導(dǎo)苗管式移栽機(jī)在移栽煙苗中的應(yīng)用

導(dǎo)苗管式移栽機(jī)在移栽煙苗中的應(yīng)用

0導(dǎo)苗管式移栽機(jī)稻草是以種子和幼苗為主的植物，主要分布在中國(guó)西南部、華南、四川盆地、黃淮海和東北20多個(gè)?。▍^(qū)）。烤煙的移栽工作是育苗工作的結(jié)束、大田栽培的開始,所以是烤煙生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。提高移栽質(zhì)量,確保大田移栽和煙苗及早成活還苗,是烤煙種植的中心任務(wù)。人工移栽煙苗的勞動(dòng)效率很低,約0.02hm2/人·d,且存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、移栽質(zhì)量差等問(wèn)題。采用機(jī)械化移栽效率約0.83hm2/人·d,實(shí)現(xiàn)從育苗到移栽的機(jī)械化作業(yè),不僅可以提高煙草幼苗的質(zhì)量,降低育苗成本,還能提高經(jīng)濟(jì)效益。因此,實(shí)現(xiàn)我國(guó)煙草移栽機(jī)械化已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。導(dǎo)苗管式移栽機(jī)與鏈夾式、鉗夾式和吊籃式移栽機(jī)相比,其優(yōu)點(diǎn)是秧苗在導(dǎo)苗管中的運(yùn)動(dòng)為自由下落,非強(qiáng)制性的,因此不容易傷苗。秧苗靠重力落到苗溝中,在調(diào)整導(dǎo)苗管傾角和增加扶苗裝置的情況下,可以保證較好的缽苗直立度、株距均勻性和移栽深度穩(wěn)定性。另外,導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的喂入器是由水平轉(zhuǎn)動(dòng)的多個(gè)喂入筒構(gòu)成,人工喂苗時(shí)的喂入速度可以提高,喂入頻率可達(dá)60~70株/min,比鏈夾式移栽機(jī)的人工喂入速度提高30%~50%,但是這種移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。本文主要對(duì)影響煙苗移栽直立度和株距穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了分析,并對(duì)喂苗、投苗和栽苗階段的煙苗運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了分析,探討如何提高導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的煙苗移栽質(zhì)量。1煙草移植技術(shù)的特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)要求1.1移栽煙苗的質(zhì)量要求烤煙的機(jī)械移栽過(guò)程主要包括開溝、投苗入溝、覆土和壓實(shí)等工序。為了提高煙苗的成活率,對(duì)煙苗移栽機(jī)通常有以下的要求:一是移栽煙苗根系的移栽深度應(yīng)一致,并保持直散狀態(tài),避免前后彎曲;二是移栽煙苗的行距和株距應(yīng)均勻一致,地面上的煙苗保持直立狀態(tài),前后傾斜不應(yīng)超過(guò)45°;三是移栽時(shí)覆土質(zhì)量和壓實(shí)程度應(yīng)滿足烤煙種植的農(nóng)藝要求,不能將根部裸露在地表上;四是移栽時(shí)應(yīng)避免機(jī)械損傷煙苗,防止夾傷或壓傷煙苗;五是整個(gè)移栽過(guò)程不宜持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。1.2漂浮育苗工廠的建立目前,煙苗的工廠化大規(guī)模育苗多使用漂浮育苗技術(shù)。采用這種技術(shù)所長(zhǎng)出的煙苗在移栽時(shí)是裸苗移栽,即移栽時(shí)從育苗盤中取出,根系上帶有一定的培養(yǎng)基質(zhì),直接放入移栽機(jī)的喂苗筒內(nèi)。由于烤煙的漂浮育苗技術(shù)已經(jīng)較為成熟,發(fā)展了大量的育苗專業(yè)戶或育苗工廠。經(jīng)過(guò)集約式育苗工廠的漂浮育苗,煙苗健壯、整齊、根系發(fā)達(dá),移在到大田后煙株的還苗快、成活率高。煙苗的高度一般為15~20cm,根系長(zhǎng)度一般為4~6cm,煙苗形狀如圖1所示。2地輪整地栽植導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2所示。這種移栽機(jī)的動(dòng)力由拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛式帶動(dòng)。工作時(shí),首先由機(jī)器前方的開溝器在壟頂開溝,開溝的同時(shí)肥料通過(guò)肥料導(dǎo)管從料箱中定量的滑落到苗溝中,由此完成開溝和施肥;地輪在拖拉機(jī)的牽引下轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)主從動(dòng)鏈輪,在凸輪的作用下實(shí)現(xiàn)間歇?jiǎng)幼?。移栽過(guò)程是由坐在移栽機(jī)上的操作人員將煙苗放入喂苗筒,當(dāng)喂苗筒轉(zhuǎn)動(dòng)到導(dǎo)苗管上方時(shí),在凸輪的作用下喂苗筒下方的活門打開,煙苗靠重力下落到導(dǎo)苗管內(nèi),通過(guò)傾斜的導(dǎo)苗管將煙苗引入到開溝器開出的苗溝內(nèi),推苗板由四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng),在推苗過(guò)程中平行移動(dòng),保持秧苗直立,然后覆土輪進(jìn)行覆土和鎮(zhèn)壓,完成栽植過(guò)程。有些移栽機(jī)還帶有澆水功能,即在凸輪作用下完成一次栽苗就澆一次水。3影響煙苗移植質(zhì)量的因素3.1評(píng)價(jià)角度來(lái)設(shè)計(jì)煙苗直立度是指煙苗在移栽到大田之后的直立狀態(tài),是評(píng)價(jià)移栽機(jī)移栽質(zhì)量的重要參數(shù)之一,用煙苗莖稈與地面的夾角來(lái)評(píng)價(jià)。一般來(lái)說(shuō),大于45o為合格,大于等于70o為優(yōu)良,而導(dǎo)苗管機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、工作時(shí)的行進(jìn)速度和土壤的粘度等因素直接影響到煙苗的直立度。為研究煙苗直立度的影響因素,現(xiàn)對(duì)煙苗在移栽過(guò)程的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析,煙苗的運(yùn)動(dòng)軌跡是由移栽機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和移栽機(jī)行進(jìn)速度等因素決定的,不同的移栽階段有不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。3.1.1自動(dòng)喂苗技術(shù)裸苗移栽的煙苗生長(zhǎng)在漂浮育苗盤中,移栽時(shí)的技術(shù)難點(diǎn)是分苗困難,喂苗這一工序不容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此,目前國(guó)內(nèi)外都采用人工喂苗的半自動(dòng)方式移栽。煙苗在這喂苗過(guò)程的運(yùn)動(dòng)可以看作是一個(gè)自由落體的運(yùn)動(dòng),煙苗根部會(huì)與喂苗筒底部碰撞,這一距離較短,所以影響不大。然后,煙苗在喂苗筒中會(huì)做平面的轉(zhuǎn)動(dòng),在這一過(guò)程中煙苗將轉(zhuǎn)動(dòng)到導(dǎo)苗管管口的上方。3.1.2有導(dǎo)苗管煙苗運(yùn)動(dòng)軌跡煙苗在從喂苗筒落入苗溝中的運(yùn)動(dòng),可以看作是沿做勻速直線運(yùn)動(dòng)的斜坡自由下落的運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中,如果沒有導(dǎo)苗管的存在,煙苗的運(yùn)動(dòng)軌跡可看作是平拋運(yùn)動(dòng)(如圖3(a)所示);有導(dǎo)苗管時(shí),煙苗將沿著導(dǎo)苗管下滑到苗溝中。假設(shè)導(dǎo)苗管與水平地面的前進(jìn)方向的夾角是θ,因?yàn)棣纫话愣即笥?5°,而且煙苗與導(dǎo)苗管的接觸面積較小,所以忽略煙苗與導(dǎo)苗管之間的摩擦力,那么煙苗質(zhì)心K點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為式中vx—移栽機(jī)的運(yùn)行速度。3.1.3推苗機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程煙苗經(jīng)過(guò)導(dǎo)苗管,投入到開溝器開后的苗溝中,投苗瞬間煙苗的根部與地面接觸,煙苗的順勢(shì)速度減到0。煙苗的上部會(huì)有一定的慣性,沿移栽機(jī)運(yùn)行的速度方向傾倒,并且煙苗在投入到苗溝的瞬間,自身的傾斜角度是和導(dǎo)苗管與地面的傾角一致的。所以,為避免煙苗傾斜過(guò)大影響煙苗的直立度,大多數(shù)導(dǎo)苗管式移栽機(jī)都設(shè)置有推苗裝置,用以扶正秧苗。推苗機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程如圖4所示。移栽機(jī)上的從動(dòng)鏈輪通過(guò)鏈齒輪帶動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng),曲柄通過(guò)連桿推動(dòng)平行四連桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。3.2地輪滑動(dòng)時(shí)株距的確定導(dǎo)苗管式移栽機(jī)多采用鏈條傳動(dòng),以地輪為驅(qū)動(dòng)輪,通過(guò)鏈條帶動(dòng)移栽機(jī)構(gòu)工作。移栽質(zhì)量的影響因素主要有地輪的滑移系數(shù)、喂苗筒的數(shù)量、鏈條運(yùn)動(dòng)誤差以及人工投苗失誤等。移栽機(jī)工作時(shí),地輪走過(guò)的距離應(yīng)等于所移栽煙苗株數(shù)的乘積,再考慮打滑系數(shù),則式中D—地輪直徑(mm);δ—地輪滑移系數(shù);C—喂苗筒個(gè)數(shù)(個(gè))。由式(3)可知,株距與地輪直徑D和滑移系數(shù)成正比。對(duì)一臺(tái)移栽機(jī)來(lái)說(shuō),D是確定的,喂苗筒數(shù)也不常調(diào)整,通常用更換主從動(dòng)鏈輪的辦法調(diào)整株距。在實(shí)際作業(yè)中,影響株距的變異系數(shù)的就是δ,即地輪打滑時(shí)煙苗移栽的株距變大。實(shí)際工作中,由于機(jī)構(gòu)上的磨損,鏈條的垂度逐漸增大,減小了與下面鏈輪的有效嚙合,導(dǎo)致傳動(dòng)能力下降,移栽時(shí)的株距變大。所以,在鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中應(yīng)有張緊裝置,防止因鏈條磨損而引起株距穩(wěn)定性下降。3.3準(zhǔn)確性和質(zhì)量移栽機(jī)作業(yè)時(shí)的速度關(guān)系到移栽機(jī)的工作效率。移栽機(jī)行進(jìn)速度慢,移栽的煙苗數(shù)量必定較少,效率低;移栽機(jī)的速度過(guò)快,會(huì)影響移栽機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性,影響移栽的質(zhì)量。另外,移栽機(jī)的行進(jìn)速度就是煙苗下落時(shí)水平方向的速度,速度過(guò)快,導(dǎo)致煙苗在栽苗階段的慣性較大,影響移栽煙苗的直立度。由于喂苗工作是由人工來(lái)完成的,所以必須考慮到人工操作的速度,否則行進(jìn)速度過(guò)快,喂苗人員的喂苗速度小于移栽機(jī)移栽煙苗的速度,就會(huì)出現(xiàn)漏栽現(xiàn)象。人工喂苗的速度最高60~70棵/min,以株距600mm來(lái)計(jì)算,移栽機(jī)的行進(jìn)速度應(yīng)控制在0.6m/s以下。4導(dǎo)苗管式移栽機(jī)的優(yōu)勢(shì)1)目前烤煙的育苗多為漂浮育苗盤育苗,移栽時(shí)是裸苗移栽。相對(duì)于缽苗移栽,裸苗移栽時(shí)煙苗的質(zhì)量較輕,并且根系更容易受到損傷,導(dǎo)苗管式移栽機(jī)相對(duì)于鏈夾式和鉗夾式移栽機(jī)等具有不傷苗的特點(diǎn),所以導(dǎo)苗管式移栽機(jī)更適合煙苗的移栽工作。2)經(jīng)過(guò)分析,影響導(dǎo)苗管