一種自走式煙草移栽機(jī)的試驗研究

范沿沿 李建華 姚健

摘 要：針對煙草移栽中用工量大、勞動強度高，設(shè)計了一種自走式煙草移栽機(jī)，用于代替人工完成挖穴、投苗和澆水等工序，以達(dá)到減工降本的目的。通過分析自走式移栽機(jī)的主要結(jié)構(gòu)以及工作原理，結(jié)果表明，自走式煙草移栽機(jī)性能標(biāo)注合理，成本降低明顯，經(jīng)濟(jì)效益良好，具有推廣作用價值。

關(guān)鍵詞：煙草;移栽機(jī);結(jié)構(gòu);工作原理

中圖分類號 S572文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2019）21-0121-02

Abstract：In this paper，a tobacco transplanting machine is designed for tobacco transplanting with high labor intensity and high labor intensity. It is used to replace the manual and complete the process of digging，seedling and watering to achieve the purpose of reducing labor and reducing costs.The main structure and working principle of the transplanter are introduced.In order to verify the marking performance of the transplanting machine，the test performance test of the transplanting machine was carried out，which indicated that the performance of the tobacco transplanting machine was marked properly.In order to understand the relevant economic benefits，the purchase and cultivation of farmers were analyzed，and the cost reduction was obvious. The results show that the self-propelled tobacco transplanter is very popular.

Key words：Tobacco;Transplanter;Structure;Working principle

煙草機(jī)械化種植是發(fā)展現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的必然要求，由于人工移栽煙苗費工費時、勞動強度大、勞動效率低，隨著種煙隊伍老齡化，機(jī)械化代替人工將成為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的發(fā)展趨勢[1]。近年來，隨著政策的引導(dǎo)，國內(nèi)相繼出現(xiàn)了鏈夾式、鴨嘴式等煙草專用移栽機(jī)，減輕了煙農(nóng)體力勞動的強度[2-4]。但上述2種移栽機(jī)均存在著不同的問題，拖拉機(jī)懸掛式移栽機(jī)采用開溝器開溝后，利用小口徑水管連續(xù)澆水，其開溝深度淺、澆水量少，效果不理想。有些移栽機(jī)采用鏈夾式煙苗移栽機(jī)構(gòu)和吊籃鴨嘴移栽機(jī)構(gòu)，存在煙苗前傾、苗徑夾傷、投苗要求高，1人很難滿足投苗要求等問題，一般需要2人投苗，易出現(xiàn)漏投漏栽的現(xiàn)象。針對上述情況，研發(fā)一種能夠自走的移栽機(jī)非常迫切。

1 主要結(jié)構(gòu)

自走式煙草移栽機(jī)主要包括機(jī)架、傳動系統(tǒng)、水箱、鴨嘴機(jī)構(gòu)、苗盤架等（見圖1），具有動力小、轉(zhuǎn)彎半徑小、地頭空缺短，轉(zhuǎn)盤式投苗裝置實現(xiàn)1人投苗、勞動力工時投入少、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動盤式鴨嘴移栽機(jī)構(gòu)保證煙苗載后不傾倒。

采用旋轉(zhuǎn)盤以及2個偏心轉(zhuǎn)盤、連桿所構(gòu)成的平行四邊形機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)鴨嘴入土位置的正確，保證栽后煙苗的直立性。采用端斜面和鋼球的組合控制鴨嘴的打開，保證鴨嘴在行進(jìn)中即能準(zhǔn)確栽苗、又不把煙苗帶倒。采用程序控制、電磁鐵驅(qū)動錐閥的澆水裝置，保證澆水位置的準(zhǔn)確性和澆水量的可調(diào)性、其澆水量比開溝澆水大得多。采用單片機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的雙四桿機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)鴨嘴與煙壟的仿形、控制鴨嘴入土深度的調(diào)節(jié)，保證煙苗移栽深度。采用鏈輪錐齒輪組合式投苗驅(qū)動機(jī)構(gòu)、1人投苗即可滿足作業(yè)要求，投苗效率高，且不易出現(xiàn)漏投漏栽現(xiàn)象。采用鏈傳動機(jī)構(gòu)控制投苗、移栽的正時配合。采用高地隙輕巧機(jī)架和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)保證轉(zhuǎn)彎半徑小。

2 工作原理

移栽機(jī)的工作原理為發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)V帶傳到離合器、變速器，變速器變速后通過差速器、半軸、齒輪減速箱傳到驅(qū)動輪驅(qū)動移栽機(jī)行走;同時驅(qū)動輪的動力通過鏈條到中間離合器再到移栽部分、投苗裝置并保證兩者的同步。行走部分由方向機(jī)通過前橋?qū)崿F(xiàn)小半徑的轉(zhuǎn)向;移栽部分、投苗裝置、澆水裝置安裝在移栽支架上，移栽支架通過四桿機(jī)構(gòu)鉸接在主機(jī)架上，通過單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的雙四桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)移栽部分上下平移，實現(xiàn)移栽深度的調(diào)整和仿形。傳動到移栽部分的動力使旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)盤上裝有鴨嘴打開裝置和鴨嘴總成、隨著旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，鴨嘴運行到最下點時實現(xiàn)煙苗移栽。傳動到投苗裝置的動力帶動苗盤及其上的苗杯一起轉(zhuǎn)動，苗杯轉(zhuǎn)到投苗位置時，苗杯下口被打開，此時鴨嘴總成在旋轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動下剛好轉(zhuǎn)到苗杯下方，煙苗被投入鴨嘴中。澆水裝置由電磁鐵帶動水桶錐閥上下移動實現(xiàn)澆水。通過傳感器和電控單元來控制錐閥打開時刻和打開時間的長短，保證澆水位置和澆水量。

3 性能測試

自走式移栽機(jī)實際樣機(jī)見圖2。試驗前，檢查連接件、緊固件是否有松動，對各潤滑點加注潤滑脂，機(jī)器運轉(zhuǎn)正常，沒有掉鏈條、異常響聲等現(xiàn)象，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。將機(jī)具以I或II檔速度前進(jìn)，當(dāng)鴨嘴轉(zhuǎn)到水平位上30°位置時，苗杯中的煙苗應(yīng)準(zhǔn)確落入聚口中，落入率不小于99%。若鴨嘴轉(zhuǎn)到水平位上30°位置時，苗杯中的煙苗不能準(zhǔn)確落入聚口，則須調(diào)整。調(diào)整時把鴨嘴轉(zhuǎn)到水平位上30°位置，松開苗盤驅(qū)動鏈輪緊定螺栓，轉(zhuǎn)動苗盤，使苗杯與苗桶對正，然后擰緊緊定螺栓即可。

移栽機(jī)的性能試驗對比和主要磨損件磨損情況，如表1所示。

4 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)算分析

4.1 購機(jī)農(nóng)戶 自走移栽機(jī)煙苗移栽生產(chǎn)率0.1hm2/h，每天按8h計，每天作業(yè)0.8hm2，每1h耗油1.5kg，每1kg柴油按5.5元計，操作人員日工資80元，每天油費66元。計算公式如下：

M=a×b×c

式中，M為每天油耗值;a每kg柴油價格;b為每h油耗值;c每天工作時間。

目前使用人力移栽2250元/hm2，煙苗移栽機(jī)收費標(biāo)準(zhǔn)按1500元/hm2，2個操作員每人80元/d，每臺機(jī)器凈收入974元/d。計算公式如下：

S=x×y×z-n

式中，S為每天凈收入;x為收費價格;y為每1h作業(yè)面積;z為每天工作時間;n為每天人工總費用。

4.2 種植戶 目前使用人力移栽2250元/hm2，煙苗移栽機(jī)收費標(biāo)準(zhǔn)按1500元/hm2，煙苗移栽機(jī)與傳統(tǒng)手工移栽相比，可節(jié)省移栽費750元/hm2，若將手工移栽全部改為煙苗聯(lián)合移栽機(jī)移栽，按每個種煙大戶每年種煙6.67hm2計，則每個種煙大戶每年可節(jié)省支出5000元。

5 結(jié)論

自走式煙草移栽機(jī)用于代替煙苗手工挖坑、澆水、移栽作業(yè)，本機(jī)配套動力小，生產(chǎn)效率高，效果好，與傳統(tǒng)的煙苗栽培模式相比，具有明顯的效益優(yōu)勢。勞動強度與手工挖坑施肥澆水移栽相比，明顯低得多，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，有利于煙農(nóng)擴(kuò)大種植規(guī)模，提高煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，自走式煙苗移栽機(jī)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益，具有較好的推廣應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1]劉錫勇，陳長林，張韻，等.適合丘陵山區(qū)煙草移栽的農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝配套技術(shù)及試驗[J].中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報，2015，36（05）：323-325.

[2]賈瑞昌，何振峰，朱文才，等.煙草移栽機(jī)移植機(jī)構(gòu)的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2015（06）：33-39.

[3]范連祥，劉雙喜，王金星，等.煙草自動澆水機(jī)的設(shè)計與試驗研究[J].中國煙草學(xué)報，2015，21（03）：42-47.

[4]任士虎.煙草鴨嘴式缽苗移栽機(jī)簡介[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2017（10）：60-61.

[5]桂雪萍，李金懷，黃凌志，等.戶用沼氣促進(jìn)香蔥綠色種植試驗與經(jīng)濟(jì)效益分析[J].廣西林業(yè)科學(xué)，2018，47（04）：498-501.

[6]王中偉，尹志宏，牛憲偉，等.農(nóng)產(chǎn)品熱泵烘干房系統(tǒng)設(shè)計與經(jīng)濟(jì)效益分析[J].價值工程，2018，37（25）：125-127.

[7]聶曉，王毅勇.非充分灌溉下寒地井灌稻田生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（10）：151-153. （責(zé)編：張宏民）