馬鈴薯收獲機的研制與推廣

張明杰 李修春 凌東興

目前，國內(nèi)薯類機械化收獲機具大都屬于大中型規(guī)模，配套動力大（配套動力≥13.2kW），作業(yè)范圍大多是農(nóng)場式種植形式，大面積粗放型作業(yè)，而山東省大多是平原、山區(qū)、丘陵等地形，再加上我國農(nóng)業(yè)體制是一家一戶為生產(chǎn)單位，地塊比較小，規(guī)模較大的薯類機械收獲機難以推廣，因此，種植收獲都是靠人畜力生產(chǎn)方式，生產(chǎn)成本高，勞動強度大，制約了薯類生產(chǎn)的進一步發(fā)展。國外進口薯類收獲機具價格昂貴，服務(wù)維修困難，從經(jīng)濟角度來說，超出了農(nóng)戶的能力范圍。針對山東省地形、種植特點和需求，研制和推廣配套動力為手扶拖拉機的小型馬鈴薯收獲機，不論從經(jīng)濟效益和社會效益來說，還是從耕種和推廣方面來說，都具有重要的意義。臨沂市地處沂蒙山區(qū)，屬暖溫帶季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，年降水量800mm左右，土壤多為棕壤和褐土，所以適合薯類種植，需要大量的薯類收獲機械。

馬鈴薯收獲機的研制

該小型馬鈴薯收獲機以6-8kW手扶拖拉機為動力，主要由變速箱、傳動鏈、挖掘鏟、傳送帶、機架等部分組成。作業(yè)時，手扶拖拉機牽引收獲機前進，帶動挖掘鏟將馬鈴薯和土層一起鏟起，經(jīng)過傳送履帶將馬鈴薯和大部分泥土分離，馬鈴薯繼續(xù)向后傳送，泥土通過柵格條狀傳動帶空隙抖漏到地面上。分離完成后，馬鈴薯被直接鋪放到地面上，經(jīng)人工撿拾即可完成收獲。

1.機架的設(shè)計。機架為板式結(jié)構(gòu)，整體強度高，外形尺寸小，重量輕，便于與手扶拖拉機的配合使用。適應(yīng)地塊能力強。該機具結(jié)構(gòu)簡便緊湊，外形尺寸小，重量輕，機動性好，能適應(yīng)山地和丘陵地的馬鈴薯收獲。

2.與手扶拖拉機的配套連接，采用與旋耕機配套連接的基本形式，解決了連接處加工工藝問題。一家一戶即可安裝使用，便于推廣。

3.動力輸出和傳遞系統(tǒng)。通過齒輪變向傳動，經(jīng)傳動鏈條直接帶動輸送傳動帶運行，達到了土壤和馬鈴薯通過運動狀態(tài)分離并向后傳送的基本動作，以完成馬鈴薯收獲的農(nóng)藝要求。

4.挖掘鏟的結(jié)構(gòu)形式為馬鞍式。鏟形為凸面三角形挖掘鏟，要求鏟型小，且入土角度小于26°，既能碎土、疏散土壤，又能根據(jù)不同土質(zhì)調(diào)整入土角度，減少土壤阻力，使選擇手扶拖拉機作為配套動力進行作業(yè)成為可能。

5.輸送帶的設(shè)計。輸送帶采用柵格式結(jié)構(gòu)，傳送起升角度為19°，由鍛打成型的φ10圓鋼鉚合于輸送帶上，田間試驗過程中，發(fā)現(xiàn)輸送帶的明薯率不夠高，泥土在輸送帶上堆積比較嚴重。為此，我們將輸送帶節(jié)距由45mm加大到52mm。傳動輸送穩(wěn)定，實現(xiàn)馬鈴薯與泥土的分離，并起到輸送馬鈴薯的作用，且不傷及馬鈴薯，降低馬鈴薯的傷損率。

6.設(shè)置圓弧形調(diào)節(jié)板。由于手扶拖拉機的懸掛系統(tǒng)不能升降，因此，在機架和挖掘鏟連接處設(shè)計一個圓弧形調(diào)節(jié)板，通過扇形調(diào)節(jié)板調(diào)整挖掘鏟入土角度和深度。

馬鈴薯收獲機的參數(shù)如下：

外形尺寸：1000×700×550mm

整機凈重：120kg

犁鏟角度：18°～22°

最大挖掘深度：180mm

最終輸出轉(zhuǎn)速：420～450r/min

作業(yè)效率：0.8畝/小時

明薯率：≥99%

總損失率：≤2%

傷損率：≤10%

切斷率：≤1%

配套動力：7kW小型手扶拖拉機

改進之處

為了能與手扶拖拉機配套使用，我們對現(xiàn)有的大型收獲機做了大量改進和許多創(chuàng)新設(shè)計。縮短犁鏟長度，由原先的220mm米改為150mm；加大篩子傾斜角，由原來的36°改為現(xiàn)在的44°；加大了篩條距離，由原先的45mm增加到52mm；犁鏟入土角也由原先的不可調(diào)的25°減小到可調(diào)節(jié)的18°～22°；同時保證下挖深度180mm，避免漏收現(xiàn)象。在收獲現(xiàn)場試驗過程中，得到了現(xiàn)場農(nóng)民的極大關(guān)注，對該機型的收獲機給予了肯定和認可。該小型機動馬鈴薯收獲機結(jié)構(gòu)緊湊，機動靈活，便于操作，作業(yè)質(zhì)量高，它的研制成功必將成為農(nóng)民發(fā)家致富的好幫手，具有廣闊的推廣前景。