（4）淮阴工学院研制的果园开沟施肥机，如图 5 所 示[5]。该机由轮式拖拉机牵引，由提升机构实现对果园开 沟施肥机工作中的提、放和牵引工作，通过万向节与拖 拉机动力输出轴连接， 使果园开沟施肥机获得所需工 作动力。 该机具的优点是，果园生产中的开沟、施肥、土
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（5）缺乏适合南方丘陵山区的果园开沟施肥机，在 有较大坡度及凹凸不平地表作业时， 所开沟形和深度 无法保证，作业困难，也缺少合适的施肥装置。
4 结语
近几年来，果园开沟施肥机发展迅速，新型的机械 和装备不断涌现，大大提升了果园施肥的作业效率，减 轻了劳动人员的负担。 然而，在开沟施肥机的研发和使
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肥料利用率较高。 缺点是，单套成本高，结构复杂，不是 偏置式开沟，无镇压装置会导致雨水冲刷损失肥料。
图 4 开沟施肥搅拌回填机结构示意 1.搅龙架 2.回填搅龙 3.连接器 4.搅拌传动箱 5.搅 拌器 6.开沟齿 7.开沟轮 8.开沟器传动箱 9.挡土板 10.中间传动箱 11.有机肥箱 12.化肥箱 13.化肥排 肥器 14.有机肥排肥器 15.导向槽 回填整平和压实等工作一次性完成，其结构简单，使用 灵活，生产效率高，劳动强度低。 存在问题是，肥箱较 小，添加肥料麻烦，外槽轮排肥器施肥量小；不能偏置 开沟，且该机是沟内连续施肥而不是定向施肥，肥料利 用率不高。
（1）2008 年，新疆农科院农业机械化研究所研制的 1KF-35 型果园开沟深施肥机，如图 1 所示[2]。 施肥装置 为外槽轮排肥器，其动力由地轮提供，主要用于果园开 沟施肥、植树开沟，配套动力 18.5～25.9 kW 四轮拖拉 机，开沟深度 30～50 cm，生产率 0.26～0.67 hm2/h。 存 在问题是，该机的施肥量较小，不能适应较大量的施肥 要求；该机施肥方式为整条沟施肥，而不是在树木根系 附近定向施肥， 即不能实现在施肥方向上树木根部前 后一段范围内施肥， 在两树木之间的一段范围内不施 肥，因此肥料利用率不高；该机地轮没有仿形装置，在 平地上作业问题不大，但在南方丘陵山区，因地形凹凸 不平和机具前进时的颠簸导致地轮不能连续转动，使 得施肥的连续性得不到保证[3]。
1 国外果园开沟施肥机械现状
首先出现的果园开沟施肥机械是开沟机械， 早在 20 世纪 50 年代初，美国就出现了以铧式犁为主要工作 部件的开沟机械，其开沟深度为 30～50 cm，其结构简 单，开沟速度快，效率高[1]。 缺点是不宜在较坚硬的土壤 里进行开沟作业，所开沟形很不规则，且靠拖拉机的牵 引动力开沟，功率消耗非常大。 到了 20 世纪 50 年代后
最早的施肥机是以拖车装固液态肥料， 通过输送 轮、输送链条等简单的施肥装置进行施肥作业。 20 世纪 50 年代初，化肥的大规模应用促进了施肥机械的产生， 但那时的施肥机械主要是用在农业方面， 如采用输送 管、 气泵与喷嘴这种方式施肥， 之后又出现了排肥器 等，这些果园机械适合在地面平坦的果园内作业。
（3）肥箱内易有肥料堆积，如果是铁制肥箱，肥料 受潮后不但易粘在肥箱表面，而且极易腐蚀肥箱。
（4）大多采用外槽轮式排肥装置，排肥量小，1 个排 肥器转动 1 圈仅能排肥 60～150 g，不能满足施有机肥 和专用肥的施肥量要求（一般 1.5～2.5 kg/ 株），不能兼 顾小量施肥和大量施肥，不能排某些粉状肥。 外槽轮与 阻塞套易在轴上窜动，脱离排肥盒。 外槽轮上易粘附肥 料，易堵塞，排肥盒内也易残留，清理麻烦。 其工作部件 一般为塑料件，不耐磨，容易坏，可靠性不高，更换麻烦。
国外很早就开始进行了果园施肥机的研究， 如美 国、日本、意大利和法国等，并且得到了广泛的应用。 随 着科学技术的进步和应用范围的扩大， 对果园施肥机 械的要求也越来越高， 施肥机械装备研究工作步入一 个新时代，先进的新型设备不断涌现。
2 国内果园开沟施肥机研究现状
我国对果园施肥机械的研究开发起步较晚， 起步 是从开沟机的研究开始的，经历了从犁铧式开沟机、圆 盘式开沟机和链式开沟机的发展历程。1975 年，我国农 垦系统引进了意大利菲恶特公司 FLAT 系列旋转圆盘 挖沟机；20 世纪 80 年代中期，国家引进小量挖沟机，主 要用于农业暗管排水工程，这是早期的技术引进。 但由
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基金资助：江西省科技支撑计划项目（20132BBF60069）
国内外果园开沟施肥机械现状分析
苏子昊 兰 峰 黎子明 谢 舒 李 奇 （江西省农业机械研究所）
［摘要］我国的果园开沟施肥机械远远不能满足现代果园对施肥机械的需求。 该文介绍了国内外果园开沟 施肥机械的发展历史和现状，并以目前几种果园开沟施肥机械开沟施肥机存在的问题，并展望了果园开沟施肥机械的发展前景。
图 5 淮阴工学院研制的果园开沟施肥机结构示意 1.拉杆 2.机架 3.输入轴 4.变速箱 5.刀盘轴 6.带轮 7.胶带 8.刀盘 9.开沟刀 10.加肥器 11.离合胶带轮 12.土回填板 13.加压弹簧 14.压实辊 15.挡板 （5） 西北农林科技大学研制的自动导航果园智能 开沟施肥机，如图 6 所示，主要包括自动导航装置、行 走装置和施肥装置。 自动导航装置用于实施自动导航 和果树位置的确定。 施肥装置主要由施肥装置变速箱、 旋耕刀具、限深轮、开沟器、覆土器、机架、肥料箱、排肥 器、施肥装置步进电机和施肥装置电机驱动器等组成， 通过激光扫描仪确定位置信息， 控制施肥装置电机驱 动器带动施肥装置步进电机实施果园环境下定点定量 施肥。 本机具的优点是，采用传感器和伺服电机实现对 树木的精准施肥，开沟、施肥和覆土作业一体化完成，
模具由型芯和型腔组成， 型芯仿制模型的内部曲 面，型腔仿制模型的外部曲面，型芯和型腔之间由分型 面分隔，模具在使用时，型芯和型腔连接在一起，在它 们之间的空隙注射填充用的液体塑料或金属， 在液体 冷却并变硬后，型心和型腔相分离，并弹出零件。 本文 以手机外壳为例， 介绍利用 Solidworks 进行模具设计 的流程。 手机外壳如图 1 所示。
［关 键 词 ］果园；开沟施肥机械；现状；存在问题
0 引言
我国已成为世界上最大的水果生产国，2010 年水 果产量 12 865.2 万 t，2011 年水果产量 14 083 万 t， 2012 年水果产量 15 105 万 t，产量排前 5 位的水果是 苹果、柑桔、梨、香蕉和葡萄。 水果种植业的迅速发展提 升了对果园机械的市场需求。
图 3 富平悦达 1KFL-30 型自走式果园开沟施肥机
（3）中国农科院果树研究所与高密益丰机械有限公 司 2012 年研制的开沟施肥搅拌回填机， 如图 4 所示[4]。 该机主要用于果园施肥，肥箱分为有机肥箱和化肥箱， 前者用搅龙装置单向输肥，后者用外槽轮排肥装置，结 构较复杂，肥箱空间利用率不高。 作业时先开沟，然后 用搅拌器在沟内将肥料和土壤搅拌混合， 最后用搅龙 回填浮土。 搅拌可以提高肥料的吸收效率和利用率，但 该机不能靠近树根开沟，不能定向施肥。 2013 年，南京 农机所对该机进行改进，设计成偏置式开沟形式，提高 了肥料利用率，但也不能定向施肥。
（1）不是偏置式开沟，因而所开沟距根系远，有些 机型开沟深度不够，这些因素导致肥料利用率低。 开沟 时易出现激烈振动、跑偏和走直性能差等问题。 开沟刀 磨损快。 一些松软土质条件下，所开沟形不稳定，影响 施肥效果。
（2）多采用整条沟施肥料，不能定向施肥，肥料利 用率不高，而且两树之间的肥料易被杂草灌木吸收，影 响树木尤其是幼株的生长。
图 6 自动导航果园智能开沟施肥机结构示意 1.开沟刀 2.齿轮箱 3.万向轴 4.速度传感器 5.拉线 位移传感器 6.激光扫描仪 7.方向盘电机驱动器 8. 方向盘伺服电机 9.控制器 10.电源
3 果园开沟施肥机存在的问题
目前的一些果园开沟施肥机在果树生产中给人们 带来了极大方便，大大减轻了劳动强度，但还存在以下 问题。
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基于 Solidworks 手机外壳的模具设计
张毅 （甘肃畜牧工程职业技术学院机械工程系）
［摘要］以手机外壳为例，介绍利用 Solidworks 进行模具设计的流程。 ［关 键 词 ］SolidWorks；模具；型腔；型芯
随着三维 CAD 软件在我国模具企业的普及，模具 设计已经从二维绘图发展到三维实体建模，Solidworks 是在模具设计中应用比较广泛的一种三维 CAD 软件。 Solidworks 强大的三维造型和模具设计功能使复杂模 具的设计更加方便，成为模具设计领域的生力军。
施肥装置。
图 2 1KF-40 型偏置式果园开沟机结构示意 1.悬挂架焊合 2.中间齿轮箱总成 3.侧边齿轮箱总 成 4.偏置式刀盘组合 5.横梁铲刀组合 （2）陕西富平县悦达机械制造有限公司 2011 年研 制出富平悦达 1KFL-30 型自走式果园开沟施肥机，如 图 3 所示。 该机实现了开沟、施肥和覆土一次性完成， 采用 14.7～16.2 kW（20～22 hp）电力启动柴油机，利 用加强履带传动，以适应恶劣地形和泥泞地表的作业， 可将开沟、施肥、覆土和旋耕等作业一次性完成。 存在 的问题是，座椅靠近开沟的旋耕刀，作业安全性差；肥 箱小，添加肥料麻烦；排肥是依靠外槽轮排肥器，排肥 量小。
期，随着大功率拖拉机的出现，旋转式开沟机械已有生 产，开沟深度 30～100 cm，其所需的牵引力较小，适应 性强，能够破除土块，所开沟形稳定规则。 缺点是结构 复杂，行走速度慢，生产率偏低，功率消耗较高。 到了 20 世纪 70 年代，出现了链式开沟机，可开深而窄的沟槽， 其结构简单，所开沟形稳定，开沟深度调节范围广，作 业效率高。 缺点是刀具磨损较快， 易破坏树木深层根 系。
施肥是水果种植过程的一个重要环节， 是水果高 产优质的重要措施。 长期以来，果园施肥靠人工施肥， 尤其是固体肥料的深施很麻烦，需人工挖沟、施肥、填 土，这样不仅费时费力，而且对所施肥量不好控制，容 易造成浪费，劳动强度也大，工作效率低，已不符合现 代水果种植的要求。 因此，需要解决人工作业效率低、 开沟施肥浪费大、肥效低的问题。 随着果园栽植的标准 化、规模化程度越来越高，实现果园机械化施肥的条件 已经成熟。 近些年来，果园施肥机械得到了快速发展， 出现了一些施肥机械装置， 但这些施肥机基本是由农 田施肥机或播种施肥机改进而来， 而果园专用的开沟 施肥机械很少见。