電動割膠刀配套電池在橡膠樹割膠中應用效果研究

黃敞 鄭勇 王玲玲 等

摘要 [目的]研究電動割膠刀配套電池在橡膠樹割膠中的應用效果。[方法]采用DCL6104可編程直流電子負載測試標識不同容量的電動割膠刀配套電池的容量、電池空載/負載動態(tài)循環(huán)放電次數(shù)，分析研究應用效果最佳的電動割膠刀配套電池。[結(jié)果]2、4 Ah的電池容量不足，6 Ah電池容量足;電動割膠最節(jié)約耗電模式動態(tài)參數(shù)為空載電流/負載電流分別為0.03 A/3 A，在此模式下，2、6 Ah的電池動態(tài)循環(huán)放電次數(shù)分別為152、494次，6 Ah容量的電池能夠滿足一個割膠樹位的電動割膠耗電需求。[結(jié)論]該研究驗證了電動割膠刀配套電池的容量及在橡膠樹割膠中的應用效果，為電動割膠刀配套電池的選擇提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞 電動膠刀;電池;割膠;橡膠樹

中圖分類號 S22文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）04-0211-04

Abstract [Objective]To study the application effect of matching battery of electric tapping knife in rubbercutting. [Method]Battery capacity and circulation discharge times were tested. The best battery supporting electric tapping knife was analyzed and explored. [Result]The battery capacity of 2 and 4 Ah were not sufficient. The battery capacity of 6 Ah was sufficient. The most energy saving mode was 0.03 A noload current & 3 A load current in dynamic circle. The circulation discharge times with battery capacity of 2 and 6 Ah were 152 and 494 times respectively. The battery capacity of 6 Ah can meet the needs for the electric tapping knife to cutting one rubber tree position. [Conclusion]The experiment validates the effectiveness of the battery capacity in rubbercutting. This study provides theoretical basis and data support for exploring the choice of matching battery of electric tapping knife.

Key words Electric tapping knife;Matching battery;Rubbercutting;Rubber tree

目前天然橡膠生產(chǎn)管理仍以人力為主，機械化程度極低，割膠成本占生產(chǎn)成本的60%。近年來膠價持續(xù)低迷，產(chǎn)業(yè)虧本經(jīng)營，用工荒問題凸顯，棄管棄割現(xiàn)象嚴重，迫切需要實現(xiàn)機械化[1-3]。當前國內(nèi)學者對機械釆膠的研究較多，研究了智能割膠刀[4-5]、新型多功能免磨割膠刀[6]、多功能電動膠刀[7]、高效電動膠刀[8]、割膠機[9]、便攜式電動割膠機[10]、電動橡膠切割機[11]、自動割膠機[12-13]，但這些機械都未推廣應用。中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院橡膠研究所研究團隊定型了一款型號為4GXJ-1型電動膠刀[14-15]，在海南、云南、廣東三大植膠區(qū)開展了技術(shù)培訓與小規(guī)模推廣應用，現(xiàn)已銷往緬甸、老撾、柬埔寨、馬來西亞等東南亞植膠區(qū)。筆者擬分析電動割膠刀配套電池在橡膠樹割膠中的應用效果，驗證電池標識的容量，研究配套電池支持電動割膠刀的割膠株數(shù)，探索電動割膠刀最佳配套電池模式，為電動割膠刀配套電池的選擇提供理論基礎與數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 電動割膠刀配套電池測試儀器與線路連接

選擇DCL6104可編程直流電子負載及其配套數(shù)據(jù)監(jiān)測軟件為測試儀器，選擇4GXJ-1型電動膠刀配套電池為測試樣品，選擇電池容量為2、4、6 Ah的配套電池進行電池容量測量，選擇電池容量為2、6 Ah的配套電池進行電池動態(tài)循環(huán)放電次數(shù)測量。

DCL6104可編程直流電子負載共有7種測試模式，包括恒電流測試（CC）、恒電壓測試（CV）、恒電阻測試（CR）、恒功率測試（CP）、動態(tài)測試模式（動態(tài)）、列表測試（列表）、電池測試模式（電池）。該研究采用CC、動態(tài)和電池模式進行測試。電池CC模式下，不論輸入電壓如何改變，電子負載始終消耗恒定的電流，在測試電池的容量時，電壓會隨著放電時間的增加出現(xiàn)下降的情況，需要設置截止電壓，當電池放電到截止電壓時，電子負載自動停止帶載;在動態(tài)CC 模式下，用戶設定低位電流值和高位電流值，負載會連續(xù)地在低位電流和高位電流2個值之間來回切換電流值，動態(tài)循環(huán)到截止電壓時，電子負載自動停止帶載。電動割膠刀配套電池測試線路連接如圖1所示。

1.2 電動割膠刀配套電池容量測試

電動割膠刀配套電池的電池容量直接影響電動割膠刀的動力和割膠效果，能反映電池在割膠過程中的使用時間和可靠性。測量電池容量時，2 Ah的電池為鎳鎘電池，4、6 Ah的電池為磷酸鐵鋰電池，一般鎳鎘電池的放電電流為1 C，磷酸鐵鋰電池的放電電流為0.2 C。綜上考慮，2、4、6 Ah配套電池的放電電流分別設置為2.0、1.0、1.2 A，截止電壓分別設置為8.10、8.25、8.80 V。