàn)狀，研制了一種果園履帶式多功能作業(yè)機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)彌霧機(jī)、割草機(jī)和開(kāi)溝機(jī)等作業(yè)裝置的快速更換，在作業(yè)機(jī)后部設(shè)計(jì)了由液壓油缸與掛接板組成的懸掛裝置，提高了主機(jī)的配套率。在作業(yè)機(jī)的后方，采用液壓馬達(dá)帶動(dòng)雙萬(wàn)向聯(lián)軸器為作業(yè)裝置提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)彌霧、割草和開(kāi)溝等多種作業(yè)。為滿足驅(qū)動(dòng)行走與輔助裝置工作的要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。試驗(yàn)表明:該作業(yè)車最大爬坡度為28°，橫向作業(yè)坡度為12°，噴霧作業(yè)效率為1．2hm2/h，除草作業(yè)效率為0．6hm2/h，開(kāi)溝作業(yè)速度為2．8km/h，開(kāi)溝深度與寬度為300mm×300mm。

　　關(guān)鍵詞:液壓;履帶式;果園;作業(yè)機(jī)

　　引言

　　我國(guó)是世界第一大水果生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，林果業(yè)是農(nóng)民增收致富的一條重要渠道。但是，我國(guó)果園主要分布在丘陵山地，地形復(fù)雜多變，現(xiàn)有的輪式作業(yè)機(jī)械抗傾翻能力差，轉(zhuǎn)彎半徑大，難以適應(yīng)丘陵山地等復(fù)雜地形［1－3］。果園管理中的植保、開(kāi)溝施肥和除草作業(yè)具有勞動(dòng)量大和季節(jié)性強(qiáng)的特點(diǎn)，隨著勞動(dòng)力成本的不斷升高，果園管理機(jī)械化的需求也越來(lái)越迫切［4］。近幾年出現(xiàn)的微耕機(jī)等小型機(jī)具主導(dǎo)了丘陵山地農(nóng)機(jī)的發(fā)展方向［5］，但微耕機(jī)作業(yè)效率不高，難以適應(yīng)規(guī)模化種植的需求。新疆機(jī)械研究院研制了一種手扶式履帶多功能果園作業(yè)機(jī)，但其植保作業(yè)還是依靠果農(nóng)手持噴桿作業(yè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)開(kāi)溝施肥和除草的機(jī)械化作業(yè)［6］。與此同時(shí)，我國(guó)果農(nóng)的購(gòu)買能力不強(qiáng)，如何提高主機(jī)的配套率也是亟待解決的問(wèn)題之一。因此，研制一種適合丘陵山區(qū)果園植保、開(kāi)溝施肥和除草作業(yè)的果園多功能作業(yè)機(jī)對(duì)于提高我國(guó)果園管理的機(jī)械化水平具有重要的意義。

　　1整機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

　　1．1主機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　該履帶式果園多功能作業(yè)機(jī)行走與工作部件均采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，主要由車架、動(dòng)力系統(tǒng)、履帶行走機(jī)構(gòu)、懸掛裝置和控制裝置組成，拆去座椅的整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　1．2工作原理

　　為提高操作性能和驅(qū)動(dòng)力，作業(yè)機(jī)采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，液壓系統(tǒng)原理如圖2所示。

　　2主要零部件設(shè)計(jì)

　　2．1行走驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　履帶車輛行駛在松軟地面時(shí)，由于土壤壓實(shí)和流動(dòng)而造成較大的能量損失，所以需要較大的驅(qū)動(dòng)力［8－9］。車輛轉(zhuǎn)向和爬坡時(shí)的驅(qū)動(dòng)力矩和功率較大，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)選取兩者的最大值作為行走系統(tǒng)的最大驅(qū)動(dòng)力矩和功率。

　　2．2作業(yè)裝置傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　目前與拖拉機(jī)配套的果園作業(yè)機(jī)械已經(jīng)比較成熟，根據(jù)果園作業(yè)的要求，選取市場(chǎng)上常見(jiàn)的背負(fù)式風(fēng)送噴霧機(jī)、開(kāi)溝機(jī)和雙圓盤割草肥田機(jī)，3種作業(yè)裝置性能參數(shù)如表2所示。

　　3試驗(yàn)

　　為了驗(yàn)證多功能作業(yè)車的各項(xiàng)性能，在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn)。本次試驗(yàn)懸掛了割草機(jī)、彌霧機(jī)和開(kāi)溝機(jī)3種不同附具，開(kāi)溝與割草試驗(yàn)如圖4所示。

　　4結(jié)論

　　1)針對(duì)輪式拖拉機(jī)難以適應(yīng)丘陵山地復(fù)雜地形作業(yè)的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一款果園履帶式多功能作業(yè)機(jī)。通過(guò)對(duì)整機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置，使得該機(jī)具有較大的爬坡能力，且具有重心低和抗傾覆能力強(qiáng)的特點(diǎn)，特別適合丘陵山地復(fù)雜地形條件下的果園管理作業(yè)。

　　2)為提高機(jī)具的配套率，實(shí)現(xiàn)多種作業(yè)裝置的掛接，設(shè)計(jì)了由掛接板、掛接耳、掛接銷、螺栓和機(jī)具提升液壓缸組成的懸掛系統(tǒng)，具有簡(jiǎn)單可靠的優(yōu)點(diǎn)。

　　3)為了減小機(jī)器的體積，提高操作性能和驅(qū)動(dòng)力，本機(jī)行走與工作部件均采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。針對(duì)該機(jī)型設(shè)計(jì)了相應(yīng)液壓系統(tǒng)，確定了關(guān)鍵零部件的型號(hào)，以滿足驅(qū)動(dòng)、機(jī)構(gòu)調(diào)整與作業(yè)裝置工作的要求。

　　參考文獻(xiàn):

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