李良剛

摘 要：針對樹木條溝施肥的缺陷，研制一臺只在小樹根系生長范圍內(nèi)施肥，生長范圍以外不施肥的間斷施肥機，這樣不但可以節(jié)約肥料，又能減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，實現(xiàn)機械化作業(yè)，降低勞動強度。

關(guān)鍵詞：樹木間斷施肥機；控肥機構(gòu)

中圖分類號：S223.99 文獻標識碼：A doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.07.011

0 引言

樹木的施肥方法很多，有土壤施肥、根外施肥、灌溉施肥等。土壤施肥又分為環(huán)狀施肥、放射施肥、全圃施肥和條溝施肥。條溝施肥為樹行間順向開溝，一邊開溝一邊施肥，這種方法應(yīng)用廣泛，而且便于實現(xiàn)機械化作業(yè)。但是此方法有一定的缺陷，對于成片栽植的樹林，由于小樹株距較大，根系覆蓋面積又小，根系間就會有很大的空隙，施在樹木根系空隙間的肥很大部分不能被吸收，就會白白的浪費掉。新研制的樹木間斷施肥機可以很好地解決這一問題。

1 設(shè)計要求

對該施肥機的基本要求：施肥深度一般為15～25 cm；與樹干側(cè)距離30～60 cm；條施長度40～70 cm；施量可調(diào)。

該機可以采用拖拉機牽引或背負的方式，主要由機架、地輪、鏵式開溝器、覆土器、鎮(zhèn)壓器、肥箱和控肥機構(gòu)組成。機架是施肥機的主體，由型材焊接而成，其它部件均直接或間接安裝于其上，機架上設(shè)有牽引或吊裝點，通過拖拉機的懸掛部件實現(xiàn)牽引或背負作業(yè)。地輪采用充氣輪胎，重量輕，可以適應(yīng)惡劣環(huán)境；它既起到承載整機重量限制開溝器深度的作用，還可以給排肥盒傳遞動力。由于施肥深度較深，采用鏵式形溝器，阻力小，適合樹地雜草叢生的土壤的開溝。施肥后不需灌水的，可及時覆土，所以設(shè)計了覆土器和鎮(zhèn)壓器，可以將開溝器翻出的土壤覆回原處，隨后鎮(zhèn)壓器壓實。肥箱采用鋼板焊合噴塑處理，既耐腐蝕，又不易破損?？胤蕶C構(gòu)為該機的核心部分，它是以觸碰樹干方式，通過各部件的連續(xù)動作來實現(xiàn)定點定量間斷施肥的。

2 工作原理

其基本原理為：作業(yè)過程中，機具右側(cè)與樹干保持一定的距離，保證樹干控制撥桿的端部（如圖1）向右超出樹干100～300 mm。拖拉機牽引機具前進，鏵式開溝器在距樹干左側(cè)一定距離開溝，當樹干控制撥桿碰到小樹樹干時，機具繼續(xù)前進，樹干控制撥桿逐漸被撥動，樹干控制撥桿轉(zhuǎn)過一定角度時，通過控肥機構(gòu)一系列動作使離合器結(jié)合，這時排肥軸轉(zhuǎn)動帶動排肥盒轉(zhuǎn)動一周，排出一定量一定長度的條肥，當樹干控制撥桿脫離樹干后離合器分離，排肥軸停止轉(zhuǎn)動不排肥。隨后緊接著進行覆土鎮(zhèn)壓，當樹干控制撥桿碰到下一棵小樹樹干時，又進行排肥，依次完成間斷施肥任務(wù)。

控肥機構(gòu)為該機的研究重點，間斷施肥的實現(xiàn)主要由它來完成?？胤蕶C構(gòu)主要由排肥盒、排肥軸、離合器主動輪轂、離合器從動輪轂、擺動鍵、擺動鍵回位彈簧、離合控制桿、鋼絲拉繩、樹干控制撥桿支架和樹干控制撥桿組成。下面介紹一下控肥機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)和原理。

如圖1，從動輪轂6通過平鍵與排肥軸9連接，排肥軸9又通過平鍵與排肥盒（圖中沒有顯示）聯(lián)接，如果從動輪轂6轉(zhuǎn)動就會帶動排肥軸9驅(qū)動排肥盒排肥，從動輪轂不動就不會排肥。主動輪轂7通過軸承套裝在排肥軸9上，一端加工了內(nèi)齒，并套入從動輪轂6一端（此端上安有可擺動的擺動鍵），擺動鍵5安有回位彈簧8，在沒有外力作用的情況下，擺動鍵5在回位彈簧8拉力作用下始終接觸從動輪轂6內(nèi)齒（如圖2位置），動力可以傳遞給從動輪轂6，使主動輪轂7帶動從動輪轂6轉(zhuǎn)動。離合控制桿10鉸聯(lián)在機架上，可以擺動，在沒有外力的情況下始終貼靠在從動輪轂6外部并克服擺動鍵回位彈簧8彈力，使擺動鍵與從動輪轂內(nèi)齒分離（如圖1位置），從動輪轂6不轉(zhuǎn)動。樹干控制撥桿支架3布置在機具的最右端，上面安有樹干控制撥桿2，在沒有外力的情況下始終保持一定的角度，當遇到外力時就會克服扭簧彈力使樹干控制撥桿支架3產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，再通過鋼絲拉繩4拉動離合控制桿10，當外力消除時樹干控制撥桿2和離合控制桿10在扭簧扭力的作用下回位。

控肥機構(gòu)的工作過程為：機具向前行駛，樹干控制撥桿2被樹干1阻擋而撥動，帶動樹干控制撥桿支架3產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，又通過鋼絲拉繩4拉動離合控制桿10，使離合控制桿10脫離從動輪轂6，擺動鍵5在擺動鍵回位彈簧8的拉力下回位，擺動鍵5與從動輪轂6內(nèi)齒接觸，將主動輪轂7的動力傳給從動輪轂6，從動輪轂6帶動排肥軸驅(qū)動排肥盒轉(zhuǎn)動進行排肥（如圖2）。當從動輪轂6轉(zhuǎn)過一周時，樹干控制撥桿2已經(jīng)與樹干1脫離，離合控制桿10也已回位，推動擺動鍵5使主動輪轂6與從動輪轂7分離（如圖1），排肥盒不排肥，當樹干控制撥桿2被下一棵樹干撥動時，又一次排肥開始，依次完成間斷施肥任務(wù)。

1.樹干2.樹干控制撥桿3.樹干控制撥桿支架4.鋼絲拉繩5.擺動鍵6.從動輪轂7.主動輪轂8.回位彈簧9.排肥軸10.離合控制桿

3 相關(guān)調(diào)整

3.1 施肥量調(diào)整

施肥量大小可以調(diào)整排肥輪在排肥盒內(nèi)長度來實現(xiàn)，在排肥盒殼內(nèi)長度越長，排肥量越大，反之越小。

3.2 施肥位置調(diào)整

施肥相對于樹的前后位置，與樹干控制撥桿碰到樹干的時刻有關(guān)，可以通過調(diào)整樹干控制撥桿的角度實現(xiàn)，樹干控制撥桿碰觸端越向前，排肥位置越提前，反之則置后。施肥相對于樹行的側(cè)距，與機具沿樹行側(cè)的作業(yè)位置有關(guān)，作業(yè)時機具與樹行的側(cè)距越大施肥側(cè)距就越大，反之越??；要求側(cè)距大時，要將樹干控制撥桿向機具外伸出，要求側(cè)距小時，要將樹干控制撥桿向機具內(nèi)縮回，要始終保證樹干控制撥桿的端部向右超出樹干100～300 mm。

3.3 每段條施肥長度調(diào)整

每段條施肥長度的長短與每次排肥的時間有密切關(guān)系，每次排肥時間越長，條施肥長度就長，反之就越短。每段條施肥長度的大小可以通過調(diào)整地輪與主動輪轂的傳動比實現(xiàn)，傳動比越大條施肥長度越短，反之則越長。

3.4 施肥深度調(diào)整

施肥深度可以通過上下移動鏵式開溝器來調(diào)節(jié)，下降的深度越大開溝深度越深，施肥深度也就越深，反之越淺。

4 結(jié)論

通過林間試驗，該機性能穩(wěn)定，施肥效果良好。較好地實現(xiàn)了機械化間斷施肥，有效地達到了節(jié)肥目的。