范修文，張 宏，蘭海鵬，劉成康，孟 煒※

（1.塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；2.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

新疆棉花打頂機(jī)存在問題及建議

范修文1,2，張 宏1,2，蘭海鵬1,2，劉成康1，孟 煒1,2※

（1.塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300；2.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

棉花打頂作業(yè)是整個(gè)棉花生產(chǎn)中的中心環(huán)節(jié)，可消除頂端生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)棉花增產(chǎn)增收，并能極大地提高棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化水平。文中分析了目前新疆棉花打頂機(jī)存在的問題，針對(duì)棉花打頂機(jī)存在的問題提出了設(shè)計(jì)雙仿形帶有消毒和棉芽回收裝置的自走式棉花打頂機(jī)。

打頂機(jī)；問題；對(duì)策

近幾年來，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，機(jī)械化水平不斷提高。隨著新疆棉花種植面積的不斷擴(kuò)大，棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化急需進(jìn)一步完善[1]。棉花打頂機(jī)是新疆棉花高效生產(chǎn)急需配套解決的主要技術(shù)及農(nóng)機(jī)裝備之一，雖然近年來新疆及各地高校研制的懸掛式棉花打頂機(jī)填補(bǔ)了我國(guó)棉花打頂機(jī)械化的空白，但由于技術(shù)相對(duì)落后，工作效率較低，因而存在諸多現(xiàn)實(shí)問題[2]。因此，研究新疆現(xiàn)有棉花打頂機(jī)存在的問題，為將來新型棉花打頂機(jī)械的研究提供合理、可行的建議是十分必要的。

1 新疆現(xiàn)有打頂機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀

（1）2004年，石河子大學(xué)機(jī)電學(xué)院研究設(shè)計(jì)了國(guó)產(chǎn)第一代3MD12/20型棉花打頂機(jī)[3]。該打頂機(jī)采用頂裝置后懸掛式，由拖拉機(jī)后輸出軸輸出動(dòng)力，采用圓盤刀具繞前進(jìn)軸旋轉(zhuǎn)的方式完成棉花打頂，可實(shí)現(xiàn)對(duì)棉頂高度整體仿形，初步實(shí)現(xiàn)扶禾、打頂、緩釋連續(xù)作業(yè)和主側(cè)枝同步打頂，大體上滿足了棉花打頂工作的農(nóng)藝要求。但是該打頂機(jī)沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)地面仿形，駕駛員無(wú)法根據(jù)長(zhǎng)勢(shì)適時(shí)調(diào)節(jié)棉花打頂高度。

（2）2006年，石河子大學(xué)胡斌等研發(fā)了3MDY120型前懸掛液壓驅(qū)動(dòng)式棉花打頂機(jī)[4]，該打頂機(jī)原理與3MD12/20型棉花打頂機(jī)基本一致，不同點(diǎn)在于采用打頂裝置前懸掛，利用拖拉機(jī)自帶液壓系統(tǒng)動(dòng)力輸出。該打頂機(jī)較好地解決了3MD12/20型棉花打頂機(jī)在使用中無(wú)法適時(shí)調(diào)節(jié)棉花打頂高度以及地頭地尾打頂不徹底等問題，但是該打頂機(jī)沒有棉株株型仿形和棉芽回收裝置。

（3）2008年，石河子大學(xué)羅昕主持開發(fā)了3MDZK12型組控式單行仿形棉花打頂機(jī)[5]，該打頂機(jī)利用滾刀繞水平軸旋轉(zhuǎn)的形式完成對(duì)棉株頂尖的切除，并采用人工控制的形式解決了棉花打頂機(jī)6組切割器獨(dú)立升降仿形作業(yè)這一難題。

（4）2010年，新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所與新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院共同研制了第一代3DDF8型和第二代3DDF1800型棉花打頂機(jī)。該打頂機(jī)的先進(jìn)之處在于針對(duì)單行仿形增設(shè)了單行仿形輪，節(jié)省了人力，提高了工作效率。

（5）2011年，新疆大學(xué)滕華燈等在第1代3DDF8型和第2代3DDF1800型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了第3代棉花打頂機(jī)3FDD-1800[6]，該打頂機(jī)在第1代和第2代基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)架、仿形部件、行走裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了安全系數(shù)和整機(jī)的強(qiáng)度。該打頂機(jī)通過三點(diǎn)懸掛方式安裝在拖拉機(jī)上，通過牽引架將整體機(jī)架固定，機(jī)架兩側(cè)裝有行走輪，機(jī)架的橫向水平旋轉(zhuǎn)軸通過皮帶連接4個(gè)動(dòng)刀盤，動(dòng)刀盤下方裝有仿形輪。該打頂機(jī)由拖拉機(jī)后輸出軸輸出動(dòng)力，通過拖拉機(jī)的油泵提供液壓動(dòng)力，帶動(dòng)油缸實(shí)現(xiàn)整體高度調(diào)節(jié)。

2 新疆現(xiàn)有打頂機(jī)存在的問題

（1）仿形效果差。目前，一部分打頂機(jī)設(shè)計(jì)了鏈條來確定打頂高度，但是只能在下地前將割刀高度固定，不能在打頂期間實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)；還有一部分棉花打頂機(jī)雖然設(shè)計(jì)了仿形輪，但只能實(shí)現(xiàn)地面仿形，無(wú)法根據(jù)前方棉花植株的長(zhǎng)勢(shì)對(duì)株型進(jìn)行仿形，導(dǎo)致工作中多打、撞鈴、漏打、損傷等現(xiàn)象嚴(yán)重。

（2）無(wú)收集和消毒裝置。現(xiàn)有的棉花打頂機(jī)都沒有設(shè)計(jì)葉芽收集裝置，無(wú)法將打掉的棉花頂尖及時(shí)回收，導(dǎo)致帶有病蟲害的葉芽在切割刀離心力的作用下在棉田中四處散播，致使病蟲害傳播加快，同時(shí)也沒有設(shè)計(jì)消毒裝置，導(dǎo)致棉花病毒性疾病快速蔓延。

（3）無(wú)通用機(jī)架。目前，新疆研制的棉花打頂機(jī)的安裝方式均采用前懸掛或者后懸掛的形式，沒有設(shè)計(jì)相應(yīng)的通用底盤，由于不是整體自走式底盤且拖拉機(jī)的穩(wěn)定性不足，致使打頂作業(yè)時(shí)拖拉機(jī)對(duì)棉花植株損傷很大，出現(xiàn)扭枝、壓枝、撞鈴等現(xiàn)象。

Deficiencies of existing Cotton topping Mechinery in Xinjiang and relative Suggestions

FAN Xiu-wen1,2,ZHANG Hong1,2,LAN Hai-peng1,2,LIU Cheng-kang1,2,MENGWei1,2※

(1.Collage of mechanical and electrical engineering, Tarim University, Alar 843300, Xinjiang, China; 2.Key laboratory of modernagricultural engineering.)

Topping is the key link of cotton producing, it can eliminate the apical growth advantage, increase output of cottonand improve the full mechanization of cotton producing greatly. We analyzed the deficiencies of existing Cotton toppingMechinery in Xinjiang in this text, aim at these prblems and deficiencies, we suggest that a new type of cotton topping machinewith profile modeling, disinfection and cotton bud recovery device should be designed and developed.

Cotton topping mechinery; Problems; Countermessures

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.04.012

S233.2

B

1007-7782（2016）04-0030-02

2016-04-22

塔里木大學(xué)校長(zhǎng)基金項(xiàng)目（TDZKSSZD201403）；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃

項(xiàng)目（201410757045）

孟 煒