轻简型茶园耕作机的设计与试验研究
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自走式茶园微耕机的设计王小勇;李兵;徐成刚;李尚庆;孙长应【摘要】茶园的除草、碎土是茶园管理的重要环节,传统的除草碎土方式都是人工操作,作业效率低,劳动强度大。
为了提高茶园的除草碎土效率,设计制造一种自走式茶园微耕机,使用ansys软件对刀片和刀轴进行静力学分析,得出刀片刀轴的最大应力与最大应变的位置。
最后对微耕机进行性能实验,结果表明,该微耕机耕作幅宽365 mm,耕作深度118 mm,稳定性系数达91.6%,能够有效满足茶园耕作的需求并保证工作的稳定性。
%Tea garden weeding, pulverizer is an important part of tea garden management, the traditional way of weeding and pulverizer is manually, low operating efficiency, labor-intensive.In order to improve the efficiency of weeding and pulverizer, a self-propelled tea garden tiller was designed and manufactured, ansys software was used to deal with blade and arbor statics, the position of the maximum stress and the maximum strain in the blade arbor was obtained.Finally tiller performance test results showed that: the tillers tillage width 365 mm, tillage depth of 118 mm, stability factor reached 91.6%, effectively met the needs of tea cultivation and guarantee the stability of work.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2016(044)033【总页数】4页(P239-242)【关键词】微耕机;力学分析;茶园【作者】王小勇;李兵;徐成刚;李尚庆;孙长应【作者单位】安徽农业大学工学院,安徽合肥230031; 安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室,安徽合肥230031;安徽农业大学工学院,安徽合肥230031; 安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室,安徽合肥230031;安徽农业大学工学院,安徽合肥230031; 安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室,安徽合肥230031;安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室,安徽合肥230031; 安徽农业大学茶与食品科技学院,安徽合肥230031;安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室,安徽合肥230031; 安徽农业大学茶与食品科技学院,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】S224茶叶含有大量对人体有益的有机化学成分和无机矿物元素,营养价值和药用价值较高,社会需求量不断增大。
我国丘陵山区茶园种植机械化现状与发展研究1. 引言1.1 研究背景茶叶是我国的传统农产品之一,其中茶园种植一直是我国农业领域的重要产业。
随着农业机械化水平的不断提高,茶园种植机械化也逐渐受到重视。
我国丘陵山区茶园种植机械化的发展仍存在一些问题和挑战,如机械设备的研发不足、技术应用不够普及等。
开展对我国丘陵山区茶园种植机械化现状与发展的研究,不仅有助于推动农业现代化进程,提高茶叶产量和质量,还能促进农业产业结构的调整和升级,推动农村经济的发展。
为此,有必要对丘陵山区茶园种植机械化的现状及发展趋势进行深入分析,探讨影响茶园种植机械化的因素,研究相关技术应用情况,并结合实际案例进行具体分析,以期为茶园种植机械化的进一步发展提供科学依据和政策建议。
1.2 研究目的研究的目的是为了深入了解我国丘陵山区茶园种植机械化的现状与发展情况,分析茶园种植机械化的影响因素和技术应用状况,探讨茶园种植机械化的发展趋势,并通过案例分析来进一步验证研究结论。
通过本研究,可以为进一步推动我国茶园种植机械化发展提供可靠的理论依据和实践经验,促进茶叶产业的现代化、品质提升和产量增加,助力茶叶产业的可持续发展。
1.3 研究意义茶叶是我国的重要农产品之一,而丘陵山区是中国茶叶主要产区之一。
目前,我国丘陵山区茶园种植仍然主要依靠传统的人工劳作,机械化程度较低。
研究丘陵山区茶园种植机械化的现状与发展具有重要意义。
推动丘陵山区茶园种植机械化可以提高茶叶的生产效率和质量,减少人力成本和劳动强度。
通过引入先进的种植机械设备,可以实现种植、浇灌、施肥、采摘等环节的自动化和智能化,提高生产效率,减少误工率,提高茶叶的品质和市场竞争力。
发展丘陵山区茶园种植机械化有助于推动农业现代化和提高农民收入。
随着劳动力成本的上升和农村劳动力资源的流失,机械化种植可以降低农业生产成本,提高种植效率,增加农民收入。
引进科技成果和机械设备,培育农业机械化人才,推动当地农业现代化发展,促进丘陵山区茶叶产业的升级和转型。
浅谈茶园微耕机的设计与试验0引言我国现在有茶园面积达到170万公顷,茶区分布广泛。
茶树是多年生常绿植物,每年的采收时间长达6~9个月。
茶叶生产由劳动密集型向技术密集型转变,我国茶园管理机械发展缓慢,机械的生产制造和应用水平较低,一直达不到茶产业的发展需求[1]。
目前,国内茶园管理机械的使用大多与大田机械通用或者经大田机械改制过来,国内虽然有少数茶园机械生产厂家,但机器的作业能力和作业效率还达不到茶叶机械化生产的要求,国外厂家生产的机械又不能很好的适应我国的茶园类型,且价格较贵。
当前状况下,我国的茶园管理机械化水平较低,人工作业还处于主导地位。
随着我国近年来城镇化建设的不断推进,农村劳动力大量的转移外出,劳力缺口问题严重,成为很多茶叶生产的主要难题,随着经济社会和大量茶园的快速发展,解决并提高机械化生产水平成为不可回避的现实问题[2]。
长期以来,茶园耕作一直沿用传统的手工劳作方式,强度大效率低,随着茶园种植面积的不断扩大,对机械化要求也越来越迫切。
微耕机具有体积小、重量轻、机动灵活性强等特点,主要用于田园整地、棚室作业和设施农业等耕耘作业[3-5]。
在茶园耕作上,本文针对个体农户自主经营、经济条件有限的情况,充分考虑其承受能力,设计普及个体农户能负担的起的经济实用型茶园微耕机,提高茶园耕作机械化水平,使得小型耕作设备不断深入到实际生产,从而促进茶叶生产全程机械化。
1 总体结构及工作原理1.1 主要结构组成及特点该机在大田旋耕机的基础上研究开发的,总体设计如图1所示。
图1 便携式茶园微耕机结构示意图1.旋耕刀2传动装置3发动机4支撑轮5手把该机主要由支撑轮、齿轮箱、发动机、挡泥板、手把、手柄、手把旋钮,提把,油门开关、油门线熄火开关。
本机的显著特点是:在外型上减小了机子的尺寸结构,大大提升了操作的方便性,在旋耕刀具上的设计更加符合茶园微耕需求,防止了缠草,旋耕深度一致性得到保障。
1.2工作原理该机的工作原理是在田间作业时,发动机的动力经传动轴传到齿轮箱,齿轮箱将动力经两半轴传到刀片上,使微耕机的刀片获得速度,旋耕刀与地面的接触既对地面有剪切破碎作用同时也给整机一个向前的驱动力,保证了整机的快速前行。
ONGYE GONGCHENG /农业工程N|四川农业与农机/2018年3期|轻简型马铃薯中耕机的研制与实验□刘小谭1任丹华2邓佳1周彦君1/1.四川省农业机械研究设计院2.四川省农机化技术推广总站马铃薯是我国第五大粮食作物,也是四川重要的粮菜兼用作物,具有较高的经济价值,种植面积大、分布广,种植面积在666.67hm 2以上的县有150多个。
鲜薯上市时间长,分为春、秋、冬作。
经测算,一季马铃薯的产值远远超过一季小春作物甚至大春作物的产值。
马铃薯已成为关系粮食安全和老少边穷地区农民脱贫致富的重要粮食作物。
近年来,四川省各级党政和农业部门狠抓马铃薯产业发展,取得了明显的成效,2015年,播种面积达79.72万hm 2,总产量达1538万t ,实现了种植面积全国第一、总产全国第一。
马铃薯生长中期的中耕培土环节是马铃薯增产增收的关键环节,该环节可以调节土壤水分,土壤湿度较小时,具有保墒防旱作用,土壤湿度过大时,具有降墒的作用;可以增加土壤的通气性,提高地表温度;可以提高土壤肥力,消灭病虫草害,为马铃薯根茎膨大创造条件,从而达到马铃薯增产增收的目的。
但由于受地形、土壤、气候和种植模式的限制,四川马铃薯机械化生产一直处于落后状态,由于缺乏先进实用的中耕技术及机具,导致马铃薯种植垄高较低、降墒慢,马铃薯易出现青头和病害腐烂等问题。
此外,中耕环节劳动强度大、费工、费时,随着农村年轻劳动力的大量输出,中耕作业单靠人力几乎不可能完成。
因此,研发适合四川丘区马铃薯种植农艺要求的中耕机具,并进行试验示范推广十分必要。
为适应四川丘区马铃薯种植“双行垄作,垄距1m ”的农艺要求,四川省农业机械研究设计院研制了一种轻简型马铃薯中耕机,该机能促进农机农艺有效结合,推动了马铃薯生产全程机械化,从而实现了四川马铃薯生产减工、降本、提质、增效,达到了高产、稳产的目标。
1轻简型马铃薯中耕机的整体结构、工作原理和主要参数1.1整体结构轻简型马铃薯中耕机主要为四川丘区的马铃薯中耕环节而设计,该机的主要结构如图1所示,主要由悬挂机构、机架、传动箱、调整杆、地轮、挡土件、刮土清理件、万向连轴器、培土刀和犁刀组成。
56备I_政2017年第4期茶园管理机械研究现状及其在福建茶区的发展对策傅立雯(福建省农业机械鉴定推广总站350003)摘要:耕作机与采茶机是茶园管理中最主要且使用最广泛的两类机械,该文总结了国内外这两 类机械的研发与应用现状。
根据福建茶园的地形、管理模式及茶树品种,探讨近几年国内研发的 较先进的耕作机与采茶机在福建茶园的适用性,并对其进一步研发与应用提出对策建议。
关键词:福建省;茶园;耕作机;采茶机;适用性DOI: 10. 13651/ki.fjnykj.2017. 04. 021Present status of research and manufacture of tea farm management machinery andits development countermeasures in tea-producing areas in FujianF U L i-w e n{F ujian A g ricu ltura l M achinery Id e n tifica tio n and Extension Station^ F u jia n Province350003)Abstract :T e a tilla g e m ac h in e an d p lu c k in g m a c h in e a re tw o ty p e s o f m a c h in e s m ain ly an d w id ely u se d in te a fa rm m a n a g e m e n t. T h is p a p e r su m m a riz e d re se a rc h-d e v e lo p m e n t a n d a p p lic a tio n s ta tu s o f th e s e tw o m a n a g e m e n t m ac h in e s in h o m e a n d a b ro a d. B a sed o n te r r a in,m a n a g e m e n t m o d e l a n d v a rie tie s o f te a fa rm in F u jia n P ro v in c e,w e d isc u sse d th e a p p lic a b ility o f h o m e-m a d e a d v a n c ed tilla g e m a c h in e a n d p lu c k in g m a c h in e w h ic h d e v e lo p ed in la s t fe w y e a rs in th e te a fa rm s o f F u jia n P ro v in c e a n d p ro p o se d so m e c o u n te rm e a su re s a n d su g g e s tio n s to fu r th e r re s e a rc h a n d a p p ly th e s e tw o m ac h in e s.Key words:F u jia n P ro v in c e;te a f a r m;tilla g e m a c h in e;te a p lu c k in g m a c h in e;a p p lic a b ility1965年,我国茶园面积超过印度,成为世界上 茶园面积最大的国家,并于2005年茶叶产量超过 印度,成为最大产茶国[1]。
我国茶园耕作机械现状与发展对策分析中国是一个茶叶丰富的国家,全国茶叶种植面积曾经占据世界第一位,茶叶产量也保持在前三位。
近年来,随着经济的发展和技术的进步,茶叶的种植方式也有了长足的发展。
耕作机械对茶叶种植有着重要的作用,它不仅可以提高农民的耕作效率,而且能有效减少农民的劳动强度,改善作业质量,提高农民的收入。
此外,我国茶叶产业正面临着发展瓶颈和复杂的环境问题,这些问题的解决在很大程度上取决于耕作机械的发展。
因此,加强对这方面的研究和对耕作机械的改进改造,以满足当前社会发展和茶叶产业未来发展的需求,是十分必要的。
耕作机械的发展可以从改进设计和技术研发两个方面来进行。
首先,可以采用更加先进的设计原理,改进传统机械性能,使其能够更好地满足质量要求。
此外,在技术研发方面,可以利用专业设计、制造和性能测试设备来开发一系列新型耕作机械。
另一方面,有必要加强耕作机械的推广应用。
为了解决茶叶农民施肥、收割等现有耕作机械设备不能适应当地条件及使用人员能力的问题,可以基于当地农业生产实践情况,把握机械结构设计、操作维护、对使用人员的培训等技术改进环节,积极推广和应用有效的耕作机械。
最后,要建立耕作机械信息管理体系,为农民提供技术指导和有效的后期服务。
采用智能系统,实现耕作机械的信息采集、传输、分析和处理,以及相关技术支持等内容,在耕作机械的使用过程中实施有效的管理,从而为农民提供及时、有效的技术支持和服务,使他们能够以最佳状态使用耕作机械,提高农作物产量和品质。
综上所述,我们可以看到,耕作机械的发展犹如一座桥梁,将茶叶农业的发展和技术进步联系起来,推动茶叶产业的持续健康发展。
展望未来,有必要成立耕作机械研发中心,加强对耕作机械的开发、改进与推广应用,不断提升整个茶叶产业的发展水平,为农民提供更好的服务。
便携式堆肥茶酿造装置及生产技术的研究【摘要】本文研究了便携式堆肥茶酿造装置及生产技术,旨在提高茶叶生产的效率和质量。
通过设计原理和结构设计,实现了便携式装置的便捷性和高效性。
在生产技术研究中,探讨了堆肥茶酿造的关键步骤和技术要点。
加工工艺的改进使得装置更加稳定耐用。
实验结果表明,便携式装置在茶叶生产中具有巨大潜力。
未来,可进一步探讨装置的应用前景和对茶叶生产的积极意义,同时寻求更多创新方向。
该研究对于提升茶叶生产技术、改善生产效率具有重要意义。
【关键词】便携式堆肥茶酿造装置、生产技术、研究、设计原理、结构设计、加工工艺、实验结果、应用前景、茶叶生产、未来研究方向、堆肥、茶叶、装置。
1. 引言1.1 研究背景便携式堆肥茶酿造装置是一种可以将堆肥和茶叶一起酿造的装置,其研究背景主要涉及到当前茶叶生产过程中的问题。
传统的茶叶生产过程中,堆肥和茶叶的处理通常是分开进行的,而堆肥的发酵过程需要一定的时间,且较为复杂,使得茶叶生产周期较长,效率不高。
急需一种可以将堆肥和茶叶一起处理的装置,以提高茶叶生产效率,缩短生产周期。
当前环境保护意识日益增强,传统堆肥处理方式可能会对环境造成一定程度的污染,因此开发一种环保型的便携式堆肥茶酿造装置对于茶叶生产行业的发展具有重要意义。
本研究旨在设计并研发一种便携式堆肥茶酿造装置,以改善茶叶生产过程中的问题,提高生产效率,同时减少对环境的影响。
1.2 研究目的研究的目的是通过设计和研究便携式堆肥茶酿造装置及生产技术,探讨其在茶叶生产领域的应用潜力和价值。
具体目的包括:1. 提高茶叶生产效率和质量,通过优化堆肥茶的酿造过程,提高茶叶的品质和口感,增加茶叶的市场竞争力;2. 探索便携式堆肥茶酿造装置在茶园生产中的实际应用,验证其在实际生产中的效果和优势,为茶叶生产提供技术支持和参考;3. 推动茶叶生产的技术创新和发展,促进茶叶产业的可持续发展,为茶农提供更多的生产选择和增加收益的机会。
EJI YU CHUANGXIN/科技与创新K
|四川农业与农机/2015年1期|表 不同处理麦冬产量的测定(h )
处理 ( h)
小区 平均值 平均值 平均值 测定鲜重 K K K K K K K K K K K K 折合干重 K K K K K K K K K K K K 实收鲜重 K K K K K K K K K K K K 实收干重 K K K K K K K K K K K K
折合产量h K K K K K K K K K K K K
(2)平均彭大根数同期比较差异明显。
未作“皮植”处理彭大根数比对照少72%;经“皮植”处理的彭大根数比对照少9%。
经“皮植”处理与未经“皮植”处理在膨大根数上差异显著。
(3)根系彭大系数同期比较差异明显,未经“皮植”处理的根系彭大系数比对照少68%;经“皮植”处理的比对照少5%。
经“皮植”处理与未经“皮植”处理在根系膨大方面差异显著。
3.2结实率测定
抽样测定各处理麦冬的总根数、结实(块根彭大并形成收获物)数,计算结实率(结实率=结实块根数/总根数)。
分析各样本数据:处理1平均结实率50.44%;处理2平均结实率40.07%;处理3平均结实率47%。
平均结实率未“皮植”处理低于对照19.25%;低于“皮植”处理13.4%;“皮植”处理与对照相差不明显。
3.3产量测定
产量测定数据显示(见表2):经“皮植”处理的小区产量(折合干重)及实收产量(干重)比对照低14.74%;未经“皮植”处理的小区折合干重产量及
实收产量比对照低41.11%,差异显著。
3.5“皮植”改良前后效益对比
“皮植”改良前,该区域主要以
“玉米(大春)-油菜(小春)”为主要
耕作制度及模式;使用“皮植”改良
后,实行“麦冬/玉米-麦冬/大蒜”为主
要耕作制度及模式,经改良后种植效益
成倍数增长,是一种经济和社会效益双
赢的“粮经复合型”种植模式(见表3)。
4结论
麦冬种植适生区可在相邻地域采用
土壤改良,用人工措施“皮植”拓展再
创适生区。
“皮植”改良处理地块、未改良地
块、源生区地块同等条件下栽培,麦冬
总根系无显著性差异,但根系膨大系
数、有效结实(膨大块根)率、产量三
个指标有显著性差异。
经“皮植”处理
改良后麦冬根系膨大系数、结实率与产
量与源生区基本一致,未经改良处理麦
冬根系膨大系数、结实率与产量明显低
于源生区。
同地块改良前与改良后产值
成倍数差异。
目前,四川省茶园总面积已超过
23.92万hm2,居全国第二,产值居全国
第四,其中家庭型茶园达到90%以上。
在茶园机械化管理方面,家庭型茶园多
在修剪环节使用机械,几乎不机耕或仅
有少量旋耕机作业,导致茶园土层板结
严重,影响茶叶产量和品质,甚至影响
到茶叶出口。
究其原因主要是市场上的
农田耕作机动力不足、宽度偏大和浅旋
耕作,无法满足家庭型茶园的深松耕作
需求。
因此,课题组以四川省洪雅县、
雅安名山区和峨眉山市三大产茶大县的
茶园规格:大行距1.5~2.0m,小行距约
0.3m,茶树枝间距不小于0.7m的茶园
为前提条件,研发了轻简型茶园耕作
机,通过洪雅县和雅安名山区等茶园的
试验,证明轻简型茶园耕作机性能良
好、工作稳定,完全满足家庭型茶园的
深耕需求。
1结构及工作原理
1.1研究内容
本轻简型茶园耕作机着重从茶园作
业机械的总动力、驱动力和工作阻力等
三方面匹配性开展研究,进行机器设
计,并通过试验验证。
1.2结构组成
本机的结构主要是根据茶园耕作的
技术需求来确定的。
整机由主机架、动
力装置、操作扶手把、驱动轮、牵引
架、调节螺栓、犁柱装置、深松铧座、
深松铲、深松立刃刀、工作限深底板、
入土工作稳定装置等组成。
整机的结构
如图1所示。
1.3工作原理
本机在茶园前进作业过程中,根据
茶园土壤板结的不同情况,可通过调节
犁柱装置的角度,保证达到耕作深度;
入土工作稳定装置可增强机器驱动附着
力和保证有足够入土力矩,确保耕作深
度不变浅,限深底板的使用将支承达设
定耕深时多余入土力矩的压力,确保耕
作深度不变深,保证了深松作业深度的
稳定性;深松立刃刀可有效将深松作业
上层土块向两侧快速分离,减少了工作
阻力。
本机器具有耕作深度可控,工作
平稳,操作简易等特点,适合家庭型茶
园的耕作作业。
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/科技与创新
|四川农业与农机/2015年1期|
轻简型茶园耕作机的设计与试验研究
□姚金霞1程方平1庹洪章1熊昌国1,2易文裕1,2谢祖琪1,2/1四川省农业机械研究设计院
2农业部丘陵山地农业装备技术重点实验室
2主要部件的设计与试验2.1
总动力选择
根据四川省3大名优绿茶大县——洪雅县、雅安市名山区和峨眉山市的茶园规格(大行距1.5~2m ,小行距约0.3m ,茶树枝间距不小于0.7m 的茶园),以机器总宽度不大于0.7m 和动力较大为原则,筛选出机型参数:机器宽度0.65m 、长度1.77m 、高度1.04m ;功率6.3kW 。
2.2
耕作部件设计
针对现有家庭型茶园表层土壤比较板结、不宜旋耕作业的情况,确定采用深松耕作;设计制造不同宽度结构、不同作业阻力的2种深松铲—1#、2#,研究耕作阻力与总动力的匹配性。
1#、2#深松铲的宽度分别是7cm 和10cm 。
2.3
驱动轮设计
在总动力足够,以耕深小于20cm 和耕深大于20cm 的深松作业分档;设计制造不同齿数、齿宽和齿高结构,不
同驱动力的2种驱动轮,研究总动力、
驱动力和工作阻力的匹配性。
驱动轮参数见表1。
2.4
试验条件
试验分别于2014年6月和8月在名山区前进乡六坪村和洪雅县余坪镇回龙村的两个家庭型茶园进行。
试验点茶园及土壤情况见表2。
2.5
试验结果(见表3)
试验过程中,茶园耕作机总动力足够,其配置1#驱动轮、1#深松铲和2#深松铲均可在作业深度小于20cm 状态下平稳工作,其平均耕作深度符合安徽省地方标准DB34/T 530-2005《茶园管理机械化技术规程》的要求;当作业深度大于20cm 时,驱动力不足,1#驱动轮明显打滑,为此课题组改进设计制造了不同齿数、齿宽、齿高以增大驱动力的2#驱动轮,计划2015年进行新一轮的茶园耕作机试验。
3结论3.1
茶园耕深小于20cm 的作业
茶园耕作机采用1#驱动轮,在相同档位下耕作,耕深18cm 左右,在茶园土壤紧实度相差不大条件下,以耕作速度和作业效率为衡量指标,1#深松铲的茶园耕作机优于2#深松铲的茶园耕作机;以松土宽度为衡量指标,2#深松铲的茶园耕作机优于1#深松铲的茶园耕作机。
3.2
茶园耕深大于20cm 的作业
在茶园土壤紧实度相差不大的条件下,茶园耕作机在相同档位作业,采用1#驱动轮和1#、2#深松铲适用于小于20cm 的耕深要求。
若采用优化改进的2#驱动轮替代1#驱动轮可能会实现大于20cm 的耕深,但需通过下一步试验进行验证。
1.主机架、
2.动力装置、
3.操作扶手把、
4.驱动轮、
5.牵引架、
6.调节螺栓、
7.犁柱装置、
8.深松铧座、
9.深松铲、10深松立刃刀、11.工作限深底板12.入土工作稳定装置
图1轻简型茶园耕作机结构图
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