1KF-500果园开沟施肥机的研制
果园开沟施肥机机架优化设计与试验
ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｒｃｈａｒｄ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ
(１. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｔａｉａｎ ２７１０１８ꎬ Ｃｈｉｎａ
２. Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔꎬ Ｔａｉａｎ ２７１０１８ꎬ Ｃｈｉｎａ
为基础ꎬ构建机架多目标优化的数学模型ꎮ 然后ꎬ基于 Ｈａｍｍｅｒｓｌｅｙ 抽样方法ꎬ按约束条件选取 ４２ 组试验样本进行
试验设计ꎬ并计算其对应的目标值ꎮ 根据试验设计结果ꎬ选用移动最小二乘法并拟合出对应响应面ꎮ 其中ꎬ一阶模
态频率响应面模型的决定系数 Ｒ２ ＝ ０ ９９７ ４ꎬ质量响应面模型的决定系数 Ｒ２ ＝ ０ ９９９ ９ꎬ均大于拟合模型要求的精度
化后果园开沟施肥机作业的开沟一致性系数和施肥稳定性系数比优化前分别提高 ３ ７２％ 、３ ５７％ ꎬ提升效果明显ꎬ
满足果园开沟施肥生产要求ꎮ
关键词: 果园开沟施肥机ꎻ 机架ꎻ 灵敏度分析ꎻ 遗传算法ꎻ 多目标优化
中图分类号: Ｓ２２４ ２
文献标识码: Ａ
文章编号: １０００￣１２９８(２０２０) Ｓ１￣０１１３￣１０
开沟施肥机设计流程
开沟施肥机设计流程朋友，今天咱来好好唠唠这开沟施肥机的设计流程，这事儿可有意思啦。
首先咱得有个设计目标。
就好比你出门旅行得先想好去哪儿一样，设计开沟施肥机也得先明确咱要达到啥效果。
是要给大片农田施肥，还是果园、菜地啥的；是要施固体肥料还是液体肥料；开沟的深度、宽度有啥要求，施肥的量要多少，这些都得心里有数。
比如说，咱要设计一款给果园施肥的开沟施肥机，开沟深度30 厘米，宽度20 厘米，能施固体颗粒肥，每次施肥量可以调节，这就是咱的目标啦。
有了目标，接下来就得做方案设计。
这就像是给房子打个草稿，得想想这机器大概是个啥样子。
要先确定机器的整体结构，是用轮式的还是履带式的，动力从哪儿来，是燃油发动机还是电动的；开沟装置用啥形式，是旋转刀盘式还是铧式的；施肥装置又怎么设计，是用输送带送肥还是用螺旋输送器。
这时候，设计师们就得开动脑筋，画出好多草图，对比不同的方案，选出最合适的那个。
方案定好了，就该详细设计啦。
这一步就像给房子添砖加瓦，把每个零部件都设计得仔仔细细的。
要根据机器的工作要求，计算出各个零部件的尺寸、形状、材料。
比如开沟刀的形状和尺寸，要根据开沟的深度和宽度来设计，还要考虑土壤的硬度和阻力；施肥装置的料斗大小、输送部件的转速和功率，都得通过计算和实验来确定。
还有机器的框架、传动系统、行走系统等等，都得精心设计，保证机器能稳定可靠地工作。
设计好了零部件，还得选材料。
这材料就像盖房子的砖头和木材，得结实耐用才行。
像开沟刀得用高强度、耐磨的钢材；框架可以用铸铁或者铝合金；输送带要用耐磨损、耐腐蚀的橡胶材料。
选好了材料，还得考虑加工工艺，是铸造、锻造、焊接还是机械加工，都得根据零部件的要求来决定。
然后呢，就是装配设计。
把一个个零部件像搭积木一样组装起来，看看它们之间配合得好不好，安装和拆卸方不方便，维修保养容不容易。
还要设计好机器的操作控制系统，让操作人员用起来顺手、安全。
比如说，操作手柄的位置、仪表盘的布局、开关按钮的设置，都得符合人体工程学原理，让操作人员不用费劲就能轻松操作机器。
多功能果树开沟施肥机的研制
肥装置提供动力。
２２ 开沟 装置 ．
开 沟装 置与减 速换 向器 输 出轴上 的双 排链 轮 固 定 联接 ，通 过双排 链条 将动 力输 出给 开沟 装置 的 主
轴上。 主轴 两侧通 过花 键安 装两 个刀 盘 ， 个刀 盘上 每
体 的新 型林 果开 沟施肥 机 。 １ 主 要 结 构 该 机 由机架 、 动装置 、 沟装 置 、 肥装 置 、 传 开 施 覆 土 装置 五部 分组成 （ 图 １。 动装 置 由万 向节 、 见 ）传 减
板 １ 引杆 １ 缩簧 ２） 压 杆 ２ ． 缩 杆 ２ ８牵 ９伸 （加 １ 伸 ２调 整 立 柱
换 向减 速器 的输 出装 置在 给开 沟装 置提供 动 力
２ 工 作 原 理
２１ 传动 装置 ．
的 同时也 给施肥装 置 提供 动力 ，减速 器输 出轴 上的 单 排链 轮 和 １ 齿轮 轴上 的链 轮连接 ， 号 齿轮 和 ２ 号 １ 号齿 轮 啮 合 转 动进 行 换 向 ， 齿 轮 轴 上 的链 轮 通 ２号 过一根 长轴 对颗粒 施 肥箱 的排 肥盒进 行传 动 ，从 而 将 无机 肥料 导入 输肥 管进行 施 肥 。 与此 同时 ， 机 施 无
速 换 向器 、 轮 、 条 、 轮组 成 ； 沟 装置 由主 轴 、 链 链 齿 开 刀盘 、 耕 刀 、 旋 回土罩 、 限深 轮组 成 ； 肥装 置 由施肥 施 箱 、 肥 轴 、 旋 叶 片 组 成 ； 土装 置 由 ｖ型 覆 土 拨 螺 覆 片 、 缩弹 簧 、 引杆 、 伸 牵 加压 杆 、 调整立 柱组 成 。
２３ 覆 土 装 置 －
ｌ Ｏ ／ ｌ １
一 一４ ｌ
ｌ ６
开沟 装置后 侧装 有覆 土装 置 ，覆 土装置 通过 活 动螺 杆 固定在 机架 两侧 。调 整立柱 连 接锁 紧套 和伸 缩 杆 ， 引 杆 与 ｖ 型覆 土 板成 斜 向 活动 连 接 ， 缩 牵 伸 杆 在 伸缩 簧 的作 用 下 与 Ｖ型 覆 土 板 成 纵 向活 动 连 接。 业时， 作 Ｖ型覆 土板 在牵 引杆 和加 压杆 的双 重牵
果园开沟施肥机的设计
前言随着农业产业结构的调整，葡萄、红枣已成为新疆兵团优势林果经济发展和职工增收致富的新亮点和支柱产业。
新疆兵团目前葡萄的栽培面积为4.8万公顷，红枣的栽培面积为10.9万公顷；但在葡萄、红枣栽培过程中机械化生产水平还不高，果树的施肥主要依靠人工作业，作业效率低，劳动强度大，施肥难以保证均匀。
采用果园开沟施肥机来代替人工开沟施肥，不但可以节省大量劳动力，提高作业效率降低生产成本，而且开沟与施肥质量也比人工要好。
为了确保开沟施肥质量、提高作业效率、降低生产成本就需要一种作业性能稳定的开沟施肥机具。
因此，符合生产要求的果园开沟施肥机在国民经济中具有重要的现实意义。
关键词：林果经济；开沟与施肥；作业效率；均匀目录1 绪论 (1)1.1 果园开沟施肥机的理论和意义 (1)1.2 果园开沟施肥机研究现状 (1)1.3重点研究的关键问题及解决思路 (2)2果园开沟施肥机总体结构及工作原理 (2)2.1 果园开沟施肥机的总体结构 (2)2.2 果园开沟施肥机的基本参数与工作原理 (4)3果园开沟施肥机关键部位的设计 (5)3.1 开沟装置的设计 (5)3.2 开沟传动系统的设计 (7)3.3 施肥传动系统的设计 (8)3.4 覆土装置的设计与造型 (9)4主要零件的计算与校核 (10)4.1链轮的选型与设计计算 (10)4.2链轮轴的设计计算与校核 (12)4.3开沟传动轴的设计计算与校核 (14)5特殊零件的设计 (16)5.1覆土圆盘斜度调节装置的设计 (16)5.2排肥绞龙的设计 (17)5.3传动箱箱体的设计 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 绪论1.1 果园开沟施肥机的理论和意义随着我国农业产业结构的优化调整，特色林果业己成为农民致富的一条重要渠道，传统的种植模式导致果园种植密度大，果树矮化，果树间距小，不利于现有机具通行。
果树的开沟施肥作为果树保质增产的必要园艺环节，目前基本还处于人工作业阶段。
1KF-500果园开沟施肥机的研制
２ 主 要 技 术 参 数
外形 尺寸 （ 宽× ，ｍ） ２ ０ １０ １ ０ 长× 高 ｃ ０ ｘ ５ ｘ ２
配套 动力 （Ｗ） ｋ 作业 速度 （ｍｈ ｋ ／）
整机 质量 （ ｇ ｋ） 开 沟宽度 （ｍ） ｃ 开 沟深度 （ｍ） ｃ
≥３ Ｗ（ ０ｋ 轮式拖 拉机 ）
Ｔ 作原理 （ ２ ： 图 ） 拖拉 机通 过动 力输 出轴 带动变 速箱 、开 沟链 刀
进 行歼 沟作业 。这 里有 四个辅 助功 能 ：一是 液压 油
缸 用来控 制开 沟深 度 ；二 是螺 旋推 土装 置用 来把 沟
收 稿 日期 ：０１ — ７ １ ２ ００—４
主要 特点 ： （） １ 悬挂架 、 调节架均 采用 １ ０ ｘ ０ ｍ ｘ ｍ ０ ｍｍ ｌＯ ｍ ６ ｍ
近 年来 ， 州大 中型 、 我 高性 能 的农机 装 备增 长很 快 ，
但相 应 的配套 设施建 设严重滞 后 。加 大农机化 基础 设施建 设 ， 一项打 基础 、 长远 ， 内需 、 是 利 促 保增 长的 大事 。 我们要抓 住机遇 ， 争取实 施一批增 强农机 化发
展后劲 的大工程 大项 目。积极 争取在 乡镇 土地利用 总体 规划及 乡村道路 建设 、 田基本 建设 、 业综合 农 农
１ Ｆ ５ ０型果 园开 沟施 肥 机 开 沟深 度 、 度 均 Ｋ 一０ 宽
四是 刮 土板装 置将 回填在 沟 内的土 ，再刮 一遍 。随
可调 ， 开挖 的沟壁 、 沟底都 比较平整 ， 该机不但适宜
果 园开 沟而且 还能 用 于其它 开沟作 业 的项 目， ： 如 输
水管道 的开 挖等 。
关 键 词 ： 肥 机 ； 沟 ； 制 施 开 研
果园自动开沟施肥机的设计
第3期（总第375期）2021年3月No.3 MAR文章编号：1673-887X(2021)03-0017-03果园自动开沟施肥机的设计刘方平，贺晓华，苏磊（柳州职业技术学院机电工程学院，广西壮族自治区柳州545000）摘要合理施肥是果园种植中保证果品产量与质量的重要环节。
分析果园自动化施肥机械的研究现状发现，山区地区果园施肥的自动化、通用性、一体化程度低，不能满足丘陵山区地区中小型果园的施肥作业要求。
设计一种集开沟、施肥、覆土、夯实功能于一体的果园自动化施肥机，介绍了整体的结构及方案设计，阐述了各主要结构的功能及工作原理。
开沟宽度为200mm，开沟深度在0~400mm范围内可调，采用对称式双搅龙强制排肥，排肥量可调节，实现定量、定点施肥，提高果园施肥的效率，有效改善果园种植中劳动力缺乏的情况，降低果园的生产与管理成本。
关键词果园；开沟施肥；一体化；自动化；定量中图分类号[S149]；S220.2文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2021.03.007Design of Automatic Ditching and Fertilizer Applicator for OrchardLiu Fangping,He Xiaohua,Su Lei(School of Mechanical and Electrical Engineering,Liuzhou Vocational&Technical College,Liuzhou545000,Guangxi Zhuang Autonomous Regioni,China)Abstract：Reasonable fertilization is an important part of ensuring fruit yield and quality in orchard planting.Analyzing the research status of orchard automatic fertilization machinery,the automation,versatility,and integration degree of orchard fertilization in mountainous areas is low,which cannot meet the requirements of fertilization operation of small and medium-sized orchards in hilly mountainous areas.Design an orchard automatic fertilizer applicator that integrates ditching,fertilization,soil covering,and compac‐tion.The overall structure and plan design are introduced,and the functions and working principles of each main structure are ex‐plained.The ditching width is200mm,and the ditching depth is adjustable within the range of0~400mm.The symmetrical double auger is used for forced fertilization.The amount of fertilization can be adjusted to achieve quantitative and fixed-point fertilization, improve the efficiency of orchard fertilization,and effectively improve orchard planting.The lack of labor in the middle of the year reduces the production and management costs of the orchard.Key words：orchard,ditching fertilization,integration,automation,quantification我国果园面积和产量居世界首位，且近10年来仍在不断增长。
大棚果园开沟深施肥机的设计研究
硬质土地，间距狭小环境下深施肥作业的机型对促进 我国现代 农业发展具有重要的 意义。 1 设计原理及机构 1 ．1设 计原理
开沟深施肥的核心是开沟，能否深施肥取决于能 否深开沟。而要在大盘果园等硬质、沙质板结性粘土 土质开深沟，开沟刀结构和性能必须有突破性进展。 本开沟刀盘上的开沟刀采用仿生技术，提出了“各个 击破、分层多次”切削理念 ，模拟自然界穿山甲、蚂蚁 等动物穿透力极强的挖土过程设计开沟刀盘。在刀 盘后配置施肥器，即时将肥料施于沟底。施肥器后部 配置覆土器，及时将土填埋到沟中，实现开沟、施肥、 覆土三流程联合作业，完成开沟深施肥作业要求。开 沟深施 肥后土壤横截 面图，如图1所 示。
果树、大棚作物要根据其长势以及土壤肥力情 况，经常性适时地追施化肥或专用肥，以满足其正常 生长需要，达到高产稳产的目的。据农艺要求，深施 肥不但能提高肥效和节约肥料，还能促进作物根系往 下生长，有利于作物增强抗旱、抗倒伏能力。施肥深 度一般控制在O．1—0．20m深，原则上是春夏浅施，秋 冬深施；有机肥深施，化学肥浅施；无机氮肥浅施，磷 钾肥深施。因此，开沟施肥机械应能适应作物对不同 肥料、季节、品种的施肥深浅的农艺要求。因此，开发 适用于我国，特别是南方红壤粘土和山坡地、沙地、
20 12年 3月
农机化研究
第3期
大棚果园开沟深施肥机的设计研究
张加清，刘丽敏，陈长卿，徐锦大，杨靖
( 金华市农业机械研究所，浙江金华321 0l 7)
摘要：针对大棚果园深施肥的要求，研制了1KF一20型大棚果园开沟深施肥机。为此，介绍了其工作原理、基
本构 造和 创新 点。经 样机 试验 结果表 明， 其工 作性能 优良 ，能 适应板 结、 沙石 、硬质 等各 种不 同土质 条件 果园 的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
２０１０年第４期新疆农机化
・开发研究・
１ＫＦ一５００果园开沟施肥机的研制
刘军，董永尚
（新疆中收农牧机械公司，新疆乌鲁木齐８３００１３）
摘要：文中介绍了１ＫＦ－５００型果园开沟施肥机结构及工作原理，主要技术参数、特点，主要设计工作、试验及应用
情况。
关键词：施肥机；开沟；研制
中圈分类号：Ｓ２２４．２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００７—７７８２（２０１０）０４－００１５－０２
１ＫＦ一５００型果园开沟施肥机开沟深度、宽度均可调，开挖的沟壁、沟底都比较平整，该机不但适宜果园开沟而且还能用于其它开沟作业的项目，如：输水管道的开挖等。
两侧的土进一步向沟两侧推；三是分土装置将开沟时抛起来的土及时分向两侧，以减少沟内的回填土；四是刮土板装置将回填在沟内的土，再刮一遍。
随着开沟链刀的工作，回填的土将进一步带回地面，使
沟底仅保留少量的虚土。
１结构及工作原理
Ｉ嘉蓑：档，｝也函匦丑毒臣墅ｏｊ臣羹叵｝盛
该机主要有悬挂架、传动轴、变速箱、开沟链条刀、链条调节架、调节油缸、挡土装置、刮土装置等部
件组成。
（图１）
圈１ＩＫＦ－５００型果园开沟施肥机结构
１．变速箱支撑榘２．悬挂榘３．液压管４．液压管接头５．油缸６．护罩
７．油缸护罩８．支撑链轮９．开沟链紊刀１０．刮土装置１１．链务调节架１２．螺旋护罩１３．螺旋装置１４．变速籀１５．支撑腿
工作原理（图２）：
拖拉机通过动力输出轴带动变速箱、开沟链刀进行开沟作业。
这里有四个辅助功能：一是液压油缸用来控制开沟深度；二是螺旋推土装置用来把沟
壮稿日期：２０１０－０７—１４
旋推ｔ装置和分土装置理沟两侧和抛起来的土
圈２ＩＫＦ－５００型果目开淘施肥机工作原理
２主要技术参数
外形尺寸（长Ｘ宽Ｘ高，ｃｍ）
２００ｘ１５０ｘ１２０
配套动力（ｋｗ）≥３０
ｋＷ（轮式拖拉机）
有液压输出，双离合器
作业速度（ｋｍ／ｈ）
≤ｌ整机质量（ｋｇ）５１０开沟宽度（ｃｍ）２０～５０开沟深度（ｃｍ）
３０—８０
３结构特点
果园开沟施肥机为全悬挂式，适合挂接在有低
速档（≤ｌｋｍ／ｈ）的轮式拖拉机的三点悬挂装置上，
安装时使悬挂架基本垂直地面，必要时调整上拉杆并锁紧。
该机工作部件为链条带动开沟刀，连续作业行成沟槽，调整液压油缸，可控制沟槽深度，安装不同的开沟刀可以改变沟槽的宽度。
运输时可以将开沟
链刀升起。
主要特点：
（１）悬挂架、调节架均采用ｌＯＯｍｍｘｌＯＯｍｍｘ６ｍｍ
（下转第３４页）
．１５．
万方数据
万方数据
1KF-500果园开沟施肥机的研制
作者：刘军， 董永尚
作者单位：新疆中收农牧机械公司,新疆,乌鲁木齐,830013
刊名：
新疆农机化
英文刊名：XINJIANG AGRICULTURAL MECHANIZATION
年，卷(期)：2010(4)
本文链接：/Periodical_xjnjh201004008.aspx。