自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)的相關(guān)研究

田志明，王發(fā)英，張艷秋

（1.撫松縣撫松鎮(zhèn)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣中心站，吉林撫松 134500；2.伊通縣水利工程隊(duì)，吉林伊通 130700）

0 引言

我國(guó)雖然是農(nóng)業(yè)大國(guó)，但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還未完全達(dá)到機(jī)械化和現(xiàn)代化。調(diào)查顯示，對(duì)玉米等高稈作物實(shí)現(xiàn)規(guī)?；C(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，利于增產(chǎn)增收。以吉林省撫松地區(qū)的玉米種植為例，雖然部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，但播種過(guò)程中的重復(fù)播種或漏播，依舊無(wú)法滿足玉米的高產(chǎn)要求。玉米的田間管理，如農(nóng)藥噴灑、肥料施加等都與玉米高產(chǎn)密切相關(guān)，研發(fā)噴藥施肥一體機(jī)，通過(guò)一機(jī)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生工作，能在防治玉米病蟲害的基礎(chǔ)上推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化，進(jìn)而在增收的基礎(chǔ)上促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。下面就對(duì)噴藥施肥一體機(jī)的研究與應(yīng)用進(jìn)行論述，目的是優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化。

1 自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)設(shè)計(jì)

1.1 總體設(shè)計(jì)

自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)以一次作業(yè)完成噴灑農(nóng)藥12行，施肥3行，并能保證在3.5 m高的玉米田間作業(yè)時(shí)不傷害玉米植株。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)采用高地隙通用底盤，利用全液壓噴藥系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)器控制，同時(shí)植入施肥一體化裝置。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)體積小，質(zhì)量也比較輕，在作業(yè)時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑小，操作方便且易保養(yǎng)維修，符合高稈玉米的田間農(nóng)藥施肥管理。具體設(shè)計(jì)如圖1。

1.2 液壓折腰轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)

自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)在田間作業(yè)時(shí)，需要機(jī)器機(jī)動(dòng)性能強(qiáng)，轉(zhuǎn)彎半徑小，避免傷害作物植株。液壓折腰轉(zhuǎn)向技術(shù)在自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用，能使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上減小轉(zhuǎn)彎半徑。液壓折腰轉(zhuǎn)向技術(shù)的工作原理是利用機(jī)器油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)對(duì)自走底盤架與通用底盤架鉸鏈的傳動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器順利工作，具體如圖2。

圖1 自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)截面圖

圖2 液壓折腰轉(zhuǎn)向機(jī)結(jié)構(gòu)圖

1.3 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)的液壓控制系統(tǒng)能完成轉(zhuǎn)向、施肥、噴藥等動(dòng)作。正常情況下，驅(qū)動(dòng)輪前輪是由單液壓缸控制，目的是實(shí)現(xiàn)機(jī)器作業(yè)時(shí)油缸始終處于浮動(dòng)的狀態(tài)，進(jìn)而增強(qiáng)機(jī)器對(duì)土壤的隨著能力，最終提高機(jī)器的牽引能力，具體如圖3。

1.4 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)有電氣系統(tǒng)采用內(nèi)置24檔控制器，目的是可根據(jù)作業(yè)田間的實(shí)際情況進(jìn)行施肥量的調(diào)整，具體如圖4。

圖3 液壓系統(tǒng)圖示

圖4 電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖示

2 自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

首先，作業(yè)效率高。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)噴藥和施肥，日作業(yè)面積達(dá)13.33～20 hm2，是傳統(tǒng)單機(jī)作業(yè)效率的大概2倍，是人工作業(yè)效率的5倍。

其次，使用成本低。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)用工少，用時(shí)少，由于機(jī)器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，價(jià)格成本低，作業(yè)總成本也比較低。機(jī)器在達(dá)到使用壽命后，折舊的成本也比較低，成本優(yōu)勢(shì)較大。

再次，作業(yè)效果好。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)的噴稈可調(diào)高度，所以可根據(jù)作物的不同生長(zhǎng)時(shí)期的植株高度進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)作物生長(zhǎng)不同時(shí)期的追肥和病蟲害防治。噴灑裝置為分段控制，能實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥和化肥的均勻噴灑，既能減少肥料和農(nóng)藥的浪費(fèi)，又能在提高作業(yè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。

最后，功能強(qiáng)。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)是一機(jī)多用，能根據(jù)具體作業(yè)要求，在更換零件的基礎(chǔ)上完成施肥、噴藥等田間管理。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)適合不同的壟距，既能在水田中工作，又能在旱田中工作。

3 自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)應(yīng)用效果

通過(guò)對(duì)自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)在田間具體應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)總結(jié)出應(yīng)用效果。

首先，作業(yè)效率。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)在北方高稈作物的田間管理中的應(yīng)用，相當(dāng)是機(jī)動(dòng)擔(dān)架式噴霧機(jī)的2倍，是背負(fù)式動(dòng)力噴霧器的6倍。因自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)的油箱容量大，機(jī)器轉(zhuǎn)移速度快，日工作效率比其他機(jī)械快得多。

其次，作業(yè)成本。相關(guān)調(diào)查對(duì)比顯示，背式施肥噴藥機(jī)械的人工成本最高，擔(dān)架式噴藥施肥機(jī)的作業(yè)效率雖然是自走式噴藥施肥機(jī)的2倍，但人工數(shù)量也是其2倍，人工成本高。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)燃油成本極低，進(jìn)而使運(yùn)營(yíng)成本低于其他機(jī)械。

再次，勞動(dòng)強(qiáng)度小。自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)為可乘坐式作業(yè)的機(jī)器，勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)其他機(jī)器來(lái)說(shuō)，非常小，且作業(yè)效果好。

總之，在北方平原地區(qū)，高稈作物的生產(chǎn)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的播種、收獲等都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，噴藥施肥的機(jī)械化是正在研究和實(shí)施的一項(xiàng)工程。文章通過(guò)對(duì)自走式高稈作物噴藥施肥機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用優(yōu)秀、應(yīng)用效果進(jìn)行研究，能滿足高稈作物，如玉米等在不同生長(zhǎng)過(guò)程中的噴藥施肥作業(yè)，在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)上促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。