大蒜收获机械研制现状与对策

大蒜收获机械研制现状与对策摘要：大蒜是我国重要的经济作物之一。我国大蒜种植面积广，目前大蒜的收 获大部分还是靠人工收获，不但效率低下，而且人工成本特别高。随着时代科学 技术的进步，人们对大蒜收获机械化的要求越来越高，不但可以减轻劳动强度、 降低人工成本，同时可以提高大蒜收获的质量。基于此，本文就大蒜收获机械研 制的现状进行了分析，并提出了一些解决对策，希望可以进一步提高大蒜收获机 械化水平。关键词：大蒜收获；机械化；研制现状；对策随着生活水平的提高，生产成本的增加，要想保持生产和出口优势，大蒜生 产必须由劳动密集型向资本技术密集型转变，实现机械化作业。将现有机型进行 总结，从工艺过程、机型结构、配套动力等方面进行分析，提出智能化收获机设 想，并提出今后打算收获机械必须在机构优化、零部件可靠性、工艺的可靠性等 方面作为研究方向，对于提高大蒜收获机械化水平具有重要意义。一、大蒜收获机械研制现状分析1、分段式大蒜收获机。近几年，我国科研院与企业开始引进先进的技术，研发出分段式的机械。例 如：4S-6型分段式大蒜收获机，能够一次性进行铺放、挖掘与蒜土分离作业。这 种机械通过前置旋转的犁刀进行破土与切根，能够把挖起的大蒜旋到拖拉机的两 轮间，防止驱动轮碾压蒜头。2、大蒜挖掘机。采用铲式或圆盘式振动挖掘刀具，切断大蒜根系，使土松动，并拱起蒜头， 使大蒜与土壤分离。与小型拖拉机或手扶拖拉机就能配套使用，可兼收花生、中 草药等作物。优点是价格低、结构简单，对行距、土地性质、地表状况适应性强， 且方便对挖掘深度和收获宽度的调节。缺点是缺少收获的其他工序，需要人工清 土、捡拾，收获后单独进行切秧、切根、清选、装袋等工序，不能有效降低劳动 强度，提高生产效率。3、联合式大蒜收获机械。大蒜联合收获机可一次性完成挖掘、清土、果秧分离、集果等工序，具有作 业集成度高、收获损失小、生产效率高、人工劳动强度低等优势。就目前而言， 我国大蒜联合的收获机械仍然处在试样阶段与研制阶段，并且机械研发单位不多， 这对于大蒜的机械化收获非常不利。4、大蒜挖掘铺放机。在大蒜挖掘机的基础上，增加分离输送链装置，通过震动输送实现蒜头与土 壤分离。输送通道由宽变窄，终端转弯变向，实现大蒜的集条、铺放。与四轮拖 拉机或手扶拖拉机配套使用。与大蒜挖掘机比较，增加了清土、集条、铺放工序， 一定程度上提高了收获效率，降低了劳动强度。但依然没有实现切秧、切根、清 选、装袋等工序，没有完全脱离人工收获。5、大蒜智能收获机。代表未来发展的方向，功能上实现挖掘、清土、切秧、切根、分级清选、装 袋等复杂工序，使收获的大蒜能达到直接入库或销售的目的。要实现大蒜的智能 收获需要解决问题比较多，包括机构优化以减少配套动力，加强零部件可靠性， 提高清土、切根等工序的效率，增加分级清选工序及装袋、封口工序。二、影响大蒜机械收获作业的因素1、种植模式的影响。国内大蒜种植制度与欧美等发达国家不一样，并且不同地区种植模式也不一 样，有垄距、平作、垄作以及间作套种。国内大蒜种植主要家庭种植，小田块的 种植，行距种类不多。在选定大蒜的收获机以后，需要固定机具作业的幅度，统 一大蒜种植的行间距，如果行间距比较杂乱，容易影响到大蒜收获质量，引起机 具压秧与漏收等情况。2、机械伤损影响。伤损度是机械化收获过程中较难控制的重要指标，同样在大蒜的机械化收获 过程中表现的尤为突出。大蒜机械化收获过程中的伤损有挤伤和切伤。由于大蒜 为地下鳞茎作物，不像花生等其它作物有外壳作保护，新鲜收获的蒜头表皮薄嫩， 在输送集果过程中，机具对鳞茎的摩擦挤压、蒜头之间的碰撞挤压均会产生较高 的挤压伤损。另外，挖掘铲挖掘深度调控以及联合收获时割刀结构参数、作业参 数设计是影响切伤损主因。3、覆膜影响。我国大蒜主产区广泛采用了覆膜技术，覆膜处理虽然可以降低恶劣环境对其 影响，保温保水保肥力，但却为后续机械化收获造成了较大影响。在机收时地膜 容易缠绕在机器中，堵塞部分作业组件，且不易清理，大大降低了机具工作效率 和寿命。4、土壤条件的影响。对于大蒜的机械化收获而言，土壤品质与土壤含水率影响比较明显。如果土 壤含水率比较高、土壤是黏土，会导致机械渐渐下陷，影响机械运行。在拔起大 蒜的蒜头以后，一些大泥块不容易掉落，在长时间作业过程中，泥土会导致机械 受到堵塞，致使清土装置失效；在机械挖掘的黏土含水率比较高时，会加大前进 的阻力。相关研究中指出，机械收获时，适宜土壤含水率在15%-0%之间，这个 范围内的土壤含水率可以提高机械收获效果。三、提高大蒜收获机械研制的相关对策1、提高农机农艺的相互融合。大蒜栽培模式不规范、不统一，是阻碍大蒜联合收获机设计和推广普及的主 要因素。因此，突破传统上只从机械优化方面解决大蒜机械化生产难题的思路， 根据国内大蒜种植习惯和大蒜联合获机对栽培模式需求，对大蒜标准栽培模式进 行研究，得到不同栽培模式对蒜头产量及品质影响规律。同时，建立与经济效益 对应的函数关系，使大蒜栽培模式评价更客观并具有可量化操作性，为大蒜实际 生产提供指导，通过农机农艺融合的方法来加快大蒜机械化生产发展步伐。2、提高大蒜收获机具的适应性。机具适应性是指在不同土壤条件下，是否覆膜条件下，地表是否存在杂草情 况下，收获机具有不同作业效果。适应性差的机具影响作业质量和作业效率，甚 至不能正常作业，会严重影响农户对产品的信任度，影响机具的推广。大蒜收获 机普遍在沙土地中作业效果好，而在粘性土壤中作业效果差。因此，应进一步加 强蒜头与土壤分离机构研制，提高净土率。其次，应研究土壤的水分和空气含量， 找到最适宜蒜头和土壤成分含量，人为制造合适条件进行收获，或改善土壤条件， 都能提高机具在粘性土壤中的作业效果。3、优化大蒜收获机挖掘装置。由于大蒜是种在地下的，需要破土将大蒜挖掘出来，导致挖掘过程需要消耗 大量的动力，同时由于大蒜毛须会粘土，因此需要振动挖掘，不但可以减轻挖掘 阻力同时起净土的效果。所以今后的大蒜收获机动力驱动装置由之前的机械驱动 渐渐迈向液压驱动，通过电液控制收获的整个过程，电液控制可以实现机械的无 级变速，适合不同农田的收获速比，操作灵活、便捷，期望优化好电液控制的相 关设备，使得液压技术在大蒜收获机械得到普遍和广泛应用。四、结语总之，虽然我国的大蒜收获机械迅速发展起来，但是我国生产应用的大蒜收 获机因各地农艺不同、行距及株距的差异，存在着适应性差、质量不可靠等问题， 大多数都没有批量生产和大面积推广应用。大蒜收获机械的发展趋势是研制开发 新型的联合收获机，能够一次完成挖掘、夹持输送、喂入切茎、收集装箱等作业。 目前市场急需研究开发适应性强、可靠性高的大蒜联合收获机械，大蒜联合收获 机械有巨大的市场空间。参考文献：1 付皓.大蒜收获机械研发及质量影响因素分析J.山东农机化，2016（12）.2 赵洪光，滕文建，姚传峰.国内大蒜收获机械研制现状与对策J.农业开发与 装备，2018（12）.3 王后新，李天华等.大蒜收获机械研究现状及展望J.中国农机化学报，2018 （06）.崔荣江，张华等.我国大蒜机械化生产现状及发展思路探讨J.农机化研究， 2015 （03）.项目名称：多功能大蒜联合收获机研究开发（项目编号：2016YF046）