玉米秸稈打捆機(jī)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景

邢蕾 董雪 姚嘉 劉新柱 于泳紅 焦玉鳳 劉向東

摘 要 玉米秸稈是非常珍貴的生物資源，我國每年收割后都有大量的玉米秸稈，玉米秸稈能夠發(fā)酵成沼氣，可以用于供暖、發(fā)電等，因此玉米秸稈的利用對(duì)于國家能源發(fā)展有著重要的意義。玉米秸稈打捆機(jī)的使用會(huì)提升收割效率，保護(hù)環(huán)境，方便后續(xù)利用。研究國內(nèi)外秸稈打捆機(jī)的發(fā)展過程，展望秸稈打捆機(jī)在未來的發(fā)展前景，為玉米秸稈打捆機(jī)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞 玉米秸稈打捆機(jī)；能源發(fā)展；發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：S233.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-890X（2015）36--02

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，每年玉米的產(chǎn)量都有上千億噸，隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展、糧食產(chǎn)量的增加，各種農(nóng)作物的秸稈數(shù)量也在增加，缺少對(duì)秸稈的利用使得秸稈資源被大量浪費(fèi)。農(nóng)村對(duì)于秸稈的處理主要有生火供暖、做飯等，或者是直接在田間焚燒，這樣的做法不僅會(huì)造成秸稈資源的浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染，濃煙影響人的健康。為了利用秸稈資源，增加農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)收入和環(huán)境保護(hù)，對(duì)玉米秸稈進(jìn)行打捆處理，這樣既方便了以后的利用，還能夠減少人工打捆的辛苦。從這些方面來看，玉米秸稈打捆機(jī)的研究制造非常重要。

1 玉米秸稈打捆機(jī)研究的必要性

玉米秸稈打捆機(jī)在我國有著非常好的發(fā)展前景。玉米是主要的糧食作物，玉米秸稈是一種非常珍貴的生物資源，能發(fā)酵成沼氣，用于集中式的供暖、發(fā)電、制作酒精。研究發(fā)現(xiàn)，玉米秸稈中含有的能源總量與同等質(zhì)量的糧食相同，因此，采用玉米秸稈進(jìn)行能源制造對(duì)于糧食節(jié)約發(fā)展有著重要的價(jià)值[1]。玉米秸稈含有非常多的營養(yǎng)物質(zhì)，有利于牲畜類的生長(zhǎng)和發(fā)育；玉米秸稈在發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)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飼料，并且生產(chǎn)成本低，效益高。我國北方地區(qū)、黃淮平原、西南丘區(qū)等為主要的玉米作物種植地。但由于機(jī)械化收割發(fā)展緩慢，大部分玉米秸稈收割打捆需要人工進(jìn)行，不但人力資源消耗高，而且工作效率低。因此，對(duì)于玉米秸稈打捆機(jī)的研究生產(chǎn)非常重要。打捆機(jī)的使用有助于人力資源、生物能源的節(jié)約利用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，提升社會(huì)效益。現(xiàn)階段，我國的打捆機(jī)還存在著一些問題，如功能少，對(duì)于散落在地上的玉米秸稈難以篩選等，使得打捆機(jī)的工作效率低下、成捆后的秸稈中帶有很多雜質(zhì)等[2]。

2 國內(nèi)外玉米打捆機(jī)的研究現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)

我國國內(nèi)打捆機(jī)起步晚，發(fā)展緩慢，20世紀(jì)70年代從國外引進(jìn)了玉米秸稈打捆機(jī)，進(jìn)行打捆機(jī)的生產(chǎn)研究，在20世紀(jì)80年代成功地研究出打捆機(jī)并投入農(nóng)業(yè)使用。我國在生產(chǎn)打捆機(jī)的過程中，一定程度上引進(jìn)國外打捆機(jī)制造的先進(jìn)技術(shù)并進(jìn)行相應(yīng)改造，不斷提升產(chǎn)量和性能，使其更符合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的打捆需要。我國現(xiàn)有打捆機(jī)按照原理主要分為內(nèi)纏繞式打捆機(jī)和外纏繞式打捆機(jī)；按照外型有圓形打捆機(jī)和方形打捆機(jī)；比較有代表性的打捆機(jī)有內(nèi)蒙古寶昌牧業(yè)機(jī)械廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)出的9KJ-1.4A型方捆撿拾打捆機(jī)和新疆聯(lián)合機(jī)械集團(tuán)牧業(yè)機(jī)械廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)的92YG-1.5型圓捆打捆機(jī)[3]。國外應(yīng)用比較廣泛有圓捆打捆機(jī)，但這種打捆機(jī)在我國應(yīng)用并不多，存在著很大的市場(chǎng)空缺。我國在進(jìn)行農(nóng)作物打捆時(shí)，主要應(yīng)用小型打捆機(jī)，其簡(jiǎn)單易操作，打捆效率高，動(dòng)力消耗小，但是難以在下雨天或是潮濕天氣中使用，容易出現(xiàn)打捆機(jī)堵塞的情況。

2.2 國外

國外玉米秸稈打捆機(jī)已經(jīng)有著100多年的發(fā)展歷史，最早期的是蓄力機(jī)械式打捆機(jī)，到小方打捆機(jī)，再到現(xiàn)階段的圓捆打捆機(jī)和大型打捆機(jī)等。美國在20世紀(jì)60年代研究了圓捆打捆機(jī)，沿用至今；20世紀(jì)70年代，英國研究出了大型草捆機(jī)，由于其工作不受天氣因素等影響，廣泛地應(yīng)用在牧場(chǎng)的收割中；20世紀(jì)70年代中旬，西方國家的打捆機(jī)發(fā)展迅速，生產(chǎn)量大，畜力打捆機(jī)在使用中逐漸被淘汰，開始轉(zhuǎn)向全方面的機(jī)械化收割[4]。國外比較先進(jìn)的玉米秸稈收割機(jī)品牌有CLAAS、John Deere等，此類品牌的打捆機(jī)質(zhì)量高，應(yīng)用范圍廣，并且能夠滿足多種條件下的打捆作業(yè)，操作簡(jiǎn)單便捷，如CLAAS品牌生產(chǎn)的小方打捆機(jī)對(duì)地面散落秸稈的處理能力強(qiáng)，作業(yè)安全可靠，動(dòng)力能源消耗小，因而被廣泛地應(yīng)用；John Deere品牌生產(chǎn)的小型打捆機(jī)可以與拖拉機(jī)搭配使用，廣泛應(yīng)用在牧場(chǎng)的牧草收割中，收割打捆后的草料松軟不壓實(shí)，并且操作簡(jiǎn)單易行；John Deere品牌中的打捆機(jī)采用自動(dòng)、手動(dòng)2種操作模式，打捆結(jié)實(shí)，操作簡(jiǎn)單，其搭配的打結(jié)器能夠適應(yīng)多種作業(yè)環(huán)境，應(yīng)用范圍廣。

3 玉米秸稈打捆機(jī)未來的發(fā)展方向

從上文的分析可以看出，玉米秸稈打捆機(jī)的研究生產(chǎn)對(duì)于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)的發(fā)展均非常重要。針對(duì)現(xiàn)階段投入使用中的玉米秸稈打捆機(jī)的工藝和使用效果等，未來玉米秸稈打捆機(jī)的發(fā)展主要有以下幾點(diǎn)方向。

首先，要研究出多種型號(hào)、特征的打捆機(jī)，滿足多元化生產(chǎn)的需要。隨著用戶數(shù)量的增加，各個(gè)工廠在生產(chǎn)中會(huì)投入更多的資源，需要生產(chǎn)出多樣化的產(chǎn)品，從而滿足不同用戶的需要，如生產(chǎn)多種系列的打捆機(jī)等[5]。

其次，要提升打捆機(jī)的性能。用戶在使用產(chǎn)品的時(shí)候，首先會(huì)考慮其使用性能和經(jīng)濟(jì)效率。因此，打捆機(jī)的生產(chǎn)需要根據(jù)用戶的反饋不斷地改進(jìn)，加入先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，逐漸采用自動(dòng)化控制技術(shù)，讓打捆機(jī)的使用性能更好；打捆機(jī)的使用多在田地，但是由于田地地形多變，一些打捆機(jī)難以投入使用。因此，要優(yōu)化打捆機(jī)的外型和其的工作環(huán)境適應(yīng)能力；適當(dāng)?shù)卦黾哟蚶Φ拿芏?，減少在作業(yè)中反復(fù)放捆，這不僅可以延長(zhǎng)打捆機(jī)的使用壽命，還能夠減少存放的空間，間接提升打捆機(jī)的工作效率；增加對(duì)打捆機(jī)細(xì)節(jié)的處理，根據(jù)其各部分零件的特點(diǎn)來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而生產(chǎn)出性能更高的玉米秸稈打捆機(jī)；提升打捆機(jī)與其他農(nóng)業(yè)化機(jī)械的搭配使用能力，增加打捆機(jī)的使用范圍，這也是未來發(fā)展的重要方向。

4 結(jié)語

目前，國外的玉米打捆機(jī)技術(shù)比較先進(jìn)，帶有探測(cè)傳感器，能夠?qū)ι⒙湓诘厣系慕斩掃M(jìn)行篩選打捆，我國應(yīng)用比較多的打捆機(jī)主要為小型的圓捆機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，對(duì)能源的消耗低，符合我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展模型。我國的玉米秸稈打捆機(jī)發(fā)展還有著非常廣闊的空間，需要從節(jié)能高效等方面進(jìn)行思考，設(shè)計(jì)制造出適合我國使用的玉米秸稈打捆機(jī)。

參考文獻(xiàn)

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[4]王德福，蔣亦元，王吉權(quán).鋼輥式圓捆打捆機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2013（12）.

[5]王春光，敖恩查，邢冀輝，等.鋼輥外卷式圓捆打捆機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2013（41）.

（責(zé)任編輯：趙中正）