農(nóng)機(jī)化司發(fā)布收獲機(jī)械化科技發(fā)展報(bào)告
農(nóng)機(jī)化司發(fā)布收獲機(jī)械化科技發(fā)展報(bào)告
資料圖
四、收獲機(jī)械化(節(jié)選)
(一)專業(yè)組工作開展情況
(3)取得成效
①農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)所創(chuàng)制研發(fā)的4HLB-2型半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)、4H-1500型和4H-800型花生分段收獲機(jī)及4HZB-2型半喂入花生摘果機(jī),在2015年得到了進(jìn)一步優(yōu)化提升和廣泛應(yīng)用,已成為我國花生機(jī)械化收獲市場主體和主導(dǎo)產(chǎn)品。其中4HLB-2型半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)繼進(jìn)入全國農(nóng)機(jī)購機(jī)補(bǔ)貼目錄之后,又進(jìn)入了青島、福建等地方農(nóng)機(jī)購機(jī)補(bǔ)貼目錄,已銷往全國各花生主產(chǎn)區(qū),市場占有率穩(wěn)居前列,2015年累計(jì)銷售近百臺,實(shí)現(xiàn)銷售收入900多萬元、利稅300多萬元。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究成果“花生收獲機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)與裝備”獲2015年國家科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎。
②農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)所創(chuàng)制的高效4HLB-4型半喂入四行花生聯(lián)合收獲技術(shù)成熟穩(wěn)定,已完成成果轉(zhuǎn)化。2016年完成了對高效半喂入四行花生聯(lián)合收獲技術(shù)的優(yōu)化提升,重點(diǎn)研究了隨行限深智能控制、多鏈夾持錯位交接有序輸送、大落差廣適性防纏繞摘果、多風(fēng)系無阻滯清選和作業(yè)參數(shù)自動監(jiān)測等關(guān)鍵技術(shù)。優(yōu)化提升后的新一輪樣機(jī)分別在山東臨沭、江蘇泗陽等地開展了田間性能試驗(yàn)和示范。試驗(yàn)表明,該設(shè)備配置合理、高效智能、操控便捷、性能穩(wěn)定,作業(yè)環(huán)節(jié)順暢可靠,摘凈率、破損率、含雜率等作業(yè)指標(biāo)良好,生產(chǎn)效率可達(dá)6-7畝/h,滿足了市場對高效花生聯(lián)合收獲裝備的需求。
為加快技術(shù)熟化和產(chǎn)品化開發(fā)進(jìn)程,高效四行半喂入花生聯(lián)合收獲技術(shù)已轉(zhuǎn)讓到山東臨沭縣東泰機(jī)械有限公司,開展技術(shù)合作,研發(fā)產(chǎn)業(yè)化工裝模具與制造技術(shù),構(gòu)建產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制體系,進(jìn)行產(chǎn)品化設(shè)計(jì)和小批量生產(chǎn)。
央視財(cái)經(jīng)頻道-中國財(cái)經(jīng)報(bào)道欄目對高效四行半喂入花生聯(lián)合收獲技術(shù)進(jìn)行了專題報(bào)道。
③農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)所創(chuàng)制的4HLJ-8型全喂入八行花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī)完成了新一輪優(yōu)化提升,整體技術(shù)性能成熟穩(wěn)定。為滿足我國高效花生聯(lián)合收獲裝備市場需求,在2015年八行花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī)改進(jìn)提升的基礎(chǔ)上,繼續(xù)改進(jìn)完善4HLJ-8型全喂入八行花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī),并進(jìn)一步優(yōu)化提升作業(yè)過程中的平順撿拾輸送技術(shù)、多品種花生摘果技術(shù)和復(fù)雜花生果雜清選技術(shù)。完成了新一輪樣機(jī)設(shè)計(jì)、試制與田間試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,整機(jī)配置趨于成熟,工作更加可靠;品種和收獲時(shí)間適應(yīng)性強(qiáng);摘凈率、破損率、含雜率等相對于上輪作業(yè)性能均有較大改善。在上一輪樣機(jī)基礎(chǔ)上,對八行花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī)柔順撿拾輸送、低損摘果分離、高效清選集果等技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重點(diǎn)優(yōu)化提升,并連續(xù)多次在江蘇常州、泗陽進(jìn)行田間示范,試驗(yàn)示范面積累計(jì)100余畝。優(yōu)化提升后的八行花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī)對花生品種和收獲時(shí)間的適應(yīng)性強(qiáng);摘凈率、破損率、含雜率等有較大提高;生產(chǎn)效率可達(dá)13-18畝/h,整體技術(shù)性能成熟穩(wěn)定。
④農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)所完成自走式甘薯聯(lián)合收獲機(jī)首輪樣機(jī)設(shè)計(jì)。為改變我國甘薯聯(lián)合收獲機(jī)空白狀態(tài),滿足中大田塊甘薯集成度高的收獲需求,進(jìn)一步研究優(yōu)化自走式甘薯聯(lián)合收獲機(jī)技術(shù)方案,優(yōu)化參數(shù)和結(jié)構(gòu),開展輕型限深切邊挖掘、自動去秧去蔓、兩級輸送分離、撿拾選別、便捷收集、無級變速自走底盤等關(guān)鍵技術(shù)研究,開展可一次完成挖掘、輸送、清土、去秧、選別、集果作業(yè)的甘薯聯(lián)合收獲機(jī)整機(jī)圖紙優(yōu)化設(shè)計(jì),并開展了零部件試制和自走底盤試制,即將開展整機(jī)裝配及試驗(yàn)。
⑤農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)所完成了一次兩壟作業(yè)的甘薯秧蔓粉碎還田挖掘收獲復(fù)式機(jī)性能的優(yōu)化提升,改進(jìn)了前端兩側(cè)限深輪結(jié)構(gòu)、后端單輪支撐機(jī)構(gòu)、內(nèi)腔二次粉碎機(jī)構(gòu)、壟頂切刀的形式與排布,該機(jī)尤其適宜粘重土區(qū)中大型種植戶使用,亦可根據(jù)需求,拆分為兩個組件,可獨(dú)立完成一次兩行切蔓、兩壟挖掘收獲作業(yè)。2016年10月、11月,該機(jī)在江蘇溧水,鎮(zhèn)江揚(yáng)中、安徽宿州等地開展田間試驗(yàn),試驗(yàn)表明該機(jī)作業(yè)高效、適應(yīng)性廣,尤其針對近年收獲季節(jié)雨水多發(fā)的情況。適應(yīng)性廣,尤其針對近年收獲季節(jié)雨水多發(fā)的情況。
農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)所在2015年研發(fā)2ZGF-2型復(fù)式移栽機(jī)的基礎(chǔ)上,對可一次完成旋耕、起壟、破茬、栽插、修壟等作業(yè)的2ZGF-2型復(fù)式移栽機(jī)進(jìn)行技術(shù)提升,在入土形式、壓壟嚴(yán)重、破傷壟頂和理論創(chuàng)新等方面取得重要進(jìn)展,并在江蘇揚(yáng)中、江蘇溧水、湖南臨湘等開展生產(chǎn)試驗(yàn)與推廣示范。以2ZGF-2型復(fù)式移栽機(jī)為基礎(chǔ),增加施肥功能,增加作業(yè)行數(shù),采用不等寬壟距結(jié)構(gòu)等,研發(fā)出2ZGF-3型旋耕施肥起壟移栽復(fù)式機(jī),并有20臺套銷往韓國公司所在的安徽泗縣租賃的萬畝甘薯種植基地,并開展試驗(yàn)示范和生產(chǎn)考核。為解決國內(nèi)丘陵山地甘薯生產(chǎn)機(jī)械嚴(yán)重短缺問題,研發(fā)適用于丘陵薄地作業(yè)的4JSW-600步行型微小甘薯秧蔓粉碎還田機(jī),針對上一輪樣機(jī)重心配置不合理、田間調(diào)頭移動不便、模塊更換難度大等問題,對小型薯蔓還田機(jī)進(jìn)行了新一輪樣機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)、試制和試驗(yàn),在江蘇溧水開展田間碎蔓還田、挖掘收獲等試驗(yàn)。
⑥華南農(nóng)業(yè)大學(xué)洪添勝教授及其團(tuán)隊(duì)成員2016年度的研究重點(diǎn)為山地果園雙軌運(yùn)輸機(jī)的優(yōu)化與推廣應(yīng)用,山地果園履帶運(yùn)輸機(jī)、輪式運(yùn)輸機(jī)和自走式電動單軌運(yùn)輸機(jī)的試驗(yàn)示范與推廣應(yīng)用。申請并公告發(fā)明專利8件,出版《山地果園運(yùn)送裝備》專著1部,發(fā)表山地果園運(yùn)輸機(jī)論文9篇,“一種具有安全裝置的山地果園貨運(yùn)系統(tǒng)”獲廣東專利優(yōu)秀獎。洪添勝教授及其團(tuán)隊(duì)成員開展了山地果園雙軌運(yùn)輸機(jī)載物滑車的摩擦制動裝置的研制,摩擦制動裝置主要由剎車桿、摩擦片支撐架、摩擦片、支撐柱橫梁、調(diào)節(jié)手輪、移動桿、彈簧、移動桿約束塊、移動板、鋼絲繩固定塊、第一鋼絲繩約束裝置和第二鋼絲繩約束裝置等組成;開展了裝拆式雙軌運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動總成輕量化設(shè)計(jì),更換了驅(qū)動總成的動力裝置,同時(shí)將牽引用的鋼絲繩改用高強(qiáng)度特種鋼絲繩,經(jīng)過各種優(yōu)化配置后現(xiàn)在的驅(qū)動總成重量大大降低,體積比原來縮小,方便了驅(qū)動總成的移動與裝拆;對山地果園蓄電池驅(qū)動單軌運(yùn)輸機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn),在機(jī)械傳動裝置方面取得了較大突破,加入了機(jī)電一體化測控裝置,并提高了驅(qū)動電機(jī)的功率,使運(yùn)輸機(jī)的下坡速度處于較恒定的工況。
⑦江蘇大學(xué)針對我國水稻收獲機(jī)械產(chǎn)品低端嚴(yán)重過剩、高端匱乏等現(xiàn)狀,在高效能多滾筒履帶式全喂入聯(lián)合收割機(jī)方面開展了多項(xiàng)研究,重點(diǎn)突破了多滾筒脫粒分離、多風(fēng)道振動清選、履帶式行走底盤與操縱系統(tǒng)、秸稈粉碎和大糧箱等裝置核心技術(shù),開發(fā)了4L-5.5D型履帶式全喂入聯(lián)合收割機(jī)產(chǎn)品。該產(chǎn)品已在久富農(nóng)業(yè)裝備有限公司試制,爭取2017年通過了小批量投產(chǎn)鑒定,2018年進(jìn)入市場。
⑧江蘇大學(xué)聯(lián)合南通棉花機(jī)械有限公司通過強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,發(fā)揮高校與企業(yè)各自的優(yōu)勢,突破了履帶自走式秸稈撿拾打捆機(jī)的整機(jī)配置、打捆機(jī)喂草順暢輸送、高密度、大尺寸秸稈壓縮打捆和集草箱等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),研制出全新履帶自走式秸稈撿拾打捆機(jī),申請發(fā)明專利3件。該產(chǎn)品已在南通棉花機(jī)械有限公司試制,爭取2017年通過了小批量投產(chǎn)鑒定,2018年進(jìn)入市場。
⑨廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院對近年研發(fā)的4GZQ-260型和4GZQ-180型兩款切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)、改進(jìn)。榨季期間,在廣西農(nóng)墾金光農(nóng)場、崇左市江州區(qū)和扶綏縣、北海市、貴港市覃塘區(qū)等蔗區(qū)開展甘蔗收獲試驗(yàn),并幫助當(dāng)?shù)卣徂r(nóng)收獲甘蔗??偣餐瓿稍囼?yàn)收獲面積約550畝,收獲甘蔗量約1570噸。并由廣西農(nóng)機(jī)鑒定站完成了兩款機(jī)型可靠性考核。該兩款型號收割機(jī)功能完善、可靠性有了較大提高,技術(shù)性能達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平,部分技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。但是樣機(jī)的零配件質(zhì)量、制造安裝水平有待進(jìn)一步提高,雜質(zhì)分離性能等有待進(jìn)一步改善,局部結(jié)構(gòu)及參數(shù)有待優(yōu)化提升。
根據(jù)應(yīng)用試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題,廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院在榨季結(jié)束后開展了針對性的研究、試驗(yàn)、改進(jìn)。開展的工作有:利用高速攝像機(jī)對甘蔗收割機(jī)切段裝置的切段過程進(jìn)行分析研究;對甘蔗收割機(jī)的雜質(zhì)分離系統(tǒng),包括氣流通道、分離風(fēng)扇等機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析研究、改進(jìn);對甘蔗收割機(jī)的輸送系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究等。研究工作取得了較好的成效,使甘蔗收割機(jī)在切段性能、在雜質(zhì)分離性能等方面得到了改善。
⑩在蔬菜機(jī)械化收獲方面,浙江大學(xué)王俊教授及其率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成了甘藍(lán)類蔬菜收獲機(jī)械新一輪改進(jìn)設(shè)計(jì),改進(jìn)設(shè)計(jì)后的甘藍(lán)收獲機(jī)為一次性收獲式,單行作業(yè),配備專用履帶式動力底盤,收獲臺架主要由引拔裝置、輸送提升裝置、切根裝置、剝?nèi)~裝置、收集裝置等組成,可一次完成甘藍(lán)的拔取、輸送、切根、剝?nèi)~、裝箱等作業(yè)。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機(jī)化研究所正在開發(fā)大蒜收獲機(jī),已完成切根試驗(yàn)臺的搭建與試驗(yàn)。河南科技大學(xué)重點(diǎn)解決了胡蘿卜收獲機(jī)根莖分離裝置的研究與試驗(yàn)。寧夏回族自治區(qū)大學(xué)則開發(fā)了一種側(cè)懸掛式和一種牽引式的寶塔菜收獲機(jī)。而對于研究起步較早的根菜類蔬菜收獲機(jī)械,各研究單位更注重機(jī)型的改進(jìn)與性能的提升,發(fā)展機(jī)具的收獲新方法、自動化、智能化等。
?新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化研究所蔣永新研究員與陳發(fā)研究員結(jié)合自身國家“十二五”有關(guān)項(xiàng)目、課題等,開展了“適度規(guī)模下機(jī)采棉機(jī)藝融合技術(shù)研究”及“畝產(chǎn)籽棉600公斤高產(chǎn)高效技術(shù)研究經(jīng)與示范項(xiàng)目”工作,重點(diǎn)開展“72+4cm超窄行模式”的機(jī)藝融合研究工作,小規(guī)模示范500畝。其中對不同模式下的產(chǎn)量、機(jī)采撞落棉率、采凈率等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,并取得了相應(yīng)數(shù)據(jù)。
?福田雷沃重工股份有限公司開展適應(yīng)于不同收獲條件下收獲機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)與部件快速更換技術(shù)研究,通過對國內(nèi)外聯(lián)合收割機(jī)智能檢測的資料收集與技術(shù)分析,制定了喂入量監(jiān)測和脫粒滾筒凹板間隙檢測與控制的總體方案,研制了喂入量監(jiān)測無線傳感器,實(shí)現(xiàn)了脫粒滾筒凹板間隙的檢測與自動控制,解決了切縱流智能控制稻麥?zhǔn)斋@技術(shù)與裝備研究的關(guān)鍵問題。
?福田雷沃重工股份有限公司NVH測試與分析技術(shù)研究:利用實(shí)驗(yàn)室NVH實(shí)驗(yàn)設(shè)備,主要完成傳動系統(tǒng)振動、發(fā)動機(jī)振動臺架振動、整車振動實(shí)驗(yàn)和模態(tài)等振動實(shí)驗(yàn)研究,整車噪聲實(shí)驗(yàn)研究,為產(chǎn)品可靠性和舒適性提供了解決方案。
?福田雷沃重工股份有限公司聯(lián)合了國內(nèi)農(nóng)機(jī)行業(yè)的龍頭、骨干企業(yè)和國內(nèi)一流科研院校,包括:江蘇大學(xué)、北京理工大學(xué)、東南大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心等共10家單位,完成了十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能農(nóng)機(jī)裝備”重點(diǎn)專項(xiàng)“智能化稻麥聯(lián)合收獲技術(shù)與裝備研發(fā)”項(xiàng)目申報(bào)。項(xiàng)目正按照計(jì)劃在緊張的實(shí)施中。
?福田雷沃重工股份有限公司與江蘇大學(xué)合作“智能化GE70谷物聯(lián)合收割機(jī)研究”項(xiàng)目的研究開發(fā),重點(diǎn)開展智能化谷物聯(lián)合收割機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)、制造工程技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的協(xié)同攻關(guān),開展室內(nèi)和田間載荷、性能、可靠性等試驗(yàn)研究,研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能化谷物聯(lián)合收割機(jī),達(dá)到世界一流水平。項(xiàng)目主要研究內(nèi)容包括:核心工作部件結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、智能監(jiān)控技術(shù)創(chuàng)新、整機(jī)可靠性技術(shù)創(chuàng)新、加工、焊接、涂裝、裝配、在線監(jiān)測、物流等柔性生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線開發(fā)等。
?福田雷沃重工股份有限公司在8-12kg/s大喂入量谷物收獲機(jī)開發(fā)方面填補(bǔ)國內(nèi)空白,并實(shí)現(xiàn)俄羅斯、中東等地區(qū)的出口。在五年內(nèi)國內(nèi)市場占有率達(dá)到20%,十年內(nèi)市場占有率達(dá)到60%,使公司成為中國最大的大喂入量收獲機(jī)械生產(chǎn)和出口企業(yè)。
?福田雷沃重工股份有限公司開展了軸流式脫粒滾筒技術(shù)研究,通過軸流式脫粒滾筒部件實(shí)驗(yàn)平臺,從脫粒元件結(jié)構(gòu)、負(fù)載模式入手,通過臺架實(shí)驗(yàn)建立切流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙、軸流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙等參數(shù)與夾帶、未脫凈損失的數(shù)學(xué)模型,獲得了適合作物收獲的軸流脫粒分離裝置的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動參數(shù),并進(jìn)行了優(yōu)化;同時(shí)開展了橫流風(fēng)機(jī)清選技術(shù)研究,通過對振動篩面上物料運(yùn)動狀態(tài)的研究,對清選過程的理論仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,以獲得與實(shí)際情況相符的清選性能估算方法,揭示清選性能與清選裝置運(yùn)動參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,從而優(yōu)化了現(xiàn)有產(chǎn)品的清選裝置。
?華南農(nóng)業(yè)大學(xué)洪添勝教授及其團(tuán)隊(duì)成員開展了山地果園雙軌運(yùn)輸機(jī)載物滑車的摩擦制動裝置的研制,摩擦制動裝置主要由剎車桿、摩擦片支撐架、摩擦片、支撐柱橫梁、調(diào)節(jié)手輪、移動桿、彈簧、移動桿約束塊、移動板、鋼絲繩固定塊、第一鋼絲繩約束裝置和第二鋼絲繩約束裝置等組成;開展了裝拆式雙軌運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動總成輕量化設(shè)計(jì),更換了驅(qū)動總成的動力裝置,同時(shí)將牽引用的鋼絲繩改用高強(qiáng)度特種鋼絲繩,經(jīng)過各種優(yōu)化配置后現(xiàn)在的驅(qū)動總成重量大大降低,體積比原來縮小,方便了驅(qū)動總成的移動與裝拆;對山地果園蓄電池驅(qū)動單軌運(yùn)輸機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn),在機(jī)械傳動裝置方面取得了較大突破,加入了機(jī)電一體化測控裝置,并提高了驅(qū)動電機(jī)的功率,使運(yùn)輸機(jī)的下坡速度處于較恒定的工況。
?中國農(nóng)機(jī)院通過研究高效脫粒分離智能控制、高效清選智能控制、微地貌仿形智能控制、自動駕駛、在線測產(chǎn)等技術(shù),在線監(jiān)測作業(yè)速度、滾筒扭矩、滾筒轉(zhuǎn)速、凹板間隙、篩片開度、夾帶損失、清選損失、割臺離地高度、地理信息、作物邊界條件、籽粒流量等信息,建立了多參數(shù)模糊控制模型,成功研制了基于CAN總線的聯(lián)合收割機(jī)智能控制系統(tǒng),提升了我國聯(lián)合收割機(jī)的智能化水平,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。并成功研制了多功能自走式脫粒分離清選試驗(yàn)臺,用于驗(yàn)證聯(lián)合收割機(jī)智能控制系統(tǒng),也可以用于單縱、切縱軸流、雙縱軸流等脫粒清選部件試驗(yàn);可以進(jìn)入田間完成多種農(nóng)作物的田間試驗(yàn),保證試驗(yàn)時(shí)的作物活性、測試數(shù)據(jù)的科學(xué)性,降低試驗(yàn)成本,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
?中國農(nóng)機(jī)院完成了先割后摘式玉米穗莖聯(lián)合收割機(jī)的整改與田間試驗(yàn),收獲流程通暢,割臺技術(shù)問題基本解決,2017年將進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。先割后摘式玉米穗莖聯(lián)合收割機(jī)可以一次完成玉米植株夾持切割、夾持輸送、拉莖摘穗、莖稈切碎回收、剝皮、裝箱、籽粒回收等功能,將成為玉米聯(lián)合收獲機(jī)家族中的一員。2015年以來,中國農(nóng)機(jī)院先后完成了10公斤/秒通用型多功能谷物聯(lián)合收割機(jī)、玉米穗莖聯(lián)合收割機(jī)、自走式玉米秸稈打捆機(jī)、玉米種穗收獲機(jī)、玉米種穗剝皮機(jī)、通用型谷物聯(lián)合收割機(jī)割臺的研發(fā)。
(二)所在領(lǐng)域科技發(fā)展情況
1.稻麥?zhǔn)斋@機(jī)械化技術(shù)
(1) 稻麥?zhǔn)斋@技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
2015年,全國水稻、小麥種植面積分別為4.53億畝、3.62億畝,機(jī)械化收獲水平分別為82.89%、91.69%;2015年稻麥聯(lián)合收割機(jī)全國擁有量131.84萬臺。
2015-2016年度我國稻麥聯(lián)合收割技術(shù)以發(fā)展全喂入型為主,半喂入聯(lián)合收割技術(shù)發(fā)展繼續(xù)放緩;輪式稻麥聯(lián)合收獲機(jī)方面,中小型稻麥聯(lián)合收獲機(jī)喂入量逐步穩(wěn)定在5~7kg/s,同時(shí),逐步向8kg/s喂入量產(chǎn)品發(fā)展。此外,10~12kg/s的縱軸流技術(shù)逐步成熟,將逐漸成為大型稻麥聯(lián)合收獲機(jī)主推技術(shù),產(chǎn)品功能正在向兼收多種作物拓展,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用;靜液壓驅(qū)動底盤逐漸被用戶接受,后側(cè)排草的輪式稻麥聯(lián)合收獲機(jī)需要進(jìn)一步增加。履帶式稻麥聯(lián)合收獲機(jī)方面,4~5kg/s縱軸流產(chǎn)品已成為主導(dǎo)產(chǎn)品,中小型農(nóng)場正向5~6kg/s縱軸流產(chǎn)品發(fā)展,丘陵山區(qū)重點(diǎn)以1.5~2kg/s產(chǎn)品為主導(dǎo),多數(shù)產(chǎn)品逐漸向多種作物收獲功能拓展,高地隙底盤驅(qū)動技術(shù)、大排量HST差動轉(zhuǎn)向技術(shù)、切流與軸流多級脫粒技術(shù)、潮濕物料高效清選技術(shù)、智能化監(jiān)控技術(shù)、整機(jī)系統(tǒng)集成與可靠性技術(shù)得到穩(wěn)步發(fā)展。
美國、日本、德國等國稻麥聯(lián)合收割技術(shù)已經(jīng)成熟,當(dāng)前以發(fā)展大型全喂入軸流或切流聯(lián)合收割技術(shù)為主,正朝著精良化、高效化和智能化方向發(fā)展,大馬力發(fā)動機(jī)、智能監(jiān)控系統(tǒng)、GPS輔助系統(tǒng)在聯(lián)合收割機(jī)獲得廣泛應(yīng)用,同時(shí)對割臺、脫粒、分離、清選、集糧等關(guān)鍵部件不斷進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新,幾乎每年都有包含新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品問世。
(2)稻麥?zhǔn)斋@技術(shù)主要科研成果
①大排量HST差動轉(zhuǎn)向履帶式底盤及電液操縱技術(shù):重點(diǎn)研究履帶底盤40-55ml/r HST技術(shù)、差動變速箱、電液調(diào)控技術(shù)、一桿式集成手柄操縱系統(tǒng),集成開發(fā)與73.5-88.2kW(100~120 PS)發(fā)動機(jī)配套輕量化、高地隙履帶底盤,滿足整機(jī)4.0-5.0t承載要求,提高水田通過性。
②切流與軸流多級脫粒技術(shù):研究切橫軸流、切縱流多滾筒多級柔性脫粒分離技術(shù),分析水稻在脫??臻g中的運(yùn)動過程,探索切流與軸流脫粒裝置的合理配置方案,降低谷粒的損傷,提高脫凈率和脫出物分布均勻性,減小脫出物雜余含量和細(xì)碎化程度。
③軸流式脫粒滾筒技術(shù)研究:通過軸流式脫粒滾筒部件實(shí)驗(yàn)平臺,從脫粒元件結(jié)構(gòu)、負(fù)載模式入手,通過臺架實(shí)驗(yàn)建立切流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙、軸流滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙等參數(shù)與夾帶、未脫凈損失的數(shù)學(xué)模型,獲得了適合作物收獲的軸流脫粒分離裝置的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動參數(shù),并進(jìn)行了優(yōu)化。
④橫流風(fēng)機(jī)清選技術(shù)研究:通過對振動篩面上物料運(yùn)動狀態(tài)的研究,對清選過程的理論仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,以獲得與實(shí)際情況相符的清選性能估算方法,揭示清選性能與清選裝置運(yùn)動參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系,從而優(yōu)化了現(xiàn)有產(chǎn)品的清選裝置。
⑤潮濕物料高效清選技術(shù):根據(jù)脫出物成分及分布特點(diǎn),研究多出風(fēng)口多風(fēng)道氣流清選技術(shù)、物料平衡快速均布篩分技術(shù),探索風(fēng)篩耦合清選規(guī)律,降低清選損失,提高清選效率和質(zhì)量。
⑥適應(yīng)于不同收獲條件下收獲機(jī)參數(shù)調(diào)節(jié)與部件快速更換技術(shù):通過對國內(nèi)外聯(lián)合收割機(jī)智能檢測的資料收集與技術(shù)分析,制定了喂入量監(jiān)測和脫粒滾筒凹板間隙檢測與控制的總體方案,研制了喂入量監(jiān)測無線傳感器,實(shí)現(xiàn)了脫粒滾筒凹板間隙的檢測與自動控制,解決了切縱流智能控制稻麥?zhǔn)斋@技術(shù)與裝備研究的關(guān)鍵問題。
⑦智能化監(jiān)控技術(shù):研究與大排量HST差動轉(zhuǎn)向履帶底盤配套的作業(yè)速度智能控制技術(shù)、作業(yè)流程故障診斷技術(shù)、夾帶與清選損失等作業(yè)狀態(tài)監(jiān)測與調(diào)控技術(shù);
⑧載荷譜采集試驗(yàn)系統(tǒng)研究:開展了小麥機(jī)軸流滾筒載荷(扭矩)與喂入量的關(guān)系研究及切割器載荷與割幅寬度的關(guān)系研究,滿足小麥機(jī)軸流滾筒新產(chǎn)品開發(fā)載荷輸入的需求、玉米機(jī)還田機(jī)幅寬、刀片結(jié)構(gòu)形式載荷研究,為新設(shè)計(jì)產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)支持。
⑨整機(jī)系統(tǒng)集成與可靠性技術(shù):研究喂入量4-6kg/s大喂入量履帶式智能化聯(lián)合收割機(jī)的總體配置,集成大排量HST差動轉(zhuǎn)向履帶式底盤及電液操縱技術(shù)、切流與軸流多級脫粒、潮濕物料高效清選和智能化等關(guān)鍵技術(shù),分析整機(jī)振動與噪聲的控制方法,提高整機(jī)可靠性。
(3)稻麥?zhǔn)斋@技術(shù)發(fā)展趨勢
(1)受性價(jià)比、補(bǔ)貼政策、全喂入聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)進(jìn)步、規(guī)?;N植等因素影響,喂入量大于3kg的全喂入稻麥聯(lián)合收割技術(shù)需求增加,小喂入量全喂入及半喂入聯(lián)合收割技術(shù)需求明顯減少。
(2)隨著專業(yè)農(nóng)機(jī)手、專業(yè)合作社等新興用戶群體不斷增多,高性能、中高端智能化技術(shù)需求增加。
(3)適應(yīng)于小田塊、特別是深泥腳田的履帶式全喂入聯(lián)合收割技術(shù)需求迫切。
(4)由于各地對秸稈焚燒工作力度的加大,帶秸稈粉碎功能或收集打捆的聯(lián)合收割技術(shù)需求增加。
2.玉米收獲機(jī)械化技術(shù)
(1)玉米收獲技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
2015年,全國玉米種植面積5.71億畝,機(jī)械化收獲水平為62.33%;2015年,全國玉米聯(lián)合收獲機(jī)擁有量42.07萬臺。
2016年度我國玉米聯(lián)合收獲技術(shù)以發(fā)展自走式為主,以3行、4行聯(lián)合收獲機(jī)為主力機(jī)型,4行、5行等大型化聯(lián)合收獲機(jī)需求逐步增大。果穗收獲向籽粒收獲、莖穗兼收轉(zhuǎn)型,專用玉米收獲發(fā)展?jié)摿Υ?,智能化?yīng)用愈來愈普及。在玉米籽粒收獲技術(shù)攻關(guān)方面,一些科研院所與骨干企業(yè)合作,正努力攻克含水率在25%以上的玉米籽粒直收技術(shù)。當(dāng)前,我國相關(guān)企業(yè)研制的玉米籽粒直收型聯(lián)合收獲機(jī)的喂入量大多在6kg/s以上。今后,低損傷剝皮技術(shù)有待進(jìn)一步突破、可實(shí)現(xiàn)莖穗兼收不分行摘穗的設(shè)備有待進(jìn)一步拓展、作業(yè)控制更加方便的液壓驅(qū)動技術(shù)將逐步推廣。
美國、德國、俄羅斯等國玉米收獲機(jī)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟。大多數(shù)國家均采用玉米摘穗并直接脫粒的收獲方式;絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)上換裝玉米割臺,通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米聯(lián)合收獲。目前向高效、大型、大功率、大割幅等方向發(fā)展,并不斷提高設(shè)備的通用性和適應(yīng)性,脫粒、清選等關(guān)鍵工作部件研究不斷深入,新材料、先進(jìn)制造技術(shù)廣泛應(yīng)用,機(jī)電液一體化、自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用,正朝著智能化收獲機(jī)方向發(fā)展。
(2)玉米收獲技術(shù)主要科研成果
①針對我國玉米品種多,成熟期不一致,籽粒含水率高且差別大,玉米摘穗收獲時(shí)損失大、剝凈率低、莖稈工業(yè)化利用低等技術(shù)瓶頸,研究了莖稈切割、夾持輸送、拉莖摘穗技術(shù),薄片切刀切碎技術(shù),恒壓剝皮技術(shù),集成研制了先割后摘式玉米穗莖聯(lián)合收割機(jī),可以一次完成玉米植株切割、輸送、摘穗、剝皮、裝箱、莖稈切碎回收或還田等功能。
②玉米秸稈打捆技術(shù)。通過研究揉搓、輸送喂入、旋轉(zhuǎn)壓縮成形、纏繞裹網(wǎng)等技術(shù),研制了圓形打捆機(jī),可將收獲機(jī)械拋送進(jìn)來的散狀秸稈或牧草捆扎成外形整齊規(guī)則、大小勻稱的圓柱形草捆,并配置了自動控制系統(tǒng),可以完成自動進(jìn)料、送網(wǎng)、割網(wǎng)、定壓出捆等一系列的流程控制,實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)器的運(yùn)行情況(如對打捆壓力、纏網(wǎng)圈數(shù)等),可根據(jù)觸摸屏的提示提前修改打捆參數(shù),達(dá)到預(yù)期的打捆效果,整套技術(shù)實(shí)現(xiàn)了打捆過程的自動化,一人即可完成駕駛及打捆作業(yè),適用于各類天然草場、種植草場以及農(nóng)田作業(yè)。
③玉米種穗收獲機(jī)。國內(nèi)正在開展玉米種穗收獲機(jī)研制工作,在玉米種穗的柔性摘穗技術(shù)、柔性輸送技術(shù)等方面,取得了一定進(jìn)展。
④玉米種穗剝皮機(jī)。國內(nèi)正在開發(fā)玉米種穗剝皮機(jī),將田間收獲來的玉米種穗拉到工廠進(jìn)行剝皮,然后進(jìn)行烘干。項(xiàng)目取得了一定進(jìn)展。
(3)玉米收獲技術(shù)發(fā)展趨勢
①專用自走式玉米聯(lián)合收獲技術(shù)成為發(fā)展主要趨勢,背負(fù)式、牽引式聯(lián)合收割技術(shù)逐漸淘汰。
②高效、廣適、大割幅玉米聯(lián)合收獲技術(shù)需求增加。
③剝皮、籽粒直收技術(shù)需求不斷增加。
④智能高效低損收獲技術(shù)將進(jìn)一步熟化,并應(yīng)用于聯(lián)合收割機(jī)。
⑤舒適性、智能化技術(shù)需求增加。
3.大豆收獲機(jī)械化技術(shù)
(1)大豆收獲技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
2015年,全國大豆種植面積0.97億畝,機(jī)械化收獲水平57.94%。大豆聯(lián)合收獲主要有專用型和通用型兩種,通用型由谷物聯(lián)合收割機(jī)改裝而成。我國北方產(chǎn)區(qū)大豆機(jī)械化收獲水平高,“割曬+脫?!狈侄问绞斋@設(shè)備與專用型大豆聯(lián)合收獲設(shè)備得到有效應(yīng)用;南方尤其是丘陵產(chǎn)區(qū)多采用人工收獲,機(jī)械化收獲剛起步。隨著對大豆收獲機(jī)械研究和推廣應(yīng)用的不斷深入,大豆收獲機(jī)械將不斷完善功能。從主產(chǎn)區(qū)地域分布、種植方式等環(huán)節(jié)看,大豆收獲機(jī)械正處于以中小型為主的階段,但隨著主產(chǎn)區(qū)農(nóng)村人口的逐漸轉(zhuǎn)移,中小型大豆收獲機(jī)械化的生產(chǎn)模式將逐漸擴(kuò)大范圍,逐步推行以大、中、小型并舉的機(jī)械生產(chǎn)模式,以促進(jìn)大豆生產(chǎn)機(jī)械化的快速發(fā)展。
大豆機(jī)械化收獲一般有聯(lián)合收獲和分段收獲兩種。聯(lián)合收獲是指用聯(lián)合收割機(jī)一次性完成割、脫粒、清選等作業(yè);分段收獲是一般采用割曬機(jī)先把大豆割倒鋪放、待晾曬干后,再用撿拾脫粒機(jī)脫?;蜻\(yùn)輸?shù)綀錾线M(jìn)行脫粒的收獲方法。我國的大豆聯(lián)合收獲設(shè)備主要以通用型為主,已有的大豆聯(lián)合收獲機(jī)主要是在原有谷物聯(lián)合收獲機(jī)的基礎(chǔ)上改裝而成,通過改變滾筒轉(zhuǎn)速,調(diào)整滾筒和凹板的間隙,來收獲大豆。由于大豆結(jié)莢低,收獲作業(yè)時(shí)容易產(chǎn)生炸莢、拋枝、掉枝及大豆泥花臉的情況,因此大豆收獲時(shí),要保證低割,盡可能降低割臺、脫粒和分離清選的損失,降低破碎率和泥花豆,提高大豆商品質(zhì)量。當(dāng)前,我國專用于大豆的聯(lián)合收獲技術(shù)發(fā)展滯后,市場上僅有少量在售的專用大豆聯(lián)合收獲機(jī),基本能滿足大豆收獲要求,但收割損失、含雜率、可靠性等方面還有待提高。目前,如何控制大豆聯(lián)合收割機(jī)的割臺、脫粒、分離清選等收獲損失,是我國大豆收獲技術(shù)面臨的主要問題。
美國、巴西等國多采用聯(lián)合收獲技術(shù)模式,專用型、通用型聯(lián)合收獲兼有,但多采用撓性割臺,低振動切割、柔性扶禾、多級脫粒等關(guān)鍵技術(shù),具有損失率低、生產(chǎn)效率高和作業(yè)質(zhì)量好等特點(diǎn)。
(2)大豆收獲技術(shù)主要科研成果
①撓性割臺技術(shù)。針對大豆植株低矮,豆莢分布不集中,結(jié)莢較低等問題,為了減少收割損失,近兩年國內(nèi)對具有仿形功能的撓性割臺技術(shù)作了大量研究。北方產(chǎn)區(qū)多為丘陵地塊,切割器要能很好地適應(yīng)地形的變化,以降低漏割率,消除“馬耳茬”及切割底莢現(xiàn)象。采用撓性割臺技術(shù)可以滿足割刀上下浮動和橫向浮動,割刀與地面距離可控制在5cm以下。
②柔性撥禾技術(shù)。在收獲季節(jié),大豆籽粒含水率降至很低,豆莢干燥,韌性較差,極易破裂并造成豆粒損失,因此,收割時(shí)應(yīng)盡量避免過度沖擊豆秸,減少對豆莢的振動、擠壓和揉搓。為了減少對作物打擊造成的籽粒損失,國內(nèi)各生產(chǎn)廠家采用不同方式對撥禾輪進(jìn)行改進(jìn),如加裝偏心輪、在撥禾板上加裝撥禾彈齒及帆布條等,從而降低漏枝及對物料的打擊。采用雙動刀片切割器有效減小振動。采用軟橡膠覆蓋撥禾輪,盡量減輕對大豆植株的撞擊。為了防止炸莢,減輕木翻輪對大豆植株的打擊,采用裝訂帆布袋、橡皮條以改進(jìn)偏心木翻輪。
③高效脫粒技術(shù)。脫粒裝置是聯(lián)合收獲機(jī)械的核心部分,在很大程度上決定了機(jī)器的脫粒質(zhì)量和生產(chǎn)率,而且對分離清選也有很大的影響。近兩年,國內(nèi)相關(guān)科研院校、企業(yè)根據(jù)谷物聯(lián)合收割機(jī)的脫粒形式,開發(fā)多種形式的大豆聯(lián)合收獲機(jī)脫粒裝置,如紋桿滾筒式、釘齒滾筒式、雙滾筒式、軸流滾筒式等多種形式,但依然存在裹粒、碎粒情況,且生產(chǎn)率也有待進(jìn)一步的提高。究其原因,與谷物脫粒相比,大豆的脫粒更注重打擊與揉搓的效果,果實(shí)的差異要求各脫粒部件間的間隙與運(yùn)行速度不一致,因此,為達(dá)到高效的脫粒,提高脫凈率,減小損失,國內(nèi)相繼開展了大豆專用高效脫粒技術(shù)研發(fā)。
(3)大豆收獲技術(shù)發(fā)展趨勢
①大型和中小型收獲技術(shù)全面發(fā)展,滿足不同產(chǎn)區(qū)、不同種植規(guī)模收獲要求。
⑵大豆機(jī)械化高效低損收獲共性關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵部件研發(fā)工作持續(xù)開展。
③專用型大豆聯(lián)合收獲技術(shù)為主要發(fā)展趨勢。
4.油菜收獲機(jī)械化技術(shù)
(1)油菜收獲技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
2015年,全國油菜種植面積1.09億畝,90%的油菜種植為分布在長江流域的冬油菜,種植田塊小、集中成片少,2015年我國油菜機(jī)械化收獲水平為29%,遠(yuǎn)低于三麥、水稻、玉米等主要農(nóng)作物。我國北方春油菜機(jī)械化收獲程度較高,在內(nèi)蒙古和新疆維吾爾自治區(qū)等地油菜機(jī)械化收獲水平達(dá)97%,但是南方冬油菜的機(jī)械化水平普遍較低,在11個主產(chǎn)省市中僅湖北和江蘇油菜機(jī)械化收獲分別達(dá)到10%和6%,其余全部在5%以下。我國油菜收獲以人工為主、工作量大、勞動強(qiáng)度高,嚴(yán)重影響了農(nóng)戶種植油菜的積極性,直接制約了油菜種植面積和產(chǎn)量的增加,導(dǎo)致我國食用油約61%依賴進(jìn)口的嚴(yán)峻局面。
油菜收獲有分段收獲和聯(lián)合收獲兩種,分段收獲分人工割曬+機(jī)械脫粒和機(jī)械割曬+機(jī)械撿拾脫粒兩種,分段收獲和聯(lián)合收獲均有應(yīng)用,但發(fā)展緩慢。目前國內(nèi)油菜聯(lián)合收獲機(jī)多由稻麥單滾筒聯(lián)合收割機(jī)改造而來,收獲損失較大,成熟機(jī)型偏少。
我國主產(chǎn)區(qū)長江流域冬油菜成熟時(shí)正值夏季,溫度高、濕度大,收獲期短,且具有植株分枝交錯、含水率高、角果成熟度差異大、易炸莢等生物學(xué)特性。收獲冬油菜時(shí)普遍存在總損失率高(≥15%)、含雜率高(≥10%)和適應(yīng)性差等問題,究其原因:①傳統(tǒng)釘齒式單滾筒脫粒裝置沖擊力大,青熟油菜破損嚴(yán)重、脫出物雜余多;②油菜脫出物含水率高、粘性大,容易與篩面粘連,堵塞篩孔,需頻繁停機(jī)清理;③油菜植株分枝交錯纏繞,導(dǎo)致分禾撕扯、成熟角果炸莢、籽粒飛濺等形成的割臺損失占總損失的30~50%;④國產(chǎn)聯(lián)合收割機(jī)智能化水平低,作業(yè)過程依賴機(jī)手人工操作,作業(yè)性能不穩(wěn)定、效率低,無故障工作時(shí)間短。
加拿大、德國、英國、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家均實(shí)現(xiàn)了油菜機(jī)械化收獲作業(yè),其中加拿大全部采用大型機(jī)械分段收獲,德國主要是大型聯(lián)合收割機(jī)聯(lián)合收獲,其他國家兩種兼有。目前,國外油菜聯(lián)合收獲技術(shù)正向高效、大型、大割幅等方向發(fā)展,新材料、先進(jìn)制造技術(shù)、機(jī)電液一體化、自動化技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用。
(2)油菜收獲技術(shù)主要科研成果
①低損失油菜割臺技術(shù)。研究豎切割器安裝方式,降低割臺振動對豎切割分禾損失的影響。研究撥禾輪可調(diào)速驅(qū)動技術(shù)和相對于主割刀前后、上下位置大范圍調(diào)節(jié)技術(shù),提高對油菜品種株型的適應(yīng)性;研究油菜后擋板、側(cè)板曲面的結(jié)構(gòu),減少割臺飛濺損失。研究駁接式割臺結(jié)構(gòu),拆裝方便,稻麥油一機(jī)多用。
②油菜柔性脫粒分離與秸稈粉碎拋灑技術(shù)。研究縱軸流脫粒滾筒喂入段平順喂入、抓取技術(shù),探索油菜切流與縱軸流組合式柔性脫粒裝置的合理配置方案,解決青角果脫不凈,籽粒損傷大的問題,減少脫出物中雜余含量。研究配套的內(nèi)置式低功耗油菜秸稈粉碎和秸稈全幅寬均勻拋灑技術(shù),適應(yīng)不同作業(yè)要求。
③油菜高效清選技術(shù)。研究基于離心風(fēng)機(jī)風(fēng)量和分風(fēng)板傾角可改變的清選室氣流場可調(diào)技術(shù),增強(qiáng)對潮濕油菜脫出物的適應(yīng)能力。研究油菜仿生不粘篩面的結(jié)構(gòu)、頻率和振幅等參數(shù)對油菜脫出物快速均布、分層、透篩的影響,降低清選損失,提高清選效率和質(zhì)量。
④智能化監(jiān)控技術(shù)與整機(jī)系統(tǒng)集成。研究油菜聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)速度智能控制技術(shù)、作業(yè)流程故障診斷技術(shù)、夾帶與清選損失等智能化監(jiān)控技術(shù),并集成低損失油菜割臺、柔性脫粒分離與秸稈粉碎拋灑、高效清選等關(guān)鍵技術(shù),分析整機(jī)振動與噪聲的控制方法,提高整機(jī)可靠性。
⑤適合油菜機(jī)械化作業(yè)的配套栽培技術(shù)。篩選產(chǎn)量高、不宜炸角、分枝較短、結(jié)角相對一致適合機(jī)械化作業(yè)的雙低油菜品種,研究在直播、移栽2種種植方式下,種植時(shí)間和種植密度對油菜個體分支形態(tài)、結(jié)角層厚度、角果抗裂角力以及與機(jī)械化收獲性能的關(guān)系,探索適合不同油菜種植方式的最佳收獲時(shí)期。研究油菜高效栽培的肥料運(yùn)籌模式和田間管理技術(shù)體系,建立適合機(jī)械作業(yè)的配套栽培技術(shù)規(guī)程。
(3)油菜收獲技術(shù)發(fā)展趨勢
①分段收獲、聯(lián)合收獲兩種收獲模式將長期并存。
②高效、低損、大割幅機(jī)械化收獲技術(shù)需求增加。
③稻麥油通用聯(lián)合收獲技術(shù)需求增加。
④機(jī)電液一體化、自動化技術(shù)將得到更多應(yīng)用。
⑤舒適性、智能化技術(shù)需求增加。
5.馬鈴薯收獲機(jī)械化技術(shù)
(1)馬鈴薯收獲技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
2015年,全國馬鈴薯種植面積8277.35萬畝,機(jī)械化收獲水平22.54%。今年我國馬鈴薯機(jī)械制造企業(yè)和銷售企業(yè)收益有所增強(qiáng),機(jī)械化程度進(jìn)一步提高,2015年我國馬鈴薯綜合機(jī)械化水平達(dá)到34.6%;隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的實(shí)施,一些行業(yè)外的機(jī)械制造企業(yè),如工程機(jī)械制造企業(yè)等,轉(zhuǎn)向生產(chǎn)馬鈴薯機(jī)械。一方面會加劇田間機(jī)具制造行業(yè)的競爭,另一方面,對推動田間機(jī)具制造的產(chǎn)業(yè)化會有一定的推進(jìn)作用。
馬鈴薯機(jī)械化收獲可分為分段收獲和聯(lián)合收獲兩種。我國絕大部分產(chǎn)區(qū)馬鈴薯收獲屬于半機(jī)械化狀態(tài),即先采用打秧機(jī)滅秧,再采用分段收獲機(jī)(挖掘機(jī))完成薯塊的挖掘、分離、鋪放集條作業(yè),最后人工撿拾裝袋;國內(nèi)聯(lián)合收獲技術(shù)還處于研發(fā)階段。我國馬鈴薯收獲機(jī)普遍存在故障率高、適應(yīng)性差、明薯率低、損傷率高等問題。國內(nèi)馬鈴薯收獲機(jī)的主要特點(diǎn)是:小型輕便、結(jié)構(gòu)簡單。但是,隨著種植規(guī)模擴(kuò)大和農(nóng)機(jī)合作社的推動,多功能聯(lián)合、高速、高效馬鈴薯收獲機(jī)也是今后發(fā)展趨勢,為提高產(chǎn)品的技術(shù)含量,縮小與國外的差距,為提高操縱性、方便性和自動化水平,液壓技術(shù)、電控技術(shù)在馬鈴薯收獲機(jī)上的應(yīng)用也是發(fā)展方向。
國外馬鈴薯機(jī)械化收獲起步早、發(fā)展快、技術(shù)水平高。歐美發(fā)達(dá)國家大多采用聯(lián)合收獲方式進(jìn)行收獲作業(yè),或采用挖掘撿拾機(jī)加撿拾收獲設(shè)備。其收獲設(shè)備具有生產(chǎn)效率高、技術(shù)水平高和穩(wěn)定性高等特點(diǎn);先進(jìn)制造技術(shù)、新材料、機(jī)電液技術(shù)、傳感技術(shù)、GPS/GPRS/GIS等技術(shù)廣泛應(yīng)用于馬鈴薯收獲機(jī)及收獲作業(yè)。
(2)馬鈴薯收獲技術(shù)主要科研成果
主要研究進(jìn)展如下:
①一些過去主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的材料及表面處理技術(shù),被引入到收獲機(jī)具的入土部件,如挖掘鏟的表面處理技術(shù),以提高挖掘鏟的耐磨性能和可靠性。典型代表就是挖掘產(chǎn)工作表面的等離子碳化鎢噴涂處理,其耐磨、耐腐蝕能力,比常規(guī)的碳鋼提高20倍。
②以CAE技術(shù)為核心的仿真研究,正被應(yīng)用于收獲機(jī)與土壤的相互作用力方面的虛擬試驗(yàn)研究。其研究對象,已不是前幾年的單純的對挖掘鏟進(jìn)行有限元分析,而是在大量調(diào)查的基礎(chǔ)上,建立不同地區(qū)的土壤力學(xué)模型,將挖掘鏟、土壤,甚至馬鈴薯塊莖以及根系,作為一個完整的系統(tǒng),在大型計(jì)算機(jī)上模擬出機(jī)具在收獲作業(yè)過程中的受力狀態(tài),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì),以降低作業(yè)阻力,減少拖拉機(jī)油耗,提高收獲機(jī)作業(yè)的可靠性。
③作為收獲作業(yè)的前處理機(jī)具—莖葉切碎機(jī)的發(fā)展,以4JYQ2系列(東北農(nóng)業(yè)大學(xué))為代表的橫軸立刀雙螺旋排列方式,實(shí)現(xiàn)了刀具與壟形的完美吻合;經(jīng)過動平衡處理的刀軸,高速旋轉(zhuǎn),進(jìn)一步提高了莖葉的破碎率和去除率。
④作為制約收獲機(jī)作業(yè)效率和可靠性的瓶頸問題—雜草的擁堵,4U2A系列收獲機(jī)采用了動態(tài)主動防堵技術(shù)。即在收獲機(jī)最易發(fā)生堵塞的升運(yùn)鏈兩側(cè)入口處,應(yīng)用浮動壓草輪,與升運(yùn)鏈動態(tài)嚙合,將雜草及莖葉及時(shí)輸送到升運(yùn)鏈上,保證了收獲機(jī)的連續(xù)可靠運(yùn)行。
⑤針對西南一、二季混作區(qū)和南方冬作區(qū)地塊小、坡度大的特點(diǎn),開發(fā)了單行振動式收獲機(jī),滿足使用要求。
在研項(xiàng)目情況:在研項(xiàng)目主要是國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的研究工作包括小型機(jī)械的研究與大中型馬鈴薯機(jī)械的研究。
①小型馬鈴薯機(jī)械的研究:小型馬鈴薯播種機(jī)械和小型收獲機(jī)的研制成功,并通過黑龍江省鑒定站的性能測試。
②大中型馬鈴薯機(jī)械的研究:包括馬鈴薯播種機(jī)3種機(jī)型和馬鈴薯收獲機(jī)1種機(jī)型,并通過性能測試,全部應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。
(3)馬鈴薯收獲技術(shù)發(fā)展趨勢
①分段收獲、聯(lián)合收獲模式將長期并存。
②機(jī)械化分段式收獲技術(shù)仍將是近期市場需求主體。
③聯(lián)合收獲將逐步在三北產(chǎn)區(qū)得到示范應(yīng)用。
④機(jī)電液技術(shù)、傳感技術(shù)、新材料等高新技術(shù)將逐漸應(yīng)用。
6.花生收獲機(jī)械化技術(shù)
(1)花生收獲技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
2016年,全國花生種植面積7000多萬畝,全國花生產(chǎn)量1700多萬噸。2009年我國的花生機(jī)械化水平僅為18.02%,在國家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程、國家科技支撐和公益性行業(yè)專項(xiàng)等支持下,我國花生機(jī)械化收獲技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用均取得了較快發(fā)展。2016年花生機(jī)械化收獲水平已達(dá)33.91%,其整體水平和發(fā)展速度在經(jīng)濟(jì)作物中均顯突出。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究成果“花生收獲機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)與裝備”獲2015年國家科學(xué)技術(shù)發(fā)明二等獎。
2016年我國花生機(jī)械化收獲技術(shù)水平進(jìn)一步提升,針對產(chǎn)業(yè)實(shí)際和發(fā)展需求,國內(nèi)骨干科研單位相繼開展了分段收獲、半喂入聯(lián)合收獲、撿拾聯(lián)合收獲、半喂入鮮摘等技術(shù)裝備研發(fā)及試驗(yàn)示范,并已取得階段性成果。分段收獲、半喂入摘果和多款半喂入兩行聯(lián)合收獲設(shè)備均已在主產(chǎn)區(qū)獲得廣泛應(yīng)用,技術(shù)性能與可靠性在逐年提升,產(chǎn)品均已進(jìn)入地方或國家農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼目錄;
針對現(xiàn)有兩行花生聯(lián)合收獲機(jī)生產(chǎn)效率相對較低,尚不能滿足花生適收期短及規(guī)?;N植快速發(fā)展后對高效花生收獲設(shè)備的迫切需求現(xiàn)狀,國家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系對研發(fā)的半喂入四行花生聯(lián)合收獲機(jī)和八行撿拾花生聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行了新一輪優(yōu)化提升,其中半喂入四行花生聯(lián)合收獲機(jī)生產(chǎn)率可達(dá)6-7畝/小時(shí),技術(shù)上已日趨成熟,八行撿拾花生聯(lián)合收獲機(jī)生產(chǎn)率可達(dá)15畝/小時(shí)以上,整體技術(shù)性能也漸趨成熟。為加快技術(shù)熟化和產(chǎn)品化開發(fā)進(jìn)程,高效半喂入四行花生聯(lián)合收獲技術(shù)已轉(zhuǎn)讓到山東臨沭縣東泰機(jī)械有限公司,開展技術(shù)合作,研發(fā)產(chǎn)業(yè)化工裝模具與制造技術(shù),構(gòu)建產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制體系,進(jìn)行產(chǎn)品化設(shè)計(jì)和小批量生產(chǎn)。
針對花生秧飼料化利用價(jià)值高、農(nóng)村勞動力季節(jié)性短缺等現(xiàn)實(shí)需求,河南、山東等傳統(tǒng)花生主產(chǎn)區(qū)農(nóng)機(jī)制造企業(yè)近年來相繼開發(fā)出了多款中大型全喂入花生摘果機(jī),并已在當(dāng)?shù)氐玫娇焖偻茝V應(yīng)用;同時(shí)相關(guān)企業(yè)還針對摘果機(jī)存在的破損率高、夾帶損失大等問題,不斷對相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)與升級。
美國和我國中國臺灣地區(qū)花生收獲裝備代表世界先進(jìn)水平,其他發(fā)達(dá)國家和地區(qū)少有花生規(guī)?;N植及相應(yīng)收獲設(shè)備。美國采用兩段式收獲,先挖掘起秧、田間晾曬數(shù)日后再撿拾摘果聯(lián)合收獲,由兩種設(shè)備組合完成,效率高,適宜大規(guī)模集約化生產(chǎn),但占田時(shí)間長延誤農(nóng)時(shí),且破損率、裂莢率高,僅適用于蔓生型品種,不適應(yīng)我國廣泛種植的直立品種和種植模式。中國臺灣地區(qū)采用半喂入聯(lián)合收獲方式,即一次下地就可完成挖掘、清土、摘果、清選、集果等作業(yè),但中國臺灣地區(qū)機(jī)型對我國大陸壟作覆膜種植適應(yīng)性較差。
(2)花生收獲技術(shù)主要科研成果
①以提高適應(yīng)性、可靠性和作業(yè)質(zhì)量為主控目標(biāo),不斷對半喂入兩行花生聯(lián)合收獲機(jī)的挖掘起秧、輸送、清土、摘果、清選、集果等部件進(jìn)行了優(yōu)化提升,同時(shí)對關(guān)鍵部件的制造及裝配工藝等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),其技術(shù)性能和制造質(zhì)量日趨完善,已進(jìn)入國家支持推廣的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品目錄,并被遴選為農(nóng)業(yè)部主推技術(shù),現(xiàn)已成為我國傳統(tǒng)花生主產(chǎn)區(qū)機(jī)械化收獲的主體和主導(dǎo)產(chǎn)品。
②對高效半喂入四行花生聯(lián)合收獲技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化提升,重點(diǎn)研究隨行限深智能控制、多鏈夾持錯位交接有序輸送、大落差廣適性防纏繞摘果、多風(fēng)系無阻滯清選和作業(yè)參數(shù)自動監(jiān)測等關(guān)鍵技術(shù)。優(yōu)化提升后的新一輪樣機(jī)分別在山東臨沭、江蘇泗陽等地開展了田間性能試驗(yàn)和示范。為加快技術(shù)熟化和產(chǎn)品化開發(fā)進(jìn)程,高效四行半喂入花生聯(lián)合收獲技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給臨沭縣東泰花生機(jī)械有限公司,并協(xié)助企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品化設(shè)計(jì)和小批量生產(chǎn)準(zhǔn)備。
央視財(cái)經(jīng)頻道-中國財(cái)經(jīng)報(bào)道欄目對高效四行半喂入花生聯(lián)合收獲技術(shù)進(jìn)行了專題報(bào)道。半喂入四行花生聯(lián)合收獲機(jī)為填補(bǔ)國內(nèi)外同類技術(shù)空白性成果,為滿足我國花生機(jī)械化高效收獲需求提供了有力技術(shù)支撐。
③對國內(nèi)首臺4HLJ-8型全喂入八行花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī)柔順撿拾輸送、低損摘果分離、高效清選集果等技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了重點(diǎn)優(yōu)化提升,并連續(xù)兩年在江蘇常州、泗陽進(jìn)行田間示范,試驗(yàn)示范面積累計(jì)200余畝。優(yōu)化提升后的八行花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī)對花生品種和收獲時(shí)間的適應(yīng)性強(qiáng);摘凈率、破損率、含雜率等作業(yè)性能均有較大提高;生產(chǎn)效率可達(dá)13-18畝/h,整體技術(shù)性能成熟穩(wěn)定。試驗(yàn)表明,該機(jī)一次性可完成八行花生撿拾、摘果、清選、集果等聯(lián)合收獲作業(yè),無論是壟作還是平作,無論是干秧還是鮮秧,無論是順收還是橫收,均可實(shí)現(xiàn)順暢作業(yè),具有良好的適應(yīng)性,非常適合于新疆維吾爾自治區(qū)、東北產(chǎn)區(qū)花生大面積收獲。
④依托農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,針對花生半喂入摘果技術(shù)基礎(chǔ)理論研究存在的問題,以花生主產(chǎn)區(qū)典型品種和鏈輥傾斜配置式花生半喂入摘果裝置為對象,測定了花生株系生物性狀、機(jī)械力學(xué)特性,建立了花生株系基本物性數(shù)據(jù)庫;在不同結(jié)構(gòu)和運(yùn)動參數(shù)工況條件下,開展了摘果作業(yè)動力學(xué)特性仿真分析和高速攝影試驗(yàn)分析研究,探索作業(yè)質(zhì)量影響機(jī)理與提升技術(shù)途徑。
(3)花生收獲技術(shù)發(fā)展趨勢
①分段、聯(lián)合兩種收獲模式將長期并存。
②半喂入自走式兩行聯(lián)合收獲技術(shù)將得到進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。
③高效、大型化已成為自走式聯(lián)合收獲技術(shù)必然發(fā)展方向。
④分段式收獲技術(shù)近期仍有較大市場需求,其中挖掘收獲機(jī)將向大型化和小型化兩個方向發(fā)展,滿足不同產(chǎn)區(qū)、不同種植規(guī)模收獲需求;全喂入干秧摘果和半喂入鮮秧摘果將并存并舉。
7.棉花收獲機(jī)械化技術(shù)
(1)棉花收獲技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
2016年,全國棉花播種面積5064.2萬畝比2015年減少630.83萬畝,下降11.1%,全國棉花總產(chǎn)量534.3萬噸,比2015年減產(chǎn)26.0萬噸,下降4.6%。全球大約有30%的棉花是由機(jī)器采摘,美國、澳大利亞、南美等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家機(jī)收率達(dá)100%;西班牙、保加利亞和希臘等中等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家的部分棉花也是由機(jī)械采摘;農(nóng)業(yè)欠發(fā)達(dá)國家阿根廷和巴西等機(jī)采棉技術(shù)也發(fā)展較快。而我國棉花機(jī)械化采摘因?yàn)槠鸩捷^晚,機(jī)型種類少,大型自走式棉花收獲機(jī)主要依靠進(jìn)口,成為制約整個棉花生產(chǎn)機(jī)械化水平的瓶頸問題。新疆維吾爾自治區(qū)生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)現(xiàn)有采棉機(jī)絕大多數(shù)從國外引進(jìn),并且以迪爾(JOHN DEER)公司、凱斯(CASE)公司的產(chǎn)品為主。目前,通過消化吸收自主研發(fā)的水平摘錠式采棉機(jī)也已經(jīng)在新疆維吾爾自治區(qū)石河子貴航公司和新疆缽施然農(nóng)業(yè)機(jī)械科技有限公司研制成功并在新疆維吾爾自治區(qū)地方與兵團(tuán)進(jìn)行了推廣應(yīng)用,性能已接近于進(jìn)口機(jī),價(jià)格為進(jìn)口機(jī)的55%左右。
國內(nèi)棉花機(jī)械化收獲主要在我國棉花生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū)的新疆展開,經(jīng)過近十余年的發(fā)展,新疆維吾爾自治區(qū)生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)棉花生產(chǎn)在新疆維吾爾自治區(qū)境內(nèi)和中國處于領(lǐng)先。2016年兵團(tuán)種植棉花800萬畝,擁有采棉機(jī)1820臺,機(jī)采棉面積約占應(yīng)收面積的75%~80%,基本上接近世界先進(jìn)國家。
棉花收獲機(jī)按照采棉部件不同可劃分為水平摘錠式采棉機(jī)(分次選收機(jī))、垂直摘錠式采棉機(jī)(分次選收機(jī))、刮板毛刷式采棉機(jī)(統(tǒng)收機(jī))和梳齒式采棉機(jī)(統(tǒng)收機(jī))。我國棉花機(jī)械化收獲研究起步晚,大型采棉機(jī)缺乏,機(jī)型種類少,新疆缽施然農(nóng)業(yè)機(jī)械科技有限公司生產(chǎn)的3行、5行、6行自走式摘錠采棉機(jī)是國內(nèi)采棉機(jī)領(lǐng)域的代表,但其在采棉效率、工作穩(wěn)定性、采摘后棉花質(zhì)量等級方面與國外產(chǎn)品還有一定差距;受國內(nèi)目前小田作業(yè)的影響,國內(nèi)涌現(xiàn)出多種多樣小型的半機(jī)械化采棉機(jī),可滿足小田塊種植收獲,但工作時(shí)需人工對準(zhǔn)、勞動強(qiáng)度大、效率低,缺乏基本的安全措施。
美國兩大采棉機(jī)制造企業(yè)(迪爾和凱斯)所生產(chǎn)的大型采棉機(jī),在傳統(tǒng)的箱式采棉機(jī)的基礎(chǔ)上,現(xiàn)均已推出具有“自打包”功能的新型采棉機(jī)。現(xiàn)已在新疆維吾爾自治區(qū)國營農(nóng)場棉區(qū)有部分示范應(yīng)用,并得到用戶的一致認(rèn)可和歡迎。
(2)棉花收獲技術(shù)主要科研成果
近兩年,國內(nèi)先期著手開展采棉機(jī)國產(chǎn)化工作的貴航集團(tuán)、新疆維吾爾自治區(qū)機(jī)械研究院股份公司,始終在嘗試將水平摘錠采棉部件國產(chǎn)化工作,但因材質(zhì)、加工、熱處理等技術(shù)的制約,目前其國產(chǎn)化工作尚未能大規(guī)模為植棉生產(chǎn)服務(wù)。同時(shí),由于國內(nèi)自走式摘錠采棉機(jī)采用的均為美國水平摘錠部件,而美方現(xiàn)已完全控制了全世界的水平摘錠部件企業(yè),其售價(jià)連年上漲,一般國內(nèi)企業(yè)用戶很難買得起,故目前仍無法組織該類采棉機(jī)的批量生產(chǎn)。
農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所針對我國三大棉區(qū)棉花的特點(diǎn),同步開展了指桿式、指刷式、刷輥式和軟摘錠式等多款輕型采棉機(jī)的研發(fā)工作,經(jīng)過多年技術(shù)沉淀,整體收獲技術(shù)性能也漸趨成熟;按照我國對發(fā)展高端智能農(nóng)機(jī)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的要求,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端智能采棉機(jī)成為當(dāng)務(wù)之急,2013年開始,重慶機(jī)電集團(tuán)不斷攻克采棉機(jī)關(guān)鍵技術(shù)難題,在采棉機(jī)采摘頭核心技術(shù)、工藝等方面實(shí)現(xiàn)突破。特別是采用的“桿式伸縮”脫棉技術(shù),可避免在棉花采摘前噴水,大大提高棉花品質(zhì),但經(jīng)過田間試驗(yàn),“落地花”較多,效果很不理想;貴航集團(tuán)生產(chǎn)的5行自走式摘錠采棉機(jī)是國內(nèi)采棉機(jī)領(lǐng)域的代表,但其在采棉效率、工作穩(wěn)定性、采摘后棉花質(zhì)量等級方面與國外產(chǎn)品還有一定差距;
(3)棉花收獲技術(shù)發(fā)展趨勢
①向6行和3行兩種工作幅寬機(jī)型方向發(fā)展;其中6行型機(jī)具適于棉田規(guī)模較大棉區(qū),而3行型機(jī)具適用于一般“適度規(guī)?!泵尢锩迏^(qū)。
②向自走式、高效化、輕簡化、智能化方向發(fā)展。
③采棉前預(yù)處理、采棉后籽棉處理、秸稈處理等配套技術(shù)與彩棉技術(shù)協(xié)同發(fā)展。
④靜液壓驅(qū)動、智能監(jiān)控、GPS等先進(jìn)技術(shù)逐漸應(yīng)用。
⑤向安全、舒適性方向發(fā)展。
8.甘蔗收獲機(jī)械化技術(shù)
(1)甘蔗收獲技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
甘蔗糖作為我國食糖生產(chǎn)與消費(fèi)的主要來源,占食糖總產(chǎn)量的90%以上。2015年,全國甘蔗種植面積2399.48萬畝,全國甘蔗產(chǎn)量1.17億噸,機(jī)械化收獲水平不足1%。機(jī)械化收獲水平低直接影響了我國蔗糖業(yè)在國際上的競爭力。近兩年,通過各方努力,促進(jìn)了業(yè)界對甘蔗收獲機(jī)械化制約因素的了解,政府、企業(yè)、研發(fā)機(jī)構(gòu)、各類甘蔗生產(chǎn)主體等有關(guān)各方逐步形成了共識,正在從不同層面、不同角度,系統(tǒng)謀劃、推進(jìn)甘蔗生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展。但是,甘蔗的機(jī)械化收獲面積依然很小,與期望仍有較大差距。2015/2016榨季,全國甘蔗機(jī)械化收獲面積大約只有17.6萬畝,機(jī)械化率大約是0.8%。其中,廣西機(jī)械化收獲面積大約是14.4萬畝,機(jī)械化率約1.29%,根據(jù)廣西農(nóng)機(jī)管理局發(fā)布的消息,廣西收獲機(jī)械在“雙高”基地的推廣應(yīng)用明顯加快,2015/2016榨季進(jìn)行機(jī)收作業(yè)和試驗(yàn)示范的聯(lián)合收獲機(jī)數(shù)量達(dá)394臺,增長25%;廣東機(jī)械化收獲面積大約是3萬畝,機(jī)械化率約2%;作為我國第二大甘蔗主產(chǎn)區(qū)的云南省機(jī)械化收獲面積大約只有0.2萬畝,機(jī)械化率僅為0.05%。
目前國內(nèi)整稈式和切段式兩大類甘蔗收獲機(jī)械并存,但是主要以后者為主。凱斯紐荷蘭、約翰迪爾紛紛在中國設(shè)廠生產(chǎn)甘蔗收獲機(jī)械。其中,凱斯紐荷蘭主要有8000型和4000型兩款機(jī)型投放中國市場;約翰迪爾在依據(jù)中國國情所研發(fā)CH330型甘蔗收割機(jī)基礎(chǔ)上,綜合其在國外成熟3520機(jī)型技術(shù),研發(fā)出CH570型大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī),并亮相2016柳州中國甘蔗機(jī)械化博覽會,吸引了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。此外,日本松元的小型履帶切段式甘蔗收割機(jī)在國內(nèi)市場獲得了一定程度的應(yīng)用,由于其重量輕、體積小且作業(yè)性能較好,比較適合丘陵坡地、小地塊作業(yè),得到了業(yè)界的認(rèn)可,但是其作業(yè)效率較低。
近年來,國內(nèi)陸續(xù)有新的研究單位加入甘蔗收割機(jī)研發(fā)領(lǐng)域,總量約為20家,主要為:廣西農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院、廣西大學(xué)、浙江大學(xué)、廣州科利亞、洛陽辰漢、中聯(lián)重機(jī)、廣西柳工農(nóng)機(jī)、貴州中首信、柳州翔越、湖北國拓、湖北神譽(yù)重工、泉州勁工、廣西建機(jī)等。2016年,共有8家企業(yè)生產(chǎn)的10個機(jī)型(整稈式和切段式各4種)進(jìn)入了農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼目錄;廣西農(nóng)機(jī)院的4GZQ-260型和4GZQ-180型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)通過了可靠性考核試驗(yàn);廣西農(nóng)機(jī)院的中型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的HNGDL-132型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)分別通過廣西和廣東新產(chǎn)品鑒定;洛陽辰漢的輪式小型切段式甘蔗收割機(jī)由于體積小、重量較輕、收獲系統(tǒng)配置獨(dú)特而得到了農(nóng)機(jī)管理部門和一部分用戶的認(rèn)可。
美國、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家早已實(shí)現(xiàn)了甘蔗生產(chǎn)的全程機(jī)械化,巴西、古巴甘蔗機(jī)械化收獲率也達(dá)80%以上,發(fā)達(dá)國家甘蔗收獲機(jī)械正朝著高效化、智能化方向發(fā)展。國外使用的甘蔗收獲機(jī)以大型切斷式聯(lián)合收割機(jī)為主,此類機(jī)型主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)具龐大、功率大、操作靈活,對倒伏或嚴(yán)重彎曲的甘蔗也可收獲;可一次性完成扶倒、切梢、收割、喂入、切段、清選等工序作業(yè),生產(chǎn)效率達(dá)17-38t/h,收割后的甘蔗被切成20-30cm段,要求在16h內(nèi)運(yùn)送入廠壓榨,以免切口面與空氣接觸時(shí)間過長,引起原料蔗品質(zhì)下降,糖分降低,影響出糖率。國外大型切斷式聯(lián)合收割機(jī)適應(yīng)大規(guī)模連片種植、地塊平整、行距140cm以上的蔗區(qū)使用。
(2)甘蔗收獲技術(shù)主要科研成果
近兩年甘蔗機(jī)械化收割技術(shù)研發(fā)隊(duì)伍不斷壯大,中聯(lián)、三一、中首信等非農(nóng)機(jī)大型重工企業(yè)均進(jìn)軍甘蔗收割機(jī)領(lǐng)域,推出了各自的機(jī)型;福田雷沃、洛陽一拖等國內(nèi)農(nóng)機(jī)巨頭也計(jì)劃或正在研發(fā)甘蔗收割機(jī)。目前國內(nèi)研發(fā)重點(diǎn)也轉(zhuǎn)向了切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī),對整稈式甘蔗收割機(jī)的研發(fā)僅有少數(shù)幾家,且主要是一些規(guī)模不大的中小企業(yè),總體上還沒有太大的突破。
國產(chǎn)甘蔗收割機(jī)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)生產(chǎn)裝備得到了提升完善,對自主研發(fā)的4GZQ-260型、4GZQ-180B(4GZQ-120B)型、4GZQ-120型等切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī),4GZZ-90型、LHFJ-4ZL1型等整桿式甘蔗收割機(jī)及適于丘陵地區(qū)的小型甘蔗收獲機(jī)陸續(xù)開展了多次試驗(yàn)示范,針對試驗(yàn)中存在的問題,對研發(fā)機(jī)型進(jìn)行了改進(jìn)完善,相關(guān)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。研發(fā)的甘蔗收獲技術(shù)對行業(yè)的發(fā)展起到了引領(lǐng)作用,甘蔗機(jī)械化收獲技術(shù)得到了快速推進(jìn),2015/2016榨季機(jī)械化收獲面積較上一榨季增長了約2倍。
(3)甘蔗收獲技術(shù)發(fā)展趨勢
①分段收獲和聯(lián)合將在相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)將多元化并存;在聯(lián)合收獲中,切斷式是主體發(fā)展方向,但整桿式仍有一定需求;割鋪、剝?nèi)~分段收獲技術(shù)在一定時(shí)期內(nèi)依然是小田塊、丘陵地帶適用的主體技術(shù)。
②總體技術(shù)向高效、高適應(yīng)性、自動化、操作舒適等方向發(fā)展。
9.甘薯收獲機(jī)械化技術(shù)
(1)甘薯收獲技術(shù)國內(nèi)外科技發(fā)展動態(tài)
2015年,全國甘薯種植面積約6473.43萬畝,全國甘薯產(chǎn)量約1.0664億噸,機(jī)械化收獲水平約12%,落后的機(jī)械化收獲水平直接影響了我國甘薯產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭力。我國甘薯各生產(chǎn)環(huán)節(jié)和區(qū)域發(fā)展不平衡,耕作、植保等環(huán)節(jié)機(jī)械化水平較高,播種、收獲等環(huán)節(jié)機(jī)械化水平較低;我國平原部分地區(qū)
聲明:農(nóng)機(jī)大全所有(圖文、音視頻)均由用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,版權(quán)歸原作者。若您的權(quán)利被侵害,請聯(lián)系 56325386@qq.com 刪除。
載注明出處:http://www.97661a.com/news/229690.html