吊落蔓作業(yè)勞動強度大，人工成本居高不下,。同時,，日光溫室黃瓜、番茄等果菜生產(chǎn)過程中,，通常將行距設(shè)置為大小行,，大行便于采摘、打葉等農(nóng)事操作,，小行定植植株,。不同的果菜定植株距和行距也不盡相同，行距不均勻?qū)τ诠说纳L帶來極大不利影響,，葉片相互遮擋,，影響采光和通風(fēng)，容易滋生病害,、蟲害,，影響產(chǎn)量。為了實現(xiàn)株距,、行距不同,，還能同時進行落蔓、疏蔓作業(yè),，研究團隊設(shè)計了一種既可以整體落蔓,，又可以整體疏蔓的系統(tǒng)裝置。 

溫室果菜自動落蔓與疏蔓機構(gòu)

果菜落蔓疏蔓裝置包含落蔓系統(tǒng),、疏蔓系統(tǒng),、落蔓器及控制系統(tǒng)（圖 1）,。

圖 1 溫室果菜落蔓疏蔓裝置結(jié)構(gòu)簡圖

自動落蔓機構(gòu)

落蔓系統(tǒng)包含減速電機、傳動軸,、圓帶輪、懸掛軸,、圓皮帶,、吊蔓軸、落蔓器等（圖 2）,。

圖 2 落蔓系統(tǒng)

自動疏蔓機構(gòu)

疏蔓系統(tǒng)包含支撐座,、軸承座、傳動軸,、減速電機,、傳動輪、傳動鋼絲繩,、壓線卡,、懸掛軸等。疏蔓系統(tǒng)如圖 3,。

圖 3 疏蔓系統(tǒng)

落蔓器

為克服無法繞蔓的問題,，裝置設(shè)置了人工輔助繞蔓的落蔓器，落蔓器通過齒輪傳動,，將吊蔓軸的共用動力軸切換為每株植株一個單獨落蔓軸,，通過六棱的落蔓軸帶動落蔓線輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)落蔓動作,。單獨落蔓軸為開放軸,，軸與落蔓線輪采用間隙配合，方便落蔓線輪取放,，當(dāng)植株落蔓后,，由人工取下落蔓線輪依次移位，實現(xiàn)繞蔓作業(yè),。落蔓器實物如圖 4 所示,，落蔓器結(jié)構(gòu)示意圖如圖 5 所示。

圖 4 落蔓器實物圖

圖 5 落蔓器結(jié)構(gòu)示意圖

控制系統(tǒng)與設(shè)置

落蔓與疏蔓裝置的自動作業(yè)采用變頻器控制驅(qū)動疏蔓,、落蔓減速電機轉(zhuǎn)動及調(diào)速,，電機轉(zhuǎn)速在 3~5 r/min 范圍可調(diào)。限位開關(guān)安裝實物圖如圖 6 所示,，控制系統(tǒng)安裝實物圖如圖 7 所示,。

圖 6 限位開關(guān)安裝實物圖

圖 7 控制系統(tǒng)安裝實物圖

落蔓系統(tǒng)落蔓速度為 3.9~6.5 mm/s。通過調(diào)整時間繼電器延時控制電機轉(zhuǎn)動時間,，從而控制落蔓距離,，通常滿足落蔓作業(yè)的落蔓距離為300~400 mm,，用時 65~100 s。為保證落蔓時秧蔓的穩(wěn)定性,，設(shè)置時間繼電器時間為 70~80 s,，按下落蔓啟動按鈕，減速機轉(zhuǎn)動,，當(dāng)時間達到設(shè)定時間時,，減速機停止轉(zhuǎn)動，落蔓作業(yè)結(jié)束,。

疏蔓系統(tǒng)減速電機設(shè)置正反轉(zhuǎn)控制,，在吊蔓軸支撐板弧形孔的起始端設(shè)置限位開關(guān)。按動正轉(zhuǎn)按鈕,，疏蔓電機通過鋼絲帶動吊蔓軸水平移動,，當(dāng)?shù)趼S觸發(fā)吊蔓軸支撐板弧形孔始點位置限位器時，減速機停止轉(zhuǎn)動,，疏蔓作業(yè)完成,。當(dāng)需要進行打葉、采摘等農(nóng)事操作時,，按動反轉(zhuǎn)按鈕,，疏蔓電機帶動吊蔓軸水平移動，相鄰兩行吊蔓軸向相近方向動作,，開始收攏作業(yè),，當(dāng)?shù)趼S觸發(fā)支撐板弧形孔起點位置限位器時，減速機停止轉(zhuǎn)動,，完成收攏作業(yè),。

系統(tǒng)布置

圖 8 疏蔓傳動安裝

2020 年 10~12 月在河北省永清縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計研究院永清基地進行安裝試驗，安裝在東西向日光溫室內(nèi),。日光溫室長 70 m,， 寬 10 m，高 5 m,。選用'津研 4 號’黃瓜為試驗對象,，定植 3 壟 6 行，每行 20 株,，共 120 株,。壟間距 70 cm，行距 40 cm,，株距 40 cm,。疏蔓傳動安裝如圖 8，落蔓傳動安裝如圖 9,，裝置整體安裝實物圖如圖 10,。

圖 9 落蔓傳動安裝

圖 10 裝置整體安裝實物圖

農(nóng)藝要求

落蔓疏蔓作業(yè)應(yīng)選擇在晴朗的午后進行操作,，落蔓前不要澆水，避免秧蔓含水率較高落蔓操作中容易將秧蔓折斷,，作業(yè)采用先落蔓后疏蔓的順序,。其中，綁,、吊蔓需在黃瓜定植后15~20 天,，莖蔓長到約 40 cm 時開始進行。此環(huán)節(jié)為人工操作,，將落蔓線系在黃瓜植株中下部，然后圍繞植株纏繞兩周固定,，防止綁線松動,。在落蔓前，先去除植株下部老葉,、病葉,，避免落蔓后靠近地面的果實、葉片導(dǎo)致通風(fēng)不良發(fā)生病害,。人工輔助將落蔓線輪依次向前一個落蔓器進行更替,，使植株莖蔓有順序地向同一方向逐步盤繞于栽培壟的兩側(cè)，完成繞蔓作業(yè),。盛果期的葉片比較旺盛,，落蔓、繞蔓結(jié)束后,，在不進行農(nóng)事操作的時間進行疏蔓作業(yè),，以提高通風(fēng)面積，增大采光面積,。

操作方法

落蔓操作

接通總電源開關(guān),，將電控柜電源接通。設(shè)定落蔓時間,，按下落蔓啟動按鈕,，減速電機開始轉(zhuǎn)動，落蔓傳動系統(tǒng)帶動落蔓線輪勻速運動,，當(dāng)落蔓時間達到設(shè)定時間時,，減速電機停止轉(zhuǎn)動，落蔓操作結(jié)束,。

疏蔓操作

按下疏蔓正轉(zhuǎn)按鈕,，減速機通過傳動軸帶動疏蔓系統(tǒng)勻速運動，相鄰兩行秧蔓勻速向相反的方向運動,，當(dāng)達到疏蔓系統(tǒng)始點時,，電機在限位開關(guān)的控制下停止動作,，疏蔓結(jié)束。當(dāng)進行打葉,、采摘等農(nóng)事操作時,，按下疏蔓反轉(zhuǎn)按鈕，減速機通過傳動軸帶動疏蔓系統(tǒng)勻速運動,，相鄰兩行秧蔓勻速向相對的方向運動,，當(dāng)達到疏蔓系統(tǒng)起點時，電機在限位開關(guān)的控制下停止動作,，收攏作業(yè)結(jié)束,。

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