一種人參移栽打藥機的設計

摘要：人參種植目前仍以手工作業為主，生產效率低、作業成本高、勞動強度大，難以適應人參規?；?、規范化的生產現狀。對此，研發一種人參移栽打藥機，并介紹該機的總體結構及工作原理。樣機試驗結果表明，該機可一次性完成開溝、覆土、噴灑藥劑等工作，采用開溝板鏈進行開溝可保證橫向開溝深度和角度的一致性，采用拋灑土壤覆土可保證苗土覆蓋厚度均勻一致，覆土后均勻噴灑藥液可第一時間有效控制病蟲草害，減少二次作業環節。

關鍵詞：人參；移栽；打藥；種植機械化

中圖分類號：S233.75 " " "文獻標識碼：A " "文章編號：1674-1161（2024）01-0048-03

人參是五加科人參屬多年生宿根草本植物，具有較高的醫學價值與經濟價值。隨著我國人民生活水平的提高和保健意識的增強，人參需求量有了明顯的增加，這促使人參產業迅速發展。人參種植目前仍以手工作業為主，生產效率低、作業成本高、勞動強度大，難以適應人參規?；?、規范化的生產現狀[1-3]。對此，設計一種人參移栽打藥機，旨在提高作業效率、降低作業成本、保證參苗移栽質量，同時也可為人參種植產業化發展提供技術支持。

1 總體結構及工作原理

1.1 總體結構

人參移栽打藥機由機架、汽油機、傳動機構、行走驅動輪組、開溝裝置及電控裝置等組成，總體如圖1所示，電控裝置原理如圖2所示。

行走驅動輪組包括設置在機架兩側前后方的前驅動輪、后驅動輪及連接前驅動輪和后驅動輪的行走傳動鏈，汽油機的輸出軸通過傳動機構分別連接前驅動輪和開溝裝置的開溝驅動帶。開溝裝置由開溝板鏈、開溝驅動帶、控制手柄及限位器等組成，開溝板鏈一端鉸接在前驅動輪、后驅動輪間的機架上，且鉸接端的鏈輪軸上連接開溝驅動帶的帶輪，并通過開溝驅動帶來連接傳動機構，開溝板鏈上連接控制手柄。控制手柄與連接在機架上的限位器配合限位，通過扳動控制手柄端，使其脫離限位器的卡槽，以實現開溝作業。電控裝置分別連接開溝裝置、傳動機構和行走驅動輪組，控制傳動機構則可分別帶動開溝裝置和行走驅動輪組交替工作。

1.2 工作原理

1）汽油機啟動，總開關K開啟，行走轉軸觸發開關SW3接通，行走電磁離合器工作，傳動機構的行走驅動鏈鏈輪隨介輪組轉軸轉動，汽油機通過動力輸入帶、行走驅動鏈來帶動驅動輪組轉動，機具隨之開始行走。在前驅動輪與轉軸上設置凸輪，其隨驅動輪同步轉動，該機設定凸輪轉動一周、機具行走距離為一個苗間距。凸輪轉動一周后，觸發行走轉軸觸發開關SW3斷開至位置2，此時切斷行走電磁離合器的電源，限位器觸發常斷開關SW2則處于位置2（觸發時為接通，常態下為斷開狀態），機具隨之停止行走。

2） 手動向行進方向推動開溝板鏈的控制手柄，同時開啟控制手柄上的開關SW1，使其閉合，此時開溝電磁離合器接通，開溝板鏈開始轉動，并隨控制手柄向前動作開始向下進行開溝和向后拋灑土壤的工作。限位器用來調節開溝深度和角度。達到開溝深度要求后，斷開控制手柄開關SW1至位置2，開溝裝置停止工作。

3） 向后拉動開溝板鏈的控制手柄，當控制手柄到達預定位置時，限位器上的觸發開關SW2閉合至位置3，此時行走電磁離合器接通，機具行走，同時凸輪轉動，行走轉軸觸發開關SW3到常通位置3。凸輪轉動一周后，行走轉軸觸發開關SW3斷開到位置2，機具隨之停止工作，此時手工擺布參苗。

4） 擺苗完畢，重復第2步。

5） 藥液噴淋裝置通過與行走電磁離合器并聯的常閉噴液開關來使其與行走電磁離合器進行同步開關工作。

2 主要零部件設計

2.1 開溝板鏈

開溝板鏈包括多組開溝鏈。沿多組開溝鏈圓周均勻間隔設置多個開溝板及連接板，每個開溝板的寬度與苗床寬度相同，且均跨置在多組開溝鏈上。多組開溝鏈同步轉動，可帶動開溝板隨之轉動以實現開溝。端部開溝鏈的兩鏈輪間設置連接板，控制手柄連接在連接板上，通過扳動控制手柄來調節開溝板鏈轉動的角度，以此來控制開溝深度。結構如圖3所示。

開溝板鏈的開溝深度設置為15～20 cm。開溝板兩端分別帶有90°折彎結構，兩端的折彎板方向相反。伸出開溝鏈的折彎板端為梯形鋸齒狀，相鄰鋸齒間距為30 cm。

2.2 傳動機構

傳動機構包括介輪組、動力輸入帶、行走驅動鏈及開溝傳動帶。介輪組的轉軸上一側設置3個傳動輪，分別為連接動力輸入帶的大帶輪、連接行走驅動鏈的鏈輪及連接開溝傳動帶的小帶輪，另一側對稱設置連接該側前驅動輪的行走驅動鏈的鏈輪，鏈輪通過行走電磁離合器套置在轉軸上，小帶輪通過開溝電磁離合器套置在轉軸上，行走電磁離合器和開溝電磁離合器分別通過導線連接到電控裝置中，汽油機輸出軸上設置連接動力輸入帶的帶輪。驅動輪組的前、后驅動輪均在轉輪圓周上設置鏈條，并沿鏈條圓周均勻設置在端部帶角度的折彎板上，前、后驅動輪的輪軸上連接行走傳動鏈。驅動輪結構如圖4所示。

2.3 限位器及控制手柄

限位器為一端帶折彎的限位桿，直桿端鉸接在機架上，折彎端部帶有與控制手柄上設置的卡銷配合的限位卡槽；在限位器直桿端設置觸發板，其隨限位器轉動時可觸發和關閉電控裝置限位器上的觸發開關SW2。

控制手柄一端連接開溝板鏈的連接板，其上帶有與限位器上的限位卡槽配合的卡銷，通過扳動控制手柄來調節開溝板鏈與機架角度，從而調節開溝深度。

2.4 藥液噴淋裝置

藥液噴淋裝置由常閉噴液開關、行走電磁離合器、電控裝置等組成。藥液噴淋部件位于行進后方的機架上，其噴頭上設置常閉噴液開關，常閉噴液開關與行走電磁離合器并聯連接在電控裝置的電路上，并通過電控裝置來控制其接通或關閉。

2.5 電控裝置

電控裝置設計如圖2所示。電控裝置包括手柄開關SW1、限位器觸發開關SW2、行走轉軸觸發開關SW3、常閉噴液開關、總開關K及電源S。手柄開關SW1連接開溝電磁離合器，限位器觸發開關SW2連接常閉噴液開關和行走電磁離合器的并聯線路，手柄開關SW1、限位器觸發開關SW2和行走轉軸觸發開關SW3并聯連接電源，電源上連接總開關；其中限位器觸發開關SW2設置在限位器和機架間，通過限位器上的觸發板可轉動觸發，行走轉軸觸發開關SW3設置在前驅動輪的機架支板上，在前驅動輪的轉軸上設置同軸轉動的凸輪，通過凸輪隨轉軸轉動一周，可觸發切斷行走電磁離合器的電源，機具隨之停止前進。

3 結語

經過在試驗地對樣機進行試驗，結果表明：該機采用汽油機做動力，通過開溝裝置、傳動裝置及驅動輪組的配合作用，可一次性完成開溝、覆土、噴灑藥劑等工作，大大減少了人工勞動強度、增加了工作效率。采用開溝板鏈進行開溝可保證橫向開溝深度和角度的一致性，采用拋灑土壤覆土可保證苗土覆蓋厚度均勻一致，覆土后均勻噴灑藥液可第一時間有效控制病蟲草害，減少二次作業環節。同時，該機作業時仍然需要人工擺苗，在未來的研究中可針對此項問題進行優化，從而設計出更加優質的人參生產機具。

參考文獻

[1] 裴澤蓮，孫宗國，尤曉東，等.人參種植機械化技術發展研究[J].農業科技與裝備，2020（5）：52-54.

[2] 高紅軍.一種人參播種機的研制[J].農業科技與裝備，2022（3）：31-32+36.

[3] 羅罡，劉文亮，劉楓，等.人參種植全程機械化技術裝備[J].農業工程，2023，13（1）：5-11.

Design of a Ginseng Transplanting and Spraying Pesticide Machine

BAN Chunhua1，2

（1.Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China; 2.Key Laboratory of Remanufacture and Innovation of Agricultural Machinery and Equipment in Liaoning Province， Shenyang 110161， China）

Abstract： At present， ginseng planting is still mainly manual operation， with low production efficiency， high operation cost and high labor intensity， which is difficult to adapt to the large-scale and standardized production status of ginseng. In this paper， a kind of ginseng transplanting and spraying pesticide machine is developed， and its general structure and working principle are introduced. The test results of the prototype show that the machine can complete the work of ditching， covering soil and spraying pesticide at one time， and the ditching plate chain can ensure the consistency of the horizontal ditching depth and angle， and the soil covering can ensure the uniform and consistent thickness of the seedling soil， and the uniform spraying of the liquid after the soil covering can effectively control the disease， insects and weeds in the first time and reduce the secondary operation link.

Key words：ginseng; transplantation; spraying pesticide; planting mechanization