農(nóng)機(jī)大全網(wǎng)（www.97661a.com）最新農(nóng)機(jī)信息：棉花打頂機(jī)帥氣登場，藍(lán)海市場潛力巨大，農(nóng)機(jī)新產(chǎn)品,二手農(nóng)機(jī),農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼目錄,農(nóng)機(jī)價格查詢,農(nóng)機(jī)報價大全，更多農(nóng)機(jī)資訊請查看：農(nóng)機(jī)資訊

　　棉花打頂機(jī)帥氣登場，藍(lán)海市場潛力巨大

資料圖

連日來，由農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所自行設(shè)計研發(fā)的3MD-4型棉花打頂機(jī)，正在山東省濱州市無棣縣進(jìn)行田間試驗。這款機(jī)器于2014年開始研制，經(jīng)多次改進(jìn)，至今已經(jīng)是第三次開展試驗測試了。根據(jù)目前的研發(fā)情況來看，該機(jī)型可同時實現(xiàn)4行棉花的精準(zhǔn)仿形打頂作業(yè)，打頂高度可有效控制在20—70毫米范圍內(nèi)，打頂合格率達(dá)到85%以上，作業(yè)效率為每小時8—10畝。

目前，棉花生產(chǎn)全程機(jī)械化的技術(shù)中，耕播已有較為完善成熟的機(jī)械，但棉花打頂機(jī)械作業(yè)是仍然存在、急需攻克的技術(shù)難題。棉花打頂是在棉花生產(chǎn)過程中去除棉花頂端、促進(jìn)棉株結(jié)鈴結(jié)桃、實現(xiàn)棉花豐產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。棉花打頂作業(yè)機(jī)械化水平低，已成為制約我國棉花產(chǎn)業(yè)全程機(jī)械化發(fā)展的瓶頸之一。

我國棉花打頂作業(yè)的現(xiàn)狀

與其他農(nóng)作物相比，棉花作物具有著高矮不一、行距密度不同的特點，這使得棉花打頂實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)存在著更高的難度。目前我國棉花打頂幾乎全部由人工進(jìn)行作業(yè)，存在著勞動強(qiáng)度大、勞動力需求大等問題。據(jù)了解，棉花人工打頂?shù)淖鳂I(yè)效率為一人一天可打頂2—3畝，而成本高達(dá)每平米0.5元左右。同時，低下的作業(yè)效率，還有可能造成大量棉花的生長狀況不一，耽誤棉花的生長時間，影響棉花整體產(chǎn)量。

我國目前擁有的棉花打頂機(jī)，在棉花打頂作業(yè)中存在著損傷率高、適用性差等問題。南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究員石磊稱，目前我國正在研制中的棉花打頂機(jī)通常采用兩種方法，第一種方法為使用單刀切割，即利用一個圓盤刀對棉花進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切割，第二種方法為甩繩切割，即利用一根高速旋轉(zhuǎn)的繩子進(jìn)行切割，“這兩種方法在作業(yè)中穩(wěn)定性很差，容易損壞棉花。”

正是由于我國現(xiàn)有的棉花打頂機(jī)存在著這樣那樣的問題，無法完全滿足棉花打頂作業(yè)的要求，所以目前我國的棉花打頂幾乎全部由人工進(jìn)行作業(yè)。

3MD-4型棉花打頂機(jī)研發(fā)歷程

據(jù)石磊介紹，3MD-4型棉花打頂機(jī)于2014年開始研制，去年，南京農(nóng)機(jī)化所的莖稈類收獲機(jī)械創(chuàng)新團(tuán)隊開發(fā)出了第一臺3MD-4型的原型機(jī)，并進(jìn)行了首次試驗，在試驗中，原型機(jī)的作業(yè)效率達(dá)到了每小時5-6畝，雖然這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工打頂?shù)淖鳂I(yè)效率，但試驗也暴露出了原型機(jī)打頂精度不夠、可靠性不足等問題。

通過對機(jī)器不斷地研發(fā)與改進(jìn)，今年7月，創(chuàng)新團(tuán)隊攜改進(jìn)后的3MD-4型棉花打頂機(jī)在山東濱州、聊城，河南安陽等多地開展了為期兩周的第二次田間試驗。創(chuàng)新團(tuán)隊針對不同品種、不同生長狀況的棉花，對棉花打頂機(jī)的響應(yīng)速度、切削量及控制算法等部分進(jìn)行了試驗研究。針對棉花機(jī)械打頂、人工打頂及化學(xué)打頂?shù)炔煌绞綄γ藁óa(chǎn)量的影響進(jìn)行了試驗。

“經(jīng)過兩周田間試驗獲得的數(shù)據(jù)來看，目前我們自主研發(fā)的3MD-4型棉花打頂機(jī)作業(yè)效率達(dá)到了每小時8—10畝，同時打頂精度和機(jī)器的可靠性也有了巨大的提升，”石磊說，截至目前，3MD-4型棉花打頂機(jī)的打頂高度可控制在20—70mm范圍內(nèi)，打頂合格率達(dá)到了85%以上，可適應(yīng)不同品種棉花的打頂作業(yè)，在保證打頂精度與機(jī)器可靠性的前提下，機(jī)械打頂?shù)淖鳂I(yè)效率已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人工打頂。

棉花打頂機(jī)技術(shù)的重大突破

棉花的切割，相較于其他農(nóng)作物更為麻煩，“不是隨便切一刀就行，棉花有一個切割的結(jié)構(gòu)范圍，需要在打頂位置下面的7公分左右進(jìn)行切割，切太多了會損傷棉花，切得太少又會導(dǎo)致切不掉。”石磊說。

南京農(nóng)機(jī)化所的創(chuàng)新團(tuán)隊為3MD-4型棉花打頂機(jī)安裝了高精度超聲波傳感器與光柵檢測傳感器，同時使用了南京農(nóng)機(jī)化所自主研發(fā)的智能控制器，并結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計的快速響應(yīng)伺服驅(qū)動系統(tǒng)，將這些技術(shù)集中起來，使得3MD-4型棉花打頂機(jī)可以利用智能控制探測棉花的高度，機(jī)身刀具切割的方向可以移動，并能根據(jù)棉花頭的高度進(jìn)行仿形。

3MD-4型棉花打頂機(jī)的研發(fā)突破了兩個難點：切割和仿形。在切割方面，創(chuàng)新團(tuán)隊對切割刀具進(jìn)行了創(chuàng)新，摒棄了過去常用的單刀切割和甩繩切割兩種方式，首次應(yīng)用了雙圓盤刀切削系統(tǒng)。在仿形方面，創(chuàng)新團(tuán)隊在機(jī)器上應(yīng)用了高精度超聲波傳感器與光柵檢測傳感器，同時優(yōu)化了機(jī)器的響應(yīng)速度，通過編輯程序，控制算法提升了機(jī)器智能系統(tǒng)的完成度，值得一提的是，與現(xiàn)有機(jī)械仿形技術(shù)不同的是，現(xiàn)有機(jī)械是通過調(diào)整作業(yè)機(jī)器的高低來實現(xiàn)仿形作業(yè)，而3MD-4型棉花打頂機(jī)是通過直接調(diào)整刀具的高低來實現(xiàn)仿形作業(yè)的。

石磊表示，棉花打頂機(jī)的研發(fā)是否成功，主要取決于能否降低機(jī)械作業(yè)的漏切率和棉花損傷率，“棉花的產(chǎn)量是最重要的，與人工打頂相比，如果機(jī)械打頂結(jié)束后，棉花的產(chǎn)量不低于人工打頂后的棉花產(chǎn)量，那就算是成功了?！?/p>

據(jù)石磊介紹，本周正在山東省濱州市無棣縣進(jìn)行的第三次田間試驗是根據(jù)7月的試驗結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)的機(jī)型，主要針對棉花打頂機(jī)的速度匹配，目的是為了優(yōu)化機(jī)器的行駛速度，自動調(diào)節(jié)功能與打頂切削的響應(yīng)速度，這使得駕駛員不再需要非常謹(jǐn)慎地控制作業(yè)中機(jī)器的行駛速度，從而簡化作業(yè)操作，進(jìn)一步提高棉花打頂?shù)臏?zhǔn)確性與適應(yīng)性。本次試驗將為3MD-4型棉花打頂機(jī)的后續(xù)改進(jìn)提供關(guān)鍵性的參數(shù)。

科研成果即將落地

據(jù)悉，目前泰州常發(fā)農(nóng)業(yè)裝備有限公司已經(jīng)與農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所就3MD-4型棉花打頂機(jī)達(dá)成了合作，泰州常發(fā)農(nóng)業(yè)裝備有限公司主要負(fù)責(zé)這款棉花打頂機(jī)的制造，“我們會根據(jù)近期的實驗情況進(jìn)行分析，如果最終結(jié)果顯示機(jī)械打頂后棉花產(chǎn)量不比人工打頂棉花產(chǎn)量低的話，今年就會在改進(jìn)的基礎(chǔ)上小批量生產(chǎn)并投放市場。”石磊表示，一項新技術(shù)的研制開發(fā)一般需要3-5年的時間，研究所只是提供最基礎(chǔ)的設(shè)計與技術(shù)原理，如果產(chǎn)品大面積投入市場，還需要想辦法降低成本、完善設(shè)計，“當(dāng)然，這就需要研究所與企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行了?！?/p>

泰州常發(fā)農(nóng)業(yè)裝備有限公司的負(fù)責(zé)人周主任稱，企業(yè)與科研所合作，看重的是先進(jìn)的技術(shù)，“據(jù)我們了解，目前國內(nèi)還沒有能夠?qū)崿F(xiàn)棉花機(jī)械化打頂?shù)霓r(nóng)業(yè)裝備?！碑?dāng)談到3MD-4型棉花打頂機(jī)的市場前景時，周主任說，“全國棉花產(chǎn)區(qū)巨大，新型棉花打頂機(jī)的市場需求應(yīng)該也很大，我們對這款機(jī)器的市場前景非常看好！”