我國(guó)是世界最大的水果生產(chǎn)國(guó)，果樹(shù)栽培面積占世界果樹(shù)栽培面積的1/5。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，市場(chǎng)化運(yùn)作的發(fā)展，果業(yè)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。果農(nóng)也從原來(lái)的小散戶(hù)逐步向規(guī)模種植過(guò)度，由于果園面積的增大，果農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度日益增大。農(nóng)業(yè)從業(yè)人員減少、人工工資增加，發(fā)展果園生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。果園行走機(jī)械為果園機(jī)械提供動(dòng)力和平臺(tái)，是果園機(jī)械的基礎(chǔ)設(shè)施，研究果園行走機(jī)械，市場(chǎng)前景看好。

1果園行走機(jī)械的現(xiàn)狀

我國(guó)果園生產(chǎn)機(jī)械化的歷史較短。20世紀(jì)70年代，在引進(jìn)國(guó)外機(jī)械的同時(shí)，陸續(xù)研制成功果樹(shù)栽植時(shí)用的挖坑機(jī)、果園中耕割草機(jī)、果園風(fēng)送彌霧機(jī)等。由于土地等諸多因素的限制，據(jù)調(diào)查，目前果業(yè)生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化水平很低，果園土壤耕作、施肥、割草多采用鐵鍬、鋤頭等工具進(jìn)行人工作業(yè)。少數(shù)采用傳統(tǒng)的拖拉機(jī)進(jìn)行，但由于機(jī)身太高，影響了操作效率，甚至破壞果樹(shù)的生長(zhǎng)。修剪果樹(shù)主要憑借凳子、梯子人工進(jìn)行修剪。果園采用的噴藥機(jī)械主要是人工噴霧器和機(jī)動(dòng)噴霧器，還有的以拖拉機(jī)為動(dòng)力帶動(dòng)柱塞泵噴施農(nóng)藥，拖拉機(jī)放在地頭，用長(zhǎng)膠管線(xiàn)和可調(diào)螺旋芯式噴頭，人手持噴頭穿梭行間對(duì)樹(shù)噴藥，工作效率低，每小時(shí)約2~3畝，勞動(dòng)強(qiáng)度大，影響了果品的產(chǎn)量和質(zhì)量，增加了果業(yè)生產(chǎn)成本。據(jù)一份蘋(píng)果園調(diào)查，果園土壤耕作、施肥、割草、灌溉、噴藥等工作占蘋(píng)果生產(chǎn)成本的43.7％。提高機(jī)械化率，降低田間管理用工的投入，是降低蘋(píng)果生產(chǎn)成本的重要方法之一。

果農(nóng)急需的果園作業(yè)輔助農(nóng)機(jī)具，一是土壤耕作機(jī)具。園行間作業(yè)的旋耕機(jī)、除草機(jī)或便攜式割草機(jī)等。二是先進(jìn)的噴藥機(jī)械，適用于不同立地條件的小型植保機(jī)械。三是果實(shí)采收、修剪用升降梯、修剪工具。四是方便在果園行走的機(jī)械。針對(duì)傳統(tǒng)型果園需要研發(fā)推廣的果園機(jī)械。總體要求是：機(jī)型小、功率大，適應(yīng)不同立地條件，方便行間操作、節(jié)省人力、經(jīng)濟(jì)性好。

2多功能果園行走機(jī)械產(chǎn)品簡(jiǎn)介

多功能果園行走機(jī)械采用了S195型柴油機(jī)、立式變速器和手扶式轉(zhuǎn)向等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低了高度，縮小了整體尺寸，方便在矮化的果園里行走。它可以在柴油機(jī)動(dòng)力上增加耕犁、割草器、儲(chǔ)液器、升降機(jī)和拖車(chē)等輔助機(jī)械，實(shí)現(xiàn)土壤翻耕、割草、噴藥、采摘和運(yùn)輸作業(yè)。它具有機(jī)型小、功率大、多功能、適用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)，可以滿(mǎn)足果農(nóng)在果園里進(jìn)行的行走作業(yè)。

3多功能果園行走機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

本機(jī)采用車(chē)輪式行走機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)彎半徑小，轉(zhuǎn)向靈活。動(dòng)力為S195型號(hào)的柴油機(jī)，小型臥式柴油機(jī)，單缸、四沖程，具有結(jié)構(gòu)輕巧、安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操作簡(jiǎn)易和工作可靠等特點(diǎn)。最大功率12馬力，提供了足夠的動(dòng)力。動(dòng)力由帶輪傳給立式變速器，立式變速器的使用降低了車(chē)輛的高度。變速箱體采用球墨鑄鐵精鑄毛坯加工，強(qiáng)度更高，使用壽命更長(zhǎng)。變速器上有手握式離合器和換擋桿。離合方式為摩擦片式離合器，可輕松實(shí)現(xiàn)換檔、倒檔等功能。本機(jī)采用手扶式轉(zhuǎn)向，使轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，降低了車(chē)身的重量。主機(jī)和拖車(chē)中間有輔助輪，如果不帶拖車(chē)作業(yè)，可以由輔助輪著地進(jìn)行短距離的移動(dòng)，增加了靈活性。輔助輪上面設(shè)計(jì)了座椅，即使不帶拖車(chē)作業(yè)，駕駛員可以通過(guò)自身的重量提高翻耕的質(zhì)量。輔助輪后面的拖車(chē)可以攜帶儲(chǔ)液箱，噴藥的動(dòng)力可以由柴油機(jī)提供。

4工作過(guò)程

4.1耕地、施肥

柴油機(jī)1啟動(dòng)，將動(dòng)力傳給大帶輪2，由V型皮帶傳送給小帶輪4，然后由離合器13傳給變速箱3，由變速箱3傳給驅(qū)動(dòng)輪5。在牽引架6處懸掛耕犁。將儲(chǔ)肥箱11打開(kāi)，用鏈條將驅(qū)動(dòng)輪5的動(dòng)力傳給儲(chǔ)肥箱11，撥動(dòng)肥料下落到土壤里。如果不施肥，可將儲(chǔ)肥箱11關(guān)閉。

4.2割草

在牽引架6處懸掛割草機(jī)，用鏈條將驅(qū)動(dòng)輪5的動(dòng)力傳給割草機(jī)，帶動(dòng)滾刀轉(zhuǎn)動(dòng)，完成割草工作。

4.3噴藥

在牽引架6處懸架拖車(chē)8，用皮帶將小帶輪4的動(dòng)力傳給噴霧機(jī)，帶動(dòng)噴霧劑工作，實(shí)用噴頭10完成噴藥工作。

4.4采摘

在牽引架6處懸架拖車(chē)8，將升降機(jī)固定在拖車(chē)8上，由柴油機(jī)1提供動(dòng)力，通過(guò)液壓實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的升降，由機(jī)械手完成采摘工作。

4.5運(yùn)輸

在牽引架6處懸架拖車(chē)8，前輪驅(qū)動(dòng)，就是一臺(tái)手扶拖拉機(jī)。如果不帶拖車(chē)，也可以通過(guò)輔助輪著地來(lái)行進(jìn)。

5工作效果

由于采用緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使整機(jī)高度控制在700mm以?xún)?nèi)，寬度控制在800mm以?xún)?nèi)，大大提高了其通過(guò)性。使本機(jī)在低矮的果園中能有效地完成工作。本機(jī)在牽引架處設(shè)計(jì)了輔助輪，提高了其日常行走的能力。本機(jī)采用多功能設(shè)計(jì)，牽引、驅(qū)動(dòng)兼用，具有外形美觀(guān)，結(jié)構(gòu)緊湊合理，操作靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，能滿(mǎn)足南北方農(nóng)業(yè)地區(qū)多方面的使用要求，共享了動(dòng)力來(lái)源，配備相應(yīng)農(nóng)機(jī)具，可進(jìn)行耕地、施肥、割草、果樹(shù)林噴灑農(nóng)藥、采摘平臺(tái)和果園運(yùn)輸?shù)榷喾N作業(yè)，提高了效率。本機(jī)基本采用通用件，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，價(jià)格便宜。

6結(jié)語(yǔ)

我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)期，以果業(yè)為代表的經(jīng)濟(jì)類(lèi)作物種植將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展空間，果園機(jī)械的研發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，期望在廣大農(nóng)業(yè)工程工作者的共同努力下，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化能早日實(shí)現(xiàn)。