智能煙草打頂抑芽機(jī)的研究

據(jù)《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2010年7月報(bào)道，在我國(guó)，煙草打頂全部由人工完成，煙草打頂后的抹杈、抑芽劑噴施也全部由人工逐步完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，煙草生產(chǎn)迫切需要實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。為此，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)研制了一種由單片機(jī)控制的智能型煙草打頂抑芽機(jī)。該機(jī)對(duì)煙草高度仿形，可同時(shí)完成打頂、抑芽劑噴施、刀片消毒3項(xiàng)作業(yè)。

此研究設(shè)計(jì)刊登于《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2010年第7期，題為“3YDX-3型煙草打頂抑芽機(jī)設(shè)計(jì)”，第一作者為山東農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院耿愛(ài)軍博士生。通信作者為張曉輝教授。

論文對(duì)機(jī)器的工作原理作了詳細(xì)介紹，設(shè)計(jì)了機(jī)器的總體結(jié)構(gòu)和各主要工作部件，并對(duì)主要部件的工作性能進(jìn)行了具體分析。整機(jī)由由2ZYLJ-1型多功能作業(yè)機(jī)、整體機(jī)架、滑動(dòng)支架、吹風(fēng)系統(tǒng)、煙草高度識(shí)別系統(tǒng)、打頂系統(tǒng)、抑芽劑噴施系統(tǒng)，刀片消毒裝置等組成。煙草高度識(shí)別系統(tǒng)、打頂系統(tǒng)、抑芽劑噴施系統(tǒng)采用了機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了煙草高度的精確識(shí)別、仿形打頂和抑芽劑的準(zhǔn)確噴施。工作時(shí)煙草高度識(shí)別系統(tǒng)對(duì)煙草高度進(jìn)行識(shí)別，由單片機(jī)依據(jù)識(shí)別高度控制打頂系統(tǒng)的升降裝置來(lái)完成打頂裝置的提升或降落。風(fēng)機(jī)吹出的氣流使煙草頂部葉片向下彎曲進(jìn)入打頂裝置的護(hù)網(wǎng)下面，露出的花部由導(dǎo)向桿引導(dǎo)向切割部件，實(shí)現(xiàn)打頂。打頂后的煙草莖稈到達(dá)抑芽劑噴施裝置，由噴施控制裝置控制抑芽劑噴施。刀片消毒液依靠自身重力持續(xù)滴到旋轉(zhuǎn)的刀片上，防止煙草病菌通過(guò)打頂過(guò)程傳播。

2009年8 月，研究者在煙田進(jìn)行了樣機(jī)試驗(yàn)，結(jié)果顯示：試驗(yàn)過(guò)程中樣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，工作安全可靠，能夠有效完成煙草高度識(shí)別、精確打頂、準(zhǔn)確施藥和刀片的消毒工作，工作過(guò)程順暢。打頂高度仿形，打頂過(guò)度、漏打現(xiàn)象少，煙葉損傷率低，能夠滿(mǎn)足煙草同時(shí)打頂抑芽的使用要求，達(dá)了到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的3YDX-3型煙草打頂抑芽機(jī)，。適用于種植行距在900～1 200毫米、打頂高度1 000～1 600毫米、株距450～550毫米煙草。機(jī)器采用了機(jī)電一體化技術(shù)，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了煙草高度識(shí)別系統(tǒng)、打頂系統(tǒng)升降控制裝置和抑芽劑噴施系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了煙草的精確仿形打頂和抑芽劑的準(zhǔn)確噴施。與傳統(tǒng)工作方式相比，減少了煙草管理的中間環(huán)節(jié)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率近18.5倍（人工打頂0.133公頃/小時(shí)，噴施抑芽劑0.033公頃/小時(shí)）。

國(guó)外早已實(shí)現(xiàn)了多行煙草同時(shí)打頂、抑芽劑對(duì)靶施藥的機(jī)械化作業(yè)。國(guó)內(nèi)目前對(duì)于煙草打頂機(jī)的研究尚處于起步階段，此項(xiàng)研究是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)最為先進(jìn)、功能最全面的煙草打頂機(jī)械，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，為今后的繼續(xù)研究提供了參考。