中型葡萄藤越冬掩埋机的研究
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作者：李忆萱 （内部交流） 1、引言
随着农业种植业结构调整，葡萄种植业发展迅速，其不仅丰富了市场，满足了人们的消费要求和工业原料要求，且农民的收入获得较大幅度的增加。但是目前葡萄生产基本处于人工作业阶段，葡萄藤冬剪后须下架进行冬前掩埋，以防风干。其劳动强度大、效率低、作业质量差，是一项时效性强的作业，影响了葡萄种植业的进一步发展。据了解国外基本选择在气候适宜的地域种植，无须葡萄藤掩埋，也没有相应的机械可以借鉴，国内目前尚无专门的葡萄藤越冬掩埋机。2000年我所成立了课题组开始埋藤机的研究。根据旋耕机工作原理由动力驱动并切削土壤，加上抛土功能，使其堆土形状达到所需要的位置，埋藤后再浇水漫灌，目的是保墒，以防风干。 2、研究与设计内容
2、1埋藤与埋藤机的农艺要求(见图1 2、1、1取土部位离藤400~500㎜，埋土高度250㎜以上，不漏风、不伤根。
2、1、2葡萄藤剪留400~500㎜之间，两株葡萄藤对搭高度在200㎜之内。 2、1、3葡萄种植间距在1.8~2m之间，适于机具作业。
2、2主机的选用
目前果农用具有侧向培土功能的6马力园田管理机具或改造后的12马力手扶拖拉机代替葡萄掩埋机械使用，其埋藤效果差、主机部件损坏现象严重、操作者工作状况不好。分析主要原因在于6马力主机功率小，负荷大、12马力工作状况不好。为解决这一关键问题，我们第一代样机选用了9马力园田管理机，其机械性能、功率都好于6马力园田管理机。但缺点是：
主机机型与发动机不匹配，6马力的机架装9马力的发动机，小马拉大车，在一次取土达到140㎜深度时，显出动力不足的迹象，操作较费力，机具重心高，工作时不平稳。为解决第一代埋藤机的不
足和缺陷，在所新领导班子的支持和倡导下，我们又开始了第二代样机的研究、试制和试验。 首先考虑工作时的可靠性、平稳性，操作者省力、埋藤效率高和实际工作的可行性进行分析研究，确定第二代样机为中型，主机选用奔野—28机型。 2、3埋藤机主要部件的设计
2、3、1传动方式：采用中置式，将一侧抛土改为双侧抛土，变速箱为中置式，实现一行距中拖拉机只工作一遍。从理论上讲比单侧埋藤多一倍的功效，操作人也省力，工作平稳、可靠。 2、3、2培土刀组的设计与刀的排序
培土刀轴安装12把刀，两刀间距为32㎜，刀具为单刀螺旋排列，圆周每隔30º安装一把，两刀之间相差150º，为使开沟的土充分甩出，在最后一个平面内安装2把刀，在轴向方面使刀左右交替入土。
2、4主要参数设定
工作时刀轴旋转方向与拖拉机轮子转向相反，因为刀轴采用逆旋才可产生抛土效果。为使抛出的土达到掩埋葡萄藤的效果，我们视为抛土运动轨迹为抛物线运动，为提高抛土距离，必须提高出土时的初速度，我们通过多次试验得出动力输出轴的转速，经过两级齿轮变速、变向，可达到和满足我们所需要的结果，抛土效果较好。
2、4、1机组前进速度（Vm）：刀轴采用逆旋与机组前进方向相反才可产生抛土效果。因为刀由已耕松土中入土，从底部开始向上切土，理论上逆旋省力，但试验中负荷较大，工作时使用主机的前进1挡，其速度为1.66km/h（千米/小时）。 2、4、2培土刀的回转半径：245㎜。
2、4、3刀轴的转速（n）：为使抛出的土达到掩埋葡萄藤的效果，我们视为抛土运动轨迹为抛物线运动，为提高抛土距离，必须提高出土时的初速度，我们通过多次试验得出当动力输出轴的转速为554rpm时，经过两级链轮变速为380 rpm可达到我们所需要的结果，抛土效果最好。
2、4、4切土节距（S）：切土节距取决于刀的数量，其大小直接影响碎土质量和沟底平整度，节距小，碎土质量好，但刀间隙小，易堵缠泥草。如每一切割小区采用一把刀（Z=1），机组前进速度Vm=0.461m/s，刀轴转速n=380rpm，切土节距S=6000Vm÷nZ，则S=6000×0.461÷380×1=7.28㎝。切土节距取7~8㎝其碎土效果较好。
2、4、5取土深度：一次取土深度140㎜ 。
2、4、6取土宽度：两侧各为380㎜，其硬土与松土体积之比约为1︰1.3，葡萄藤培土要求如图1所示。
取硬土：0.38×0.14×2=0.106㎡；抛松土：0.106×1.3=0.138㎡；掩埋后土堆形状相似于等腰三角形计算约为：0.138×2÷0.9=0.307m=307㎜。满足埋藤培土高度250㎜以上的农艺要求。 2、5性能指标的确定：性能指标必须满足埋藤的农艺要求，按要求确定。 2、5、1取土部位：取土沟距葡萄藤最近一侧 