收割机械

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收割机械(Harvesting Machinery)

目录

什么是收割机械[1]

  收割机械是指在收获过程中同时开始完成几项作业(如收割和脱粒)的收割机械。

收割机械的案例分析

案例一:油莱机械耕作、收获相适应的高产栽培技术[2]

  1.油菜机械收割的主要影响因素

  在油菜生产上,由于栽培方式和生产技术质量的原因,造成油菜不利于机械收割的生长状况。一是油菜茎杆太粗壮,机械收割很吃力。二是油菜生长发育不平衡,不利于掌握最佳收割时期。三是油菜倒伏严重,影响机械收割质量。另外,有的农户油菜播种太迟或是对油菜生产疏于管理,使油菜生长太差,产量不高,以至于机械收获不合算而放弃使用机械收割。

  2.油菜机械收割配套的栽培技术

  ①选用适应性强的品种和高质量的种子

  规模生产对油菜品种也有相应的要求。一是具有更强的抗倒和抗病能力;二是属半冬性中熟或是中熟偏早类型双低类型;三是分枝部位适中,主轴角果多。在选好品种的基础上,还应选购发芽率高、纯度高的种子,这是确保整田油菜出苗整齐、生长平衡、成熟一致的基础。

  ②提高大田直播的播种质量

  由于稻油两熟前后作物季节矛盾不大,可以实行一季稻收获后先翻耕整田再播种油菜的方式,也可逐步试行油菜板田直播油菜。稻稻油三熟制茬口间季节矛盾较突出,主要实行板田直播。这2种方式都要求严把质量关。一是抢墒播种。旱情严重时则需灌水落干后再播种或耕整后播种。二是播后覆盖。主要利用机械开沟撒土覆盖厢面,底肥在翻耕前撒施或板田播种时撒施,有火土粪则播种后撒施。三是提高种植密度。播种方式采用撒播比较适于机械收割。有播种机械的则可实行机械播种。要确保播种质量,播种密度均匀。

  ③切实搞好油菜田间管理

  直播油菜田的杂草危害比较严重,尤其是板田直播油菜的草害更为严重。大面积种植采用化学除草,一般除草2次。油菜种植密度大,后期对杂草生长有一定抑制,但前期也必须除草1次。第1次除草剂药效期过后即进行第2次施用。抓好水肥管理,秋防干旱,春防渍涝,三叶期间苗,四叶期定苗,定苗后施尿素112.5kg/hm2、氯化钾75kg/hm2提苗。冬前再重施1次腊肥。开春后看苗追1次薹肥。注意防治病虫害。

  ④适时机械收获

  目前油菜机械收获方式主要有2种,一是分段收获。即先人工或机械割倒铺放,晾晒后再用联合收割机检拾脱粒。二是联合收割,即用联合机在田间一次性完成收割、脱粒、清选、籽粒收集、装袋等工序。与前者相比较,后者不仅可大幅度提高劳动生产率,减轻劳动强度,降低收割损失,而且还可以缩短收获时间,有利于下茬作物耕种,为目前使用的主要收割方式。因为机械联合收割使油菜籽收获后失去后熟的过程,所以要特别注意选择最佳收获时间。收回的油菜籽要及时摊晒,妥善收藏,以防止霉烂变质。

案例二:甘蔗收割机械的发展[3]

  1.甘蔗收割机械的发展甘蔗收割机械的发展简史

  ①甘蔗收割机械的初级阶段

  早在公元前4世纪,我国就有种植甘蔗及甘蔗制糖的历史。到19世纪80年代,开始甘蔗收割机械的研制,1890年John Rowland设计制造了世界上第一台甘蔗收割机。19世纪90年代到20世纪初甘蔗收割机械主要用马匹作动力,机械作业效率仅是人工操作工效的2~3倍,割后处理全手工作业。

  ②以拖拉机为动力的阶段

  拖拉机的出现推动了甘蔗收割机械的发展。1928年Cliff Rowland设计制造了以拖拉机为动力的整杆式收割机,1932年研制了世界上第一台切段式收割机。20世纪40—50年代,收割机充分利用拖拉机动力,基本上结束了以马匹作为动力的历史。

  ③甘蔗收割机械的纵深发展阶段

  20世纪40~70年代割后处理技术有了很大发展,Rayventon设计的收割机是60年代的成功之作。1963年,T硪兄弟将螺旋技术应用于甘蔗收割机,设计了同时适用于直立与倒伏的甘蔗收割机械,成为甘蔗收获技术发展史上的里程碑。70年代后期,切段式收割机得到了很大的发展。同时,在不同的地区,整杆式收割机也得到了进一步的发展。现在的收割机不仅适用于直立或倒伏的甘蔗收获,也适用于焚烧的或青杆甘蔗收获。

  2.甘蔗收割机械的发展甘蔗收割机械的发展现状

  甘蔗收获机械主要有2种型式:一种为切段式甘蔗联合收割机,一种为整杆式甘蔗收割机(配套剥叶机)。

  ①切断式甘蔗联合收割机

  大型切段式甘蔗联合收割机具有功率大、作业效率高、功能齐全、自动化程度高、含杂率低等特点,是全程机械化生产中成熟、稳定的收获机具,在作业过程中一次性完成扶倒、切梢、收割、切段、清选、装载、蔗叶切碎还田等工序。加上与收割机作业配套使用的运输车、加油车、维修车等,从而实现了甘蔗收获环节的全程机械化。切段式甘蔗收割机适应性强、清洁度高、便于装载和运输

  a.国外切断式甘蔗联合收割机的发展现状

  世界上发达的产糖国家,甘蔗连片种植面积大、田园平整,便于机械化作业,甘蔗收获机械化水平高,大型切段式甘蔗联合收割机得到了广泛应用。如巴西已有80%的甘蔗生产实现了机械化收割,古巴也达到了72%。大型甘蔗联合收割机的代表厂商和机型有:英国SERRANA公司、巴西SAHTAL公司、澳大利亚TOFT系列等。这些机型的24小时生产率达到了400—900吨。小型甘蔗联合收割机代表机型有日本久保田公司生产的UT-70K型、松元机工株式会社生产的MCH—15型等。这些机型功率较小,每小时生产率为3吨。

  b.国内切断式甘蔗联合收割机的发展现状

  国内的切断式甘蔗联合收割机大都是仿照国外大型甘蔗联合收割机改进而成。可一次性完成:切梢、扶倒、切割、喂入、切段、输送、清选、装载等工序。该类机型代表是广西农机研究所研制的4GZ—140型自走切段式甘蔗收割机,生产率高达25吨,小时,含杂率和损失率分别控制在10%和7%之内,宿根破头率在20%之内。由于切段原料蔗不受糖厂欢迎,该类机型没有得到推广应用。

  ②整杆式甘蔗收割机

  整杆式甘蔗收割机(分段式甘蔗收获机械)机型较小,仅实现甘蔗的割倒、铺放等工序,然后利用配套的剥叶机进行切梢、剥叶,经人工集堆后,机械装载,再用运输车运到糖厂,适于丘陵地区小块蔗田作业,具有以手扶拖拉机底盘为动力和行走装置,安装有地面仿形装置,割台可调程度高等特点。

  a.国外整杆式甘蔗收割机的发展现状

  国外整杆式甘蔗收割机的代表机型有日本文明农机株式会社生产的NB—11型小型甘蔗收割机(割铺机)和HC—50型履带自走切断式甘蔗联合收割机。前者操作技术较低,价格较便宜,普遍使用于以家庭为单位的农户。后一种甘蔗收割机尾部配有特殊的袋式收集装置,易于在岛屿或小块土地上作业。行走系统采用液压驱动,工作系统以液压驱动为主液压与机械相结合。与澳大利亚现行的全液压驱动甘蔗收割机械相比,在收割技术和整机工作的可靠性上还存在着一定的差距。剥叶机有久保田公司生产的BMC—250型剥叶机等,技术上较成熟和完善。

  b.国内整杆式甘蔗收割机的发展现状

  目前,国内整杆式甘蔗收获机仍处于研发阶段。从割台形式看,主要有卧式整杆式甘蔗收割机(Horizontal Whole Stalkcane Hanester)和立式整杆式甘蔗收割机(Uprigllt Whole Stalkcane Hanvester)两种形式。从收割机的悬挂形式看,主要有侧挂式、腹挂式和背负式三种形式。从收获方式看分为联合式整杆甘蔗收割机和分段式整杆收割机。

  整杆式甘蔗收割机的收获方式为整杆青采式,有两种主要型式:一种为收割与剥叶联合式,另一种为收割与剥叶分段式。联合式整杆甘蔗收割机可一次性完成:切梢、扶倒、切割、输送、清选、剥叶等工序。这类代表机型有广西农机研究所研制的以中马力轮式拖拉机作底盘的KALTOR—80型甘蔗联合收割机。分段式整杆收割机可一次性完成扶倒、切割输送、铺放(或打捆)等工序。配上剥叶机和运输车,就可实现甘蔗收获分段式机械化作业。这类机型有自走底盘式、侧挂大中马力轮式拖拉机式和利用手扶拖拉机底盘式等型式,代表机型有广东农机所研制的4GZ—35型侧挂式甘蔗收割机。

  3.我国甘蔗收割机发展存在的问题

  虽然国内开发了不少机型,但是适合生产实际应用的成熟、稳定机型基本上还没有,现有机型主要存在以下问题。

  对于切断式甘蔗联合收割机,由于甘蔗切段后,必须在16小时内开榨,否则糖分下降,影响出糖率,而目前糖厂的生产模式不能保证及时开榨,切段式联合收割机采收的切段蔗不符合糖厂要求;由于采用轮式拖拉机作底盘,需要对拖拉机作较大改动;由于机型大,转弯半径也大,目前蔗区预留空地不能满足作业要求;割台可调性差,造成割茬不齐、破头率高;切梢装置调整不便,对生长高度不齐的甘蔗难以控制到合理的切梢长度;整机各部件的可靠性还有待提高等。

  我国研制的整杆式甘蔗收割机,机架刚性设计得不够,无法适应高强度的作业;砍好的蔗杆砍断处有不少被撕裂分叉的现象,造成糖份流失,影响出糖率,故刀盘型式、刀片结构、旋转线速度等参数须进一步论证修改;功能单一,只砍蔗头,无配套剥叶、切稍装置;机器总体性能不理想,对于倒伏或弯曲的甘蔗扶正收割效果差,对行收割较困难,增加了操作者的劳动强度,降低了工作效率,总体性能有待全面提高。

  我国甘蔗收割机械与国外发达国家的差距还很大,主要体现在:适应性方面,由于我国甘蔗种植区域以丘陵地区为主,地形复杂,多是小块蔗田,我国研制出的甘蔗收割机不能很好的适应实际情况,不像发达国家的甘蔗连片种植、地形平坦面积大,适合大规模的机械化作业;由于甘蔗收割机价格偏高,政策和财政扶持的力度不大,蔗农购买力有限,其应用推广受到了较大的限制;在技术含量方面,我国研制的甘蔗收获机械存在工作效率低、含杂率较高、损耗大、功能不齐全、自动化程度不高等缺点。

  4.我国甘蔗收割机发展的对策

  切断式甘蔗收割机对严重倒伏的甘蔗收割效果要比整杆式收割机要好,对于气候温暖,不需要蔗叶进行保温、保水、保肥,地块较大,甘蔗倒伏严重的地区非常适用。随着我国经济体制的发展,割后甘蔗16小时进糖厂也成为可能。所以,切段式甘蔗收割机在这些地区值得推广。

  整杆式甘蔗收割机存在不能收割严重倒伏甘蔗的缺点,但是在甘蔗倒伏不严重,气候干燥,需要蔗叶进行保温、保水、保肥,地块较大,而且甘蔗到糖厂所需时间较长的地区具有优越性的。此外,整杆式甘蔗收割机工作效率比较高,所以应在技术上进一步完善。

  对于我国蔗农来说,小型轻便的收获机械是最为实用的。就目前来看,按工序分类的专用小型机械最受欢迎。所以,在研制大型的甘蔗收获机械的同时,应该侧重于研究小型的甘蔗收割机械系统,这种系统可以由一些简便的收割机,小型自走式甘蔗剥叶机和一些配套的装运装置组成。农民可以根据自己需要选择不同的机器。对于甘蔗收获技术的研究不能局限于单机开发而应考虑甘蔗收获机器系统对于种植、运输、割后处理等收获全过程的合理性来发展适合我国国情的甘蔗田间收割装载及运输的机械。

参考文献

  1. 莫锁龙,钱俊,朱冰,张跃军,钱洋.金坛市农业机械结构调查与农机尾气排放污染分析[J].农业装备技术,2009,(第3期).
  2. 马成英.浅谈油莱机械耕作、收获相适应的高产栽培技术[J].商情,2013,(第18期).
  3. 吕勇,杨坚,乔艳辉.甘蔗收割机械的发展概述[J].南方农机,2006,(第5期).
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