高等農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)課程論文

word文檔可自由復(fù)制編輯]。葡萄生產(chǎn)上長期習(xí)慣自根苗栽培，在生產(chǎn)中出現(xiàn)了一系列問題和弊端[[]蔣愛麗,程杰山,奚曉軍,田益華,李世誠.葡萄砧木繁育特性試驗初報.中外葡萄與葡萄酒:2012(01),P44～45]，隨著栽培技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)需求，嫁接栽培愈來愈引起重視。嫁接苗是由接穗與砧木兩部分組成的，它兼有發(fā)揮接穗與砧木二者特點(diǎn)的作用。研究表明，嫁接栽培是葡萄優(yōu)質(zhì)栽培的一項有效技術(shù)措施，接穗來自性狀穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)植株，因而能保持母本的優(yōu)良性狀；利用砧木可以調(diào)整接穗長勢、提高品質(zhì)和抗逆性可增強(qiáng)品種的抗寒、抗病蟲的能力[]蔣愛麗,程杰山,奚曉軍,田益華,李世誠.葡萄砧木繁育特性試驗初報.中外葡萄與葡萄酒:2012(01),P44～45[]王玉荊.葡萄苗禾嫁接繁殖技術(shù).農(nóng)村科技:2008(7),69然而不管是采用嫁接育苗還是直接繁育，葡萄苗木的培育都非常重要。從這幾年葡萄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來看，葡萄苗木生產(chǎn)需求很大。自2000年以來，全國葡萄栽培面積平均年增長2.7萬hm2。以200株/667m2的用苗量計算，每年的苗木需求量為8200萬株。以每667m2出圃苗木數(shù)量8000株計算，每年大約有680hm2的葡萄育苗規(guī)模，有5000人以上從事葡萄苗木生產(chǎn)[NOTEREF_Ref324514088\f\h1]。其次葡萄品種改良轉(zhuǎn)化等也有很大的苗木需求。因此，葡萄苗木培育已成為我國葡萄產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。同時，葡萄產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展也給苗木市場帶來了繁榮。山東、遼寧、浙江、江蘇等省成為我國重要的葡萄苗木培育基地，很多葡萄苗木繁育戶也因此走上了富裕的道路，部分葡萄育苗戶也因此逐步發(fā)展為苗木企業(yè)[NOTEREF_Ref324514088\f\h1]。葡萄苗木起苗是葡萄的苗木生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。目前葡萄的起苗過程主要依靠人工作業(yè)完成，勞動強(qiáng)度大，作業(yè)效率低。目前葡萄苗木生產(chǎn)亟需改善起苗作業(yè)的過程，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)。針對葡萄苗木起苗，設(shè)計一種機(jī)械式的起苗機(jī)來提高作業(yè)效率、減輕勞動作業(yè)強(qiáng)度，非常有必要。起苗環(huán)節(jié)的機(jī)械化，也能加快葡萄整個生產(chǎn)過程的機(jī)械化進(jìn)程，為改善農(nóng)民水果生產(chǎn)的生產(chǎn)條件和降低農(nóng)民勞動的強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)。主要研究現(xiàn)狀：從查閱結(jié)果來看，葡萄苗木培育的相關(guān)農(nóng)藝文獻(xiàn)相對較多，比較詳細(xì)的闡述了葡萄苗木培育中應(yīng)當(dāng)注意的相關(guān)問題，并給出了相關(guān)的農(nóng)藝參數(shù)，為機(jī)械設(shè)計提供了方便。但是由于品種和地區(qū)的不同，各種育苗的株距行距參數(shù)各不相同。新疆地區(qū)葡萄育苗扦插采用寬窄行，在每個地膜上扦插兩行，為窄行，行距為40cm；地膜和地膜之間60cm，為寬行，行距為60cm。扦插的株距為15cm。在扦插前先用機(jī)械打孔器定好株距進(jìn)行打孔，然后再扦插，扦插一般用人工扦插，這樣可以保證扦插質(zhì)量，扦插的深度是離上芽2~3an為宜，過深覆土容易蓋住芽子，過淺容易被抽干，同時應(yīng)邊滴水邊扦插，提高成活率[[][]程衛(wèi)國，符新文，黎萬春，符曉敏，古麗，廉英杰.大田機(jī)械化培育葡萄苗技術(shù).新疆農(nóng)業(yè)科技：2009(6,總189)，46進(jìn)行山葡萄綠化苗繁育時，遼寧省凌源市林業(yè)局建議，扦插株、行距3cm×5cm，深度為項芽露出沙面l～2cm[[]朱耀東，黃永賀.[]朱耀東，黃永賀.山葡萄綠化苗木繁育技術(shù).特種經(jīng)濟(jì)植物:2011(10)，29由于這些差異，也為機(jī)械設(shè)計帶來了一定的困擾，設(shè)計機(jī)械的參考數(shù)據(jù)不具有很明顯的參考性。由于葡萄起苗多采用多苗一起作業(yè)的方法，不針對單個植株作業(yè)，這些參數(shù)對機(jī)械設(shè)計的困擾不是很大。主要是育苗隆的相關(guān)尺寸比較重要，然而這一尺寸目前也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。作者認(rèn)為，可以通過機(jī)械設(shè)計對相關(guān)尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。作者采用新疆地區(qū)的60cm的寬窄行作為參考設(shè)計起苗機(jī)械，并希望該機(jī)械能完成相關(guān)起苗工作。從國內(nèi)幾大數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果來看，葡萄起苗機(jī)械的設(shè)計目前并不是研究熱點(diǎn)，主要是因為葡萄生產(chǎn)過程的機(jī)械化程度并不是很高，相關(guān)的研究熱點(diǎn)主要集中在埋藤覆土、嫁接、果品分級等領(lǐng)域。目前來看，葡萄起苗過程中也已經(jīng)使用到了機(jī)械，但是相關(guān)機(jī)械的針對性不強(qiáng)。例如農(nóng)民采用鏵式犁對苗木隆床進(jìn)行翻耕松土、然后采用人工撿拾的辦法完成起苗作業(yè)。用機(jī)械起苗省工省力，而且起苗質(zhì)量好。目前所用機(jī)械主要有兩種，一種是大馬力拖拉機(jī)的挖刀在一側(cè)，從一邊把苗子根割斷；另一種是四輪拖拉機(jī)帶動倒人字形鏟起苗，無論哪種方法作業(yè)后均需要人工撿苗。目前已經(jīng)存在針對其他作物的起苗機(jī)械，且研究相對較為成熟。作者認(rèn)為，可以借鑒相關(guān)研究并設(shè)計出針對葡萄起苗的相關(guān)機(jī)械。遼寧省林業(yè)廳國營林場管理局的何謙研制的2QC—3b螺旋弧形起苗機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖。2QC—3b螺旋弧形起苗機(jī)是以小四輪拖拉機(jī)為動力的小型起苗機(jī)械。在一個機(jī)架上通過更換不同的起苗刀，可起床作和垅作1～2年生針葉樹苗和一年生闊葉樹苗，更換側(cè)王武起苗刀可起樹干高于1m以上的苗木。該種起苗機(jī)具有操作方便，工作效率高、可靠等優(yōu)點(diǎn)[[]何謙.[]何謙.2QC一3b螺旋弧形起苗機(jī)的研.林業(yè)機(jī)械:1993(3),4-6浙江大學(xué)與河北農(nóng)業(yè)大學(xué)的于慧春、劉俊峰等人設(shè)計的甘草起苗機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由機(jī)架、起苗鏟、小圓犁刀、地輪及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。作業(yè)時，由拖拉機(jī)懸掛，起苗鏟進(jìn)入規(guī)定的土層深度后，在地輪的控制下，保持穩(wěn)定。在起苗鏟作用下，將甘草根莖割斷，并使挖掘范圍內(nèi)土壤松動、破碎，土壤與甘草分離。同時，安裝在立柱前的小圓犁刀在土壤摩擦力的作用下轉(zhuǎn)動，鋒利的刃口割斷交錯的須根，避免立柱前方纏草、壅土[[][]于慧春,劉俊峰,馮曉靜,王俊.甘草起苗機(jī)的設(shè)計與試驗.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報：2006.7，37（7），56-58設(shè)計思路與實(shí)現(xiàn)：葡萄苗木起苗機(jī)械的設(shè)計可以參考相關(guān)苗木起苗機(jī)械的設(shè)計方法，采用鏟刀進(jìn)行起苗松土。然而，目前已有的起苗機(jī)械，大多工作阻力較大，功率消耗較高，碎土效果也比較一般，作業(yè)效果并不十分理想。為了解決這一問題，作者參考各種震動式深松機(jī)械的減小阻力，提高碎土效果的方法，提出一種新的新的設(shè)計葡萄起苗機(jī)的方法。深松機(jī)的工作原理是將振動器產(chǎn)生的振動通過機(jī)架傳給深松鏟后再傳給土壤，在振動力的作用下，破壞深松鏟和土壤的粘結(jié)力，進(jìn)而減少機(jī)具作業(yè)時的工作阻力，降低牽引阻力[[]趙大為.[]趙大為.振動深松機(jī)的研究設(shè)計.農(nóng)業(yè)科技與裝備:2010,4(4),29-30震動深松機(jī)的震動原理有多種，主要分為受迫振動和自激震動兩種方式，目前設(shè)計多采用受迫振動的方式。受迫振動的產(chǎn)生有多種方法，一種是由震動部件作為振動源，通過機(jī)構(gòu)傳遞使需要震動部件產(chǎn)生震動。一種是直接采用四桿機(jī)構(gòu)動力傳遞的方式，使其中的一個桿件進(jìn)行剛性的震動。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的徐宗保，董欣等人研究的振動式深松中耕作業(yè)機(jī)如下：機(jī)具主要由懸掛、機(jī)架、減振緩沖部件、振動部件、深松部件、限深輪及中耕部件等組成，如圖1所示。文獻(xiàn)描述，經(jīng)過實(shí)驗測得該機(jī)器不同耕深下，有振動深松作業(yè)的耕作阻力小于無振動深松作業(yè)的耕作阻力值5%～10%左右，如下圖為耕作阻力與力矩隨耕深的變化，從而表明采用振動工作部件，降低了機(jī)具的牽引阻力[[]徐宗保,董欣,李紫輝,張忠學(xué)[]徐宗保,董欣,李紫輝,張忠學(xué).振動式深松中耕作業(yè)機(jī)的研制與試驗研究.農(nóng)機(jī)化研究:2010,1(1),182-184[12]王翠梅，孔義東，孔維府.中國釀酒葡萄栽培歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展展望.中國果菜:2007(6),6-7[13]何謙,床作起苗機(jī)人土行程及耕深穩(wěn)定性的探討.林業(yè)機(jī)械：1988(6),14-17[14]蔣志國,黃暉.軌跡法求解入土角的數(shù)學(xué)探討.中國農(nóng)機(jī)化:2011(1),99-100[15]趙大為,李秀娟,姚志剛,郭忠軍.1S-360型振動式深松機(jī)的設(shè)計.農(nóng)業(yè)科技與裝備:2008,10(5),15-17作者認(rèn)為，可以才采用四桿機(jī)構(gòu)震動的方式使起苗鏟發(fā)生一定頻率的震動，并對起苗鏟以及工作機(jī)構(gòu)做出一定優(yōu)化，設(shè)計出新的針對性更強(qiáng)的葡萄苗木起苗作業(yè)機(jī)械。這種機(jī)械采用四桿機(jī)構(gòu)震動的方式，避免了機(jī)構(gòu)震動通過震動源傳遞的方式而產(chǎn)生的對拖拉機(jī)工作的負(fù)面影響。同時這種震動更加容易控制