深入探討農(nóng)業(yè)收獲機(jī)在機(jī)械制造的運(yùn)用及發(fā)展

劉廷 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院

深入探討農(nóng)業(yè)收獲機(jī)在機(jī)械制造的運(yùn)用及發(fā)展

劉廷 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院

馬鈴薯是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，發(fā)展十分迅速，種植面積和總產(chǎn)量近年來(lái)也有很大提升和改變，但是我國(guó)馬鈴薯單產(chǎn)水平還很低，只有13.25t/hmz，而世界平均的單產(chǎn)水平是(16.91t/hmz)，與其他國(guó)家相比差距不可謂不小，特別是與歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距明顯。馬鈴薯種植地域和品種的好壞是主要原因，當(dāng)然機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)水平的落后也占很大部分原因。種植及收獲馬鈴薯自動(dòng)化水平的程度是影響馬鈴薯單產(chǎn)水平的重要因素之一，尤其農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械化技術(shù)水平程度更是直接影響了馬鈴薯單產(chǎn)水平和品質(zhì)的主要的因素。

機(jī)械化 馬鈴薯收獲機(jī) 鏈?zhǔn)?振動(dòng)式

世界第二次工業(yè)革命的發(fā)展，一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始出現(xiàn)能使薯塊泥土相分離的升運(yùn)鏈?zhǔn)今R鈴薯收獲機(jī)，此外，還有拋擲輪式馬鈴薯挖收機(jī)。目前，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家馬鈴薯收獲機(jī)械多數(shù)采用升運(yùn)鏈條式聯(lián)合作業(yè)，已達(dá)到非常高的技術(shù)水平。而且由于國(guó)外很多馬鈴薯種植采用機(jī)械化壟作方式。而在我國(guó)還是主要采用人工種植方式，以?xún)?nèi)蒙百事可樂(lè)在中國(guó)的做法為例，其幾乎全部全程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，種植方式與我國(guó)大部分地區(qū)的種植方式一樣，主要采用壟作的種植方式，900mm行距，牽引式倆行聯(lián)合的收獲方式，多級(jí)輸送鏈輸送，多級(jí)篩撿，馬鈴薯與土壤的分離效果更好，配套動(dòng)力在很足，挖掘，土薯分離一次性完成，并自動(dòng)分揀薯塊大小、裝車(chē)等功能，該機(jī)為液壓操縱的方式，各機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)折疊運(yùn)輸，傷薯率極低。但是卻不能適應(yīng)我國(guó)絕大多數(shù)的種植方式，不能直接引進(jìn)。所以綜合來(lái)看，馬鈴薯收獲機(jī)械的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)蘊(yùn)涵著巨大的商機(jī)。

1 馬鈴薯收獲機(jī)的分類(lèi)

按功率劃分，馬鈴薯收獲機(jī)一般有三種類(lèi)型：第一種是利用小型拖拉機(jī)做動(dòng)力進(jìn)行小型家庭種植式的馬鈴薯收獲，主要是利用手扶式小型拖拉機(jī)做動(dòng)力，效率低，功能單一，但適應(yīng)性強(qiáng)，成本低，是山區(qū)等地理環(huán)境復(fù)雜的主要收獲機(jī)械；第二種是采用通用中型拖拉機(jī)做動(dòng)力，主要面向種植面積500-1500畝以下大農(nóng)戶(hù)種植的馬鈴薯生產(chǎn)，效率較高，大大節(jié)省了工作時(shí)間。可實(shí)現(xiàn)單壟多行的馬鈴薯收獲任務(wù)；第三種是利用專(zhuān)業(yè)大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn)，可完成收獲面積2000畝以上的大規(guī)模種植用戶(hù)的馬鈴薯收獲，以大型專(zhuān)業(yè)化拖拉機(jī)為動(dòng)力，甚至采用履帶式拖拉機(jī)，功率通常達(dá)到60馬力以上，可完成多行多壟的收獲任務(wù)。機(jī)械化，智能化程度很高。按結(jié)構(gòu)劃分一般分為兩種：一是升運(yùn)鏈桿條式馬鈴薯收獲機(jī)，這也是目前應(yīng)用最普遍的結(jié)構(gòu)形式，美國(guó)，歐盟、俄羅斯等國(guó)大型收獲機(jī)也多采用這種機(jī)械結(jié)構(gòu)，自走式、懸掛式收獲機(jī)也普遍采用該型式，特點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)單壟雙行聯(lián)合收獲；二是柵條擺動(dòng)分離篩式收獲機(jī)．意大利、日本等馬鈴薯收獲機(jī)的早期就采用結(jié)構(gòu)型式，缺點(diǎn)是不易實(shí)現(xiàn)雙行收獲和聯(lián)合作業(yè)。目前，國(guó)產(chǎn)機(jī)還不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)合作業(yè)。以上兩種類(lèi)型機(jī)也有不足之處，就是只能實(shí)現(xiàn)挖掘、土薯分離和集條功能，還不能完成排石、去秧、集箱或直接裝車(chē)等功能。

2 常見(jiàn)馬鈴薯收獲機(jī)的傳動(dòng)部件布局

圖2—1 傳動(dòng)布局

馬鈴薯收獲機(jī)的一般傳動(dòng)布局，如圖2-1所示：1．萬(wàn)向聯(lián)軸器 2．鏈輪 3．減速器 4．減速器動(dòng)力輸出軸 5．鏈輪主動(dòng)軸6．抖動(dòng)輪軸圖

3 常見(jiàn)農(nóng)業(yè)收獲機(jī)的工作原理

從近代以來(lái)的馬鈴薯機(jī)械化發(fā)展情況的過(guò)程來(lái)看，馬鈴薯收獲機(jī)械發(fā)展非常遲緩，只是近幾十年有了很大改觀(guān)。現(xiàn)代的馬鈴薯收獲機(jī)主要有鏈?zhǔn)胶驼駝?dòng)式兩種，針對(duì)不同的種植地理壞境有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

整體工作原理：拖拉機(jī)通過(guò)與馬鈴薯收獲機(jī)的懸掛連接帶動(dòng)馬鈴薯收獲機(jī)行走，拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸與收獲機(jī)減速器的輸入軸通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器相連接，機(jī)器工作時(shí)，拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸工作使馬鈴薯收獲機(jī)減速器輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)輸出軸將動(dòng)力傳遞給帶輪，進(jìn)而將動(dòng)力傳遞給鏈輪軸，從而帶動(dòng)分離器桿條運(yùn)動(dòng)，分離器運(yùn)動(dòng)又會(huì)帶動(dòng)被動(dòng)式抖動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)土薯分離。接著馬鈴薯會(huì)沿著分離器向上運(yùn)動(dòng)，直到落入收集器中，實(shí)現(xiàn)馬鈴薯的定向收集，當(dāng)收集器馬鈴薯滿(mǎn)時(shí)，抽出收集器下方擋桿，馬鈴薯成堆落入后方，避免了人工撿拾。而其傳動(dòng)部分工作原理：拖拉機(jī)輸出軸通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，減速器通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)帶輪運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)鏈輪主動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)，鏈條與分離器連接，帶動(dòng)分離器運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)抖動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分離器的抖動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)馬鈴薯與土等雜物分離。

近年來(lái)，農(nóng)業(yè)馬鈴薯收獲機(jī)的發(fā)展機(jī)型越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化，系列化，標(biāo)準(zhǔn)化，機(jī)具的工作可靠性有了很大提高，大型馬鈴薯收獲機(jī)逐漸成為馬鈴薯收獲市場(chǎng)上的主體。大功率，自動(dòng)化，多功能已然成為機(jī)械收獲的趨勢(shì)。未來(lái)的大型聯(lián)合馬鈴薯收獲機(jī)必然具有排石，去秧，集箱等細(xì)化功能。這就需要我們提升馬鈴薯聯(lián)合作業(yè)的同時(shí)加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)性能的開(kāi)拓與研究。

[1]《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》張偉，徐樹(shù)來(lái)，秦春蘭[M].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2000

[2]《機(jī)械原理》孫恒，陳作模，葛文杰[M].高等教育出版社,北京2013.5

[3]《機(jī)械制造工藝學(xué)》王啟平.[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1995:102～159

[4]《馬鈴薯挖掘機(jī)、挖掘鏟的設(shè)計(jì)》呂金慶.[M].農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社:15～76

劉廷，1971.8.16，男，漢，山西省翼城縣，車(chē)工高級(jí)技師，包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向：機(jī)械制造。