玉米秸秆打捆机的研究现状及发展前景

2022-09-10

我国是一个农业大国, 每年玉米的产量都有上千亿吨, 随着农业的发展、粮食产量的增加, 各种农作物的秸秆数量也在增加, 缺少对秸秆的利用使得秸秆资源被大量浪费。农村对于秸秆的处理主要有生火供暖、做饭等, 或者是直接在田间焚烧, 这样的做法不仅会造成秸秆资源的浪费, 还会对周围环境产生污染, 浓烟影响人的健康。为了利用秸秆资源, 增加农业经济收入和环境保护, 对玉米秸秆进行打捆处理, 这样既方便了以后的利用, 还能够减少人工打捆的辛苦。从这些方面来看, 玉米秸秆打捆机的研究制造非常重要。

1 玉米秸秆打捆机研究的必要性

玉米秸秆打捆机在我国有着非常好的发展前景。玉米是主要的粮食作物, 玉米秸秆是一种非常珍贵的生物资源, 能发酵成沼气, 用于集中式的供暖、发电、制作酒精。研究发现, 玉米秸秆中含有的能源总量与同等质量的粮食相同, 因此, 采用玉米秸秆进行能源制造对于粮食节约发展有着重要的价值[1]。玉米秸秆含有非常多的营养物质, 有利于牲畜类的生长和发育;玉米秸秆在发酵过程中会产生非常多的消化酶、免疫球蛋白和氨基酸等, 可以制作出新型的生物饲料, 并且生产成本低, 效益高。我国北方地区、黄淮平原、西南丘区等为主要的玉米作物种植地。但由于机械化收割发展缓慢, 大部分玉米秸秆收割打捆需要人工进行, 不但人力资源消耗高, 而且工作效率低。因此, 对于玉米秸秆打捆机的研究生产非常重要。打捆机的使用有助于人力资源、生物能源的节约利用, 促进农业发展, 提升社会效益。现阶段, 我国的打捆机还存在着一些问题, 如功能少, 对于散落在地上的玉米秸秆难以筛选等, 使得打捆机的工作效率低下、成捆后的秸秆中带有很多杂质等[2]。

2 国内外玉米打捆机的研究现状

2.1 国内

我国国内打捆机起步晚, 发展缓慢, 20世纪70年代从国外引进了玉米秸秆打捆机, 进行打捆机的生产研究, 在20世纪80年代成功地研究出打捆机并投入农业使用。我国在生产打捆机的过程中, 一定程度上引进国外打捆机制造的先进技术并进行相应改造, 不断提升产量和性能, 使其更符合我国农业生产的打捆需要。我国现有打捆机按照原理主要分为内缠绕式打捆机和外缠绕式打捆机;按照外型有圆形打捆机和方形打捆机;比较有代表性的打捆机有内蒙古宝昌牧业机械厂负责生产出的9KJ-1.4A型方捆捡拾打捆机和新疆联合机械集团牧业机械厂负责生产的92YG-1.5型圆捆打捆机[3]。国外应用比较广泛有圆捆打捆机, 但这种打捆机在我国应用并不多, 存在着很大的市场空缺。我国在进行农作物打捆时, 主要应用小型打捆机, 其简单易操作, 打捆效率高, 动力消耗小, 但是难以在下雨天或是潮湿天气中使用, 容易出现打捆机堵塞的情况。

2.2 国外

国外玉米秸秆打捆机已经有着100多年的发展历史, 最早期的是蓄力机械式打捆机, 到小方打捆机, 再到现阶段的圆捆打捆机和大型打捆机等。美国在20世纪60年代研究了圆捆打捆机, 沿用至今;20世纪70年代, 英国研究出了大型草捆机, 由于其工作不受天气因素等影响, 广泛地应用在牧场的收割中;20世纪70年代中旬, 西方国家的打捆机发展迅速, 生产量大, 畜力打捆机在使用中逐渐被淘汰, 开始转向全方面的机械化收割[4]。国外比较先进的玉米秸秆收割机品牌有CLAAS、John Deere等, 此类品牌的打捆机质量高, 应用范围广, 并且能够满足多种条件下的打捆作业, 操作简单便捷, 如CLAAS品牌生产的小方打捆机对地面散落秸秆的处理能力强, 作业安全可靠, 动力能源消耗小, 因而被广泛地应用;John Deere品牌生产的小型打捆机可以与拖拉机搭配使用, 广泛应用在牧场的牧草收割中, 收割打捆后的草料松软不压实, 并且操作简单易行;John Deere品牌中的打捆机采用自动、手动2种操作模式, 打捆结实, 操作简单, 其搭配的打结器能够适应多种作业环境, 应用范围广。

3 玉米秸秆打捆机未来的发展方向

从上文的分析可以看出, 玉米秸秆打捆机的研究生产对于农业、畜牧业的发展均非常重要。针对现阶段投入使用中的玉米秸秆打捆机的工艺和使用效果等, 未来玉米秸秆打捆机的发展主要有以下几点方向。

首先, 要研究出多种型号、特征的打捆机, 满足多元化生产的需要。随着用户数量的增加, 各个工厂在生产中会投入更多的资源, 需要生产出多样化的产品, 从而满足不同用户的需要, 如生产多种系列的打捆机等[5]。

其次, 要提升打捆机的性能。用户在使用产品的时候, 首先会考虑其使用性能和经济效率。因此, 打捆机的生产需要根据用户的反馈不断地改进, 加入先进的生产技术, 逐渐采用自动化控制技术, 让打捆机的使用性能更好;打捆机的使用多在田地, 但是由于田地地形多变, 一些打捆机难以投入使用。因此, 要优化打捆机的外型和其的工作环境适应能力;适当地增加打捆的密度, 减少在作业中反复放捆, 这不仅可以延长打捆机的使用寿命, 还能够减少存放的空间, 间接提升打捆机的工作效率;增加对打捆机细节的处理, 根据其各部分零件的特点来进行优化设计, 从而生产出性能更高的玉米秸秆打捆机;提升打捆机与其他农业化机械的搭配使用能力, 增加打捆机的使用范围, 这也是未来发展的重要方向。

4 结语

目前, 国外的玉米打捆机技术比较先进, 带有探测传感器, 能够对散落在地上的秸秆进行筛选打捆, 我国应用比较多的打捆机主要为小型的圆捆机, 其结构简单, 能够进行大规模生产, 对能源的消耗低, 符合我国的农业发展模型。我国的玉米秸秆打捆机发展还有着非常广阔的空间, 需要从节能高效等方面进行思考, 设计制造出适合我国使用的玉米秸秆打捆机。

摘要：玉米秸秆是非常珍贵的生物资源, 我国每年收割后都有大量的玉米秸秆, 玉米秸秆能够发酵成沼气, 可以用于供暖、发电等, 因此玉米秸秆的利用对于国家能源发展有着重要的意义。玉米秸秆打捆机的使用会提升收割效率, 保护环境, 方便后续利用。研究国内外秸秆打捆机的发展过程, 展望秸秆打捆机在未来的发展前景, 为玉米秸秆打捆机的发展提供参考。

关键词：玉米秸秆打捆机,能源发展,发展前景