【结果】考虑到灌木林生长特点和沙地整体环境,刀架外形根据灌木丛根部特点设计为倒V形,采用提升链及仿形支承轮结构使切割装置随地面浮动,以柔性连接方式实现刀具浮动切割及升降,并完成悬挂式割灌机的设计及研制,具体包括牵引和驱动方式的选择、切割装置及仿形机构的设计等。所设计灌木林平茬机结构形式为履带液压底盘前悬挂式,外形尺寸为长1 200 mm、宽900 mm、高1 150mm,作业行驶速度3.5 km·h-1,移动行驶速度5 km·h-1,圆锯片刀具转速3 600 r·min-1,割茬高度为50 mm,切割装置大离地间隙为900 mm。完成设计试制后在科尔沁沙地内蒙古通辽市奈曼旗兴隆沼林场的灌木林地进行试验,该地区共营造小叶锦鸡儿灌木林26.67万hm2,林场拥有小叶锦鸡儿灌木林2 000 hm2,试验总面积900 m2(宽10 m、长90 m),同时对平茬的灌木丛数、枝条量进行了测量,统计计算得到该地区灌木林的实际分布密度为811丛·hm-2,湿质量、干质量生物量分别为6 012.44 kg·hm-2和3 763.22 kg·hm-2,单株平均积沙量0.5 m3,冠幅直径3.1 m,平均高度1.9 m。通过对样品采用烘干的方式得出灌木枝条萌芽前的含水率为34.71%,为灌木林平茬复壮抚育剩余物的资源化或能源化利用提供基础数据。【结论】通过对灌木林平茬机结构与工作原理的分析,设计、试制了以液力驱动橡胶履带底盘为动力的悬挂式灌木林平茬机。对样机在灌木林地进行试验的结果表明,该机作业效率243丛·h-1,留茬平均高度50 mm,留茬劈裂率低于3%。经当年夏、秋季的调查显示,平茬后的灌木新枝萌发数量是平茬前的5~10倍,当年生长高度超过1.2 m,满足沙地灌木林平茬复壮的要求。
灌木为生物质能源的重要原材料,而且其经济价值也很高,如用作饲料和工业原料等.我国灌木资源非常的丰富,但灌木分布分散且生长面积大,而且大部分还生长在干旱,地形起伏较大的沙地和沙丘地带,这样给灌木的平茬和收割带来不便.我国目前落后的灌木设备也不能满足收割效率的要求,致使许多灌木由于得不到及时的平茬复壮而大面积枯死,导致土地再次的荒漠化,灌木资源也不能得到利用.因此急需研制出一种能够提高灌木收割效率的设备. 本文主要完成了以下的研究和结论:
柠条平茬收割作业时,要求茬口平整光滑,无撕裂现象,这样才能达到平茬复壮的目的.为此,设计多种型式的圆盘锯齿式切割器,并安装在4GM—200型牵引式柠条平茬收割机主机上,进行田间性能试验及研究.结果表明,圆盘锯齿式切割器收割柠条时,当齿刃线速度为50~60m/s,割刀进距小于等于0.16mm,割茬高度50~100mm时能满足切割质量要求.该结果为圆盘锯齿式切割器的结构设计和工作参数确定提供参考.
介绍了一种集平茬,输送,切碎和压捆打包于一体的牵引式柠条收获机,阐述了其结构及工作原理,通过对刀具,夹持喂入装置和压捆包网装置等关键部件进行试验研究,优选出适合于柠条机械化平茬收获的技术参数,并对存在问题进行了分析,给出了合理收获周期的建议.
沙生灌木是我国干旱,半干旱防风固沙,改善土壤结构的重要植被,在治理我国国土方面发挥着至关重要的作用.由于灌木具有平茬复壮的物理特性,因此需要对灌木进行适时平茬,以促进植物的生长.目前国内平茬机存在效率低,安全性低,平茬质量差等不足.为解决这一问题,本文在分析国内外平茬机的基础上,研究设计一台整体外形尺寸小,操作灵活,平茬,工作稳定的灌木平茬机.分析国内沙生灌木生长环境,生物学特性,切割特性以及切削方式与切削类型,研究灌木平茬机理,分析刀具在切削过程中的运动与受力情况,影响锯切力的因素对平茬对象进行分析,对比国内外同类设备的优缺点结合平茬技术要求,平茬
榆林沙区飞播的沙柳( Salix psammophila )等4种灌木林进行平茬更新复壮试验,结果表明:灌木林平茬既更新了老化的树种,又增加了植被覆盖度,同时延长了灌木的生命,提高了防风固沙效益;平茬可以显著提高灌木林的生长,改变衰老长势,春季平茬效果要好于冬季.
