收获装备（精选5篇）
收获装备 篇1
最近, 中国机械工业联合会组织有关专家, 对由南京农机化所研制的“高效、低损失油菜机械化分段收获技术与装备”科技成果进行鉴定。
该成果来源于公益性行业 (农业) 科研专项“油菜全程机械化关键技术的集成与示范” (项目编号:3-58) ;国家科技支撑计划项目“油菜中小型高效机械化生产装备研制及配套农艺技术研究” (项目编号:2010BAD01B06) ;农业科技成果转化项目“油菜分段收获技术与装备中试及产业化” (项目编号:2012GB23260545) 。项目组针对我国油菜的农艺性状和种植制度, 研发了多排齿链伸缩拨指式茎秆横向输送装置、内转式折叠割刀, 解决了油菜高大茎秆的强制输送、铺放和第一行“开道”难题;研发了具有防回草装置、间隔布置的不同材质弹齿、可地面仿形的齿带式捡拾器;优化了割晒机和捡拾机的技术参数, 实现了高效低损耗收获。研发了割台与底盘快速接口, 构建了底盘与多种割台配套的通用机型, 实现了油菜、水稻、小麦等多种作物收获。
鉴定会上, 委员们听取了项目负责人吴崇友研究员的研究工作报告, 观看了机具田间作业录像, 审查了相关技术资料, 并经质询与讨论, 一致认为:该项成果主要技术性能指标达到国际先进水平, 同意其通过农业部科技成果鉴定。4SY-2.0型履带自走式油菜割晒机和4SJ-1.8型履带自走式油菜捡拾脱粒机收获时的总损失率、含杂率、破碎率等各项性能指标均优于国家有关标准要求;该成果在冬油菜、春油菜主产区开展了大量的试验示范, 取得良好的效果, 所研制的分段收获技术与装备具有适收期长、适应性强、损失率低、腾田时间早等优势, 适合我国油菜收获, 具有良好的推广应用前景。
收获装备 篇2
通过研究液压驱动技术、电液调控技术、多点液压悬挂与动力输出系统、人机环境工程模块化技术, 集成开发配套动力为44.1～73.5 kW/73.5～117.5 kW两个系列液压驱动底盘, 填补了国内空白;通过研究纵向轴流脱粒技术、大草谷比分离清选技术和主要工作部件无级变速技术, 开发稻麦通用割台和大豆挠性割台, 集成开发小麦、水稻及大豆通用型纵向轴流式联合收割机;通过研究玉米植株有序导入与扶持无损伤摘穗技术、无缠绕低损伤清杂技术和茎秆定向定量铺放技术, 研制不分行玉米割台、茎叶高效清杂装置和定向定量铺放装置, 集成开发基于通用底盘的自走式玉米联合收获机。
通用型静液压驱动技术与底盘
子课题重点研究了液压驱动技术, 研制了整体式 (HST) 和液压泵与马达分置式、多挡变速箱+边减组成的3种静液压驱动装置。研制的44.1～73.5 kW的履带式静液压驱动底盘, 采用HST、多功能滑阀、转向液压缸、散热器和油箱等组成的液压系统, 以及3挡变速箱+边减组成的机械系统, 共同组成静液压驱动装置。研制的44.1～73.5 kW轮式静液压驱动底盘, 采用变量泵、马达、散热器和油箱等组成的液压系统, 以及3挡变速箱+边减组成的机械系统, 共同组成静液压驱动装置。研制的73.5～117.5 kW轮式静液压驱动底盘, 采用变量泵、马达、散热器和油箱等组成的液压系统, 以及4挡变速箱+边减组成的机械系统, 共同组成静液压驱动装置。
(1) 适合我国联合收割机用的电液调控技术与装置
子课题重点研究了电液调控技术, 研制了液压组合手柄和电液操纵手柄。在44.1～73.5 kW的履带底盘上, 选择操作最为频繁的机器转向与割台升降手柄作为研究对象, 将两者合为一个组合手柄 (主手柄) , 通过多功能滑阀控制左右转向、割台升降, 如图1所示。在73.5～117.5 kW的轮式底盘上, 以机器前进速度和滚筒转速操作手柄为研究对象, 通过电磁阀和电液控制器手柄进行控制, 如图2所示。
(2) 多点液压悬挂与动力输出系统
子课题重点研究了多点液压悬挂与动力输出系统, 研制了可实现多路液压动力输出系统用的分动装置。44.1～73.5 kW履带底盘 (如图3) 主要由HST、双联齿轮泵、多功能滑阀、手动多路阀、转向液压缸、割台液压缸、拨禾轮液压缸、卸粮液压缸和油箱等组成, 双联齿轮泵安装在发动机上、HST通过发动机V带轮带动, 2个液压动力取力口, 5个液压动力输出点, 即HST、转向液压缸、割台液压缸、拨禾轮液压缸和卸粮液压缸。
44.1～73.5 kW轮式底盘多点悬挂与动力输出系统主要由双联液压变量泵、定量马达、双联齿轮泵、手动多路阀、液压转向器、转向液压缸、摘穗台液压缸、粉碎器液压缸、卸粮液压缸、散热器和油箱等组成, 双联齿轮泵安装在发动机上、液压变量泵、定量马达通过发动机V带轮带动, 2个液压动力取力口, 5个液压动力输出点, 即机器行走、机器转向、摘穗台升降、粉碎器升降和卸粮。
73.5～117.5 kW轮式底盘 (如图4) 多点悬挂与动力输出系统主要由液压变量泵、定量马达、双联齿轮泵、手动多路阀、液压转向器、转向液压缸、割台液压缸、拨禾轮液压缸、散热器和油箱等组成, 双联齿轮泵通过发动机V带轮带动, 行走液压变量泵安装在发动机上, 滚筒液压变量泵通过发动机输出V带轮联轴器带动, 3个液压动力取力口, 5个液压动力输出点, 即机器行走、机器转向、割台升降及拨禾轮升降和滚筒驱动, 如图5所示。
(3) 人机环境工程优化技术, 开发了模块化设计的驾驶室
子课题重点研究了人机工程环境模块化技术, 设计了驾驶员座位和1个乘员座位;方向机可前后调整并锁紧、组合式监控仪表和组合开关安装方向机上、操作系统集中设置在驾驶员的右侧, 便于驾驶员操作;驾驶室顶棚安装了收音机、录放机等音响系统、照明灯、GPS和视频系统, 设计了带有空气过滤的大、小两个空气循环系统和可调式空调吹风口, 为驾驶员提供了舒适的工作环境;设计了左侧门和右侧门, 便于人员进出和安全逃生;门框上装有真空密封条, 保证密闭性, 减少噪声、灰尘;驾驶室顶盖、顶棚、驾驶室体、驾驶室底板自成一个模块, 实现了驾驶室的模块化设计开发。
课题研制的联合收获通用型动力底盘形成了我国中型联合收割机静液压驱动底盘系列。44.1～73.5 kW履带底盘已应用于4LS4型履带式纵向双轴流稻麦联合收割机 (如图6) , 44.1～73.5k W轮式底盘已应用于不分行玉米联合收获机 (如图7) , 73.5～117.5 kW轮式底盘已应用于多功能纵向轴流式联合收割机 (如图8) 。课题研发的3种静液压驱动底盘, 经国家农机具质量监督检验中心检验, 达到了课题任务书规定的技术指标要求。课题实施中, 共申报实用新型专利2项;制定企业标准2项。
多功能谷物联合收获技术装备研究
子课题通过研究纵向轴流脱粒技术、大草谷比分离清选技术以及主要工作部件无级变速技术, 开发了稻麦通用割台和大豆挠性割台, 集成开发了小麦、水稻、大豆通用型纵向轴流式联合收割机, 填补了国内空白。
(1) 纵向轴流脱粒技术, 开发了纵向轴流脱粒装置
子课题重点研究了纵向轴流脱粒技术, 研制了位于轴流滚筒后侧的4挡变速箱+液压马达组成的静液压驱动装置, 通过改变轴流滚筒转速 (调节范围为460～900 r/min) , 适应小麦、水稻、大豆等多种作物的收获, 实现了一机多用, 如图9所示。
收割大豆等类作物时一般采用Ⅰ挡;收割水稻等作物时一般采用Ⅱ挡, 作物难脱时可采用Ⅲ挡, 甚至采用Ⅳ挡;收割小麦等作物时一般采用Ⅳ挡, 如果小麦破碎率过高, 可采用Ⅲ挡。
(2) 研发了大草谷比分离装置和清选部件
子课题重点研究了大草谷比分离清选技术, 研制了可调式高效分离凹板, 凹板间隙调节范围为0～40 mm, 减少了排草口的夹带损失;研制了相向运动的双层筛面的振动清选筛、5叶片弯板式离心风机、出风口可调导风板、风机转速多级调节装置, 实现了大草谷比条件下的有效分离与清选, 满足高产水稻和小麦以及低割茬和潮湿作物的收获。
(3) 研发了滚筒、拨禾轮等主要工作部件无级变速装置
子课题重点研究了主要工作部件的无级变速装置, 研制了排量为55 mL/r液压泵和液压马达+多挡变速箱+边减的静液压驱动系统, 实现了行走底盘的液压无级变速;研制了排量为100 mL/r液压泵和液压马达+4挡变速箱的静液压驱动系统, 实现了纵轴流滚筒的液压无级变速, 如图10所示;研制了拨禾轮V带无级变速装置, 满足不同作物、不同生长状态、不同作业速度的需要, 获得较好的拨禾效果;研制了风扇多级变速装置, 满足小麦、水稻、大豆籽粒的空气动力学特性不同的需要, 获得较好的清选效果。
(4) 研究开发智能化监控装置
子课题根据联合收割机实际工作需要, 对发动机、脱粒滚筒、籽粒输送装置等主要工作部件进行了检测、显示、报警, 及时掌握机器的作业状态, 防止损坏零部件, 充分发挥机器作业效能。
(5) 研发了稻麦通用割台和大豆挠性割台
子课题根据作业速度和喂入量的设计要求, 研制了割幅为3.8 m、拨禾轮转速调节范围为21～34 r/min、切割器驱动型式为摆环箱的稻麦通用割台, 如图11所示。
子课题根据作业速度和喂入量的设计要求, 研制了割幅为4.57 m、拨禾轮转速调节范围为21～34 r/min、切割器驱动型式为摆环箱的大豆挠性割台、挠性割台锁定后变为刚性割台, 用于小麦、水稻收获, 如图12所示。
课题研制的4LZ-5型 (6158) 及4LZ-6型自走式多功能谷物联合收获机 (分别见图13和图14) , 可收获小麦、水稻和大豆等多种作物, 填补了国内空白。
2009年6—10月, 课题研制的4LZ-5型 (6158) 及4LZ-6型自走式多功能谷物联合收获机, 在山东、黑龙江等地进行小麦、水稻及大豆收获的适应性试验、推广演示和可靠性考核。在山东省潍坊市潍北农场、山东莘县、高唐县、黑龙江省佳木斯市宝泉岭管局290农场和黑龙江同江市勤得利农场收获小麦、水稻、大豆共210 hm2, 完成了课题任务。
课题实施中, 共申报实用新型专利3项, 其中:授权专利1项;制定企业标准2项;发表学术论文4篇, 其中:EI收录3篇;培养研究生3人, 其中:硕士2人, 博士1人。
玉米联合收获技术装备研究与开发
子课题通过研究玉米植株有序导入与扶持无损伤摘穗技术、无缠绕低损伤清杂技术、茎秆定向定量铺放技术, 研制了不分行玉米割台、茎叶高效清杂装置和定向定量铺放装置, 集成开发了基于通用底盘的自走式玉米联合收获机, 填补了国内空白。
(1) 研究了不分行玉米联合收获机的工作原理、结构、性能参数及合理配置
不分行玉米联合收获机实现不分行收获的技术关键是, 分禾时不推倒玉米植株并有序导入到摘穗辊入口处进行摘穗。为此, 子课题重点研究了分禾器的结构和拨禾星轮的布置方式, 通过交叉布置拨禾星轮, 使相邻收获单元间距变小, 分禾器宽度变窄, 以及与扶禾导入辊配合, 实现了玉米植株不分行分禾、有序导入。
(2) 研发了植株有序导入与扶持无损伤摘穗技术与装置
子课题重点研究了植株有序导入与扶持无损伤摘穗技术, 即通过研究指状回转式拨禾星轮拨禾输送技术、多点扶持防倒伏技术、无损伤摘穗与输送技术等玉米不分行收获技术, 研制了以回转式指状拨禾星轮与扶禾导入辊配合、回转式拨禾喂入星轮+六棱锥拉茎辊式结构为主的植株有序导入与扶持无损伤摘穗装置, 实现了不分行收获。
(3) 研制了不分行玉米割台
子课题通过研究不分行收获技术, 研制了分禾器、回转式指状拨禾星轮、扶禾导入辊、六棱锥拉茎辊、摘穗板、横向输送搅龙和传动装置等, 匹配结构与运动参数, 研制了不分行玉米割台。
(4) 研发了无缠绕低损伤清杂技术, 开发茎叶高效清杂装置
子课题重点研究了无缠绕低损伤清杂技术, 即通过研究先排茎后排叶的排杂技术, 研制了先排茎后剥皮的无缠绕低损伤清杂装置, 实现了无缠绕低损伤茎叶高效清杂。
(5) 研发了茎秆定向定量铺放技术与装置
子课题重点研究了茎秆定向定量铺放技术, 即通过研究玉米茎秆的回转式切割技术、横向输送技术和间隙式堆放技术, 研制了回转式切割集条铺放装置与电液控制集堆装置。
通过不分行玉米割台、茎叶高效清杂装置、茎秆定向定量铺放装置、升运器以及果穗箱的研制, 与44.1～73.5 kW轮式静液压驱动底盘匹配, 集成开发了自走式不分行玉米联合收获机。
课题研制的自走式不分行玉米联合收获机, 实现了不同行距玉米收获、排去茎叶、果穗集装与玉米茎秆切割、集条铺放和堆放, 形成了自走式不分行玉米收获技术和玉米茎秆收获技术, 奠定了我国玉米不分行联合收获机的果穗和茎秆联合收获技术基础;成为我国不分行玉米联合收获机的原创机型, 填补了国内外空白。
2 0 0 9年9—1 0月, 课题研制的4YZ244自走式不分行玉米联合收获机 (见图15) 和4YZ-4K型自走式玉米收获机 (见图16) , 在山东、北京等地进行了玉米收获试验和可靠性考核。在山东省桓台县齐河金发农机有限责任公司收获玉米100 hm2, 4YZ-4K型自走式不分行玉米联合收获机在山东潍坊市潍北农场收获玉米107 hm2。试验结果表明, 课题开发的玉米联合收获机工作流程通畅, 能够同时完成玉米果穗收获和秸秆定向定量铺放等作业。
收获装备 篇3
2008年12月10日, 科技部863计划先进制造与自动化技术领域办公室在北京组织专家对中国农业机械化科学研究院承担的863课题“不分行玉米收获技术和装备” (课题编号:2005AA420250) 进行了验收。验收专家组由中国科学院自动化所、上海大学、山东大学、河北工业大学、北京大学、上海交通大学、中国农业大学和科技部高技术中心的8位专家组成, 其中财务专家1位, 中国科学院自动化所谭民研究员任组长。中国农机院韩增德研究员代表课题组作课题研制工作汇报, 验收专家组听取了课题研制工作报告, 审查了提交的验收文件, 认为完成了合同规定的任务, 经费使用基本合理, 一致同意通过验收。
“不分行玉米收获技术和装备”是中国农机院2005年承担的国家高技术研究发展计划课题, 课题执行期为2005年7月—2007年12月, 课题针对我国玉米机械化收获水平低, 没有能实现跨区作业的、先进适用的、适应不同行距收获的玉米联合收获机的现状, 研究开发适应我国玉米带多种行距收获特殊要求的专有技术, 研制自走式与背负式两种玉米联合收获机。经过2年半的努力, 课题在不分行玉米收获技术、多点扶持防倒伏技术、指状回转式拨禾星轮输送技术、低损伤摘穗技术、先排茎后排叶的排杂技术等关键技术取得了较大进展。研制出不分行玉米收割台、先排茎后排叶的排杂装置等关键部件, 研制开发出4YZ-244型自走式玉米联合收获机与4YG-180型拖拉机配套背负式玉米收获机, 授权实用新型专利4项, 受理发明专利3项, 发表论文6篇, 实现了中试生产98台, 其中自走式玉米联合收获机36台、拖拉机配套背负式玉米收获机62台, 取得了较好的社会和经济效益, 具有广阔的推广应用前景。课题在山东桓台、吉林长春2个玉米优势区建立了典型试验示范核心区, 面积分别为967 hm2和667 hm2。在山东桓台、北京通州、吉林长春等地进行跨区玉米收获作业, 得到了用户的认可。
收获装备 篇4
青贮玉米是世界上用于生产奶、肉等副食产品重要的饲料来源, 已成为反刍家畜的主要日粮和奶牛、育肥肉牛的强化饲料, 属于粗饲料之首。世界上畜牧业发达的国家都很重视青贮玉米的种植和生产, 玉米青贮是一项早已成熟的技术, 欧洲青贮玉米占玉米种植面积的80%左右, 目前欧美畜牧业发达的国家仍将保持较大比例的青贮玉米种植面积, 且机械化收获程度较高。
我国对青贮玉米品种的育种和机械化收获技术的研究均起步较晚, 目前青贮玉米在种植面积、育种水平和机械化收获技术方面均都落后于欧美发达国家。近年来, 随着我国经济的高速发展和农业种植结构的不断调整, 人民的收入和生活水平逐步提高, 为满足人民日益发展的高营养、高品质、多样化的食用需求, 需实现养殖业的规模化、现代化生产, 这对畜牧业的发展提出了更高要求, 畜牧业正逐步成为我国各地经济发展中的重要支柱产业, 而大力发展奶牛养殖已成为促进畜牧业发展的一条有效途径。
1 国内外青贮饲料收获技术装备概况
欧美发达国家的青贮饲料收获技术与关键装备的研究开发起步较早, 美国及西欧的产品技术处于高端地位, 配套动力均在300 hp以上, 产品质量好、油耗低、收获效率高、驾驶环境也比较舒适, 且割台型式多样, 可满足不同作业需要。如无行距割台 (收获青贮玉米) , 以满足各种不同行距的收获, 直切割台 (用于药材, 薄荷等收获) 、拾禾器 (青贮苜蓿收获) 及有行距青贮玉米割台;喂入系统均配有金属检测装置, 保证机器安全可靠和饲料中不含有其他杂质;此类设备一般都有中央润滑、自动磨刀、金属探测和自动对行等功能。目前, 德国克拉斯公司、美国纽荷兰公司和约翰-迪尔公司等在此类产品的生产和销售方面具有典型代表性, 但由于价格昂贵, 目前国内用量较小。
国内青贮饲料收获技术与关键装备的研究开发起步较晚, 21世纪初, 在青贮饲料发展初期, 青贮饲料收获机主要依靠国外引进, 当时由于价格、零配件供应等原因, 无法满足国内对青贮饲料收获机的需求。
目前, 随着国内青贮饲料收获机研发的不断深入, 中机美诺科技股份有限公司的美诺品牌自走式青贮饲料收获机系列、新疆机械研究院的牧神系列市场占有率较高, 河北农哈哈机械集团有限公司也生产自走式青贮饲料收获机, 其他企业的产品市场占有率相对较小。
中机美诺科技股份有限公司生产的自走式青贮饲料收获机, 可一次完成收获、切碎并将切碎饲料抛入拖车等作业, 属于精密切碎型青贮饲料收获机。主要由割台、喂入装置、切碎装置、抛送装置、发动机、底盘、驾驶室、液压系统和电气系统等部分组成。割台位于机器正前方, 用于切割和输送作物。该产品采用圆盘割刀, 不对行喂入, 适应性好;采用自动磨刀技术, 切段均匀, 饲料适口性好;采用实时监控报警、视频监控和机、电、液一体化控制等技术, 操作方便;采用正负90°旋转抛臂, 抛送顺畅;采用液压行走无级变速驱动技术, 操作平稳。该产品整体技术水平属国内领先, 创新性强, 可填补国内空白, 在工作性能和生产效率上已达到国际先进水平。
2 美诺青贮玉米收获机产业化状况
青贮玉米收获机, 在中机美诺科技股份有限公司河北省固安县生产基地进行制造生产, 该基地占地11.87hm2, 总投资1.8亿人民币, 工厂拥有激光切割机、焊接机器人和五轴加工中心等先进设备, 集产品研发、设计、生产、销售和专业化服务为一体。该产品关键部件由专业配套厂家生产, 检测手段先进, 质量管理严格, 可完全满足制造该产品的要求。所需多种原辅材料, 生产基地有专门供货渠道, 与国内主要生产企业有供货合同, 保证供应。
本产品于2005年开发成功后, 已完成产品的样机试验、生产考核及样机鉴定、推广鉴定工作, 开始批量生产, 并进入国家农机购置补贴目录, 截至2010年底, 已累计生产300余台, 销往全国10余个省市自治区, 通过几年的使用, 用户反映良好。
3 美诺青贮玉米收获机市场竞争能力
发展养牛业无论是奶牛还是肉牛, 农区还是牧区, 其关键是饲料问题。我国人口众多, 粮食宝贵, 能用作饲料的粮食只能占总量的少数, 饲养奶牛更需要高质量的青贮饲料, 奶牛食用青贮饲料可提高奶产量, 而且鲜奶品位高。青贮饲料的收获制作季节性强, 到期不收, 将干枯老化, 营养物质含量急剧减少, 适时收获是青饲料质量的保证。我国大中型养牛场现使用的青贮饲料收获机多数为以前的老机型, 从产品质量和工作效率方面, 均不能满足我国快速发展的养牛业需求, 因此各大中型养牛场都急需价格适中、可靠性好、有良好售后服务并适应中国国情的青饲收获机。
该项目产品采用圆盘割刀, 不对行喂入, 适应好;采用自动磨刀技术, 切段均匀, 饲料适口性好;采用实时监控报警、视频监控和机、电、液一体化控制等技术, 操作方便;采用正负90°旋转抛臂, 抛送顺畅;采用液压行走无级变速驱动技术, 操作平稳。该产品整体技术水平属国内领先, 创新性强, 可填补国内空白, 在整机工作性能和生产效率上达到国际先进水平。该项目产品在国内市场有极强竞争力, 市场占有率随产品的增加将不断上升。该项目产业化后, 能有效促进农业种植业生产结构由粮经二元结构向粮经饲三元结构的转化与调整。
收获装备 篇5
朴实的话语道出了玉米生产机械化发展的重要性。统计数据显示, 2010年全国玉米机械化收获比例提高至25.8%, 秸秆捡拾打捆面积提高了13.36%。
这得益于玉米籽实与秸秆收获关键技术的突破, 也正是2011年国家科技进步奖二等奖“玉米籽实与秸秆收获关键技术装备”项目的功劳。“该项目全面提升了我国玉米机械化收获装备技术水平, 推动了玉米收获的技术进步和机械化水平的提高。”项目负责人、中国机械工业集团公司副董事长, 中国农业机械协会会长陈志说。
国外玉米收割机“水土不服”
玉米是我国三大粮食作物之一, 占粮食种植面积的26%和粮食总产量的30%。随着科技进步, 玉米已成为食品、化工、饲料、能源等领域的重要原料, 其综合利用价值不断提高。由于我国各地不同的玉米种植农艺, 且收获期短, 劳动强度大, 国内外没有一种玉米收获机可满足我国玉米收获的需要, 致使机械化收获水平低, 2004年仅为2.5%, 制约了我国玉米全价增值利用。
据陈志介绍, 发达国家玉米收获较早进入机械化, 是由于玉米种植农艺较规范, 比如美国、加拿大等玉米主产区, 其玉米一般是一年一熟, 品种和行距都很统一, 等玉米籽含水率降到15%左右时实现籽粒的统一收获。
而我国, 包括东北等玉米主产区, 特别是黄淮海地区, 收获时玉米籽粒含水率大多在25%以上, 如果采取直接脱粒的方式, “玉米很可能打成浆了”, 只能采取摘穗的方式。
国际上, 乌克兰赫尔松公司和法国布光公司也研发生产米摘穗机, 但由于我国不同地方玉米种植行距差异很大, 从25cm到80cm不等, 而特定型号的玉米收获机械只能适应特定的行距。若超出范围, 作业质量与收获效率将大打折扣, 果穗损失率也很高。
此外, 我国玉米除了收获籽粒外, 还有为了奶牛饲养需要的玉米青饲收获机械, 以及为了造纸或发电而需要的收获后玉米秸秆打捆机械等需求。
不分行让收割机“南征北战”
每年小麦收割的季节, 小麦联合收割机“南征北战”的场面蔚为壮观。而玉米收获却只能“自扫门前雪”。
据陈志介绍, 我国地域辽阔、地貌多样、气候各异, 各地形成了不同的玉米种植农艺, 特别是在种植行距上差异更大, 常见的有窄行、宽行、宽窄行等, 常规的对行收获根本不适应我国多变种植方式的需要, 制约了玉米机械化作业的进程。
陈志带领团队历时7年攻克玉米收获技术。由于没有国外样机可以参考, 实际研制过程中做了大量试验, 也走了一些弯路。但研制也得益于中国农机院雄厚的技术储备, 如底盘、摘穗、剥皮技术。
在国家“863”及科技支撑计划资助下, 该项目重点研究不分行割台技术, 突破了原来链式抓取方式, 利用仿生的原理, 模仿人双手扶持, 三点喂入, 系统地建立了玉米不分行收获的分禾拨禾、扶禾导入的边界条件, 创建了玉米不分行收获理论, 并首创了相邻收获单元交叉布局结构, 实现了横向有效抓取、有序输送、纵向扶禾导入、形成单株喂入摘穗。它解决了摘穗的功能以外, 真正实现了不分行收获, 解决了不同玉米行距收割的问题, 大大提高了玉米收获机的适应性, 为实现玉米收获的“南征北战”奠定了物质装备基础。
玉米秸秆成能源“新宠”
我国是粮食生产大国, 又是秸秆生产大国。据专家预测, 农作物的果实能量和秸秆能量在数量上大体相当。我国农业每年生产10000多亿斤粮食, 生产14000多亿斤秸秆。
在玉米打捆技术成熟之前, 玉米联合收割机一般将玉米秸秆还田, 作为土壤的有机肥料, 但由于降解速度慢, 影响耕作及作物生长。而且, 在能源日益紧缺的时代, 秸秆正从田间的“弃儿”变成能源界的“宠儿”。用秸秆作为生物质能发电的前提是将秸秆压缩成高密度的大型方捆, 陈志介绍说, 使其具有一定的形状和规格, 才能解决秸秆储运及喂入发电的难题。
目前, 像国能生物发电 (国家电网的子公司) 等生物质能发电公司, 在秸秆打捆机出现之前, 都是采用传统的方法, 由农民一家一户把秸秆运到固定的地点进行集中打捆, 费时费力, 效率较低。虽然市场上也有进口的打捆机, 基本是用于麦秆和牧草的打捆。
玉米秸秆与麦秆、牧草柔软性不同, 秆粗而长, 进口的打捆机不能适用。陈志说, 他们所研制的玉米打捆技术在国际上属于首创。秸秆通过打捆机后变成截面为120×90cm, 长度200~250cm的可调的长方体, 每捆重达500公斤, 便于后续的运输和码垛等工序的实施。该技术突破了玉米秸秆碎断、预压、二次压缩成型、密度反馈控制、大截面均匀布料、自动捆扎一体化等关键技术, 并形成了玉米籽实与秸秆收获3大类10种系列设备, 已列入国家农业机械推广目录, 填补了国内空白, 满足了玉米秸秆集储利用的发展需求。
让青饲收获“易如反掌”
近年来, 随着我国养牛业的快速发展, 青饲玉米的种植面积不断扩大, 但由于缺少青饲收获机械, 青饲料加工多采用落后的分段收获或人工收割茎秆再运回切碎的方法, 劳动强度大, 效率低, 饲料氧化严重, 饲料养分含量降低, 加上割、运、切碎过程的损失也较大, 已不能满足现代化大规模养殖业的需要, 迫切需要损失少、效率高的新型青饲料联合收获机。
项目组经过多年的努力, 采用人工扶持切割原理, 突破了多层多齿塔形扶持、大圆盘切割装置、夹持输送等关键技术, 研制出物料长度可调 (5~40mm) 、均匀切段、高效低耗的3种型号不分行玉米青贮饲料收获机, 实现了切割与纵横向输送、喂入、切碎、抛送一体化, 填补了国内空白。
“该收割台采用圆盘刀切割、水平旋转圆盘拨禾的夹持喂入技术, 是目前国际最为先进的切割喂入技术, 经国家农机具质量监督检验中心检测, 9265型收获机留茬高度为95mm, 喂入量达到11.2kg/s, 收获损失率为0.7%。与国外同类机型相比, 该机可收割各种种植方式的高秆青饲作物, 且割茬低, 收割倒伏作物能力强, 饲料切碎质量好, 解决了收获高秆青饲作物的难题。3种型号玉米青贮饲料收获机全部进入国家农业机械推广目录。”陈志说。
截至2010年底, 3种型号玉米青饲收获机共销售148台, 占据了国内玉米青饲收获市场40%的份额。
陈志告诉记者, 玉米籽实与秸秆收获关键技术装备的推广, 除了构建了玉米收获全程机械化作业体系, 引导了产业发展。更大的意义在使民族农机制造企业增强了信心, 明确了方向:“要想占有市场, 必须主打‘技术牌’”。