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摘要橡胶园田间管理过程中施肥、压青等农艺需要开沟或挖穴来辅助，该工作目前由人工或挖机完成，技术提升空间较大。该文阐述了一种简易开沟机具的工作原理和结构特点，该机具结构简单，易操作，可在橡胶园除草农艺前进行开沟作业。试验结果表明，开沟机具匹配55.161 8 kW（75马力）拖拉机，开沟深度达35 cm，生产率大于0.4 hm2/h，可有效提高生产效率和降低成本。
关键词橡胶园；开沟机具；试制；试验
中图分类号S222.5+2文献标识码A文章编号0517-6611（2015）26-364-02
AbstractIn rubber plantation field management process， fertilization， green manuring agronomic need to ditch or hole to assist， the current work need artificial or digging machine to complete， technology upgrading a larger space. In this paper， the working principle and structure characteristics of a simple ditching machine are elaborated， the machine is simple in structure， easy to operate， in front of the rubber to weed the garden agronomic ditching. The results of the test show that： ditching implement supporting 55.161 8 kW tractor， ditching depth of 35 cm， productivity is greater than 0.4 hm2/h can effectively improve production efficiency and reduce cost.
Key words Rubber plantations； Ditching machines； Manufacture； Test
在天然橡膠生产周期中需要对橡胶园进行施肥、压青等管理，以满足天然橡胶生长需要，是橡胶树速生、高产的重要措施。而当前橡胶园管理机械化程度还处于较低的水平，目前橡胶园开沟、施肥仍以手工作业为主，劳动强度大、效率低、成本高。随着我国劳动力不断向城市转移，愿意从事橡胶园管理的工人已越来越少，橡胶园面临着没人管的窘境，影响天然橡胶产业的健康发展[1-3]。
对于已开割橡胶树每年需要进行压青、施肥，在停割后，先挖压青沟，压青沟深度约30～40 cm，再进行撒肥和压青，后覆土的模式进行，在地势较为平坦的橡胶园，少部分橡胶园利用铧氏犁或挖掘机进行开沟作业，人工辅助施肥，可一定程度上提高劳动效率。但挖掘机作业，对橡胶树根系损伤较重，由于机具重，对土壤压实严重，影响橡胶树生长和生产，降低了天然橡胶种植业的经济效益。而利用铧氏犁开沟，需要先进行除草作业，以解决因杂草缠绕犁体而深度不够的问题，无形中增加了作业成本[4-9]，因此笔者设计出了一种橡胶园简易开沟机具。
1 橡胶园开沟机具的工作原理与结构特点
1.1 工作原理拖拉机行进过程中通过1机架带动开沟机具工作，当7入土齿入土的同时，15切盘先接触到地面，随着入土深度的增加，15切盘作用于与7入土齿间隙的杂草上，切断杂草，避免其缠绕于3犁体立柱上而增加开沟阻力。7入土齿在6限位板的作用力下，与拖拉机下沉动力配合，起到限制犁体无限制入土的作用，随着拖拉机的行进，7入土齿和6限位板起到松动土壤的作用，4松土犁依靠其自身的角度，使得土壤沿两边排开达到开沟的目的。粘于15切盘上的杂草沿拖拉机行进方向顺时针旋转，被固定在8套杆上的14拨草秆拨离，以起到持续切割的作用。
1.2结构特点橡胶园开沟机具由1.机架；2.犁体紧固装置；3.犁体立柱；4.松土犁；5.加强筋；6.限位板；7.入土齿；8.套杆；9上限位销；10紧固螺母；11卡位销；12.套筒；13.下限位销；14.拨草杆；15.切盘；16.松土梨角度调节机构；17.支撑杆等结构组成（见图1、2）。
由图1可知，该装置具有以下特点：
（1）开沟犁通过2.犁体紧固装置用螺栓紧固于1.机架上，方便拆卸和维修。
（2）3.犁体立柱、4.松土犁、5.加强筋、6.限位板、7.入土齿焊接于一体，4松土梨活页销焊接于3犁体立柱上后，可自由在60°角度范围内活动，以满足不同开沟幅宽的需求。
（3）4松土梨锐角面上焊接有16.松土梨角度调节机构，16.松土梨角度调节机构上开由若干个定位圆孔，通过与焊接于3.犁体立柱上的17.支撑杆配合使用，共同实现开沟作业幅宽的调整。
（4）12套筒焊接于1.机架上，套筒上分别开有1个限位孔和2个紧固螺纹孔。
（5）8套杆上开有若干个限位孔，当套在12.套筒中时，可通过销完成定位，通过紧固螺母实现紧固作用。
（6）15.切盘为双刃内凹结构，可通过套杆上定位孔的作用调整与7.入土齿的水平间隙距离，同时14.拨草杆尾部接触与切盘内凹面，实现拨离杂草的作用。
2.1 开沟犁的设计作业过程中，开沟的目的可用于施肥、压青或两者兼顾，因此，对于不同的农艺开沟的深度和幅宽有不同的要求。该开沟犁犁体立柱、松土犁、加强筋、限位板、入土齿焊接于一体，有效保证犁体的强度，松土犁采用活页结构焊接于犁体立柱上，并可在60°角度范围内活动，以实现不同开沟幅宽的需求。 松土梨锐角面上焊接的松土梨角度调节机构，开由若干个定位圆孔，通过与焊接于犁体立柱上的支撑杆配合使用，共同实现开沟作业幅宽的调整和定位。
3.1 试验地选取2015年5月，课题组在广东省国营友好农场橡胶基地进行，选取地势较平坦，杂草较茂盛且胶树已开割的地块试验。
3.2 试验设备匹配55.161 8 kW拖拉机带动橡胶园开沟机具进行试验，配套的其他仪器设备有：钢板尺、皮尺、计时器、纸笔以及拆装维修工具等。
3.3 试验过程与结果拖拉机加满油，三点悬挂橡胶园开沟机具，待计时起即开始开沟作业：①机具作业过后，利用钢板尺以等距布点法测量开沟深度，以皮尺测量作业幅宽，计划地块作业完毕后停计时器；②依据前次作业效果，调整切盘离地高度，重复以上试验，记录相关数据；③调整开沟犁角度，重复以上试验，并记录相关数据；④试验结果观测，数据比对分析，结果见表1。
3.4 试验结果分析调试运转正常的橡胶园开沟机具各参数测试如下：
配套动力//kW55.161 8
开沟深度//mm35～40
作业幅宽//mm25～45
生产率//hm2/h≥ 0.4
油耗//kg/hm2≤10
由该机具试验结果可知，匹配55.161 8 kW（75马力）的拖拉机作业，整机无明显震动，拖拉机负荷平稳，试验过程中，机具可较好的完成开沟作业[10-14]。在该试验方案及操作流程下，机具测试数据表明，调整切盘的离地间隙，对开沟深度和作业幅宽影响不明显，但切割作用力发生变化；深松犁开角增大时，机具负荷增大，且开沟深度也有所下降。
4 结论
橡胶园开沟机具结构简单，拆卸方便，易操作，在杂草丛生的橡胶园地况中进行开沟作业适应性较好。该机具匹配55.161 8 kW（75马力）功率拖拉机，开沟深度可达35～40 cm，作业幅宽35～45 cm，生产率大于0.4 hm2/h，油耗小于10 kg/hm2，可有效提高生产效率和降低成本，达到预期的设计要求。
参考文献
[1] 伟利国，张小超，苑严伟，等.2F-6-BP1型变量配肥施肥机的研制与试验[J].农业工程学报，2012，28（7）：14-18.
[2] 何义川，汤智辉，孟祥金，等.2FK-40型果园开沟施肥机的设计与试验[J].农机化研究，2015（12）：201-204.
[3] 杨忠强，李忠新，杨莉玲，等.核桃脱青皮机的设计与试验[J].中国农机化学报，2013（5）：190-194.
[4] 逄锦超，蒋金琳，王公仆.手扶式小型薯类收获机的设计与试验[J].中国农机化学报，2013，34（6）：177-179.
[5] 薛忠，黄晖，李明，等.4UMS—390 II型木薯收获机的研制[J].农机化研究，2010，32（8）：79-81，85.
[6] 闫梅，王涛，李梦林，等.木薯秸秆力学特性测试仪设计与试验[J].中国农机化学报，2013（4）：78-82.
[7] 雷明成，安世才，孟养荣，等.1FMJ-1000型残膜捡拾机的设计与试验[J].中国农机化学报，2014，35（1）：166-169.
[8] 李朝苏，汤永禄，吴春，等.基于微耕机驱动的旱地小麦播种机设计与试验[J].中国农机化，2012（5）：42-46.
[9] ZHANG Y，HUANG H，CUI Z，et al.4UMS cassava harvester type of simulation analysis and structural optimization[C]//2011 3rd IEEE International Conference on Computer Research and Development.Shanghai：Institute of Electrical and Electronics Engineers，2011：45-48.
[10] 韦丽娇，董学虎，李明，等.1SG-230型甘蔗地深松旋耕联合作业机的设计[J].广东农业科学，2013，40（13）：177-179.
[11] 李显旺，黄继承，张彬，等.履带式苎麻联合收割机的设计与试验[J].中国农机化学报，2013，34（1）：123-125，133.
[12] 康建明，温浩军，王士国，等.4MCS-3000型梳齿式棉花联合收获机的设计与试验[J].中国农机化学报，2014，35（1）：145-152.
[13] 陈长林，闵启超，梁苏宁，等.1KS-1200型起壟开沟机的设计与试验[J].中国农机化学报，2014，35（3）：4-7.
[14] 位国建，荐世春，姜伟，等.1GF-200旋耕施肥机的设计与试验[J].农机化研究，2014（9）：190-192，196.安徽农业科学，Journal of Anhui Agri. Sci.2015，43（26）：373-375
关键词橡胶园；开沟机具；试制；试验
中图分类号S222.5+2文献标识码A文章编号0517-6611（2015）26-364-02
AbstractIn rubber plantation field management process， fertilization， green manuring agronomic need to ditch or hole to assist， the current work need artificial or digging machine to complete， technology upgrading a larger space. In this paper， the working principle and structure characteristics of a simple ditching machine are elaborated， the machine is simple in structure， easy to operate， in front of the rubber to weed the garden agronomic ditching. The results of the test show that： ditching implement supporting 55.161 8 kW tractor， ditching depth of 35 cm， productivity is greater than 0.4 hm2/h can effectively improve production efficiency and reduce cost.
Key words Rubber plantations； Ditching machines； Manufacture； Test
在天然橡膠生产周期中需要对橡胶园进行施肥、压青等管理，以满足天然橡胶生长需要，是橡胶树速生、高产的重要措施。而当前橡胶园管理机械化程度还处于较低的水平，目前橡胶园开沟、施肥仍以手工作业为主，劳动强度大、效率低、成本高。随着我国劳动力不断向城市转移，愿意从事橡胶园管理的工人已越来越少，橡胶园面临着没人管的窘境，影响天然橡胶产业的健康发展[1-3]。
对于已开割橡胶树每年需要进行压青、施肥，在停割后，先挖压青沟，压青沟深度约30～40 cm，再进行撒肥和压青，后覆土的模式进行，在地势较为平坦的橡胶园，少部分橡胶园利用铧氏犁或挖掘机进行开沟作业，人工辅助施肥，可一定程度上提高劳动效率。但挖掘机作业，对橡胶树根系损伤较重，由于机具重，对土壤压实严重，影响橡胶树生长和生产，降低了天然橡胶种植业的经济效益。而利用铧氏犁开沟，需要先进行除草作业，以解决因杂草缠绕犁体而深度不够的问题，无形中增加了作业成本[4-9]，因此笔者设计出了一种橡胶园简易开沟机具。
1 橡胶园开沟机具的工作原理与结构特点
1.1 工作原理拖拉机行进过程中通过1机架带动开沟机具工作，当7入土齿入土的同时，15切盘先接触到地面，随着入土深度的增加，15切盘作用于与7入土齿间隙的杂草上，切断杂草，避免其缠绕于3犁体立柱上而增加开沟阻力。7入土齿在6限位板的作用力下，与拖拉机下沉动力配合，起到限制犁体无限制入土的作用，随着拖拉机的行进，7入土齿和6限位板起到松动土壤的作用，4松土犁依靠其自身的角度，使得土壤沿两边排开达到开沟的目的。粘于15切盘上的杂草沿拖拉机行进方向顺时针旋转，被固定在8套杆上的14拨草秆拨离，以起到持续切割的作用。
1.2结构特点橡胶园开沟机具由1.机架；2.犁体紧固装置；3.犁体立柱；4.松土犁；5.加强筋；6.限位板；7.入土齿；8.套杆；9上限位销；10紧固螺母；11卡位销；12.套筒；13.下限位销；14.拨草杆；15.切盘；16.松土梨角度调节机构；17.支撑杆等结构组成（见图1、2）。
由图1可知，该装置具有以下特点：
（1）开沟犁通过2.犁体紧固装置用螺栓紧固于1.机架上，方便拆卸和维修。
（2）3.犁体立柱、4.松土犁、5.加强筋、6.限位板、7.入土齿焊接于一体，4松土梨活页销焊接于3犁体立柱上后，可自由在60°角度范围内活动，以满足不同开沟幅宽的需求。
（3）4松土梨锐角面上焊接有16.松土梨角度调节机构，16.松土梨角度调节机构上开由若干个定位圆孔，通过与焊接于3.犁体立柱上的17.支撑杆配合使用，共同实现开沟作业幅宽的调整。
（4）12套筒焊接于1.机架上，套筒上分别开有1个限位孔和2个紧固螺纹孔。
（5）8套杆上开有若干个限位孔，当套在12.套筒中时，可通过销完成定位，通过紧固螺母实现紧固作用。
（6）15.切盘为双刃内凹结构，可通过套杆上定位孔的作用调整与7.入土齿的水平间隙距离，同时14.拨草杆尾部接触与切盘内凹面，实现拨离杂草的作用。
2.1 开沟犁的设计作业过程中，开沟的目的可用于施肥、压青或两者兼顾，因此，对于不同的农艺开沟的深度和幅宽有不同的要求。该开沟犁犁体立柱、松土犁、加强筋、限位板、入土齿焊接于一体，有效保证犁体的强度，松土犁采用活页结构焊接于犁体立柱上，并可在60°角度范围内活动，以实现不同开沟幅宽的需求。 松土梨锐角面上焊接的松土梨角度调节机构，开由若干个定位圆孔，通过与焊接于犁体立柱上的支撑杆配合使用，共同实现开沟作业幅宽的调整和定位。
3.1 试验地选取2015年5月，课题组在广东省国营友好农场橡胶基地进行，选取地势较平坦，杂草较茂盛且胶树已开割的地块试验。
3.2 试验设备匹配55.161 8 kW拖拉机带动橡胶园开沟机具进行试验，配套的其他仪器设备有：钢板尺、皮尺、计时器、纸笔以及拆装维修工具等。
3.3 试验过程与结果拖拉机加满油，三点悬挂橡胶园开沟机具，待计时起即开始开沟作业：①机具作业过后，利用钢板尺以等距布点法测量开沟深度，以皮尺测量作业幅宽，计划地块作业完毕后停计时器；②依据前次作业效果，调整切盘离地高度，重复以上试验，记录相关数据；③调整开沟犁角度，重复以上试验，并记录相关数据；④试验结果观测，数据比对分析，结果见表1。
3.4 试验结果分析调试运转正常的橡胶园开沟机具各参数测试如下：
配套动力//kW55.161 8
开沟深度//mm35～40
作业幅宽//mm25～45
生产率//hm2/h≥ 0.4
油耗//kg/hm2≤10
由该机具试验结果可知，匹配55.161 8 kW（75马力）的拖拉机作业，整机无明显震动，拖拉机负荷平稳，试验过程中，机具可较好的完成开沟作业[10-14]。在该试验方案及操作流程下，机具测试数据表明，调整切盘的离地间隙，对开沟深度和作业幅宽影响不明显，但切割作用力发生变化；深松犁开角增大时，机具负荷增大，且开沟深度也有所下降。
4 结论
橡胶园开沟机具结构简单，拆卸方便，易操作，在杂草丛生的橡胶园地况中进行开沟作业适应性较好。该机具匹配55.161 8 kW（75马力）功率拖拉机，开沟深度可达35～40 cm，作业幅宽35～45 cm，生产率大于0.4 hm2/h，油耗小于10 kg/hm2，可有效提高生产效率和降低成本，达到预期的设计要求。
参考文献
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[10] 韦丽娇，董学虎，李明，等.1SG-230型甘蔗地深松旋耕联合作业机的设计[J].广东农业科学，2013，40（13）：177-179.
[11] 李显旺，黄继承，张彬，等.履带式苎麻联合收割机的设计与试验[J].中国农机化学报，2013，34（1）：123-125，133.
[12] 康建明，温浩军，王士国，等.4MCS-3000型梳齿式棉花联合收获机的设计与试验[J].中国农机化学报，2014，35（1）：145-152.
[13] 陈长林，闵启超，梁苏宁，等.1KS-1200型起壟开沟机的设计与试验[J].中国农机化学报，2014，35（3）：4-7.
[14] 位国建，荐世春，姜伟，等.1GF-200旋耕施肥机的设计与试验[J].农机化研究，2014（9）：190-192，196.安徽农业科学，Journal of Anhui Agri. Sci.2015，43（26）：373-375