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植树机

造林时用于栽植裸根苗和容器苗的机器。第一台植树机的专利是1885年公布的。1920~1930年试验了两种植树机。1943~1945年间制造并使用了具有直切刀、开沟器和压实轮的植树机。这种植树机的结构型式长期没有明显的变化。直到1960年以后,瑞典、芬兰、联邦德国才制造了脱离上述结构型式的植树机。芬兰制造了开沟器前方装有旋转铣刀的植树机。联邦德国制造了具有橡胶圆盘式和杆式栽植装置的植树机。

造林时用于栽植裸根苗和容器苗的机器。第一台植树机的专利是1885年公布的。1920~1930年试验了两种植树机。1943~1945年间制造并使用了具有直切刀、开沟器和压实轮的植树机。这种植树机的结构型式长期没有明显的变化。直到1960年以后,瑞典、芬兰、联邦德国才制造了脱离上述结构型式的植树机。芬兰制造了开沟器前方装有旋转铣刀的植树机。联邦德国制造了具有橡胶圆盘式和杆式栽植装置的植树机。中国制造了半自动投苗平原植树机。1960~1970年间,瑞典、苏联和加拿大等国制造了间断开沟的选择式植树机,既可栽植裸根苗,也可栽植容器苗。1978年以后出现了自动植树机。

植树机的工作包括开沟、栽植、覆土和压实四个主要环节。根据完成上述四个工作环节的机械化程度,植树机可分简单植树机、半自动植树机和自动植树机。简单植树机只有开沟器、覆土器、压实轮和苗箱四个工作部分,只完成开沟、覆土和压实,苗木需由植苗员用手投入植树沟中。半自动植树机,除上述四个工作部分以外,还有栽植装置。栽植装置可将苗木植于植树沟中,但仍需植苗员将苗木依次投入栽植装置的苗夹中。自动植树机也叫全自动植树机。机器上装有自动递苗装置,可将苗箱或苗盒中的苗木自动递向栽植装置,植树时不再需要植苗员。根据植树机的使用条件又可分为采伐迹地植树机、沙地植树机和湿地植树机等。有些植树机还装有双壁整地犁、开灌水沟犁以及灌水装置和喷药装置等附加部分。

开沟器

有锐角箱型、钝角箱型、双圆盘型和楔型四种。①锐角箱型开沟器:入土角为锐角,由曲线型支柱和焊在支柱上的两个侧板组成。最容易磨损的开沟器尖端制成可换式,以备磨损时更换。开沟时为了防止上下土层混乱,和使缠挂在前棱上的杂草能沿前棱上滑,前棱做成三次抛物线形状。松散土地用的开沟器的前棱断面为半圆形,使缠挂在前棱上的草根容易脱掉。开沟器侧板后边缘呈倾斜状,使下层湿土先落入沟中,埋覆苗木根部。②钝角箱型开沟器:入土角为钝角,靠压力压入土中,切开土壤,将土壤向两侧推挤,形成植树沟。被压实的沟壁不利于苗木根系伸展。为此,在开沟器侧板外面装有松土翼,用于松碎沟壁土壤。当土壤阻力改变时开沟深度不稳定。为了使开沟深度均一,开沟器前方装有切土刀。这种开沟器碰到树根、伐根等障碍时,可从上滑过,多用于采伐迹地植树机上。③圆盘开沟器:由两个球面圆盘组成,圆盘面互成13°夹角,圆盘间的最大距离为10~15厘米,圆盘直径为65~70厘米。为了防止土块进入两圆盘靠合点上方的间隙中而损坏圆盘,靠合点前方装有挡板。开沟器圆盘在工作时滚动开沟,不易缠草,并可安装刮土板将粘在圆盘上的土壤刮下。碰到树根等障碍物时可以从上面滚过。缺点是尺寸大,结构复杂。④楔型开沟器:用在选择式植树机上,由油缸或曲柄摆杆机构带动作上下往复运动。

栽植装置

装在半自动植树机和自动植树机上。由夹持苗木的苗夹,带动苗夹以一定速度按规定轨迹运动的传动部分,和使苗夹放松、夹紧的开夹板组成。植树机上使用较多的栽植装置有转杆式、四连杆式、链条式、圆盘式和摆杆式五种。①转杆式栽植装置:由苗夹、苗夹杆和回转圆盘组成。苗夹杆一端固定在回转圆盘上,另一端装有苗夹。回转圆盘由植树机的支持轮或压实轮经传动机构带动旋转。苗夹的圆周线速度与机器的工作速度大小相等,方向相反。苗夹的开放和关闭时间由装在机架上的开夹板控制。改变回转圆盘上的苗夹数目,可以改变植树株距。夹有苗木的苗夹转到下向垂直位置时,开夹滚轮进入开夹板的间隙间,苗夹开放,将苗木栽于植树沟中。转过开夹板后,在弹簧弹力的作用下,苗夹关闭,转到水平位置时,开夹板使苗夹再次开放,植苗员将苗木放入苗夹,苗夹开闭杆滚轮滚过开夹板后,苗夹关闭将苗木夹紧,继续旋转并重复上述植苗动作。②四连杆式栽植装置:由转动盘与固定曲线滑道两部分组成。苗夹装在转动盘的四连杆上。转动盘旋转时,苗夹对转动圆盘的相对位置根据工作要求而变化。这种栽植装置虽能稍许改进植苗质量,但结构复杂,容易发生故障。四连杆式栽植装置的另一类型是滑槽式栽植装置,其工作原理与四连杆式相同。③链式栽植装置:有链条式和链轨式两种。链条式栽植装置的苗夹根据要求的株距,按照一定间隔装在链条上。支持链条的链轮有三个,其中一个是主动链轮。链条形成一个直角三角形,两个角边分别处于垂直和水平位置,水平边靠近地面。主动链轮由植树机支持轮或压实轮带动旋转。苗夹进入水平边时,苗夹开放,将苗木栽于植树沟中。苗夹运动的水平速度与植树机的前进速度大小相等,方向相反,植苗时苗木对地面的绝对速度等于零。但由于带动链条运动的支持轮和压实轮有滑移,苗木对地面的速度不能始终等于零,所以栽植后的苗木常有前倾和株距不等的现象。链轨式栽植改进了上述缺点。它以与地面接触的链轨代替链条,苗夹装在链轨上。机器前进时,与地面接触的链轨对地面的速度为零,链轨上的苗夹可将苗木直立地栽在植树沟中。④圆盘式栽植装置:由两个橡胶圆盘组成,利用压辊将两个橡胶圆盘的外周压靠在一起。橡胶圆盘由植树机支持轮或压实轮带动旋转,圆盘的周边速度与机器前进速度大小相等,方向相反。苗木放在橡胶盘之间,由圆盘夹持植入植树沟中。这种栽植装置没有苗夹,株距可以任意改变。⑤摆杆式栽植装置:苗夹装在摆杆上,摆杆由摆杆机构或油缸带动上下摆动。摆杆运动到上方位置时,苗夹开放,苗木放入苗夹后,苗夹关闭,夹紧苗木。摆杆向下运动到下方位置时,苗夹开放,将苗木栽于植树沟中。摆杆式栽植装置多采用楔形挖坑器。挖坑器装在摆杆上,挖坑和植苗同时进行。这种栽植装置的苗夹不作圆周运动,所以机架的尺寸可以缩小,并可栽植较大的树苗。摆杆式栽植装置多用在选择式植树机上。(见图)

摆杆式容器苗植树机简图

递苗装置

由于栽植装置的苗夹经常处于运动状态,苗夹开闭的时间较短,而且要求苗木要准确地放入苗夹中。这种要求注意力高度集中的劳动使植苗员非常紧张,容易疲劳。为了改善植苗员的劳动条件和提高栽植质量,研制了各种递苗装置。递苗装置有简单式、半自动式和自动式三种。①简单递苗装置:是在栽植苗夹夹苗处安装一个递苗苗夹。植苗员只需向递苗苗夹放苗,然后,栽植苗夹自动地将递苗苗夹中的苗木夹起。②半自动递苗装置:有各种不同类型,比较常用的是输送带式。输送带的方向与栽苗苗夹的运动平面互相垂直。递苗苗夹按一定间隔装在输送带上。输送带由栽植苗夹盘经传动机构带动运动,这样可以使输送带和栽植苗夹保持同步运动。植树时,植苗员将苗木放入递苗苗夹中,栽植苗夹盘带动输送带运动,递苗苗夹将苗木依次递给栽植苗夹。由于输送带上装有多个递苗苗夹,所以植苗员的动作就比较从容。③自动递苗装置:可以将苗木箱中的苗木自动递给栽植苗苗夹,不需要植苗员的手工劳动。自动递苗装置有无盒式和有盒式两种。无盒式递苗装置是将苗木重接放在苗箱中,由分苗机构自苗木箱中将苗木分出并递给栽植苗夹。有盒式递苗装置要先将苗木一棵一棵地装入单独苗盒中。植树时将苗盒装在植树机上,由送给机构将苗盒中的苗木依次递给栽植苗夹。带式自动递苗装置是有盒式自动递苗装置中用得较多的一种。预先用装苗机将苗木一棵一棵地夹在带的苗夹上,并卷成卷。植树时,将苗带卷装在植树机上,拉带机构拉动苗带,将苗木自动地递给栽植苗夹。苗带上的苗木用完后,装在拖拉机驾驶室中的音响装置发出声响信号通知驾驶员,更换新苗带。带式自动递苗装置的苗带有胶片卷和链条两种。

覆土压实装置

多由覆土和压实两个部件组成,但有的结构能同时起到覆土和压实两种作用。前者可以根据覆土和压实的不同要求分别选择合理的结构型式和进行调节,但结构复杂。后者结构简单,但不能起单独调节覆土和压实作用。覆土装置有球面圆盘、截锥形轮和覆土板三种型式。球面圆盘多与钝角箱型开沟器配合使用,因为它能切碎被开沟器侧板压实的沟壁。压实轮多为金属制,圆柱形或截圆锥形。也有采用充气胎轮和振动式压实轮的。前者不易粘土,后者对下层土壤的压实效果好。在压实轮的后面装有表土松土耙,用于耙碎压实表土层,切断毛细管,防止水分蒸发。

根据植树机使用条件的不同,各种植树机各有其结构特点。采伐迹地植树机由于作业条件差,障碍物多,工作阻力大,所以各部件具有强大的强度,开沟器前方装有橇形刀和将枝桠推向两侧的装置,植苗员室装有防护栅。沙地植树机在开沟器前方安装切翻草皮的双壁犁,开沟器下面有深层松土铲,还可以附加灌水装置和开灌水沟的开沟犁,能够进行整地植树联合作业。容器苗植树机用投苗筒代替栽植装置。用于栽植大树的植树机称作大树移植机。它的工作装置由四个挖土铲组成,用液压缸控制升降。工作时,在移植点先用挖土铲挖出植树坑。然后,将要移植的大树带土挖出,并运往移植点放入坑中。