自走式高秆作物喷药施肥机的相关研究

田志明，王发英，张艳秋

（1.抚松县抚松镇农机技术推广中心站，吉林抚松 134500；2.伊通县水利工程队，吉林伊通 130700）

0 引言

我国虽然是农业大国，但农业生产还未完全达到机械化和现代化。调查显示，对玉米等高秆作物实现规模化、机械化、标准化生产，利于增产增收。以吉林省抚松地区的玉米种植为例，虽然部分区域实现了机械化生产，但播种过程中的重复播种或漏播，依旧无法满足玉米的高产要求。玉米的田间管理，如农药喷洒、肥料施加等都与玉米高产密切相关，研发喷药施肥一体机，通过一机实现多项农业产生工作，能在防治玉米病虫害的基础上推进农业生产现代化，进而在增收的基础上促进农业经济健康发展。下面就对喷药施肥一体机的研究与应用进行论述，目的是优化农业生产环节，实现农业生产现代化。

1 自走式高秆作物喷药施肥机设计

1.1 总体设计

自走式高秆作物喷药施肥机以一次作业完成喷洒农药12行，施肥3行，并能保证在3.5 m高的玉米田间作业时不伤害玉米植株。自走式高秆作物喷药施肥机采用高地隙通用底盘，利用全液压喷药系统进行机器控制，同时植入施肥一体化装置。自走式高秆作物喷药施肥机体积小，质量也比较轻，在作业时转弯半径小，操作方便且易保养维修，符合高秆玉米的田间农药施肥管理。具体设计如图1。

1.2 液压折腰转向设计

自走式高秆作物喷药施肥机在田间作业时，需要机器机动性能强，转弯半径小，避免伤害作物植株。液压折腰转向技术在自走式高秆作物喷药施肥机设计上的应用，能使机器结构简单，在稳定的基础上减小转弯半径。液压折腰转向技术的工作原理是利用机器油缸的伸缩实现对自走底盘架与通用底盘架铰链的传动，进而实现机器顺利工作，具体如图2。

图1 自走式高秆作物喷药施肥机截面图

图2 液压折腰转向机结构图

1.3 液压系统设计

自走式高秆作物喷药施肥机的液压控制系统能完成转向、施肥、喷药等动作。正常情况下，驱动轮前轮是由单液压缸控制，目的是实现机器作业时油缸始终处于浮动的状态，进而增强机器对土壤的随着能力，最终提高机器的牵引能力，具体如图3。

1.4 电气系统设计

自走式高秆作物喷药施肥机有电气系统采用内置24档控制器，目的是可根据作业田间的实际情况进行施肥量的调整，具体如图4。

图3 液压系统图示

图4 电气系统设计图示

2 自走式高秆作物喷药施肥机应用优势

首先，作业效率高。自走式高秆作物喷药施肥机能同时实现喷药和施肥，日作业面积达13.33～20 hm2，是传统单机作业效率的大概2倍，是人工作业效率的5倍。

其次，使用成本低。自走式高秆作物喷药施肥机用工少，用时少，由于机器设计简单，价格成本低，作业总成本也比较低。机器在达到使用寿命后，折旧的成本也比较低，成本优势较大。

再次，作业效果好。自走式高秆作物喷药施肥机的喷秆可调高度，所以可根据作物的不同生长时期的植株高度进行调整，以实现作物生长不同时期的追肥和病虫害防治。喷洒装置为分段控制，能实现农药和化肥的均匀喷洒，既能减少肥料和农药的浪费，又能在提高作业质量的基础上实现对环境的保护。

最后，功能强。自走式高秆作物喷药施肥机是一机多用，能根据具体作业要求，在更换零件的基础上完成施肥、喷药等田间管理。自走式高秆作物喷药施肥机适合不同的垄距，既能在水田中工作，又能在旱田中工作。

3 自走式高秆作物喷药施肥机应用效果

通过对自走式高秆作物喷药施肥机在田间具体应用的统计总结出应用效果。

首先，作业效率。自走式高秆作物喷药施肥机在北方高秆作物的田间管理中的应用，相当是机动担架式喷雾机的2倍，是背负式动力喷雾器的6倍。因自走式高秆作物喷药施肥机的油箱容量大，机器转移速度快，日工作效率比其他机械快得多。

其次，作业成本。相关调查对比显示，背式施肥喷药机械的人工成本最高，担架式喷药施肥机的作业效率虽然是自走式喷药施肥机的2倍，但人工数量也是其2倍，人工成本高。自走式高秆作物喷药施肥机燃油成本极低，进而使运营成本低于其他机械。

再次，劳动强度小。自走式高秆作物喷药施肥机为可乘坐式作业的机器，劳动强度相对其他机器来说，非常小，且作业效果好。

总之，在北方平原地区，高秆作物的生产机械化是农业发展的方向，目前农业生产的播种、收获等都实现了机械化，喷药施肥的机械化是正在研究和实施的一项工程。文章通过对自走式高秆作物喷药施肥机的设计及应用优秀、应用效果进行研究，能满足高秆作物，如玉米等在不同生长过程中的喷药施肥作业，在实现农业生产现代化的基础上促进农业经济的快速发展。