橫喂式雙向自動苧麻三脫機的研制

咸寧市農業科學院農機研究所 饒正良

苧麻是我國傳統特色經濟作物，咸寧是久負盛名的苧麻之鄉，為破解制約苧麻產業發展的收獲加工難題，咸寧市農機研究所開展了雙向自動苧麻三脫機的研制，2008年獲國家專利，2014年通過成果鑒定，現將本機的研制工作總結如下：

1 任務來源與研究目的

1.1 任務來源

2005年咸寧市農機研究所向湖北省科技廳申報了“苧麻收獲加工機械—苧麻三脫機的研制”湖北省科技攻關計劃，湖北省科技廳將鄂州天技苧麻研究所申報的“微生物機械脫膠生產工藝與設備研究”合并，以鄂科技發計（2006）32號文《關于下達2006～2007年湖北省科技攻關計劃的通知》，下達了“苧麻三脫機及微生物機械脫膠生產工藝與設備研究”任務。

1.2 研究目的

苧麻三脫機的研究目的是研制出一種一次性脫去麻骨、表皮和部分膠質的苧麻纖維加工新工藝和三脫新設備，解決現行的剝麻器具和動力機械、勞動強度大、工作效率低、安全性能差、加工原麻質量差、纏麻鼠尾嚴重等問題，提高苧麻收獲加工機械化水平，降低收獲成本，增加種麻效益，從而破解制約苧麻產業發展的“瓶頸”，為苧麻產業的發展提供科技支撐。

2 研制過程與主要內容

2.1 前期研究

根據市場需要，2003年起咸寧市農機研究所把苧麻收獲加工機械的研制作為科技創新的重點，并確立了實現苧麻生產（包括綜合利用）機械化，促進苧麻產業化，創建全省乃至全國苧麻機械研發中心，生產基地和示范基地的戰略目標，組建了技術專班全力攻關。克服重重困難，突破道道難關，至2005年取得了1種產品（6TM20型兩用脫麻機通過推廣鑒定列入國家支持和湖北省購補目錄）、2種機型（反拉式和直喂式）、3項專利（苧麻三脫機、兩用脫麻機、A型苧麻三脫機）的初步成果，為本課題的立項和實施打下良好基礎。

2.2 申報立項

在取得上述成果的基礎上，2005年9月在咸寧市科技局的指導下，向湖北省科技廳申報了研制苧麻三脫機的科技攻關計劃，經過申報、論證、審查、簽訂任務書等環節，2006年4月18日以鄂科技發計（2006）32號文正式下達，項目編號為2006AA201B31。

2.3 方案論證

按照湖北省科技攻關計劃任務書的要求認真組織實施。2006年進行了技術方案的設計論證和關鍵零部件的設計試驗，在此基礎上繪制了機構運動簡圖、總體結構示意圖、液壓控制回路圖和電路圖。

為了集思廣益，尋求智力支持，在研究、設計、試制、試驗過程中，我們多次深入苧麻產區了解苧麻生產和麻農對麻機的需求情況，多次舉辦由課題組人員、有關部門、麻農、院校專家學者參加的苧麻機械技術論證會和研討會，保證了攻關計劃的順利實施和技術先進適用。

2.4 樣機設計與試制

方案經反復論證后，2007年1月28日正式實施，至6月初完成了樣機圖紙設計審查、原材料選購、試制、外購外協、組裝調試等一系列工作。設計樣機圖紙83張，樣機零部件總種數243種，總件數1 411件，專用零件168種，278件，標準通用件75種，1 133件。標準通用件占總種數的30.9%，總件數的80.3%。

2.5 試驗試用與改進完善

樣機試制成功后，對樣機的性能進行反復的試驗、試用與示范，并對試驗試用暴露的問題進行了改進完善，一是針對機械手漏抓的問題，增設麻稈和纖維托收機構—輔助機械手，在麻稈或纖維手抓麻時安裝在喂麻槽底部的輔助機械手將麻稈或纖維托起收攏以便抓握；二是針對麻束在撥送過程中傾斜，基部未撥入槽底的問題，將設置在麻稈托收機構后面撥送麻稈基部的集束撥指鏈，移到托收機構的前面，使麻稈基部能平行撥到喂麻槽，置于麻稈托收機構上，便于托起收攏，機械手抓著；三是針對麻稈撥入喂麻槽后散亂的問題，加設麻稈限位壓桿，便于機械手抓麻。

2.6 申請驗收與鑒定

2007年經初步試驗證明技術方案先進適用可行，技術性能指標達到了設計要求，并完成了圖紙及技術資料的整理，同時申請了成果鑒定和驗收，成果鑒定因故放棄。2008年獲實用新型專利，專利號ZL200720085190.7，證書號第1066106號。2009年根據省科技廳的要求整理并提交了驗收材料，完成項目驗收。苧麻三脫機經過多年試用、改進，2014年通過科技成果鑒定，成果鑒定證書編號鄂科鑒字[2014]第22061006號，湖北省科技成果登記證書登記號EK2014D22002。

3 技術特征與規格性能

3.1 技術特征

用機械手代替人手喂入和反拉以減輕勞動強度，提高安全性；用橫向喂入代替縱向喂入，以利實現連續喂入和與割麻機配套實現聯合收獲；用兩套脫麻機構雙向同時脫麻以提高工作效率；用擠壓輥擠壓脫膠，減少原麻含膠量，提高原麻質量。機電液結合自動化程度高，左右兩對脫麻滾筒、橫向集束撥指鏈、麻稈與纖維托收機構及2只機械手的縱向往復運動采用機械傳動；設置在脫麻機構入出口的兩副脫膠擠壓輥，抓放麻稈和纖維的機械手以及纖維機械手的橫向往復運動由液壓油缸控制，油缸的動作由電磁換向閥控制，電磁閥由行程開關控制。

由設置在中前方的橫向集束喂麻臺和設置在中后上方的縱向夾持機構組成的雙向自動喂入拉出裝置和設置在左右兩端的兩套脫麻裝置機械聯接而成。橫向集束喂麻臺的撥爪將麻稈集成一束一束的麻把送到縱向喂麻槽中，麻稈手和纖維手在各自的托收機構的協助下，分別夾持麻稈和已加工出來的纖維，送入兩端的兩套脫麻裝置分別加工麻稈的梢部和基部，最后將加工好的麻纖維放掛在集麻架上。

3.2 技術規格與性能參數

本機是在分析總結國內外苧麻收獲加工機械技術的基礎上，針對現有同類機械存在的問題，結合自身研制經驗而研制的，技術含量和工作性能優于國內外先進技術，主要技術參數如下：

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4 應用前景與效益分析

4.1 應用前景分析

減輕勞動強度，緩解季節性勞力不足，保證原麻加工質量，增加麻農收入，實現品種改良，減少脫膠污染和成本，促進農業現代化等等，客觀上都是對苧麻生產機械化提出了迫切要求。按每臺負擔30畝，全國穩定面積500萬畝（1hm2=15畝）計算需17萬臺。

4.2 預期經濟效益分析

按年產3 000臺，生產成本每臺7 500元，售價8 800元，市場占有量3萬臺，臺時生產率30 kg，年加工原麻21 600萬kg，臺時使用費30元，每kg原麻機械加工收費3元，人工收費4元計算：生產麻機年可創利稅390萬元；苧麻加工經營者（購機戶）年臺純收入1.44萬元，年總純收入43 200萬元；麻農用機每kg原麻節支1元，年總節支21 600萬元。

5 存在問題及工作建議

5.1 提升機械性能，合力推廣應用

雙向自動苧麻三脫機是一種新型的自動化程度和技術含量較高的苧麻纖維初加工機械。由于試制條件有限，樣機零部件加工質量、裝配質量未能全部達到設計要求，影響樣機性能；由于經費問題，未進行二輪樣機的試制和系列產品的研究設計。由于生產率取決于加工每一束麻所需的時間，每束麻稈的多少和每根麻稈纖維的重量，而機械手往復運動不可能很快，機械手每次抓麻不可能很多，因而生產率不可能很高（15～30kg/h）。建議加大投入，加大試驗，進一步組織技術攻關，優化參數，優化結構，優化性能，并在本技術成果的基礎上立項研制高效脫麻機及苧麻聯合收獲機；產學研推結合，農機農藝融合，建立示范基地，將麻機納入購機補貼，加速成果轉化，盡快推廣應用。

5.2 創新經營模式，促進產業發展

受國際金融危機的影響，原麻價格下跌，而勞動力價格上漲，雖然全身是寶而利用很少，苧麻產業發展緩慢，倒退很快。產業發展不起來只因收獲加工太困難，因為又苦又累，不賺反虧的生產方式新一代農民是不可能接受的。因此必須下決心采取有效措施解決生產機械化這個非常重要的問題。建議創建“公司+基地+農戶”的產業化經營模式，改變小面積個體化的狀況，實現苧麻種植區域化、規模化、機械化，實現麻葉、麻骨、麻屑的綜合利用，以及麻園冬季開發，促進苧麻產業的發展。