收割機械

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收割機械(Harvesting Machinery)

目錄

什麼是收割機械[1]

  收割機械是指在收穫過程中同時開始完成幾項作業(如收割和脫粒)的收割機械。

收割機械的案例分析

案例一:油萊機械耕作、收穫相適應的高產栽培技術[2]

  1.油菜機械收割的主要影響因素

  在油菜生產上,由於栽培方式和生產技術質量的原因,造成油菜不利於機械收割的生長狀況。一是油菜莖桿太粗壯,機械收割很吃力。二是油菜生長髮育不平衡,不利於掌握最佳收割時期。三是油菜倒伏嚴重,影響機械收割質量。另外,有的農戶油菜播種太遲或是對油菜生產疏於管理,使油菜生長太差,產量不高,以至於機械收穫不合算而放棄使用機械收割。

  2.油菜機械收割配套的栽培技術

  ①選用適應性強的品種和高質量的種子

  規模生產對油菜品種也有相應的要求。一是具有更強的抗倒和抗病能力;二是屬半冬性中熟或是中熟偏早類型雙低類型;三是分枝部位適中,主軸角果多。在選好品種的基礎上,還應選購發芽率高、純度高的種子,這是確保整田油菜出苗整齊、生長平衡、成熟一致的基礎。

  ②提高大田直播的播種質量

  由於稻油兩熟前後作物季節矛盾不大,可以實行一季稻收穫後先翻耕整田再播種油菜的方式,也可逐步試行油菜板田直播油菜。稻稻油三熟制茬口間季節矛盾較突出,主要實行板田直播。這2種方式都要求嚴把質量關。一是搶墒播種。旱情嚴重時則需灌水落乾後再播種或耕整後播種。二是播後覆蓋。主要利用機械開溝撒土覆蓋廂面,底肥在翻耕前撒施或板田播種時撒施,有火土糞則播種後撒施。三是提高種植密度。播種方式採用撒播比較適於機械收割。有播種機械的則可實行機械播種。要確保播種質量,播種密度均勻。

  ③切實搞好油菜田間管理

  直播油菜田的雜草危害比較嚴重,尤其是板田直播油菜的草害更為嚴重。大面積種植採用化學除草,一般除草2次。油菜種植密度大,後期對雜草生長有一定抑制,但前期也必須除草1次。第1次除草劑藥效期過後即進行第2次施用。抓好水肥管理,秋防乾旱,春防漬澇,三葉期間苗,四葉期定苗,定苗後施尿素112.5kg/hm2、氯化鉀75kg/hm2提苗。冬前再重施1次臘肥。開春後看苗追1次薹肥。註意防治病蟲害。

  ④適時機械收穫

  目前油菜機械收穫方式主要有2種,一是分段收穫。即先人工或機械割倒鋪放,晾曬後再用聯合收割機檢拾脫粒。二是聯合收割,即用聯合機在田間一次性完成收割、脫粒、清選、籽粒收集、裝袋等工序。與前者相比較,後者不僅可大幅度提高勞動生產率,減輕勞動強度,降低收割損失,而且還可以縮短收穫時間,有利於下茬作物耕種,為目前使用的主要收割方式。因為機械聯合收割使油菜籽收穫後失去後熟的過程,所以要特別註意選擇最佳收穫時間。收回的油菜籽要及時攤曬,妥善收藏,以防止霉爛變質。

案例二:甘蔗收割機械的發展[3]

  1.甘蔗收割機械的發展甘蔗收割機械的發展簡史

  ①甘蔗收割機械的初級階段

  早在公元前4世紀,我國就有種植甘蔗及甘蔗製糖的歷史。到19世紀80年代,開始甘蔗收割機械的研製,1890年John Rowland設計製造了世界上第一臺甘蔗收割機。19世紀90年代到20世紀初甘蔗收割機械主要用馬匹作動力,機械作業效率僅是人工操作工效的2~3倍,割後處理全手工作業。

  ②以拖拉機為動力的階段

  拖拉機的出現推動了甘蔗收割機械的發展。1928年Cliff Rowland設計製造了以拖拉機為動力的整桿式收割機,1932年研製了世界上第一臺切段式收割機。20世紀40—50年代,收割機充分利用拖拉機動力,基本上結束了以馬匹作為動力的歷史。

  ③甘蔗收割機械的縱深發展階段

  20世紀40~70年代割後處理技術有了很大發展,Rayventon設計的收割機是60年代的成功之作。1963年,T硪兄弟將螺旋技術應用於甘蔗收割機,設計了同時適用於直立與倒伏的甘蔗收割機械,成為甘蔗收穫技術發展史上的里程碑。70年代後期,切段式收割機得到了很大的發展。同時,在不同的地區,整桿式收割機也得到了進一步的發展。現在的收割機不僅適用於直立或倒伏的甘蔗收穫,也適用於焚燒的或青桿甘蔗收穫。

  2.甘蔗收割機械的發展甘蔗收割機械的發展現狀

  甘蔗收穫機械主要有2種型式:一種為切段式甘蔗聯合收割機,一種為整桿式甘蔗收割機(配套剝葉機)。

  ①切斷式甘蔗聯合收割機

  大型切段式甘蔗聯合收割機具有功率大、作業效率高、功能齊全、自動化程度高、含雜率低等特點,是全程機械化生產中成熟、穩定的收穫機具,在作業過程中一次性完成扶倒、切梢、收割、切段、清選、裝載、蔗葉切碎還田等工序。加上與收割機作業配套使用的運輸車、加油車、維修車等,從而實現了甘蔗收穫環節的全程機械化。切段式甘蔗收割機適應性強、清潔度高、便於裝載和運輸

  a.國外切斷式甘蔗聯合收割機的發展現狀

  世界上發達的產糖國家,甘蔗連片種植面積大、田園平整,便於機械化作業,甘蔗收穫機械化水平高,大型切段式甘蔗聯合收割機得到了廣泛應用。如巴西已有80%的甘蔗生產實現了機械化收割,古巴也達到了72%。大型甘蔗聯合收割機的代錶廠商和機型有:英國SERRANA公司、巴西SAHTAL公司、澳大利亞TOFT系列等。這些機型的24小時生產率達到了400—900噸。小型甘蔗聯合收割機代表機型有日本久保田公司生產的UT-70K型、松元機工株式會社生產的MCH—15型等。這些機型功率較小,每小時生產率為3噸。

  b.國內切斷式甘蔗聯合收割機的發展現狀

  國內的切斷式甘蔗聯合收割機大都是仿照國外大型甘蔗聯合收割機改進而成。可一次性完成:切梢、扶倒、切割、喂入、切段、輸送、清選、裝載等工序。該類機型代表是廣西農機研究所研製的4GZ—140型自走切段式甘蔗收割機,生產率高達25噸,小時,含雜率和損失率分別控制在10%和7%之內,宿根破頭率在20%之內。由於切段原料蔗不受糖廠歡迎,該類機型沒有得到推廣應用。

  ②整桿式甘蔗收割機

  整桿式甘蔗收割機(分段式甘蔗收穫機械)機型較小,僅實現甘蔗的割倒、鋪放等工序,然後利用配套的剝葉機進行切梢、剝葉,經人工集堆後,機械裝載,再用運輸車運到糖廠,適於丘陵地區小塊蔗田作業,具有以手扶拖拉機底盤為動力和行走裝置,安裝有地面仿形裝置,割台可調程度高等特點。

  a.國外整桿式甘蔗收割機的發展現狀

  國外整桿式甘蔗收割機的代表機型有日本文明農機株式會社生產的NB—11型小型甘蔗收割機(割鋪機)和HC—50型履帶自走切斷式甘蔗聯合收割機。前者操作技術較低,價格較便宜,普遍使用於以家庭為單位的農戶。後一種甘蔗收割機尾部配有特殊的袋式收集裝置,易於在島嶼或小塊土地上作業。行走系統採用液壓驅動,工作系統以液壓驅動為主液壓與機械相結合。與澳大利亞現行的全液壓驅動甘蔗收割機械相比,在收割技術和整機工作的可靠性上還存在著一定的差距。剝葉機有久保田公司生產的BMC—250型剝葉機等,技術上較成熟和完善。

  b.國內整桿式甘蔗收割機的發展現狀

  目前,國內整桿式甘蔗收穫機仍處於研發階段。從割台形式看,主要有卧式整桿式甘蔗收割機(Horizontal Whole Stalkcane Hanester)和立式整桿式甘蔗收割機(Uprigllt Whole Stalkcane Hanvester)兩種形式。從收割機的懸掛形式看,主要有側掛式、腹掛式和背負式三種形式。從收穫方式看分為聯合式整桿甘蔗收割機和分段式整桿收割機。

  整桿式甘蔗收割機的收穫方式為整桿青採式,有兩種主要型式:一種為收割與剝葉聯合式,另一種為收割與剝葉分段式。聯合式整桿甘蔗收割機可一次性完成:切梢、扶倒、切割、輸送、清選、剝葉等工序。這類代表機型有廣西農機研究所研製的以中馬力輪式拖拉機作底盤的KALTOR—80型甘蔗聯合收割機。分段式整桿收割機可一次性完成扶倒、切割輸送、鋪放(或打捆)等工序。配上剝葉機和運輸車,就可實現甘蔗收穫分段式機械化作業。這類機型有自走底盤式、側掛大中馬力輪式拖拉機式和利用手扶拖拉機底盤式等型式,代表機型有廣東農機所研製的4GZ—35型側掛式甘蔗收割機。

  3.我國甘蔗收割機發展存在的問題

  雖然國內開發了不少機型,但是適合生產實際應用的成熟、穩定機型基本上還沒有,現有機型主要存在以下問題。

  對於切斷式甘蔗聯合收割機,由於甘蔗切段後,必須在16小時內開榨,否則糖分下降,影響出糖率,而目前糖廠的生產模式不能保證及時開榨,切段式聯合收割機採收的切段蔗不符合糖廠要求;由於採用輪式拖拉機作底盤,需要對拖拉機作較大改動;由於機型大,轉彎半徑也大,目前蔗區預留空地不能滿足作業要求;割台可調性差,造成割茬不齊、破頭率高;切梢裝置調整不便,對生長高度不齊的甘蔗難以控制到合理的切梢長度;整機各部件的可靠性還有待提高等。

  我國研製的整桿式甘蔗收割機,機架剛性設計得不夠,無法適應高強度的作業;砍好的蔗桿砍斷處有不少被撕裂分叉的現象,造成糖份流失,影響出糖率,故刀盤型式、刀片結構、旋轉線速度等參數須進一步論證修改;功能單一,只砍蔗頭,無配套剝葉、切稍裝置;機器總體性能不理想,對於倒伏或彎曲的甘蔗扶正收割效果差,對行收割較困難,增加了操作者的勞動強度,降低了工作效率,總體性能有待全面提高。

  我國甘蔗收割機械與國外發達國家的差距還很大,主要體現在:適應性方面,由於我國甘蔗種植區域以丘陵地區為主,地形複雜,多是小塊蔗田,我國研製出的甘蔗收割機不能很好的適應實際情況,不像發達國家的甘蔗連片種植、地形平坦面積大,適合大規模的機械化作業;由於甘蔗收割機價格偏高,政策和財政扶持的力度不大,蔗農購買力有限,其應用推廣受到了較大的限制;在技術含量方面,我國研製的甘蔗收穫機械存在工作效率低、含雜率較高、損耗大、功能不齊全、自動化程度不高等缺點。

  4.我國甘蔗收割機發展的對策

  切斷式甘蔗收割機對嚴重倒伏的甘蔗收割效果要比整桿式收割機要好,對於氣候溫暖,不需要蔗葉進行保溫、保水、保肥,地塊較大,甘蔗倒伏嚴重的地區非常適用。隨著我國經濟體制的發展,割後甘蔗16小時進糖廠也成為可能。所以,切段式甘蔗收割機在這些地區值得推廣。

  整桿式甘蔗收割機存在不能收割嚴重倒伏甘蔗的缺點,但是在甘蔗倒伏不嚴重,氣候乾燥,需要蔗葉進行保溫、保水、保肥,地塊較大,而且甘蔗到糖廠所需時間較長的地區具有優越性的。此外,整桿式甘蔗收割機工作效率比較高,所以應在技術上進一步完善。

  對於我國蔗農來說,小型輕便的收穫機械是最為實用的。就目前來看,按工序分類的專用小型機械最受歡迎。所以,在研製大型的甘蔗收穫機械的同時,應該側重於研究小型的甘蔗收割機械繫統,這種系統可以由一些簡便的收割機,小型自走式甘蔗剝葉機和一些配套的裝運裝置組成。農民可以根據自己需要選擇不同的機器。對於甘蔗收穫技術的研究不能局限於單機開發而應考慮甘蔗收穫機器系統對於種植、運輸、割後處理等收穫全過程的合理性來發展適合我國國情的甘蔗田間收割裝載及運輸的機械。

參考文獻

  1. 莫鎖龍,錢俊,朱冰,張躍軍,錢洋.金壇市農業機械結構調查與農機尾氣排放污染分析[J].農業裝備技術,2009,(第3期).
  2. 馬成英.淺談油萊機械耕作、收穫相適應的高產栽培技術[J].商情,2013,(第18期).
  3. 呂勇,楊堅,喬艷輝.甘蔗收割機械的發展概述[J].南方農機,2006,(第5期).
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