甘蔗收获机械（精选八篇）
甘蔗收获机械 篇1
甘蔗是我国主要的糖料作物,还是轻工、化工和能源的重要原料[1]。甘蔗单位面积产量高,酒精产量名列前茅,平均每公顷甘蔗大约可制造酒精4 900kg;甘蔗制造酒精加工费用最低,是发展“乙醇汽油”最理想的原料之一。这不仅可以缓解乙醇日益短缺的状况,其副产品蔗渣还可以替代木材,生产大量纸浆。因此,甘蔗是一种重要的经济作物,更是一种可靠、无污染、绿色、可持续发展的生物能源植物。
我国的甘蔗生产主要集中在广西、云南、福建、海南、广东等省区。甘蔗产业已成为甘蔗主产区经济发展的重要支柱和农民增收的主要来源[2]。例如,云南德宏州全州85万农民中,有70万主要靠种植甘蔗收入为主,蔗糖产业的收入占据了州财政收入的半壁江山。许多省区是利用山地坡地生产甘蔗,利用山地坡地种植甘蔗具有明显的优点,最显著的是不与粮食作物争地,提高了土地的利用率。但是,由于我国以山地为主的甘蔗生产区甘蔗生产机械和收获机械一直未得到广泛应用,特别是甘蔗收获仍处于人工操作的传统农业状态,劳动强度大,收获效率低,成本居高不下,甘蔗的生产成本达到130~160元/t[3],使得制糖业缺乏国际市场竞争力。因此,甘蔗机械收获已成为制约甘蔗生产机械化的瓶颈,严重制约了甘蔗产业的发展进程。
1 国内外甘蔗收获机械化技术的现状
1.1 国外甘蔗收获机械化技术的现状
国外甘蔗收获机械在19世纪80年代开始研制,主要有两种机型:一种为切段式甘蔗联合收割机,一种为整秆式甘蔗收割机(配套剥叶机)[4]。切段式收获机可一次性完成切梢、扶倒、切割、喂人、切段、输送、清选、装载等工序[5]。采用切段式收获时,必须在24h内到达糖厂进行压榨,否则会引起原料变质和含糖量损失。整秆式甘蔗收割机分为联合式和分段式整秆收获[6]。联合式整秆收割机可一次性完成切梢、扶倒、切割、输送、清洗、剥叶等工序。分段式整秆收割机可一次性完成扶倒、切割输送、铺放(或打捆)等工序,配上剥叶机和运输装载机具,就可实现分段式机械化作业。整秆式收获,甘蔗断口少,可储存较长时间,且含糖量损失少。
世界上发达的产糖国家,由于土地资源丰富,甘蔗连片种植面积大,田园平整,便于机械化作业,且糖厂制糖工艺接受切段式原料蔗,加之高度重视发展机械化生产,因此工效高、功能齐全、自动化程度高和适应性强的大型切段式甘蔗联合收割机在澳大利亚、美国、南美洲、巴西等地得到了普遍应用。澳大利亚1979年100%实现了甘蔗机械化收割[3],巴西2005年已有80%的甘蔗生产实现了机械化收割[7],古巴也达到了72%[8]。由于澳大利亚、巴西等蔗糖生产大国机械化程度高,甘蔗的生产成本显著的低于我国,仅为70~80元/t[3]。
目前,在澳大利亚、巴西、古巴等产糖发达国家,大型切段式甘蔗联合收割机成为甘蔗收获机械技术发展的主要方向。甘蔗收获机具主要是针对大型切段式联合收割机进行研究,代表机型为英国SERRA-NA公司、巴西SAHTAL公司生产的机型以及澳大利亚托夫特公司生产的TOFT系列,福格森公司生产的MF-201型、MF-102型,梅特康公司生产的DONMIZZI741型,德国克拉斯公司生产的CLAAS型甘蔗收获机等,这些机型的24h生产率达到了400~900t。
日本、菲律宾、印度尼西亚等国家根据丘陵地区小田块蔗田作业特点,研制了分段式整秆甘蔗收获机。代表机型有日本文明农机株式会社生产的NB-11型、久保田公司生产的NB-11K型等,剥叶机有久保田公司生产的BMC-250型剥叶机等。该类机型在日本经过近30年的改进与发展,技术上较成熟和完善,但价格昂贵。
1.2 国内甘蔗收获机械化技术的现状
我国从20世纪70年代就开始研制甘蔗收获机械,所研制的机型也主要分为切段式甘蔗联合收割机和整秆式甘蔗收割机。切段式甘蔗联合收割机是仿照国外大型甘蔗联合收割机改进而成,通过改造中马力轮式拖拉机的轮系,抬高拖拉机离地间隙,以适应甘蔗垄作和原料蔗输送。代表机型是广西农机研究所研制的4GZ-140型自走切段式甘蔗收割机和4GZQ-260型大功率切段式甘蔗联合收割机,还有4Gz-55型、4Gz-90型等切段式甘蔗收割机。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。联合式整秆甘蔗收割机代表机型为广西农机研究院研制的以中功率轮式拖拉机作底盘的KALTOR-80型甘蔗联合收割机。
分段式整秆收割机有自走底盘式、侧挂大中功率轮式拖拉机式和利用手扶拖拉机底盘式等型式,已研制了一些代表机型。4GZ-35机型是广东农机所研制的侧挂式甘蔗收割机,半悬挂于拖拉机的右侧,外端支承在一个侧轮上。其能一次性完成扶蔗、切割、喂送、剥叶、分离清理、集成装车等工序。但该机适应性差,只能适应于行距1.2~1.4m、蔗颈弯曲倒伏不太严重、田间杂草较少的旱地大蔗田等条件下工作,且因附加的轮子使转弯调头不够灵活方便[9]。4GZ-12机型是由福建农学院与仙游县农机厂共同研制的甘蔗收割机,是一种立式割台整杆铺放式收割机,配用东风-12型手扶拖拉机的动力和底盘,采用轻型金属履带式行走装置。其底盘为全悬挂式专用底盘,所以转弯半径小,操作灵活,且配备了拨指链式扶倒器,可收获倒伏不太严重的甘蔗,但对交叉倒伏严重的甘蔗仍不能收割,而且只能完成甘蔗割倒、输送和集堆作业[9]。云南农垦国营陇川农场研制的陇农一号甘蔗收获机,属于剥叶式整秆收获机型,半悬挂于拖拉机右侧。配备动力为铁牛-55带慢速挡轮式拖拉机,可一次性完成切梢、切割、剥叶、清净、集堆等工序。但该机生产率偏低,还不能收获严重倒伏的甘蔗[10]。4GZ-1A机型是广西农机研究所研制甘蔗收割机,配套中型轮式拖拉机,立式割台,收割机的切割部分和夹持链配置于拖拉机右侧,剥叶机构、集堆装置配置于拖拉机后部。运输状态时,集堆装置可以回转到与拖拉机前进方向平行的位置,便于运输,不需改装即可与拖拉机配套;切割质量较好,破头、夹杂物少,故剥叶质量好;但是由于输送流程长,结构复杂,对弯曲和严重倒伏的甘蔗适应性较差,整机横向宽度大,收割时要先由人工开道[3]。湛江农机所研制的4GZ-100型甘蔗收获机,是一种剥叶式整秆收获机型,可与国内多种轮式拖拉机配套作业,一次性能完成切梢、扶倒、切割、剥叶、清理、集堆等工序,但该机在蔗株纵横交错且倒伏较严重情况下工作时,存在漏割现象,损失率较高[11]。
以上代表机型的发展仍滞留在20世纪80年代的水平,适应性、可靠性有待于提高。新机型正在开发试验改进中,由于技术上的因素,均没有大量推广使用[12]。目前适合生产实际应用的、成熟的甘蔗收获机械基本上还没有。
2 山地甘蔗收获机械化技术存在的问题
我国的甘蔗有相当部分种植在丘陵山地。国外的大型联合甘蔗收获机,适宜甘蔗连片种植面积大、田园平整的蔗田作业,我国山地丘陵小块蔗田,很难发挥其功效。国外适合于丘陵地区小块蔗田作业的甘蔗收获机,价格昂贵,我国蔗农在经济上承受不了。虽然国内也在进行甘蔗收获机械的研制,但适合生产实际应用的、成熟的机型基本上还没有。
切段式联合收割机收割的甘蔗,要求糖厂必须于24h内开榨,否则甘蔗的成分会产生变化,造成糖份下降,影响出糖率,但目前山地甘蔗糖厂的生产模式不能保证这种要求。同时,由于切段式联合收割机机型较大,转弯半径也大,山地丘陵地区小块蔗田不能满足其作业要求。
联合式整秆收割机采收的原料蔗虽然对糖厂没有特殊的要求,但由于其割台可调性差,造成割茬不齐和破头率高,影响宿根蔗的发芽生长以及下一季的甘蔗产量。同时,其由于剥净率低,含杂率高,漏割损失率过大,输送装置还不完善等,因此仍有待改进和完善。
分段式整秆甘蔗收割机采用大功率拖拉机的机型,收割幅宽为单行(垄),生产率与功率配套性差,经济性不明显。采用中型拖拉机侧挂式的机型,整机质量分布不均衡,需加挂配重,既影响了收获速度,也会对蔗田产生一定的破坏性。因此,在其结构性能方面还需进一步试验、改进和完善。分段式整秆甘蔗收割机由于作业一次性完成的工序少,虽有剥叶机配套作业,但仍需较多的辅助人工;喂入、收集、打捆、堆放等工序的机械化程度不高,使得生产率低,劳动强度仍偏高。
另外,由于各省区的土壤条件和生态环境存在着差异,生产出来的甘蔗不论从外观还是从产量上都不相同。例如,广东风害严重,平均每年有8级以上的台风1.5次,生产出来的甘蔗植株都比较矮小,直径较细,且倒伏弯曲较严重。云南省土质比较松软,表土较厚,又无台风影响,生产的甘蔗植株粗壮高大。由于各省区的甘蔗质量和株体形状不同,因此适合广东地区使用的甘蔗收获机不一定适合云南地区,甘蔗收获机需要因地制宜。
3 山地甘蔗收获机械的发展策略分析
目前,国内甘蔗收获机械技术研究方向主要还是切段式和整秆式两种型式。自行研制的甘蔗收割机基本上以整秆式联合收获机为主,虽能一次性完成切梢、切割、剥叶、清理、集堆等工序,工作效率高;但机器庞大、结构复杂、所需配套动力大、机动性差、转弯不灵活,在小块蔗田里并不能发挥作用,在蔗株大小均匀,倒伏不严重的情况下,基本上能正常工作。但是,其在倒伏严重、杂草丛生的种植条件下,则不能正常工作,甘蔗损失率较高,是甘蔗收获机械亟待解决的老大难问题。
以我国山地甘蔗种植面积最大的省份云南为例,山地蔗田面积小,种植地块分散。联合收获机结构复杂、机型庞大、机动性与灵活性小,一次性投资太大,不适合这些地区的作业。因此,广大蔗农急需小型甘蔗收割机。但到目前为止,我国还没有一种小型轻便的收获机械供蔗农使用,小型甘蔗收割机尚属空白,每到收获季节,就只能用人工砍蔗的老办法来收获甘蔗。这种落后的收获方式费工、费时,成本高。基于这种现状,结合目前的实际情况,笔者认为山地甘蔗收获机械的研究应以整秆式收割机为主,联合式整杆收割机和小型分段式整秆收割机并行研究。
1)对于种植面积连片的甘蔗,可采用联合式整秆收割机。国内在联合式整秆收割机研发方面有一定的基础,虽然存在不能收获严重倒伏甘蔗的缺点;但进一步改进和完善,可适合蔗田地块较大的收获作业,易发挥其大而全、工作效率高的优点。
2)对于大部分山地丘陵小块种植的甘蔗,研制小型轻便分段式整秆收割机是最适用的。甘蔗收获作业量占甘蔗种植总作业量的55%,收获作业各道工序作业时间比例为收割17%、剥叶59.3%、清理打捆10.9%和运输12.8%。分段式整秆收割机的收获功能不一定要全,只要能解决某道工序即可,因此可单独研制满足甘蔗收获各道工序功能、小型轻便的专用收获机械。蔗农也可根据各个收割工序,选择自己需要的收获机械,以减小劳动强度、提高收获效率,降低收获成本。
农业的根本出路在于机械化,没有先进的农机设备,将无法实施农业机械化和现代化,因此研发适合山地甘蔗种植特点的甘蔗收获机,对促进边疆民族稳定、实现农民增收具有极其重要的现实意义。
参考文献
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甘蔗生产机械化 从种植起步 篇2
吴亦鹏
世界甘蔗生产面积大约在3亿亩,种植面积最大的国家是巴西，中国位居第三，植蔗面积2400多万亩；主要集中在广西、云南、广东、海南等地。尽管种植面积较多，但是，我国甘蔗生产机械化水平较低。前一个榨季，耕种收综合机械化水平约30% 左右，广西是我国甘蔗种植大省，种植面积、产蔗量、产糖量均占全国60% 以上。甘蔗耕种收机械化综合水平为35%，其中机械化耕作83%，而机械化种植、收获分别只有6%和0.05%。云南是我国甘蔗生产第二大省，种植面积约30 万公顷，其机械化主要是耕整地环节，机械化播种与收获水平目前近乎零。其它主产区情况基本相仿。
甘蔗是重要的制糖原料，2012年我国食用糖进口400万吨。而且进口糖的到岸价远低于国内糖价。主要原因在于国内甘蔗种植成本偏高，业内人士戏称如果说先有鸡还是先有蛋需要争论的话，先有蔗后有糖是不争的事实。因此提高甘蔗产量、降低种植成本迫在眉睫！而推行甘蔗种植机械化是不二的选择。
总体而言，从甘蔗生产全过程来看，机械化整地基本解决，包括开沟、施肥、播种、施药、覆土、盖膜的联合种植机械刚刚起步，而中耕培土植保灌溉也基本解决，机械化收获还有待机械化的种植和规模化的经营等条件的成熟。
目前，国内外甘蔗种植机械化有四种路径。第一是整秆式甘蔗种植机，能够顺序完成开沟、整秆蔗种喂入、铺放、覆土和镇压等工序作业，不需要辅助工人进行操作。第二是实时切种式甘蔗种植机，可以顺序完成开沟、施肥、切种、淋水、覆土和铺膜等工序，整秆的蔗种由人工喂入，其播种量和播种均匀性依赖于喂入工人的作业质量。在印度、泰国等劳动力便宜的第三世界国家使用。第三是预切种式甘蔗种植机，预先切好的蔗段装在种箱内，通过喂入机构和排种机构将蔗段铺放在开好的沟内。可以自动连续完成开沟、施肥、落种和覆土等工序，需要人工少、效率高。在澳大利亚、巴西和美国得到普遍使用。第四是机械开沟人工摆种，开沟机完成开沟作业后，人工进行蔗种摆放作业。这种方式主要出现在劳动力比较便宜的国家，我国目前主要采取这种方式。
尽管有一些自主研发的机型和进口机型在推广使用。目前主要还处于机械（或畜力）开沟、人工摆种作业阶段，《关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见》提出的目标是“到2020年基本解决甘蔗种植、收获机械化关键技术问题”。要实现这一目标必须从种植机械化起步，开发适合中国国情的甘蔗种植机。
（1）开发、推广100马力级拖拉机配套的两行联合种植机，进行开沟、施肥、播种、施药、覆土、盖膜联合作业。深沟宽行种植，适应机械化收割等大规模全程机械化模式；
（2）开发、推广50马力级拖拉机配套的单行联合种植机具，进行开沟、施肥、播种、施药、覆土、盖膜联合作业；
（3）机械化收获是甘蔗全程机械化的终极目标，宽行距是其基本条件，研制适合宽行距有效茎的一沟双行种植模式的甘蔗种植机对推广机械化收获具有重要意义；
（4）我国目前研制和在用的甘蔗种植机都是实时切种式，尽管普遍存在需要人工多、喂入不均匀、容易造成漏播、播种不均匀和行距不均匀等问题。但是，由于其比较经济优势明显，仍然是目前一段时间的推广重点；
（5）提高实时切种式种植机的智能化、自动化水平，降低劳动负荷；
浅析甘蔗收获机械技术与专利发展 篇3
甘蔗收获机械有分段式收获机械和联合收获机械, 联合收获机械又可分为整杆式和切断式, 其中切段式甘蔗联合收割机在国外应用最为广泛, 发达国家如澳大利亚、美国等蔗糖生产国其甘蔗收获已经实现机械化, 切段式联合收割机以国外品牌为主, 机具结构复杂、机型庞大、效率高, 适合于地块平坦的地区大规模连片种植, 例如美国凯斯7000型甘蔗联合收割机。
2 国外甘蔗收获机械发展历程
国外的甘蔗收割机研究始于19世纪80年代。1888年, T.A.Silverwood提出一种“实用的收割甘蔗工具”模型。1890年, John Rowland设计并制造了世界上第一台甘蔗收割机, 该机器长27m, 由蒸汽机驱动, 收割系统很特殊:由一个长割刀安装在机器前部的摆臂上, 摆臂摆动, 带动割刀完成甘蔗的收获动作。1894年, 工程师James Peel制造了一台收割机, 其收割机构由两个直径为1.5m的轮子驱动, 收割机构的典型特征是由两片锯齿转盘构成。1901年, Soren Taldt设计的由一匹马拉动的收割机, 利用齿条传动, 将割下的蔗杆输送到后面的拖车上, 这种物料输送动作为蔗杆的割后处理提供了一种原始功能模型。
澳大利亚的Mssey Ferguson公司作为甘蔗收获机生产公司的代表性企业在专利库中有大约150篇关于甘蔗收获机机的专利申请, 最早的一篇专利申请是在1957年9月11日提出 (US2953886A) , 其涉及一种能够将甘蔗切为多段并且将其运输至旁边拖车的一种经济紧凑型甘蔗收获机。
在1957~1970年, Mssey Ferguson共提交了27篇关于甘蔗收获机的专利申请, 主要是在原有机型上对于动力框架、传输、切梢机构的改进, 在1971~1980年, Mssey Ferguson共提交了125篇关于甘蔗收获机的专利申请, 其中主要涉及对于切断转矩的控制 (DE2412911) 、扶升机构的优化 (US3952482) , 引入空气除杂排废 (DE2536333) , 以及倾斜升降台的改进 (US3942307) , 通过将割刀设计为双盘对转刀片以及向下倾斜来实现更好的切割效果 (US3848399A) 。2000年以后, 在甘蔗收获机械领域技术发展较快的是美国的迪尔公司和日本的株式会社久保田, 例如迪尔公司其通过转臂枢转设计实现了甘蔗收获机转向时能够快速切入需要切割的甘蔗区域, 效率明显提高 (US2012112428A1) 。
国外的的甘蔗收获技术发展迅速、处理量大、效率高, 目前这些国际化的农机企业在甘蔗收获机方面已经相对成熟, 更多的是在细节方面追求效益更大化和操作智能化。
3 国内甘蔗收获机械发展历程
我国于1959年开始研究整杆式甘蔗收获机械技术。在中国较早申请专利的甘蔗收割技术是1996年个人申请的一种甘蔗收割机 (CN2271240Y) , 其采用较简单的皮带轮带动收割刀并与拖拉机配置, 基本实现了节省劳力减轻收获劳动强度的效果, 而随后由广西农机研究所于1997年10月申请的半喂入甘蔗联合收割机 (CN1215545A) , 其采用半喂入夹持剥叶装置和捆扎装置或切断装置使整杆式或切断式甘蔗联合收割机的甘蔗含杂率降并节省捆扎甘蔗所需的劳动力, 这一申请是我国对于甘蔗联合收割机技术研究成果重视保护的标志。
进入21世纪以来, 更多的企业与科研单位加入整杆联合收获机的研究行列, 其中具有代表性的是柳州市的汉森机械制造, 总共提交了大约50篇关于甘蔗收获机的专利申请, 其在2005年4月份第一次提交关于甘蔗联合收割机的专利申请 (CN2790235Y) , 其利用拨指型扶蔗器和梳状推蔗杆使生长方向各异或倒伏甘蔗能够顺利收割, 随后在2006年12月提交了关于通过重心转移使前部割台仿形浮动、保护齿槽形刀片, 防止收获损失的一种甘蔗收割机 (CN101002526A) 。
该公司近几年来又引入排风、抽风系统来解决排叶堵塞的问题 (CN101297618A) , 并对切梢机构进行了优化 (CN201282646Y) , 以及提高了甘蔗叶与甘蔗杆剥除、分离 (CN201319758Y) , 和在联合收割机上增生甘蔗的堆集收集机构 (CN101755532A) 等。
甘蔗收割机在我国的发展虽然与前些年相比有了较快的发展, 但是我国只有10%的蔗田适合大型机械化系统作业, 40%的蔗田适合中型机械化系统作业, 提高大型切段式甘蔗收割机为核心的收获系统的作业效率, 有利于尽快的提高我国甘蔗的机收水平。就目前的专利申请数据情况来看, 对于甘蔗收割机领域的申请量并不是很大, 且参照国外进口机型的改进比较多, 如何能够适应我国的甘蔗收获情况生产出智能化高、操作简便、生产效率高的甘蔗收获机, 将有利于保障我国甘蔗产业的战略安全。
摘要：甘蔗收获技术是蔗区农业机械的热点、难点问题之一, 了解国内外甘蔗收获机械的发展与研究历程, 对于我国的甘蔗收获机械技术发展有很重要的借鉴意义, 简要阐述了国内外甘蔗收获机械的发展历程, 并结合专利申请对具有代表性的企业进行了简单的技术路线分析。
关键词：甘蔗收获机械,切断,整杆,国内外发展,专利
参考文献
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甘蔗收获机械 篇4
甘蔗是我国主要的糖料作物, 近年来我国甘蔗种植面积达160万hm2[1], 2010年和2011年榨季, 食糖产量为1198万t[1], 是世界第三大甘蔗生产国。湛江市是全国四大糖业基地之一, 年种植面积近13.33万hm2 (200万亩) , 现有糖厂22家, 日榨能力9.4万t, 榨季产糖量104万t, 年创工农业产值60亿元, 是地方财政主要的经济来源[2]。在湛江农垦系统, 甘蔗收获主要是人工作业。人工收获进度慢, 而且甘蔗的砍收质量良莠不齐, 使糖厂吊榨、断槽、停机的现象时有发生, 榨季无效延长, 产糖率明显下降, 浪费严重。近年来, 湛江农垦先后引进5~6套大型甘蔗收获机械。根据调查数据统计, 人工收获甘蔗的效率为1.36 t/d·人, 而大型机械收获甘蔗效率可达33.35 t/h·台, 以每天工作8 h算, 则大型甘蔗收获机械收获效率达266.8 t/d·台。大型机械收获的效率远超人工收获, 使用大型甘蔗收获机械逐渐成为甘蔗收获生产力转型的关键因素。据调查, 在2010年和2011年榨季, 广东湛江地区的甘蔗机械化收获率约为0.47%。大型甘蔗收获机械尚未得到普及有其深层的原因。为了解大型甘蔗收获机械普及的“瓶颈”, 进行了实地调查与分析。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
根据广东省农村科技特派员科技服务《湛江农垦甘蔗大型机械收获系统技术推广》专项计划项目的任务要求, 采用整体随机抽样方法, 2012年7-9月, 对广东省湛江农垦使用大型甘蔗收获机械情况进行系统调查, 共发放调查表31份, 回收31份, 有效回收率100%。具体是:向广垦农机公司大型甘蔗收获机械操作机手发放问卷8份, 回收8份;向使用过大型机械收获甘蔗的大承包户职工发放调查问卷12份, 回收12份;向未使用过大型机械收获甘蔗的大承包户职工发放调查问卷11份, 回收11份。使用过大型机械收获甘蔗及没有使用过大型机械收获甘蔗的大承包户均承包6.67 hm2 (100亩) 以上的甘蔗地进行甘蔗种植。
1.2 研究方法
在参阅大量文献资料和个别访谈的基础上, 结合当前甘蔗收获情况以及对大型甘蔗收获机械尚未普及的基础上, 通过预调查, 并征求专家和广垦农机公司的意见和建议, 编制调查问卷:广垦农机公司大型甘蔗收获机械操作机手问卷共14道题目、有使用过大型机械收获甘蔗的大承包户职工调查问卷共20道题目、没有使用过大型机械收获甘蔗的大承包户职工调查问卷共16道题目。最后应用EXCEL进行数据处理。
2 调查结果
2.1 针对作业机手的调查
本次共调查了8位机手 (目前湛江农垦的大型甘蔗收获机械共5~6套) , 被调查者们普遍都支持甘蔗大型机械收获。据调查, 有1年使用大型机械收获机械经验的有1位, 2年使用经验的有4位, 而有3年以上使用经验的有3位。
据收回的调查表的统计得知, 机手收获速度平均为0.41 hm2/h (6.1亩/h) ;有25%的机手每榨季工作60~90 d, 其余的每榨季工作30~60 d。在机手看来, 大型机械收获甘蔗能促进增收。机手们普遍认为, 大型甘蔗收获机械虽较复杂, 但可应付, 有12.5%的机手操作机械熟练自如, 认为影响收获效率的最主要问题是田间地块不规整、土地不够连片, 以及杂草多、土壤湿度大等;他们还认为, 大型甘蔗收获机械优点是速度快, 效率高, 缺点是雨天不能作业, 易损坏机器而且含杂多。调查认为, 大型甘蔗收获机械推广受到限制的主要原因是:土地规划欠缺 (行长行距不规范, 土地不连片) 、蔗地质量欠差 (石头、树根、杂草及地形地貌等问题) 。调查还显示, 大型甘蔗收获机械尚未得到普及的原因主要是土地问题, 其次是蔗农的机械化收获意识低。尽管大型甘蔗收获机械还没有得到很好的推广, 但机手们都十分支持大型甘蔗收获机械, 均认为大型甘蔗收获机械在3~5年内能得到推广、得到认可, 同时也一直在为大型甘蔗收获机械的快速发展而努力。
2.2 针对使用过大型机械收获甘蔗的大承包户职工调查
本次共调查了12位使用过大型机械收获甘蔗的大承包户。调查对象的甘蔗种植面积均大于6.67hm2 (100亩) 。他们认为机械收获甘蔗的收获损失率低于9%, 大型甘蔗收获机械的速度快, 成本低收益高;大型甘蔗收获机械对土地及种植要求较高;机械收获质量低, 主要体现在含杂率较高、甘蔗损失量较大、宿根受损严重三个方面。62%的受访者认为未来3~5年甘蔗大型机械收获能普及。调查还显示, 机械收获普及需要的条件为:合理规划蔗地、领导重视, 改变观念、合适地形作业、提高机收质量。在调查中发现, 目前外省劳力是本地劳力的3倍。
2.3 针对未使用过大型机械收获甘蔗的大承包户职工调查
本次共调查了11位未使用过大型甘蔗收获机械的大承包户。职工家庭甘蔗生产务农人数大概是1~2个中年劳力。甘蔗亩 (1亩=0.067 hm2) 均产为5 t, 蔗田的行长是70~300 m之间的均匀分布, 行距均为1 m, 垄高大部分为0.25~0.30 m, 人工收获甘蔗效率为0.2亩/d。70%以上的受访者认为在人工收获过程中甘蔗损失率2%~3%。
据调查, 未采用大型机械收获甘蔗的原因是甘蔗种植分散且面积小, 而仍然采用人工收获甘蔗是因为人工收获质量好、漏损少、榨糖机产糖率稳定。
3 湛江农垦大型甘蔗收获机械推广分析
基于湛江农垦大型甘蔗收获机械推广的调查结果, 可从推动和制约两个因素分析湛江农垦大型甘蔗收获机械尚未普及的原因。
3.1 推动因素
3.1.1 劳动力成为甘蔗收获大型机械化发展的推动因素
对当地劳动力市场问题进行问卷分析, 23%的承包户认为越来越难找到人工进行收获, 23%的承包户认为人工劳动力成本越来越高, 21%的承包户认为人工收获工效低, 21%承包户认为人工收获劳动强度大。这说明, 在现在的社会背景中, 劳动力缺失、劳动力成本高已成为承包户提高甘蔗增收的重要制约因素。同时, 人工收获效率低、劳动强度大这两个根本因素一直限制未使用过大型机械的承包户提高甘蔗收获量。从另一个角度看, 大型甘蔗收获机械化发展已成为未使用过大型甘蔗机械收获的承包户的最佳选择。调查还反映出, 人工收获的成本与机械收获的成本已经基本持平甚至更高, 这为甘蔗机械收获的普及起到了一定推动作用。
3.1.2 甘蔗种植户支持大型甘蔗收获机械的发展
调查发现, 甘蔗承包户们对未来几年大型甘蔗收获机械前景持乐观态度, 表示希望在不久的将来, 湛江农垦大型机械收获方式能取代劳累的人工收获方式。
3.2 制约因素
3.2.1 承包户蔗田情况复杂
据了解, 个别地方地理环境不佳, 种植蔗地基础设施差。如遂溪丘陵高地多, 70%以上的蔗地无灌溉条件, 生产规模小, 单家独户经营, 品种单一, 种植行距不统一, 种种因素严重制约甘蔗大型收获机械化进程。调查问卷结果显示, 在遂溪的蔗田种植基本情况有两种:其一, 种植地块较小 (占29%) 且土地不连片 (占24%) , 行距均为1.0 m左右的蔗田;其二, 种植地块较大且连片, 行距在1.0~1.2 m。在这两种情况中, 拥有较小蔗田地块的承包户基本采用人工收获, 极少采用大型机械收获;而拥有较大蔗田地块的承包户大多采用大型机械收获。蔗田还普遍存在以下的问题:杂物多、田地板块不平整、蔗地质量差等, 这些都对大型收获机械的推广造成了严重的约束。
3.2.2 适用的大型甘蔗收获机型供应有限
通过调查得知, 承包户通过对人工收获和大型机械收获进行权衡, 对大型机械收获的优势认识是比较明显的, 表示愿意尝试使用大型机械收获甘蔗。而在回收问卷中, 对已使用过和未使用过的承包户选择人工收获的理由进行统计, 承包户难以寻找合适的机械收获的比例就占据了24%, 表明了大型甘蔗收获机械的供应数量有限, 无法满足承包户的需求, 这也是制约甘蔗大型机械收获发展的瓶颈之一。
3.2.3 政府的宣传推广力度不足
在谈到普及甘蔗大型机械收获的制约条件时, 除自然条件外, 超过1/4的被访者将政府的宣传力度不足视为主要因素, 承包户普遍认为加大大型甘蔗收获机械宣传推广力度以及得到领导重视是相当必要的。通过宣传推广, 能更好地让承包户了解大型甘蔗收获机械, 发现大型甘蔗收获机械的优势。
3.2.4 政府投入资金少增加承包户负担
政府的资金投入不足, 政府对蔗农扶持补贴几乎为零, 农民植蔗成本增高、管理粗放, 单产低、收益差, 进而盲目跟风种植其他经济作物, 造成甘蔗种植面积日益萎缩[3]。各利益相关方对甘蔗大型机械收获的信心动摇, 投资主体不明确等因素增加了部分承包户的经济负担, 使大型甘蔗收获机械无法广为接受。同时, 运蔗道路因整修责任不清而无人过问, 也严重影响着粤西蔗区甘蔗产业的良性发展[3]。
4 结论与建议
随着社会的不断进步, 甘蔗大型机械化收获取代人工收获乃大势所趋, 但大型甘蔗机械收获仍然受各种复杂条件约束。复杂的承包户蔗田情况是影响推广的重要的外界条件。同时, 大型甘蔗收获机市场成熟供应机型少。政府宣传推广力度和教育培训力度亟需加强, 这些都是限制湛江农垦大型甘蔗收获机械推广的重要因素。
要在湛江农垦全面推广大型甘蔗收获机械, 必须加快垦区蔗田整治, 政府方面也应该加大对大型甘蔗收获机械的宣传推广力度和机手的教育培训力度。
参考文献
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我国甘蔗收获机械化技术探讨 篇5
甘蔗是生产食糖和生物燃料的重要原料。2010年我国甘蔗种植面积为160.2万hm2[1],是世界第三大甘蔗生产国。在我国,甘蔗主栽区主要为广西(约100万hm2)、云南(约30万hm2)、广东湛江地区(约12万hm2)等。
目前,实现甘蔗收获机械化已经提到了政府的重要议事日程上来。国务院国发[2010]22号文件“国务院关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见”指出,“加快重点地区农业机械化进程”“突破甘蔗收获机械化瓶颈制约,提高甘蔗耕种收机械化水平”“到2020年基本解决甘蔗种植、收获机械化关键技术问题”。
1 我国甘蔗收获技术现状
当前,我国甘蔗生产综合机械化水平仍然很低,特别是劳动强度最大、最艰苦、占甘蔗生产成本比例最高的收获环节机械化水平更是低下。2010/2011榨季全国机械化收获率约为0.07%,其中广西约为0.05%[9],广东湛江地区约为0.47%,云南则几乎为0。也就是说,我国目前的甘蔗收获基本上还是人工作业,如图1所示。而世界主要产糖国如澳大利亚、巴西、古巴等已基本实现了机械化收获,我国人工收获成本是这些国家机械化收获成本的数倍。
人工作业的现状致使一方面生产效率低、劳动强度大、原料蔗生产成本高,吨甘蔗收获成本不断上涨,2010/2011榨季约为80~120元/t;另一方面,由于劳动力的短缺,收获季节请工困难日益凸显,影响甘蔗收获以及制糖企业的正常运转。
因而,我国对甘蔗收获机械化的需求日显迫切。实现甘蔗收获机械化,是改善生产条件、提高生产率、降低生产成本,从而提高我国甘蔗糖业竞争力的重要途径[2,3,4]。
2 甘蔗收获机械化技术
甘蔗机械化收获就是采用机械装备替代人工完成甘蔗的砍割、去杂(主要是去除蔗叶)、打捆、装车等一系列作业流程。
2.1 机械收获工艺技术
2.1.1 夹持式收获和喂入式收获技术
夹持式收获技术(如图2所示)是指倒伏甘蔗被扶起装置扶成直立状态后再进行根部切割,被切割后的甘蔗在直立状态下被夹持输送。若甘蔗本身处于直立状态,则扶起装置不起作用。现有的扶起收获技术还不能够将倒伏严重的甘蔗有效地扶起,收获作业时倒伏严重的甘蔗容易造成收割机的堵塞或是因不能有效扶起倒伏的甘蔗(包括纵横交错的甘蔗)而导致较大的损失。
目前这种收获工艺主要应用在分段作业的割铺机上,但也曾经有个别联合作业机型也采用夹持输送式收获技术。这种收获方式比较适合于收获直立的甘蔗。喂入式收获技术(如图3所示)则与夹持式收获技术不同,它是将生长形态各异的甘蔗砍割后以平躺的状态推送进收割机的输送通道,进入后处理环节。
一般甘蔗流从收割机的腹部通过。对于直立的甘蔗,收获时收割机前部的辊筒将甘蔗向前推倒至甘蔗与地面成一定角度后,根部切割器对甘蔗根部进行切割,被切割后的甘蔗在倒地的过程中被喂入辊筒从根部拖入下道工序。
对于倒伏或是交错的甘蔗,则先由扶起机构将甘蔗扶起,分蔗机构将交错的甘蔗分开,然后进行切割、喂入输送等。
由于喂入式收获技术中所有的甘蔗(包括直立与倒伏的甘蔗)都是在“倒”的姿态下被收割的,这种收获技术可以顺利收获倒伏较严重的甘蔗。在目前的技术条件下,喂入式收获技术比较适合我国甘蔗普遍倒伏的生长特点。
2.1.2 整秆式收获和切段式收获技术
从收获后甘蔗的状态角度来区分,我们将机械收获技术分为整秆式收获和切段式收获技术。
所谓整秆式收获(如图4所示),就是甘蔗经过砍割、去杂(主要是脱叶)等工序后呈整条蔗茎状态,实际上就是手工收获方式下的甘蔗状态。整秆式机械化收获包括分段作业式和联合作业式,目前在我国两种方式并存。其中分段式主要由割铺机和剥叶机组成,割铺机完成甘蔗的切割和有序铺放,剥叶机则完成蔗叶的去除作业。
分段式作业虽然在一定程度上实现了机械化,但是由于切割后的甘蔗还需人工捡起后喂入剥叶机,因而存在效率较低、劳动强度较大等问题。联合式整秆收获作业至少应具备切割、喂入输送、剥叶、蔗叶分离、集堆等作业流程,而完全机械化整秆式收获技术作业流程应包括:扶倒、切稍、切割、喂入、输送、剥叶、分离、集堆和捆扎等。
目前,对整秆式机械收获技术的研究主要集中在我国,研究出了各种各样的机型;但是还存在一些问题,包括可靠性不高、易堵塞、蔗叶分离不理想、集堆凌乱和无捆扎功能等。
切段式收获技术(如图5所示)则是将收获后的甘蔗砍切成段状,长度一般为200~300mm,因而称之为切段式。
切段式收获技术其作业流程有一部分和整秆式是相同的,包括扶倒、切稍、切割和喂入输送等环节,不同之处在于切段、杂质分离和装车等环节。一般切段式收获不配备专门的剥叶装置,主要是靠输送过程摩擦脱叶以及切段后用强力气流将蔗段和蔗叶分离。
切段式收获技术比较成熟,具有适应性强、辅助工作少、工作效率高等优点,因而国外基本上都采用这种收获方式。
切段式甘蔗联合收割机对倒伏甘蔗适应性好,作业流畅,含杂率一般可以控制在8%以内。但切段式收获技术要求收获、运输、入厂压榨各环节的密切合作,我国目前蔗糖生产体系还不能满足切段式收获技术的要求。和整秆式收获技术相比,切段收获技术收获的甘蔗有可能会造成糖分损失。
2.2 机械化收获作业方式
甘蔗收获从机械化程度角度分有半(部分)机械化作业和全机械化作业方式。
2.2.1 半机械化收获作业
半机械化作业(如图6所示)是指采用机械完成甘蔗收获过程(流程)中的某个或某几个作业环节,还需要较多的辅助人工来完成全部的收获流程。其特点是机型小、投资少,但效率低、劳动强度较大。这种收获方式比较适合甘蔗种植面积小、分散、经济水平较低的地区使用。目前我国采用背负式甘蔗割铺机、以手扶拖拉机做底盘的割铺机、以轮式拖拉机做底盘的割铺机和剥叶机等收获装备进行单独使用或联合使用进行收获作业的均属于半机械化的范畴。
2.2.2 全机械化收获作业
全机械化收获作业(如图7所示)是指依靠机械连续、顺畅完成甘蔗收获流程的各个环节而不需要辅助人工的一种机械化作业方式。其特点是机械设备较复杂庞大、投资较大,但是作业效率高、辅助人工极少甚至不需要。这种收获模式要求土地平整连片、甘蔗种植具有一定的规模、配套(包括农艺、辅助设备设施等)比较完善,以发挥其功效。目前,属于全机械化方式的应用在国内不多,比较成功的主要是以切段式甘蔗联合收割机为核心的甘蔗收获系统。
而国内近几年研制的各种整秆式甘蔗联合收割机虽然能完成甘蔗收获流程的大部分(也是主要的)作业环节,但是由于存在性能不理想(易堵塞、蔗叶分离不彻底、集堆凌乱)、可靠性较差(易出故障)和功能不完善(无捆扎功能)等问题,所以尚未在生产实践中得以成功运用。
由于自然条件、生产体制、农艺技术、经济水平和装备水平等因素的制约,甘蔗收获半机械化和全机械化方式将会在较长时间内共存。
3 国内外甘蔗收割机械概况
3.1 国外甘蔗收获机械
国外甘蔗生产技术先进的国家(如美国、澳大利亚、巴西等国)主要采用切段式甘蔗联合收割机收获甘蔗。
国际上主要的甘蔗联合收割机品牌(型号)有凯斯的7000/7700型(原澳大利亚AUSTOFT工业公司产品)(如图8所示)、约翰迪尔的3510型、德国CLASS和美国CAMECO等。
这些机型基本原理都一样,结构上大同小异,特点是:技术先进成熟、功率大、效率高、可靠性高。近两年凯斯推出了7000/7700型升级版的8000/8800型,在自动化程度、操控性能、舒适度等方面又有了新的提高。同时,凯斯公司针对中国等国家和地区的甘蔗生产特点推出了小型化的4000型,和7000型相比,不但装机功率减小,结构上也做了简化,使得该机体积缩小、质量减轻、价格降低。
此外,日本文明农机株式会社生产的HC50-NN型属切段式甘蔗联合收割机(如图9所示),特点是:机型小、履带行走、网袋装蔗,比较适合小地块、窄行距和丘陵地区使用;但是装车需要配备专用吊装机,生产效率较低。
3.2 国内甘蔗收获机械
我国在20世纪七八十年代曾广泛开展甘蔗机械收获技术的研究,开发出了各种形式的收获机械,但是没有在生产中推广应用。之后,随着经济体制改革的展开,我国对甘蔗收获机械的研究转入了一个较长的低潮时期。直至最近五六年,随着我国经济的发展及经济结构和农村劳动力结构的变化及市场需求的推动,研究开发的热潮再度掀起,各种形式的机型再度涌现,但归结起来不外乎两大类:切段式和整秆式。近几年,国内研究开发甘蔗收割机的厂家不断增加,包括广西农业机械研究院、广州科利亚、华南农业大学、广西大学、柳州云马汉升、浙江三佳、浙江温岭、河南坤达、柳州翔越和广西钦州力顺等。
3.2.1 整秆式收获技术机型
整秆收获技术收割机包括分段作业和联合作业两类。通常所说的分段作业收割机由割铺机和剥叶机两部分组成,当然割铺机和剥叶机也可以单独使用。割铺机有广西农机院研制的4GZ-9型甘蔗割铺机[7]、华南农业大学研制的4ZZX-48型侧悬挂式甘蔗收割机(如图10所示)和华南农业大学与广西农机研究院合作研制的4GZX-45型前置悬挂式甘蔗收割机等。剥叶机有而广西大学研制的4ZB-6A型手推式小型甘蔗剥叶机、广西农机研究所研制的4ZB-12型甘蔗剥叶机、广西农机院和南宁手扶拖拉机厂合作研制的6BZ-5型单工位手推车式甘蔗剥叶机、南宁手扶拖拉机厂研制生产的6BZ-9型双工位甘蔗剥叶机、广西来宾市农机推广站研制的6BZ-1型甘蔗剥叶机及华南农业大学研制的4BZQ-9型剥叶机等。
我国甘蔗剥叶机存在的主要问题有:含杂率偏高、剥叶元件寿命较短[8]、生产效率底以及劳动强度较大等。
国内研制整秆联合式收割机也有几十年的历史了,20世纪七八十年代研制的多为悬挂式。进入21世纪后研发的机型则基本上为自走式,机型有广西农机院研制的4GZ-120型[7](如图11所示),广西柳州汉森机械制造有限公司研制的HSM1000型、HSSZ1800型、4ZL-1(HS180)型和4ZL-1B(HS260)型(如图12所示),浙江三佳农业机械设备有限公司的SJ-1400型,浙江温岭宏顺机械有限公司的SG1300型,河南坤达农业机械有限公司的4GZD-75型以及广西柳州翔越农业机械有限公司的4GL-1型等。
这些收割机均采用喂入式联合收获技术,蔗叶在收割机内去除,能够收获倒伏较严重的甘蔗。该类型收割机目前普遍存在蔗叶在联合收割机内去除不干净以及在集堆时蔗叶与茎秆分离不干净、适应性差、可靠性不高、集堆不理想和无捆扎功能等问题。
严格意义上来说,整秆式甘蔗收获装备还应该包括甘蔗装载机这类设备。
3.2.2 切段式收获技术机型
国内研究切段式甘蔗联合收割机始于20世纪80年代,当时主要是广西农机研究院在做这一方面的工作。主要机型包括:广西农机院先后研制出的4GZ-90型、4GZ-250型、4GZ-180型和4GZQ-260型切段式甘蔗联合收割机[7](如图13所示)以及广州科里亚农业机械有限公司和华南农业大学联合研制的4GZ-56型切段式甘蔗联合收割机(如图14所示)。这类机型基本上采用全液压驱动,技术较先进、成熟,最新的机型已经能够在生产实际中应用。
4 我国甘蔗收获技术模式的探讨
尽管当前我国甘蔗收获机械化水平很低,但是近几年来从政府、研发生产机构到用户、制糖企业等方方面面都在想方设法提高甘蔗收获机械化程度,也做了大量工作,取得了一定的成效,使我国甘蔗收获机械化率由几年前近乎为0的水平提高到接近0.1%,在机械化道路上迈出了可喜的一步。
目前,在我国应用比较成功的机械化收获技术模式主要还是以切段式甘蔗联合收割机(特别是进口机型)为核心的甘蔗收获系统。
4.1 大型切段式联合收割机+田间车+公路运输车
这是一种高效的收获模式,源自澳大利亚、巴西等国的类似收获系统。特点是:技术成熟、高效,但系统庞大,投入大。收割机为CASE7000(CASE8000)(或国产的4GZQ-260等),一般1台收割机至少需要配套3台田间车、3台公路运输车(若运输距离长,数量还需增加),如图15所示。
这种模式要求有足够大且连片的蔗地(单块3.3hm2以上)以及行长(500m以上)才能发挥其功效,同时砍运调度、糖厂要配合好。这种系统在目前的条件下,每天可收获甘蔗200~300t。
4.2 大型切段式甘蔗联合收割机+公路运输车
这也是一种高效的收获模式,源自我国台湾地区采用的收获系统,泰国也采用这种收获模式。
此技术和前一种系统相比,同样技术成熟,但系统组成要比前一种简单一些,投入也较少一些,效率会更高一些。收割机为CASE7000(CASE8000)(或国产的4GZQ-260等),一般1台收割机至少需要3台公路运输车(若运输距离长或是采用农用运输车,数量还需增加),如图16所示。此外,这种收获系统对蔗地的碾压较前一种强度要小,若采用农用运输车接装甘蔗会对土壤的碾压作用更小一些。
4.3 网袋式甘蔗联合收割机+吊装机+公路运输车
这种收获系统以HC50-NN型或4GZ-56型切段式收割机为核心,配以专用吊装机将网袋里的甘蔗吊起后卸到公路运输车上,如图17所示。由于收割机机型小、采用履带行走,因而比较适合小地块、窄行距、丘陵地区使用,但是收割机转场需要采用拖车或是卡车等工具。
4.4 中型切段式甘蔗联合收割+公路运输车
这种收获系统实际上是“大型切段式甘蔗联合收割机+公路运输车”模式的缩小,在灵活性、方便性、效率等方面更胜“网袋式甘蔗联合收割机+吊装机+公路运输车”系统一筹,因而它似乎更适合目前在我国的甘蔗种植制度下使用。
4.5 其它收获模式
主要是以整秆式甘蔗收割机为核心组成的收获系统,根据收割机的形式又可分为分段收获系统和整秆联合收获系统。
分段式收获系统以甘蔗割铺机为核心,配备若干台剥叶机、装载机组成一个甘蔗收获单元。由于需人工将割铺机砍割后的甘蔗工捡拾起来,然后送进剥叶机脱叶,劳动强度较大,效率也不高。因而,实际应用中有障碍。
整秆甘蔗联合收获系统以整秆式甘蔗联合收割机为核心,铺以甘蔗装载机等组成收获系统。由于收割机存在易堵塞、蔗叶分离不彻底、集堆不整齐、可靠性不高、捆扎功能难实现等问题,所以离实用尚有一段距离。
5 结论
1)从不同角度可将甘蔗收获技术分为夹持式收获、喂入式收获、整秆式收获、切段式收获。其中,喂入切段式甘蔗收获技术成熟,国外先进国家主要采用这种技术。
2)我国甘蔗收获半机械化和全机械化方式在相当长一段时间内将会共存,但是其发展趋势必然是全机械化。
3)目前在我国正在实践的几类甘蔗机械化收获系统中,“大型切段式甘蔗联合收割机+田间车+公路运输车”“大型切段式甘蔗联合收割机+公路运输车”“中型切段式甘蔗联合收割+公路运输车”等模式应用比较成功,且后两种模式可能会更具生命力。
参考文献
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甘蔗收获机械 篇6
凯斯公司推出的A4000型甘蔗收获机在广西壮族自治区已经推广几个年头了, 而凯斯品牌已经成为当地蔗农、糖厂心目中可靠与高效的代名词, 尤其是在人力资源越来越匮乏的今天, 每个砍蔗工一天要120元以上, 而且每天每人只能砍1 t, 考虑到搬运和道路运输, 一台凯斯A4000型甘蔗收获机每天可以完成300个人的工作, 不但大大节省了收获成本, 还可以缩短收获时间, 使得糖厂和农户都获得更大的收益。
凯斯A4000型甘蔗收获机是凯斯公司专门针对广西、云南等地的情况引进的世界上最先进的甘蔗自动化收获设备, 凯斯公司在推广设备前比较了南美、澳洲和印度的不同情况, 结合华南地区的气候、地貌特点引进的A4000型甘蔗收获机特别适合中、小地块及坡地作业, 具有作业效率高、收获损失和杂余少、宿根破头率低、产品可靠性高等特点, 近几年已经相继在广西农垦、广东农垦大量推广, 并得到了广大用户一直好评。
发动机:凯斯A4000型甘蔗收获机配备的是康明斯6缸涡轮增压发动机, 额定功率为94 kW (128 hp) 。充足的动力使得A4000拥有良好的效率, 而先进的发动机技术使得设备节油和节能优势尤其明显。
喂入:A4000型甘蔗收获机适合垄距为90 cm以上的甘蔗垄。目前国内不少地区甘蔗种植区域的垄距为1.0～1.2 m, 目前市场中的甘蔗收获机普遍适应垄距为1.0 m, 而A4000型1.1 m宽的分禾器距离使其在收获不同地区不同垄距的甘蔗地上拥有突出的优势。
底刀:凯斯A4000型甘蔗收获机拥有2组共8片可拆卸底刀。8片底刀全部由合金制成, 坚固耐用。可拆卸的设计使得底刀磨损后更换十分方便。
喂入滚筒:A4000型甘蔗收获机内部共有11个液压驱动的喂入滚筒, 这些滚筒保证了切碎后的甘蔗段可以平滑的输送到升运器。
升运器:升运器部分采用了液压控制方向旋转, 保证卸载甘蔗时拖拉机牵引车可以与甘蔗收获机保持最佳距离和全方位卸载甘蔗段。
崇左市甘蔗收获机械化现状及对策 篇7
2012年, 广西省崇左市甘蔗机耕面积117925.6hm2, 机械深耕深松面积103451.7hm2, 甘蔗机械种植面积1067.2hm2, 仅有国产“科利亚”甘蔗联合收割机到崇左市进行对比收获试验, 收获甘蔗面积86.71hm2;甘蔗生产耕种收综合机械化水平为44.8%, 甘蔗生产机耕水平94.95%。2013年, 甘蔗种植面积285616hm2, 甘蔗深耕深松面积88110.7hm2, 机械种植面积5002.5hm2, 美国“迪尔”、国产“科利亚”等甘蔗联合收割机到崇左市进行对比试验, 共收获甘蔗面积200.1hm2, 甘蔗收获机械化水平不足0.1%。
2 甘蔗收获机械化现状的影响因素分析
2.1 影响甘蔗收获机械化的农艺因素
甘蔗收获机的收获质量和适应性在很大程度上受到甘蔗种植行距大小的影响。目前, 崇左市甘蔗种植行距多数在60~90cm之间, 蔗农普遍担心行距过宽会浪费土地, 机械种植甘蔗面积偏少, 种植规格杂乱, 空闲地块会杂草丛生, 难管理, 影响甘蔗产量等。而这种传统甘蔗种植方式的种植行距不是甘蔗收获机最合适的行距, 进而大大降低了甘蔗收割机的工作质量和效率。并且传统的种植方式, 甘蔗的种植情况存在很大的差别, 不但长度参差不齐, 而且生长发育的情况也不同, 最终导致不能进行批量收货。并且甘蔗的品种过于混杂, 很多品种的甘蔗不能适应本地地形, 但依然被种植, 使得甘蔗的生长非常不理想。并且我国传统甘蔗种植工艺没有对灌溉进行有效的控制, 没有综合考虑到甘蔗每个时期对水分的需求和后期的收割工作, 灌溉混乱, 致使甘蔗生长受到严重的影响, 并导致甘蔗减产。在甘蔗成熟之后, 如果过多的提供水资源, 那么势必会促进甘蔗的青叶的生长, 进而土地湿度加大, 在进行生产时, 土地很容易被机器压实, 影响以后甘蔗的种植。
2.2 甘蔗收获机械的性能
目前我国研制并使用的甘蔗收获机型主要分为整秆式和切段式2种甘蔗联合收获机。整秆式甘蔗收获机还可以再细分为分段式和整秆式2种。分段式收获机械适应性强, 但需要很多的人力劳动, 并且其剥叶的效率非常低, 所以这种收获机没有得到普遍应用。而整秆式甘蔗收获机械各部件可靠性不足, 对倒伏和长势弯曲甘蔗收获适应性不强。而对于切段式甘蔗收获机而言, 其含有过高的杂率, 并且要求必须在24h内将切段的甘蔗进行开榨工作, 并且这种设备很难调节割台和切梢装置, 所以不能对长势不齐的甘蔗进行切梢, 也正是因为收获的甘蔗具有过高的含杂率, 所以配套的机械设备也非常的少。根据调查显示目前国外收获机械在我国进行收获过程中, 主要存在机械太笨重, 收获设备不适应小甘蔗田地, 种植行距和机械收获标准不一等问题。而国产品牌在试验示范使用过程中也存在切割、传送、抽风等机械性能不稳定等问题。使用大型的联合收割机需要配套大型运输机械, 大型联合收割机和运输车满载时重量都超过10t, 2种大型机械同时作业会压实或破坏甘蔗地, 这一现象在阴雨天特别明显, 对宿根甘蔗生长影响很大;使用小型联合收割机又因为动力小, 发动机容易产生过热而不能连续作业等现象, 致使机械难以连续作业。
2.3 蔗料加工
目前, 我国很多制糖企业的处理设备只能够对整条的甘蔗进行加工, 并且我国的蔗糖生产工艺线非常的单一, 所以不能高效率完成榨糖, 进而不能在短时间内处理大量的切段式蔗段, 所以切段式收获的蔗段在很大程度上受到了限制。并且制糖企业考虑到压榨工艺和成本, 所以要求甘蔗含杂率低于2%, 而现有较为成熟的切段式甘蔗机械收获的甘蔗破损大且杂质和尘土含量普遍高于6%。糖厂认为甘蔗收获机械性能还不够好, 会造成利益受损。
2.4 环境及社会因素
崇左市80%以上的甘蔗都种植在旱地、坡地和丘陵地方, 地势高低不平, 蔗地不规则, 地形复杂, 10°以上坡度的甘蔗种植面积比例大、农田基本建设条件差, 田间机耕路基本没有;土地经营规模化程度低, 甘蔗生产规模以农户为主, 千家万户都在种甘蔗, 虽然人均达2201m2, 但都是单家独户分散经营, 土地零散、不连片地块小, 单块种植面积偏小。
我国甘蔗收获机的成本也非常高, 生产状态不是很理想, 但是随着经济、科技的发展, 机械化生产必然要代替人力劳动, 所以我国必须要加大对甘蔗收获机的研究力度, 加大政府补贴, 从而推动甘蔗机械化生产的步伐。并且目前我国能够有效操作甘蔗收获机的人才并不多, 所以我国还应该加大对人才的培养力度, 从而保证能够更好地对收获设备进行操作, 提高甘蔗的收货效果。
3 甘蔗收获机械化建议对策
3.1 创新收获机械技术
就目前我国而言, 我国的收获机械技术与国际发达国家的相比仍然存在很大的差距, 所以我国应该多多借鉴国外先进的技术, 从而帮助我国开展创新, 并且不能盲目引进国外收获机械, 因为我国的地形、环境等情况都与国外有很大的差别, 而且我国也没有专业的操作人员, 引进国外机械需要大量的资金, 所以还是应该更加注重于自我创新, 从而才能创造出更加符合我国国情的收货机械。
3.2 采取切断式收获
我国应该逐步推进切断式收获机的发展, 就目前国际形式而言, 切断式收获机具有更好的经济效益, 其能够将倒伏、弯曲的甘蔗进行有效的收割, 提高甘蔗的产量。所以我国应该循步渐进的逐渐将切断式收货作为甘蔗机械化收货的主体。由于目前没有适合我国国情的切断式收获机, 种植者可以通过将多种收获机进行联合使用, 依据不同的地形、甘蔗的生长情况采取不同的收获机, 并且我国应加大对切断式收获机的研究力度, 从而尽快研究出适合的切断式收获机。而且还要对蔗糖企业的工艺进行创新, 从而提高企业对切断式甘蔗的需求, 进而提高甘蔗的经济效益, 保证我国甘蔗种植者的收入。
3.4 创新制糖企业
在收获甘蔗之前, 应该建立科学有效的计划, 与蔗糖企业取得供求关系, 而且蔗糖企业要创新制糖工艺, 目前很多的制糖企业只允许加工整根的甘蔗, 而不能够对分段的甘蔗进行加工, 这就很限制分段式甘蔗的发展。应该帮助制糖企业进行创新, 而且还要增加水洗设备, 从而加大我国制糖企业对分段式甘蔗的需求, 保证分段式生产能够成为机械化收获的主体。
3.5 完善社会服务体系
我国应该加大对社会服务体系的建设, 从而保证流动作业的发展。而且就目前农民的经济情况而言, 没有能力承担机械的成本, 所以只能国家来为甘蔗种植者提供机械服务, 从而帮助种植者进行收获。国家可以帮助甘蔗收获公司等企业发展, 为这些企业提供一些特殊的便利, 从而帮助该行业发展, 进而帮助种植者进行收获。
4 结语
我国想要加强甘蔗收获的机械化, 就必须要保证机械设备、制糖企业、农艺等多方面进行协调发展, 并且要加强育种的力度, 进一步培育出适合我国地形、环境的优良品种。随着国家经济的发展, 将甘蔗生产进行机械化是必然的趋势, 必须要加大对机械研究的投资力度, 从而尽早研究出适合我国的甘蔗收获机械, 提高甘蔗收获的机械化程度。
摘要：根据广西省崇左市甘蔗收获机械化的现状, 从农艺因素、农机因素、加工因素、环境因素和社会因素5个方面进行分析, 对甘蔗收获机械化给出了一些建议性的对策。
关键词：甘蔗,机械化,技术
参考文献
[1]陈宏.广西甘蔗生产机械化发展战略研究[D].成都:西南交通大学, 2012.
[2]莫建霖, 刘庆庭.我国甘蔗收获机械化技术探讨[J].农机化研究, 2013, 35 (3) :12-18.
甘蔗收获机械 篇8
为了大力推广甘蔗生产机械化技术, 实现甘蔗生产机械化, 2012年2月24日, 来宾市农机局在武宣县黔江农场试验区召开甘蔗机械化收获种植现场会。自治区农机局副局长黄汉全出席了现场会并为“来宾市万亩甘蔗生产全程机械化示范区”揭幕。
2011年11月, 来宾市在自治区农机局大力支持下, 在武宣县设立“来宾市万亩甘蔗生产全程机械化示范区”, 示范区推行机械化种植5000亩, 机械化收获5000亩, 带动5万亩机械化种植和收获。2012年2月, 通过引进广东科利亚现代农业装备有限公司生产的切段式甘蔗联合收割机进行甘蔗收获试验, 收获效果较好, 得到了广大蔗农的肯定, 突破了甘蔗生产机械化收获“瓶颈”问题。