新疆棉花打頂機存在問題及建議

范修文，張 宏，蘭海鵬，劉成康，孟 煒※

（1.塔里木大學機械電氣化工程學院，新疆 阿拉爾 843300；2.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點實驗室）

新疆棉花打頂機存在問題及建議

范修文1,2，張 宏1,2，蘭海鵬1,2，劉成康1，孟 煒1,2※

（1.塔里木大學機械電氣化工程學院，新疆 阿拉爾 843300；2.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點實驗室）

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

打頂機；問題；對策

近幾年來，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，機械化水平不斷提高。隨著新疆棉花種植面積的不斷擴大，棉花生產(chǎn)全程機械化急需進一步完善[1]。棉花打頂機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填補了我國棉花打頂機械化的空白，但由于技術(shù)相對落后，工作效率較低，因而存在諸多現(xiàn)實問題[2]。因此，研究新疆現(xiàn)有棉花打頂機存在的問題，為將來新型棉花打頂機械的研究提供合理、可行的建議是十分必要的。

1 新疆現(xiàn)有打頂機技術(shù)現(xiàn)狀

（1）2004年，石河子大學機電學院研究設(shè)計了國產(chǎn)第一代3MD12/20型棉花打頂機[3]。該打頂機采用頂裝置后懸掛式，由拖拉機后輸出軸輸出動力，采用圓盤刀具繞前進軸旋轉(zhuǎn)的方式完成棉花打頂，可實現(xiàn)對棉頂高度整體仿形，初步實現(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。但是該打頂機沒有實現(xiàn)對地面仿形，駕駛員無法根據(jù)長勢適時調(diào)節(jié)棉花打頂高度。

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

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

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

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

2 新疆現(xiàn)有打頂機存在的問題

（1）仿形效果差。目前，一部分打頂機設(shè)計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，不能在打頂期間實時調(diào)節(jié)；還有一部分棉花打頂機雖然設(shè)計了仿形輪，但只能實現(xiàn)地面仿形，無法根據(jù)前方棉花植株的長勢對株型進行仿形，導致工作中多打、撞鈴、漏打、損傷等現(xiàn)象嚴重。

（2）無收集和消毒裝置。現(xiàn)有的棉花打頂機都沒有設(shè)計葉芽收集裝置，無法將打掉的棉花頂尖及時回收，導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，同時也沒有設(shè)計消毒裝置，導致棉花病毒性疾病快速蔓延。

（3）無通用機架。目前，新疆研制的棉花打頂機的安裝方式均采用前懸掛或者后懸掛的形式，沒有設(shè)計相應(yīng)的通用底盤，由于不是整體自走式底盤且拖拉機的穩(wěn)定性不足，致使打頂作業(yè)時拖拉機對棉花植株損傷很大，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

塔里木大學校長基金項目（TDZKSSZD201403）；大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃

項目（201410757045）

孟 煒