果园机械有哪些?

果树生产用机器和设备。主要包括:果园动力、园艺、种植、耕作、施肥、中耕、灌溉、植物保护、自然灾害防护、修剪和收获等作业的机器设备。在世界上一些工业化国家,果树生产的机械化发展很快。美国在20世纪40年代基本实现了果树生产的机械化。自20世纪70年代以来,除了水果收获和一些细致的修剪,仍然使用手工作业,其他主要的果园作业已经机械化。在欧洲,一些国家的葡萄生产全过程已经机械化。

我国从20世纪50年代开始在果树生产中使用半机械化生产机具,60年代开发了半机械化小型机动喷雾器。手扶拖拉机和中小型轮式拖拉机用于果树生产。与此同时,中耕机、肥料和开沟机得到了发展和改进。70年代末开始研制果树种植挖掘机、果园空气喷雾机、果树行动力割草机、修枝采收升降台、液压修枝剪、振动山楂收获机、静电喷雾机、葡萄园喷雾机、绿肥压榨机、施肥开沟机、倒树托盘中耕机等。

动力机器

在20世纪40年代,果园机械主要包括手扶拖拉机和配备各种作业工具的花园拖拉机(GAR-dentor)。20世纪六七十年代,果园拖拉机问世。根据果园作业的特殊性,体积小,功率30-50马力。采用弯曲转向机构,前后轮驱动,可提高附着重量和牵引附着性能,具有良好的机动性和通过性。除了后侧牵引或悬挂机具外,还可以牵引或悬挂偏置机具,在树干周围除草、耕作。拖拉机的前部和中部还可以配备机具,提高了对果园各种作业的适应性。20世纪70年代末,根据葡萄生产机械化的需要,研制了高、低架专用拖拉机,用于垂直架葡萄生产。拖拉机的底部间隙约为2米,拖拉机跨在葡萄植株上进行各种管理、收获和运输作业。除机械传动外,该拖拉机的传动系统结构还采用了液压马达。

建元机械

包括用于清理场地、修建梯田、平整花园、修建道路和挖掘灌溉和排水渠道的一般民用机械,例如推土机、铲运机、平地机、筑埂机、挖沟机等。,以及配备拖拉机的果园翻耕和挖掘种植机械和工具。

麻花钻

不同的果树品种需要不同大小和深度的洞。挖坑机的类型有:①便携式移动型。它由一台2 ~ 3马力的小型汽油发动机驱动,配有手柄,并装有垂直螺旋钻。工作时,由一人或两人操作。由于机器轻便,条播机直径小,适合在斜坡上种植葡萄和杂果类果树,也适合挖坑。(2)悬挂式挖掘机。没有动力,变速箱通过插座安装立式单螺杆或双螺杆旋转头,整个装置挂在拖拉机上。齿轮箱由拖拉机的动力输出轴驱动,带动钻头旋入土中成孔。一般成孔深度可达80 ~ 100 cm,可使用不同尺寸(50 ~ 100 cm)的钻头。该机可满足各种果树的种植和挖坑要求(图1)。

图1果树种植机械

通常有:①人工插秧机。机械开沟或挖坑,人工播种、培土、压实种植;②半机械化播种机。机械开沟、人工播种、压轮压实苗根、盖板覆土;③机械化播种机。拖拉机牵引开沟、抛秧、镇压、覆土一次性完成。机械化播种机的播种装置有链轨式和转盘式,其结构主要由三部分组成:夹秧夹,用于夹秧;驱动夹秧装置的传动装置;按规定位置夹紧和松开夹秧器的装置,与开沟机、压实机、覆膜机一起,组成机械化播种机(图2)。

图2果园管理机械

果园管理机械,包括用于行间和株间栽培、施肥、中耕除草、病虫害防治、防鸟兽、防霜、整形修剪和其他主要作业的机械和工具。

耕作机械

通用牵引或悬挂犁、耙和旋耕机用于在果树行间犁耕和整地。

施肥机械

用开沟机开沟,然后施肥、覆土;撒施使用各种撒施机在果树之间撒施肥料,然后翻耕。葡萄施肥机多采用开沟施肥机,开沟、施肥、覆土过程一次完成。

中耕除草机械

果树中耕除草、枝间除草和树盘除草。中耕除草机械,包括悬挂铲翼中耕机和旋耕机。种草果园经常使用割草机。有圆盘型、往复刀片型、飞刀型。此外,还有一个水平螺旋割草装置。除上述工作部件外,树盘与植株之间的中耕除草机械必须配备安全避让装置,包括全机械式和感应式。工作部分多为侧身(偏位)。当拖拉机在果树之间行驶时,中耕除草工作部件可以伸到树下,清除树干周围的杂草。当安全装置接触到后备箱时,工作部件会旋转一个角度避开后备箱,穿过后备箱后再回到里面。

图3植物保护机械和设备

包括果树病虫害防治,以及鸟兽、防霜等机器或装置。①喷涂机械。20世纪20年代和30年代,使用单管压缩喷雾器、柱塞式喷雾器和手动粉末喷雾器。20世纪30年代后,开发了小型单缸机动喷雾器。在20世纪40年代和50年代,开发了双缸和三缸柱塞或活塞驱动的喷雾器,但是仍然需要人工喷洒。自20世纪60年代以来,大多数果园喷雾机都是气动式的,包括小型电动背负式喷雾机、拖拉机驱动式喷雾机(图4)、悬挂式喷雾机和自走式喷雾机。空气喷雾机(图5)是世界上发展最快、应用最广泛的果园机型。它的工作原理是由动力驱动风扇和药液泵,药箱内的药液通过输液管进入药液泵。在泵的作用下,一定压力下的药液一部分通过回流管进入药柜,被搅拌装置搅拌,一部分进入喷雾装置,在压力(一般为10 kg/cm2)下被喷嘴喷出形成雾化,被风机的高速气流吹动。将雾化一次的雾滴进行第二次雾化,细小的雾滴均匀地吹向树体。同时,高速气流形成一定的涡流,使果树较细的枝叶翻转,使液体雾滴均匀地覆盖在枝叶和果实表面。②防霜装置。利用燃烧燃料产生热体,使果园温度上升,防止霜冻。反射式烟囱柴油加热器应用广泛,每台耗油1.5 ~ 4升/小时,每公顷果园耗油100 ~ 200台,标准耗油300升/公顷小时。此外,还有通过油喷嘴燃烧柴油的油压加热器和使用液态丙烷作为燃料的加热器。还有一种以柴油为主剂的固体燃料,一块1.5公斤固体燃料,可连续燃烧4小时,每公顷需要300 ~ 350个着火点;防霜空气加热装置实际上是一个风扇。由于地面以上约10米的空气温度高于地面,风扇的作用是通过搅动气流将上层的暖空气吹向地面,从而达到防霜的目的。风机大多安装在10米高度,螺旋桨直径4 ~ 5米。一般由60 ~ 80马力的发动机驱动。当对流强度为2.5℃时,风机可使果园升温1.1℃,其工作有效面积约为1.5公顷。当对流强度为5℃时,果园的温度将增加65438±0.5℃。

图4

图5修剪机械

果树整形修剪机。从20世纪40年代到50年代,它开始用于手持式圆盘式和链式气动、液压或电动修枝锯。美国从50年代开始发展机械化修枝,70年代末开始推广。修枝机的主要部件有圆盘式和往复刀片式,安装在拖拉机上,也有自带动力的专用修枝机,由液压马达驱动,用于几何果树的造型。圆盘剪采用圆盘刀、光刃圆盘刀、锯齿圆盘刀和三角旋转刀。美国的圆盘剪由45马力的拖拉机驱动,其修剪部分是两个6.6米高的垂直臂。每个竖臂配有7个圆盘刀具,直径为350 mm,竖臂夹角可调。刀架的升降由液压机构完成。在操作过程中,液压马达以600转/分的速度驱动圆盘锯。当机组移动时,旋转圆盘锯会将阻碍机组通过的树枝切断,获得所需的树形。往复式刀片修剪器只是将圆盘刀具改装成往复式刀片装置,操作方法相同(图6)。

图6水果采后处理机械装置

收割机械

半机械化收割是使用升降平台和人工采摘。手动摘果工具——充气橡胶钳,是将水果夹在摘果袋里,用手按压气囊,袋内气体通过管道进入摘果袋,因为袋内气压增大;抓住水果,用手摘。另外还有摘果袋和网,都配有长柄,可以摘更高的水果。

从20世纪60年代到70年代,一些发达国家开发了机械化收获装置,包括机械和气动振动器。振动(摇动)收割机的工作原理是利用曲柄连杆振动器或惯性振动器作为振源产生振动,通过传动杆和树夹传递到树体,使果树振动。当惯性力大于水果下落阻力时,水果被抖落,然后通过收集器收集在容器中。振动收获机一般功率30马力左右,振动频率900 ~ 1200次/分,振幅18 ~ 45 mm,机械收获可提高劳动生产率4 ~ 11倍,但果实损伤较大,多用于收获加工后的果实或坚果。80年代初,我国研制出振动式山楂收获机,由12马力手扶拖拉机驱动,收获效果良好(图7)。

图7为了采摘地面上的水果,从20世纪60年代开始发展了地面水果采摘器,包括气吸式、针辊式和机械式。

水果分选(分级)装置

最简单的分级机就是分级孔板,将孔板上不同大小的孔的水果进行分类,纯手工劳动。水果分拣机械化历史不长,但发展迅速,机械化程度高。常用的装置有按果形大小分级;按果实重量分级;按颜色分类有三种(见水果分类):①按果形(大小)分类。用机械使水果通过不同大小的选果工作部件,依次选出不同果径等级的水果。②按重量分级。基于杠杆平衡的原理,在杠杆的一端放置一个平衡块或测量装置。在另一端,放置水果保持部分。当水果保持部上的水果重量超过平衡重量时,杠杆倾斜以抛出水果。当搬运较轻的水果时,杠杆向前移动超过该平衡重量位置。当遇到较轻的配重块时,杠杆倾斜,持果部分在新的位置抛出较轻的水果,从而将水果分成几个等级。目前这种装置应用广泛,电子秤已经在一些装置中使用。③按颜色分级。原理是水果的反射光经过电子发光点前时,被可测量波长的光电管接收。当水果的颜色不同时,反射光的波长也不一样。电子系统可以对波长进行分析,根据水果颜色的标准要求确定选择,达到分级的目的。

为了满足水果分选的要求,欧美一些国家已经开始根据各种分选原理制作组合式分选装置,可以使某一等级的水果达到一定的尺寸和重量标准,并满足一定的颜色要求。目前,光电检测技术、电子计算机和自动控制技术已经应用到水果分拣设备中。

水果包装装置(见水果包装)。