貴州丘陵茶園田間管理機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

摘要：針對(duì)貴州丘陵茶園存在地形落差大、地塊碎片化，小型茶園田間管理機(jī)開溝深度不合格，大型茶園管理機(jī)體積較大、茶園通行條件差、生產(chǎn)效率低等問(wèn)題，研制一種適合貴州丘陵茶園作業(yè)的輪式田間管理機(jī)。對(duì)茶園管理機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，理論計(jì)算機(jī)具工作的最小實(shí)際功率。田間試驗(yàn)前，調(diào)整扶手支架裝置和仿形限深裝置使其適用于不同身高操作者和不同區(qū)域茶園開溝作業(yè)；田間試驗(yàn)后檢測(cè)溝深，根據(jù)田間試驗(yàn)結(jié)果繼續(xù)優(yōu)化機(jī)具直至定型。試驗(yàn)結(jié)果表明：該機(jī)器開溝深度為174～236 mm，平均溝深為202 mm，開溝深度穩(wěn)定系數(shù)為92.4%。該機(jī)具靈活性和通用性好，開溝性能參數(shù)均滿足茶園田間管理的農(nóng)藝要求。

關(guān)鍵詞：丘陵茶園；田間管理機(jī)；開溝穩(wěn)定性；仿形技術(shù)

中圖分類號(hào)：S224.2" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " 文章編號(hào)：2095?5553 （2024） 10?0076?06

Design and test of field management machine in Guizhou hilly tea plantation

Yang Xiaowei1， Shen Qiang1， Luo Jinlong1， Zhang Xiaoqin1， Liu Jianjun2， Wang Jialun1， 2， 3

（1. Guizhou Tea Research Institute， Guiyang， 550006， China; 2. College of Tea， Guizhou University， Guiyang， 550025， China; 3. Zunyi Comprehensive Test Station， National Tea Industry Technology System， Guiyang， 550006， China）

Abstract： In view of the characteristics of large terrain drop and fragmentation of plots in Guizhou hilly tea gardens， small tea garden field management machine cannot ensure ditching consistency， and the large?scale tea garden management machine is large in size， poor traffic conditions and low in production efficiency. Therefore， a wheeled field management machine suitable for hilly tea gardens in Guizhou was developed. The overall design of the whole structure of the tea garden management machine was carried out. The minimum actual power of the equipment was calculated theoretically. Before the tea garden field experiment， the armrest bracket device and imitation depth limiting device were adjusted to make it suitable for different height operators and ditching operations in different regions tea garden; after the tea garden field experiment， the ditching depth was detected， and the machine was continuously optimized according to the field experiment results until it was finalized. The field experiment results show that the trenching depth of the machine was 174-236 mm， the average trench depth was 202 mm， and the trenching depth stability coefficient is 92.4%. The ditching performance parameters of the machine which has good flexibility and versatility meet the agronomic requirements of tea garden field management.

Keywords： hilly tea plantation; field management machine; trenching stability; profile copying technology

0 引言

茶葉產(chǎn)業(yè)是貴州省鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)之一，推動(dòng)著貴州省經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展，對(duì)擴(kuò)大就業(yè)和增加農(nóng)民收入起至關(guān)重要作用。由于貴州省茶樹栽培區(qū)域主要分布在山地丘陵地區(qū)[1]，地勢(shì)崎嶇不平，茶園除草松土和施肥主要依靠人工來(lái)完成[2]，因此，茶園機(jī)械化管理是貴州省茶葉產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，依靠機(jī)械化替代人工除草、松土、施肥，是茶園現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢(shì)。

目前，國(guó)內(nèi)茶園使用的大型茶園田間管理機(jī)，集修剪、采摘、噴藥、開溝施肥等多功能于一體。肖宏儒等[3， 4]首次研制出高地隙履帶自走式茶園管理機(jī)，該機(jī)行走和驅(qū)動(dòng)機(jī)具作業(yè)均采用全液壓柔性傳遞方式，并能夠?qū)崿F(xiàn)地隙作業(yè)幅寬和高度的變量調(diào)整，滿足不同茶樹行寬和不同茶樹高度的作業(yè)需求。王中玉[5]通過(guò)Pro/E軟件建立茶園管理機(jī)的操縱裝置三維模型，并運(yùn)用仿真模塊Pro/Mechanism對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，驗(yàn)證操作桿機(jī)構(gòu)傳遞的準(zhǔn)確性。張延尊[6]利用ANSYS Workbench對(duì)茶園管理機(jī)平臺(tái)進(jìn)行模態(tài)分析，表明平臺(tái)的固有頻率與其他外部激勵(lì)不一致，不容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象。許學(xué)建[7]利用有限元分析驗(yàn)證不同工況下茶園管理機(jī)底盤行走結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，并根據(jù)靜力分析對(duì)底盤行走結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)。但上述茶園管理機(jī)體積龐大、茶園通過(guò)性差、采購(gòu)和維護(hù)成本較高，無(wú)法滿足貴州省丘陵山地茶園的實(shí)際管理需求。小型茶園田間管理機(jī)具有體積小、適應(yīng)性好、靈活等優(yōu)點(diǎn)。徐良等[8]研制了一款小型手扶式3ZFC-40型茶園中耕機(jī)。針對(duì)丘陵茶園和茶園微耕機(jī)之間的發(fā)展不匹配情況，秦寬等[9]設(shè)計(jì)了一款茶園節(jié)能型開溝刀，有效降低了茶園開溝時(shí)的作業(yè)功耗。雖然小型茶園管理機(jī)能夠在緩坡或者坡度較大的丘陵山地茶園應(yīng)用，但是存在動(dòng)力不足、作業(yè)效率偏低等問(wèn)題[10]。

綜合分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，結(jié)合貴州丘陵茶園種植與茶園管理農(nóng)藝要求，研制滿足丘陵茶園作業(yè)的田間管理機(jī)，同時(shí)對(duì)整機(jī)功耗和開溝刀設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，確定滿足丘陵茶園作業(yè)的動(dòng)力需求和開溝深度要求，為丘陵茶園田間管理機(jī)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論支撐。

1 整體結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)

丘陵茶園田間管理機(jī)主要由扶手架、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、開溝裝置、仿形調(diào)節(jié)裝置等組成，如圖1所示。其中，動(dòng)力系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、主軸、離合器、減速機(jī)和傳動(dòng)軸組成；開溝裝置包括開溝刀具、刀軸和開溝刀座構(gòu)成，開溝刀依據(jù)螺旋線的規(guī)律均勻安裝在刀軸上[11， 12]；仿形調(diào)節(jié)裝置包括仿形輪、仿形調(diào)節(jié)桿及仿形固定件構(gòu)成。茶園管理機(jī)通過(guò)快換裝置模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)開溝功能與除草松土功能之間的快速切換。

1.2 工作原理

啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)前，離合器手柄應(yīng)處于分離狀態(tài)。茶園田間管理機(jī)作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)輸出軸將動(dòng)力傳遞到離合器，離合器通過(guò)齒輪減速器再次將動(dòng)力傳遞到齒輪軸上開溝刀，通過(guò)開溝刀旋轉(zhuǎn)切土拋土帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器前進(jìn)。在開溝過(guò)程中，拋出的土層與擋土板相撞，對(duì)土壤進(jìn)行二次銑削[11]，更有利于施肥覆土作業(yè)，同時(shí)防止泥土進(jìn)入到油箱造成發(fā)動(dòng)機(jī)濾芯堵塞。操作者能夠通過(guò)調(diào)節(jié)仿形調(diào)節(jié)桿固定位置，滿足調(diào)節(jié)開溝深度的目的，同時(shí)可更換刀具轉(zhuǎn)速桿來(lái)調(diào)整除草松土的刀具轉(zhuǎn)速。

1.3 主要技術(shù)參數(shù)

整機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)作業(yè)動(dòng)力需求，選用額定功率為4.0 kW的170F汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力足，油耗低。經(jīng)油浸式摩擦片離合器、齒輪減速機(jī)、傘齒輪換向機(jī)來(lái)傳遞動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，整機(jī)滿載重量（帶開溝刀具）為73 kg，方便運(yùn)輸?shù)角鹆瓴鑸@，符合丘陵茶園田間管理機(jī)械的設(shè)計(jì)原則。整機(jī)寬幅較窄，僅為610 mm，能夠滿足大部分貴州丘陵茶園的通過(guò)性，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)

2.1 整機(jī)傳動(dòng)方案

茶園田間管理機(jī)利用變速箱裝置及配套刀具，來(lái)實(shí)現(xiàn)開溝和除草松土之間的功能切換。為保證茶園作業(yè)過(guò)程中整機(jī)的平穩(wěn)性和輕便性，綜合考慮各結(jié)構(gòu)布局，整機(jī)采用由汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、行星減速器及傘齒輪減速器組成的傳動(dòng)裝置，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力經(jīng)輸出軸傳遞到離合器，再依次經(jīng)傳動(dòng)軸末端的聯(lián)軸器、行星減速器的一級(jí)減速、傘齒輪減速器的減速換向，從而驅(qū)動(dòng)刀具切削土壤作業(yè)。整機(jī)傳動(dòng)方案如圖2所示。

2.2 功耗分析

茶園管理機(jī)的功耗由機(jī)器行走、傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部功耗、切削土壤功耗、土壤水平方向?qū)Φ毒叩姆醋饔昧暮偷毒叻瓛佂翆庸慕M成[13]。具體計(jì)算步驟如式（1）所示。

[N=Nw+Ni+Nc+Nr+No] （1）

式中： [N]——整機(jī)總功耗，kW；

[Nw]——機(jī)器行走功率消耗，kW；

[Ni]——?jiǎng)恿鲃?dòng)與摩擦功率消耗，kW；

[Nc]——刀具切削土壤功率消耗，kW；

[Nr]——土壤水平方向?qū)Φ毒叻戳β氏?，kW；

[No]——刀具拋土功率消耗，kW。

由于動(dòng)力傳遞過(guò)程中，摩擦引起的功率損耗很小，可忽略不計(jì)，因此整機(jī)總功率消耗包含機(jī)器行走和開溝作業(yè)時(shí)功率消耗兩部分組成。當(dāng)開溝刀反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，土壤水平反向?qū)Φ毒叻醋饔昧τ顧C(jī)器行走方向相反，所以[Nr]取正號(hào)；正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，[Nr]取負(fù)號(hào)[14]。

機(jī)器開溝作業(yè)功耗影響因素比較復(fù)雜，主要包括力作用點(diǎn)與土壤物理性狀、刀具轉(zhuǎn)速、耕深、機(jī)器前進(jìn)速度等，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算出刀具作業(yè)功耗[15， 16]。

[Nα=0.1×Kλ×d×vm×B] （2）

[Kλ=Kg×K1×K2×K3×K4] （3）

式中： [Nα]——刀具作業(yè)功耗；

[Kλ]——旋耕比阻，N/cm3；

[d]——耕深，cm；

[vm]——機(jī)器前進(jìn)速度，m/s；

[B]——耕幅，m；

[Kg]——土壤堅(jiān)實(shí)度初始旋耕比阻，N/cm3；

[K1]——耕深修正系數(shù)；

[K2]——土壤含水率修正系數(shù)；

[K3]——雜草殘留修剪枝修正系數(shù)；

[K4]——作業(yè)方式修正系數(shù)。

根據(jù)茶園管理機(jī)的工作參數(shù)，耕深[d]為20 cm；機(jī)器前進(jìn)速度[vm]為0.25 m/s；B為0.2 m；根據(jù)茶園工作環(huán)境、土壤含水率lt;30%和機(jī)器耕深要求，[Kg]為40，[K1]為0.9，[K2]為0.95，[K3]為1.1，[K4]為0.6。由式（2）和式（3）可得，機(jī)器旋耕作業(yè)時(shí)功率消耗為2.257 kW。

機(jī)器行走時(shí)忽略空氣阻力，主要受到地面阻力的影響，由于丘陵茶園土壤耕作阻力較大，機(jī)器前進(jìn)輪的滾動(dòng)摩擦系數(shù)取值為0.45，前進(jìn)速度取值為vm為0.25 m/s，裝上作業(yè)機(jī)具后整機(jī)質(zhì)量約為65 kg。因此，機(jī)器行走的最大功耗

[Nw=f×m×g×vm1 000] （4）

式中： [f]——前進(jìn)輪滾動(dòng)摩擦系數(shù)；

[m]——整機(jī)質(zhì)量，kg。

根據(jù)式（4）計(jì)算可得，機(jī)器行走時(shí)功率消耗為0.072 kW。由式（2）和式（3）計(jì)算可得，機(jī)器行走和旋耕行走時(shí)總功率消耗為2.329 kW。

結(jié)合機(jī)器各傳動(dòng)裝置的綜合效率η，本文取值為0.7，則機(jī)器汽油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際需要的功率

[P0=Nη] （5）

由式（5）計(jì)算可得，茶園管理機(jī)工作時(shí)實(shí)際需要的功率為3.327 kW。結(jié)合丘陵茶園不同土壤狀況，選用作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、動(dòng)力充足、成本低的170F型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.3 扶手支架裝置

茶園田間管理機(jī)在作業(yè)過(guò)程中，由于土壤板結(jié)嚴(yán)重可能會(huì)導(dǎo)致整機(jī)發(fā)生振動(dòng)，引起扶手支架與機(jī)身接觸的結(jié)構(gòu)變形甚至斷裂，極大降低了整機(jī)使用壽命。為了提高扶手支架與機(jī)身接觸結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，在機(jī)架前后分別增加了強(qiáng)化板，如圖3所示。

由于不同操作者的身高存在差異化，為了滿足不同客戶的需求，設(shè)計(jì)一種扶手支架高度調(diào)節(jié)裝置。扶手支架高度調(diào)節(jié)裝置首先通過(guò)底部的螺栓與整機(jī)機(jī)身固定連接，然后支架底端利用套筒與支架活動(dòng)螺桿連接，螺桿兩端使用螺母和墊圈將其固定，以防止其轉(zhuǎn)動(dòng)，操作者通過(guò)套筒轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)扶手支架高度，支架后強(qiáng)化板后的連接桿與調(diào)節(jié)裝置側(cè)面的螺栓口形成間隙配合。扶手支架高度調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)如圖4所示。

2.4 仿形限深裝置

由于丘陵茶園地塊碎片化，各地塊土壤狀況不同，在機(jī)器作業(yè)時(shí)，為避免開溝刀下沉或者開溝深度達(dá)不到農(nóng)藝要求，因此設(shè)計(jì)了一種仿形限深裝置，如圖5所示。

仿形限深裝置通過(guò)縱向固定件和橫向固定件裝配在傘齒輪減速器上，通過(guò)向上或者向下移動(dòng)仿形支撐桿，調(diào)節(jié)開溝或除草松土的作業(yè)深度；仿形固定件通過(guò)螺栓與對(duì)應(yīng)的支撐桿開口固定，防止支撐桿上下移動(dòng)，保證了作業(yè)深度，提高作業(yè)的穩(wěn)定性。

2.5 開溝刀具設(shè)計(jì)

由于丘陵茶園種植標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范，種植密集不僅影響茶樹個(gè)體與群體發(fā)育的關(guān)系，還直接影響單位面積干茶產(chǎn)量及其可持續(xù)性，且大型茶園管理機(jī)無(wú)法適用。與鏈刀式和固定式開溝裝置相比，旋耕裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耕作阻力小、開溝切削土壤能力強(qiáng)、對(duì)動(dòng)力要求低等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足丘陵茶園種植比較密集地區(qū)的作業(yè)要求。根據(jù)GB/T 5669—2008選用Ⅲ S150，材料為65Mn鋼。旋耕裝置主要有開溝刀、刀軸、刀座及固定連接件組成，兩側(cè)須錯(cuò)位安裝，開溝刀回轉(zhuǎn)半徑為320 mm，刀片厚度為6 mm。開溝刀與刀座通過(guò)螺栓連接，刀座螺母依靠凹嵌結(jié)構(gòu)防止松動(dòng)，旋耕刀座與刀軸通過(guò)銷連接。在理想情況下，開溝刀左右兩側(cè)呈對(duì)稱分布，開溝刀具裝置結(jié)構(gòu)如圖6所示。

茶園管理機(jī)工作時(shí)，開溝刀旋轉(zhuǎn)方向與機(jī)器前進(jìn)方向是相反的，開溝刀具在進(jìn)行切土拋土作業(yè)的同時(shí)，還要隨機(jī)器前進(jìn)。因此，開溝刀運(yùn)動(dòng)是刀軸旋轉(zhuǎn)和機(jī)器前進(jìn)兩種運(yùn)動(dòng)方式的合成，開溝刀運(yùn)動(dòng)軌跡是擺線，其運(yùn)動(dòng)分析如圖7所示。本文只考慮反轉(zhuǎn)的情況，以刀軸旋轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，x軸方向與茶園管理機(jī)前進(jìn)方向一致，y軸正向豎直向上。

茶園管理機(jī)前進(jìn)速度為[vm]，刀軸旋轉(zhuǎn)角速度為[ω]，R為開溝刀回轉(zhuǎn)半徑，H為開溝機(jī)溝深，假設(shè)開始時(shí)開溝刀端點(diǎn)與x軸正向重合，開溝刀端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程為

[x=Rcosωt+vmt=R（cosγ+γ/λ）y=Rsinωt=Rsinγ] （6）

式中： [x]、[y ]——開溝刀端點(diǎn)在t時(shí)刻的位置坐標(biāo)；

[γ]——開溝刀轉(zhuǎn)角，[γ=ωt]；

[λ]——旋耕速度比，[λ=Rω/vm]；

[t]——時(shí)間。

將式（6）對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)數(shù)，即可得到開溝刀端點(diǎn)分別在[x]軸、[y]軸方向上的分速度。

[vx=dx/dt=vm-Rωsinωt=vm（1-λsinγ）vy=Rsinωt=Rωcosωt=Rωcosγ] （7）

此時(shí)，開溝刀端點(diǎn)速度

[v=vx2+vy2=vmλ2+1-2λsinγ] （8）

旋耕速度比λ取值大小影響開溝刀的運(yùn)動(dòng)軌跡和茶園管理機(jī)工作性能狀況。當(dāng)[λlt;1]時(shí)，[vxlt;vm]，無(wú)論開溝刀運(yùn)動(dòng)到什么位置，刀片端點(diǎn)的水平分速度與機(jī)器前進(jìn)方向相同，其運(yùn)動(dòng)路徑為短擺線，開溝刀不能先后切削土壤，而出現(xiàn)刀片端點(diǎn)向前推土現(xiàn)象，因此開溝機(jī)無(wú)法正常工作。只有當(dāng)[λgt;1]時(shí)，旋耕刀端點(diǎn)水平分速度大于茶園管理機(jī)前進(jìn)速度[vm]，而且與機(jī)器前進(jìn)方向相反，其運(yùn)動(dòng)路徑為余擺線，開溝刀能夠向后切削土壤，完成開溝作業(yè)[17]。

由于除草松土的耕深相對(duì)比較淺，機(jī)器前進(jìn)速度設(shè)為0.5 m/s，結(jié)合其他技術(shù)參數(shù)數(shù)值計(jì)算旋耕速度比，得到最小速比[λ=19.4gt;1]。開溝刀在轉(zhuǎn)速一定的情況下，旋耕速度比λ越大，整機(jī)作業(yè)時(shí)減少對(duì)土壤的擾動(dòng)，有利于提高溝底的平整性[18]。

3 田間試驗(yàn)

為了檢驗(yàn)丘陵茶園田間管理機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的除草松土及開溝效果是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需通過(guò)田間試驗(yàn)對(duì)其工作性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.1 試驗(yàn)條件

茶園管理機(jī)田間試驗(yàn)于2023年7月4日在貴州省遵義市湄潭縣抄樂(lè)鎮(zhèn)茶園試驗(yàn)地進(jìn)行，茶園土壤大部份為砂質(zhì)壤土，雜草較少，近期無(wú)除草松土作業(yè)，在1～250 mm深度時(shí)，土壤含水率平均值為18.4%。茶園基本情況如表2所示。

3.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)GB/T 5262—2008《農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)條件測(cè)定方法的一般規(guī)定》和GB/T 5668—2017《旋耕機(jī)》，設(shè)計(jì)了開溝試驗(yàn)方法。利用垂直豎放的鋼尺量取茶園未耕作地表與開溝溝底最低處之間的垂直距離，將這個(gè)距離認(rèn)定為測(cè)試點(diǎn)的開溝深度，沿著機(jī)器前進(jìn)方向每隔3 m取一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每個(gè)茶行至少選取10個(gè)測(cè)試點(diǎn)，總測(cè)試5行。

3.3 結(jié)果與分析

本文采用平均開溝深度、開溝深度標(biāo)準(zhǔn)差以及深度穩(wěn)定性系數(shù)為衡量指標(biāo)，計(jì)算如式（9）～式（11）所示。

[ha=i=1nhin] （9）

[S=i=1n（hi-ha）2n-1] （10）

[U=1-Sha] （11）

式中： [ha]——平均開溝深度，mm；

[hi]——第i點(diǎn)機(jī)器開溝深度，mm；

[n]——試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)總數(shù)；

[S]——開溝深度標(biāo)準(zhǔn)差，mm；

[U]——開溝深度穩(wěn)定性系數(shù)，%。

開溝試驗(yàn)測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù)如表3所示。試驗(yàn)區(qū)域一共50個(gè)測(cè)試點(diǎn)，開溝深度在174～236 mm，平均溝深為202 mm，開溝深度穩(wěn)定系數(shù)為91.2%～93.3%，平均溝深穩(wěn)定系數(shù)為92.4%，各項(xiàng)性能符合NY/T 740—2003《田間開溝機(jī)械作業(yè)質(zhì)量》評(píng)價(jià)指標(biāo)，開溝作業(yè)滿足丘陵茶園田間管理的農(nóng)藝要求。

4 結(jié)論

1） 針對(duì)目前茶園管理機(jī)無(wú)法滿足貴州省丘陵茶園的工作需求，設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單的輪式丘陵茶園田間管理機(jī)。結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和理論分析確定滿足丘陵茶園作業(yè)動(dòng)力要求，對(duì)仿形限深裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證機(jī)器作業(yè)的穩(wěn)定性；并對(duì)開溝刀工作時(shí)的情況進(jìn)行分析，得到開溝刀頂端的運(yùn)動(dòng)方程。

2） 田間試驗(yàn)表明：丘陵茶園田間管理機(jī)作業(yè)時(shí)行駛平穩(wěn)，開溝效果良好，開溝深度在174～236 mm，平均溝深為202 mm，開溝深度穩(wěn)定系數(shù)為91.2%～93.3%，平均溝深穩(wěn)定系數(shù)為92.4%，各項(xiàng)性能符合NY/T 740—2003《田間開溝機(jī)械作業(yè)質(zhì)量》評(píng)價(jià)指標(biāo)，能夠滿足貴州丘陵茶園的作業(yè)要求。

3） 雖然開溝深度等一系列指標(biāo)符合農(nóng)藝要求，但樣機(jī)仍存在開溝時(shí)土壤易落入溝內(nèi)，導(dǎo)致開溝功耗增加。下一步改進(jìn)思路是增加開溝刀的拋土片，并設(shè)計(jì)合理的傾斜角度，有效提高開溝質(zhì)量。

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