韭菜产后机械化打捆技术试验研究.pdf

第 1 0 期 总 第 3 8 2 期 2 0 2 1 年 1 0 月 N o 1 0 O C T 文 章 编 号 1 6 7 3 8 8 7 X 2 0 2 1 1 0 0 0 1 7 0 3 韭 菜 产 后 机 械 化 打 捆 技 术 试 验 研 究 郭 建 业 张 艳 红 张 岚 潘 张 磊 刘 晓 明 常 青 北 京 市 农 业 机 械 试 验 鉴 定 推 广 站 北 京 1 0 0 0 7 9 摘 要 打 捆 是 韭 菜 采 后 初 加 工 的 重 要 环 节 目 前 均 为 人 工 打 捆 国 内 缺 乏 配 套 设 备 为 提 高 韭 菜 采 后 打 捆 机 械 化 水 平 选 择 韩 国 进 口 的 J T 5 5 0 0 型 蔬 菜 打 捆 机 为 试 验 研 究 对 象 对 机 械 打 捆 性 能 与 效 果 进 行 试 验 结 果 表 明 J T 5 5 0 0 型 蔬 菜 打 捆 机 可 实 现 自 动 打 捆 作 业 效 率 可 达 3 0 0 捆 h 是 人 工 作 业 效 率 的 3 倍 以 上 成 捆 紧 实 度 与 人 工 打 捆 相 近 约 为 2 4 8 k g m 3 设 备 性 能 稳 定 并 能 进 行 切 根 处 理 可 提 高 韭 菜 的 商 品 性 关 键 词 韭 菜 产 后 打 捆 试 验 对 比 中 图 分 类 号 S 2 2 5 9 9 文 献 标 志 码 A d o i 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 3 8 8 7 X 2 0 2 1 1 0 0 0 6 ExperimentalStudyonMechanizedBundlingTechnologyofChineseChives GuoJianye ZhangYanhong ZhangLan PanZhanglei LiuXiaoming ChangQing BeijingAgriculturalMachineryTestAppraisalandExtensionStation Beijing 100079 China Abstract Abstract Bundling isan importantpartofthe initialprocessing ofchivesafterharvest Atpresent allchive bundling ismanual and thereisalackofsupportingequipmentinChina Inordertoimprovethemechanizationlevelofchivesbundlingafterharvest theJT 5500vegetablebundlingmachineisusedtotesttheperformanceandeffectoftheequipment Theresultsshow thatmechanicaloper ation can realize automatic bundling and the operation efficiency can reach 300 bales h which is more than 3 times of the manual operation efficiency the compactness of the bundle is similar to that of manual bundling about 248 kg m 3 the performance of this equipmentstableandcapableofcuttingroots itcanimprovethecommercialpropertiesofchives Keywords leek postpartum bundling experimentalcomparison 韭 菜 是 一 种 原 产 于 我 国 的 多 年 生 宿 根 蔬 菜 常 年 种 植 面 积 占 菜 田 总 面 积 的 5 6 1 是 一 年 四 季 最 常 见 的 菜 蔬 之 一 深 受 广 大 百 姓 喜 爱 目 前 北 京 郊 区 韭 菜 种 植 面 积 约 为 8 0 h m 2 2 随 着 农 业 调 转 节 政 策 的 实 施 以 及 蔬 菜 生 产 机 械 化 的 快 速 发 展 韭 菜 种 植 面 积 逐 渐 扩 大 并 形 成 产 业 京 郊 韭 菜 采 收 量 大 单 茬 产 量 一 般 8 0 0 1 3 0 0 k g 0 0 6 7 h m 2 全 年 收 割 3 5 次 为 宜 全 年 产 量 3 5 0 0 5 0 0 0 k g 0 0 6 7 h m 2 2 采 后 需 要 将 韭 菜 打 成 小 捆 以 便 于 运 输 和 销 售 目 前 国 内 韭 菜 产 后 机 械 化 水 平 较 低 打 捆 作 业 基 本 人 工 操 作 工 作 量 大 作 业 效 率 低 并 且 人 工 捆 扎 不 规 范 观 感 粗 糙 影 响 产 品 的 商 品 性 随 着 劳 动 力 紧 缺 人 工 费 用 上 涨 韭 菜 的 生 产 成 本 迅 速 增 加 急 需 机 械 化 打 捆 技 术 1 J T 5 5 0 0 型 蔬 菜 打 捆 机 主 要 技 术 参 数 J T 5 5 0 0 型 蔬 菜 打 捆 机 结 构 件 见 图 1 其 主 要 技 术 参 数 如 下 外 形 尺 寸 1 9 5 0 m m 8 5 0 m m 1 5 2 0 m m 长 宽 高 电 压 2 2 0 V 6 0 H z 质 量 1 0 5 k g 传 送 类 型 水 平 皮 带 传 送 操 作 开 关 1 1 0 可 调 打 捆 直 径 1 3 0 m m 打 捆 方 式 打 捆 带 缠 绕 拧 紧 打 捆 带 专 用 打 捆 带 宽 2 1 m m 销 售 厂 家 上 海 康 博 实 业 有 限 公 司 控 制 器 扶 手 打 捆 传 送 带 蔬 菜 桶 打 捆 带 切 割 刀 卸 料 传 送 带 移 动 轮 图1 JT 5500 型 蔬 菜 打 捆 机 Fig 1TheJT 5500vegetablebaler 2 试 验 情 况 2 1 试 验 材 料 机 械 秒 表 与 台 秤 试 验 韭 菜 为 密 云 本 忠 盛 达 种 植 专 业 合 作 社 生 产 2 2 试 验 方 法 2 2 1 成 捆 尺 寸 质 量 及 成 捆 紧 实 度 将 成 捆 的 韭 菜 当 做 圆 柱 体 测 量 其 质 量 成 捆 紧 实 度 成 捆 的 长 度 韭 菜 长 短 不 一 会 影 响 韭 菜 紧 实 度 的 测 量 所 以 设 置 以 根 部 为 起 点 取 2 0 c m 为 韭 菜 长 度 将 剩 余 部 分 去 除 收 稿 日 期 2 0 2 1 1 0 0 8 作 者 简 介 郭 建 业 1 9 8 7 女 河 北 人 硕 士 高 级 工 程 师 研 究 方 向 设 施 与 农 加 工 机 械 化 1 7 成 捆 韭 菜 质 量 称 取 上 一 步 去 除 后 的 韭 菜 质 量 减 去 绳 子 的 质 量 G G 1 G 2 1 式 中 G 成 捆 韭 菜 净 质 量 g G 1 成 捆 韭 菜 总 质 量 g G 2 打 捆 绳 质 量 g 成 捆 底 面 积 取 韭 菜 捆 根 部 截 面 设 为 圆 形 量 取 周 长 通 过 用 绳 子 绕 绷 带 一 周 量 取 绳 子 长 度 为 周 长 计 算 直 径 通 过 直 径 计 算 面 积 计 算 公 式 A d 2 2 2 式 中 A 底 面 积 c m 2 d 底 面 积 直 径 c m 成 捆 紧 实 度 分 别 测 量 每 个 韭 菜 捆 的 长 度 直 径 质 量 韭 菜 成 捆 紧 实 度 按 下 式 计 算 G k V 3 式 中 韭 菜 捆 紧 实 度 k g m 3 G k 韭 菜 捆 质 量 k g V k 韭 菜 捆 体 积 m 3 2 2 2 成 捆 率 成 捆 数 与 总 捆 数 之 比 称 为 成 捆 率 测 定 总 捆 数 不 得 少 于 5 0 捆 按 下 式 计 算 l 1 l 2 1 0 0 4 式 中 成 捆 率 l 1 成 捆 数 捆 l 2 总 捆 数 捆 2 2 3 缠 绕 位 置 打 捆 绳 到 韭 菜 根 部 的 距 离 c m 2 2 4 作 业 效 率 测 定 纯 工 作 小 时 生 产 率 E a Q a T a 5 式 中 a 纯 工 作 小 时 生 产 率 k g h Qa 试 验 班 次 作 业 量 k g Ta 试 验 班 次 的 纯 工 作 时 间 h 3 试 验 结 果 与 分 析 3 1 成 捆 紧 实 度 对 比 进 行 三 组 对 比 试 验 每 组 均 随 机 选 取 1 0 捆 韭 菜 测 定 周 长 长 度 质 量 计 算 得 到 成 捆 紧 实 度 结 果 如 图 2 所 示 机 械 打 捆 人 工 打 捆 1 2 3 2 8 0 2 7 0 2 6 0 2 5 0 2 4 0 2 3 0 2 2 0 2 1 0 k g m 3 图2 机 械 打 捆 与 人 工 打 捆 的 韭 菜 成 捆 紧 实 度 对 比 结 果 Fig 2Thecomparisonresultsofcompactnessofbales 机 械 打 捆 的 成 捆 紧 实 度 平 均 为 2 4 8 4 k g m 3 人 工 打 捆 的 成 捆 紧 实 度 平 均 为 2 5 8 6 k g m 3 由 于 人 工 成 捆 时 是 凭 手 感 进 行 拧 圈 可 以 根 据 韭 菜 多 少 适 当 调 节 松 紧 所 以 人 工 打 捆 的 成 捆 率 稍 优 于 机 械 打 捆 对 机 械 成 捆 的 韭 菜 进 行 感 官 评 判 得 到 打 捆 质 量 在 4 0 0 5 0 0 k g 打 捆 带 捆 拧 3 圈 的 条 件 下 韭 菜 成 捆 的 紧 实 度 在 2 3 0 k g m 3 以 上 成 捆 较 结 实 不 宜 松 散 3 2 成 捆 率 对 比 进 行 3 组 对 比 试 验 每 组 均 随 机 选 取 6 0 捆 韭 菜 对 成 捆 状 态 进 行 记 录 若 出 现 打 捆 带 滑 落 或 松 开 的 记 为 不 成 捆 韭 菜 结 果 如 图 2 所 示 6 5 6 0 5 5 5 0 4 5 4 0 3 5 3 0 成 捆 数 个 1 2 3 机 械 打 捆 人 工 打 捆 图3 机 械 打 捆 与 人 工 打 捆 的 韭 菜 成 捆 率 对 比 结 果 Fig 3Thecomparisonresultsofbalingrate 机 械 打 捆 每 组 成 捆 数 分 别 是 5 6 5 6 5 7 个 平 均 成 捆 率 为 9 4 人 工 打 捆 的 成 捆 率 为 1 0 0 经 分 析 采 用 设 备 打 捆 造 成 不 成 捆 的 原 因 是 对 设 备 参 数 调 整 不 合 理 造 成 的 在 改 变 打 捆 质 量 后 须 对 用 绳 长 度 进 行 调 整 以 保 证 有 良 好 的 紧 实 度 但 由 于 操 作 人 员 对 设 备 使 用 不 熟 练 参 数 调 整 经 验 少 会 造 成 用 绳 过 长 导 致 成 捆 太 松 的 现 象 3 3 成 捆 位 置 与 打 捆 绳 长 对 比 测 定 了 3 组 对 比 试 验 每 组 均 随 机 选 择 了 1 0 捆 韭 菜 进 行 测 量 得 到 成 捆 位 置 与 每 捆 的 用 绳 长 度 每 组 的 平 均 值 如 图 4 图 5 所 示 1 2 3 1 5 1 0 5 0 c m 机 械 打 捆 人 工 打 捆 图4 机 械 打 捆 与 人 工 打 捆 的 韭 菜 成 捆 位 置 对 比 结 果 Fig 4Thecomparisonresultsofbalingpositions c m 机 械 打 捆 人 工 打 捆 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 1 2 3 图5 机 械 打 捆 与 人 工 打 捆 的 韭 菜 用 绳 长 度 对 比 结 果 Fig 5Thecomparisonresultsofropelength 对 于 打 捆 绳 缠 绕 位 置 机 械 打 捆 的 缠 绕 位 置 平 均 在 距 韭 菜 根 部 1 0 1 c m 人 工 打 捆 的 缠 绕 位 置 平 均 为 1 0 8 c m 两 者 基 本 一 致 但 机 械 打 捆 的 缠 绕 位 置 标 准 差 为 0 3 7 人 工 作 业 的 标 准 差 为 1 2 6 说 明 人 工 打 捆 的 位 置 变 动 较 大 不 够 规 范 对 于 打 捆 绳 长 机 械 打 捆 时 可 设 打 捆 带 的 长 度 4 0 7 0 c m 农 业 装 备 郭 建 业 张 艳 红 张 岚 等 韭 菜 产 后 机 械 化 打 捆 技 术 试 验 研 究 下 转 第 2 0 页 1 8 在 一 起 这 样 就 保 证 了 机 器 的 完 整 性 和 安 全 性 避 免 在 使 用 过 程 中 因 为 链 接 不 稳 定 导 致 机 架 与 机 身 分 离 机 架 与 拖 拉 机 连 接 并 且 其 连 接 角 度 应 该 有 一 定 的 倾 斜 图1 起 垄 播 种 一 体 机 排 肥 器 图2 机 架 Fig 1Thefertilizerejector Fig 2Therack 3 5 传 动 机 构 设 计 该 机 器 采 用 了 链 传 动 方 式 见 图 3 主 动 轮 和 从 动 轮 的 安 装 位 置 应 该 互 相 平 行 使 其 链 条 在 一 个 平 面 内 如 果 不 平 行 会 因 为 高 度 差 导 致 链 条 磨 损 异 常 减 少 其 使 用 寿 命 甚 至 在 工 作 时 断 裂 安 装 的 链 条 的 弹 簧 卡 口 方 向 应 与 其 传 动 的 方 向 相 反 避 免 链 条 在 传 动 时 发 生 脱 落 其 链 条 的 松 紧 度 也 需 要 适 宜 过 松 则 会 导 致 链 条 传 动 力 不 足 甚 至 脱 落 过 紧 则 会 导 致 链 条 与 机 器 的 摩 擦 力 增 大 增 大 链 条 磨 损 降 低 使 用 寿 命 图3 传 动 系 统 Fig 3Thetransmissionsystem 4 样 机 试 验 该 机 具 配 套 6 0 4 型 四 驱 拖 拉 机 具 备 较 高 经 济 适 用 性 工 作 效 率 超 过 0 4 h m 2 h 柴 油 消 耗 0 5 k g 0 0 6 7 h m 2 人 工 低 于 0 0 5 个 0 0 6 7 h m 2 较先起垄后播种模式降低用工量 5 0 以上 5 展 望 该 项 目 中 麦 烟 套 作 关 键 机 械 适 用 于 黄 淮 烟 区 等 光 温 资 源 难 以 实 现 一 年 两 熟 的 烟 区 通 过 麦 烟 2 0 3 0 d 的 共 生 期 弥 补 烟 叶 生 长 期 不 足 问 题 将 烟 叶 成 熟 期 集 中 在 8 月 9 月 利 于 提 高 烟 叶 质 量 鉴 于 我 国 人 多 地 少 粮 食 安 全 需 要 重 点 关 注 的 现 实 情 况 落 实 麦 烟 套 作 关 键 机 械 研 发 项 目 具 有 积 极 现 实 意 义 存 在 的 问 题 主 要 是 麦 烟 套 作 实 施 面 积 较 小 和 范 围 受 限 适 宜 各 地 的 配 套 生 产 技 术 尚 需 进 一 步 完 善 由 于 技 术 要 求 的 改 变 相 应 机 械 的 规 格 需 要 适 当 进 行 改 进 参 考 文 献 1 王 轶 潍 坊 烟 区 烟 叶 生 产 发 展 的 限 制 因 子 及 对 策 研 究 D 北 京 中 国 农 业 科 学 院 2 0 1 0 2 王 可 烟 稻 轮 作 复 种 年 限 对 烤 烟 产 质 量 和 化 学 成 分 的 影 响 J 中 国 农 学 通 报 2 0 1 9 3 5 6 6 1 0 3 李 金 秋 贺 国 强 王 晶 英 套 作 绿 肥 对 烤 烟 生 长 及 土 壤 酶 活 性 的 影 响 J 河 南 农 业 科 学 2 0 2 0 4 9 1 1 4 5 5 3 4 赵 会 亮 杨 晓 梅 烤 烟 套 种 长 寿 仁 豌 豆 栽 培 技 术 J 云 南 农 业 2 0 1 9 1 1 8 2 8 3 5 付 战 营 韩 东 恒 王 国 峰 不 同 烟 麦 套 种 方 式 对 烤 烟 农 艺 性 状 及 产 量 品 质 的 影 响 J 河 南 农 业 科 学 2 0 1 1 4 0 3 6 9 7 2 6 刘 巧 真 郭 芳 阳 李 芳 芳 不 同 烟 麦 套 种 模 式 对 烟 田 环 境 及 烟 株 生 长 发 育 的 影 响 J 河 南 农 业 科 学 2 0 1 1 4 0 1 6 2 6 5 7 金 文 华 张 保 占 郑 留 付 等 烟 麦 套 种 模 式 的 调 查 与 分 析 J 河 南 农 业 科 学 2 0 0 3 3 7 9 试 验 对 在 4 2 0 g 左 右 的 韭 菜 打 捆 机 械 打 捆 长 度 可 稳 定 在 设 定 的 4 3 c m 人 工 打 捆 所 用 绳 长 平 均 为 4 7 3 c m 机 械 打 捆 机 可 节 省 打 捆 用 绳 量 3 4 作 业 效 率 对 比 如 图 6 所 示 机 械 打 捆 的 作 业 效 率 为 3 0 0 捆 h 人 工 打 捆 的 平均作业效率为 9 5 捆 h 机械打捆效率是人工打捆的 3 2 倍 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 0 0 1 2 3 捆 h 机 械 打 捆 人 工 打 捆 图6 机 械 打 捆 与 人 工 打 捆 的 作 业 效 率 对 比 结 果 Fig 6Thecomparisonresultsofoperationefficiency 4 结 论 采 用 J T 5 5 0 0 型 蔬 菜 打 捆 机 可 进 行 连 续 自 动 化 作 业 对 4 0 0 5 0 0 k g 的 韭 菜 进 行 打 捆 打 捆 带 选 择 绳 长 4 3 c m 捆 拧 3 圈 韭 菜 成 捆 的 紧 实 度 在 2 3 0 k g m 3 以 上 成 捆 较 结 实 不 宜 松 散 成 捆 率 在 9 4 以 上 作 业 效 率 可 达 3 0 0 捆 h 是 人 工 作 业 效 率 的 3 倍 以 上 采 用 设 备 打 捆 韭 菜 成 捆 更 加 规 范 整 齐 并 且 该 设 备 还 可 对 韭 菜 进 行 切 跟 处 理 可 提 高 韭 菜 的 商 品 性 该 设 备 轻 便 易 搬 运 参 数 设 置 简 单 易 操 作 在 进 行 大 面 积 规 模 化 的 韭 菜 打 捆 时 作 业 优 势 会 体 现 得 更 为 显 著 参 考 文 献 1 王 铁 新 李 汝 莘 韭 菜 力 学 特 性 及 收 获 割 台 的 研 究 A 中 国 农 业 机 械 学 会 2 0 1 2 中 国 农 业 机 械 学 会 国 际 学 术 年 会 论 文 集 C 北 京 中 国 农 业 机 械 学 会 2 0 1 2 5 2 胡 彬 郑 翔 姚 丹 丹 等 北 京 地 区 韭 菜 生 产 现 状 调 查 及 分 析 J 中 国 蔬 菜 2 0 1 3 1 3 6 9 农 业 装 备 刘 术 明 麦 烟 套 作 一 体 机 的 设 计 上 接 第 1 8 页 2 0