甘蔗提升機的適用性和發(fā)展思路

蔣秋嬋

(廣西機械工業(yè)研究院，廣西 南寧 530001)

世界上大多數(shù)的發(fā)達國家，在20世紀60年代先后實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。這些發(fā)達國家，能夠較早或較快的實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，主要是有發(fā)達的生產(chǎn)力和先進的科技支撐，能適應(yīng)社會生產(chǎn)力和社會發(fā)展的需求。比起西方發(fā)達國家，我國發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化的時間和發(fā)展水平，還遠遠落后，我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化，仍然任重道遠。

1 我國發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化的重要性

我國是一個具有中國特色的社會主義國家，農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，只有農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，國民經(jīng)濟才能快速發(fā)展。重視、加強、發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是增強國民經(jīng)濟基礎(chǔ)的大政方針。農(nóng)業(yè)新技術(shù)的有效實施和廣泛應(yīng)用，必須依靠機械化才能得到較好的實現(xiàn)?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)向前跨越一步，就能夠使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力大幅度的提高。大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，必須依靠科技進步，科技進步離不開農(nóng)業(yè)機械化。只有用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，用現(xiàn)代物質(zhì)條件裝備農(nóng)業(yè)，才是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)最直接與最有效的途徑。

農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，可以促進農(nóng)民增收。中國農(nóng)業(yè)勞動力，占全國勞動力的比重約為47%。而已經(jīng)實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)達國家，由于農(nóng)業(yè)機械的不斷創(chuàng)新和廣泛應(yīng)用，大幅度地提高了勞動生產(chǎn)率，使得農(nóng)業(yè)勞動力占全社會從業(yè)人員的比重均小于8%。

從國外與國內(nèi)機械化發(fā)展情況比較，在農(nóng)業(yè)機械化水平高的地方，農(nóng)民收入相對比較高，農(nóng)民的生活相對比較富裕。農(nóng)業(yè)機械是先進的生產(chǎn)工具，是整個社會文明和進步的重要標志。發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化，代表了農(nóng)村生產(chǎn)手段和生產(chǎn)方式的變革，是推進新農(nóng)村建設(shè)、構(gòu)建和諧社會新農(nóng)村的重要內(nèi)容。農(nóng)業(yè)機械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率的高低，與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的高低有著密切聯(lián)系。采用機械化作業(yè)，可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)水平。農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)，還可以提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，對保證食品安全產(chǎn)生有著非常積極的影響。使用安全高效的農(nóng)業(yè)機械，加大推進農(nóng)機化標準作業(yè)，可以全面提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

總而言之，要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化，必須大力發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化，快速提升農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率，用現(xiàn)代物質(zhì)條件裝備農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化水平。

2 甘蔗糖業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀

甘蔗是世界最主要的糖料作物之一。據(jù)國家農(nóng)業(yè)部近幾年統(tǒng)計資料：世界蔗糖年產(chǎn)量約1.2億t，占食糖總產(chǎn)量的79%左右。世界上約有120多個國家和地區(qū)生產(chǎn)蔗糖，其中巴西、印度、中國、美國、澳大利亞、泰國等國，是蔗糖產(chǎn)量最大的國家。我國是世界第三大產(chǎn)糖大國和食糖消費大國，占世界食糖總產(chǎn)和總消費量的7%左右，蔗糖年產(chǎn)量大約有1 400萬t。

甘蔗是我國最主要的糖料作物，主要種植于熱帶和亞熱帶地區(qū)的廣東、廣西、臺灣、福建、貴州、云南、湖南、湖北、四川、浙江、江西等省區(qū)。據(jù)國家統(tǒng)計資料：甘蔗種植面積占我國糖料種植面積的85%以上，蔗糖產(chǎn)量占食糖總產(chǎn)量的90%。廣西、廣東、云南、海南這4省區(qū)，是我國的甘蔗主要產(chǎn)區(qū)。這些主產(chǎn)區(qū)氣候條件適宜，甘蔗種植面積占全國甘蔗種植面積的93%以上。其中廣西壯族自治區(qū)的甘蔗種植面積最大，占全國甘蔗種植面積的62%以上。甘蔗糖業(yè)在我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中占有著重要的地位，已成為我國主產(chǎn)蔗區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，特別是農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，有助于提高蔗區(qū)財政收入和實現(xiàn)農(nóng)民增收。

3 甘蔗種植機械化能有效降低生產(chǎn)成本

隨著我國近幾年來甘蔗種植面積和產(chǎn)糖量的大幅度提高，甘蔗種植業(yè)勞動力負荷年均隨之增長。但隨著農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移，勞動力數(shù)量的下降和勞動強度的劇增，導(dǎo)致勞動力成本占甘蔗生產(chǎn)成本的比重不斷提高，造成了蔗糖產(chǎn)業(yè)的巨大壓力。造成蔗糖生產(chǎn)成本高的主要原因還包括：

（1）蔗田單戶種植面積過小，蔗農(nóng)集約種植經(jīng)營水平低，使糖廠蔗糖原料成本高；

（2）甘蔗砍伐多為手工化，砍伐成本過高。

世界上許多產(chǎn)糖大國甘蔗生產(chǎn)機械化程度高，減少了繁重勞動力，提高了生產(chǎn)效率，同時降低了甘蔗生產(chǎn)成本。而我國大部份甘蔗種植區(qū)機械化程度不高。

以廣西甘蔗種植為例，廣西所處的地理位置有著獨特的優(yōu)勢，作為我國最大的甘蔗種植區(qū)，也是全球最適宜種植甘蔗的地區(qū)之一，但機械化程度幾乎為零。廣西蔗區(qū)的生產(chǎn)主體，大部份是依靠人工作業(yè)來完成，農(nóng)村的單家獨戶，以個體種植小規(guī)模生產(chǎn)為主，蔗田大小不一，作物不連片，全靠人力手工完成種、耕、伐、收全過程。甘蔗生長到榨季的后期，如不及時收割，甘蔗的糖份會損失，使制糖生產(chǎn)成本大幅度上升，甘蔗收割的完全人工作業(yè)，嚴重地制約著廣西蔗糖業(yè)的發(fā)展。

而實現(xiàn)甘蔗收割機械化，榨季時提供給糖廠的甘蔗原料量穩(wěn)定，糖廠生產(chǎn)能高負荷連續(xù)穩(wěn)定地運行，有效縮短了榨季生產(chǎn)周期，避免了榨季后期甘蔗糖份不必要的損失，穩(wěn)定甘蔗出糖率。

總體來說，制糖產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展趨勢，應(yīng)該圍繞降低甘蔗種植成本，增加技術(shù)投入，推廣機械化作業(yè)，發(fā)展甘蔗種植標準化生產(chǎn)基地，提高甘蔗的單位面積產(chǎn)量，推行甘蔗產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營模式，這樣才能有效降低制糖生產(chǎn)成本，確保農(nóng)民增產(chǎn)增收。

4 甘蔗提升機的應(yīng)用和發(fā)展趨勢

要促進甘蔗生產(chǎn)機械化，使我國糖業(yè)健康發(fā)展，必須要加快農(nóng)業(yè)機械化新技術(shù)的普及應(yīng)用。甘蔗種植采用機械化作業(yè)流程為：整地，種植，中耕培土，植保，灌溉，收獲。

其中收獲采用甘蔗聯(lián)合收割機、裝載提升機、田間及公路運輸車輛等來完成收割、剝?nèi)~、切段、打包、輸送等機械化收獲作業(yè)。甘蔗切段后必須在24 h內(nèi)壓榨，否則甘蔗糖份就會損失。甘蔗提升機屬于農(nóng)業(yè)機械化的先進生產(chǎn)工具，是甘蔗聯(lián)合收割機械成套設(shè)備的組合，是甘蔗生產(chǎn)流程中收獲期的裝載提升設(shè)備，主要作用是把已經(jīng)切段裝入布袋的甘蔗裝上運輸車。

對于緩坡地和大面積地塊，如廣西桂中南地區(qū)的農(nóng)墾、地方農(nóng)場、規(guī)?；?jīng)營的甘蔗生產(chǎn)基地，主要采取農(nóng)墾系統(tǒng)或糖廠組建機械化服務(wù)隊等作業(yè)經(jīng)營模式。適宜采用大規(guī)模機械化設(shè)備，重點發(fā)展大型多功能聯(lián)合作業(yè)，以大型收割機為主，配套大型裝載提升機收集裝車。

對于地塊較小的緩坡地、丘陵地，如廣東湛江農(nóng)村和農(nóng)場部分小地塊，海南部分縣的小平坡地。采取專業(yè)戶經(jīng)營或服務(wù)隊等作業(yè)經(jīng)營模式。適宜中等規(guī)模機械化設(shè)備，重點發(fā)展輕簡型機械化生產(chǎn)，采用甘蔗聯(lián)合收割機，配套中型裝載提升機收集裝車。

對于坡耕地，窄小地塊。如桂南及桂西山區(qū)的窄小地塊。采取農(nóng)民自營和微小型機械服務(wù)隊的作業(yè)模式。比較適宜小規(guī)模部分機械化和小型半機械化設(shè)備，采用人力手推式微型甘蔗割鋪機，配套小型裝載提升機收集裝車。

當前，我國各地甘蔗種植區(qū)，在國家和政府的大力支持下，不斷地結(jié)合本地的實際情況，及時組織引導(dǎo)和協(xié)調(diào)原來小而分散的蔗田，進行連片園田化建設(shè)，推廣每畝田/噸糖的甘蔗良種，不斷擴大種植面積，以提高蔗農(nóng)收入和滿足糖廠擴大生產(chǎn)的需要。

從以上分析來看，不論是大面積地塊還是窄小地塊，我國少部分地區(qū)開始逐步使用甘蔗聯(lián)合收割機，但配套使用裝運提升機的卻為極少數(shù)，大部分地區(qū)甘蔗收獲還是靠人工裝車，勞動強度大，效率低。

在東南亞，如泰國等國家以及印度的產(chǎn)糖區(qū)，地形地貌與中國產(chǎn)糖區(qū)比較相似，目前其甘蔗收割也是人工砍伐、裝運。因此，我國大部分地區(qū)以及一些國家和地區(qū)，是甘蔗提升機的巨大市場。

5 甘蔗提升機的設(shè)計理念

為適應(yīng)市場需求，廣西機械工業(yè)研究院與廣西泛特國際貿(mào)易有限公司共同合作，由日本公司提供技術(shù)支持，廣西機械工業(yè)研究院制作，研發(fā)了一款小型甘蔗提升機。

這款小型提升機在緩坡地、大面積地塊以及較小的緩坡地、丘陵地塊都能運作。根據(jù)不同地區(qū)蔗田的地形地貌，對于超大面積的甘蔗田，大型聯(lián)合收割機可以開到甘蔗地里進行收割作業(yè)后直接裝車，大型聯(lián)合收割機附帶有輸送機構(gòu)，直接把收割好的甘蔗輸送上運輸車。但對于較小的緩坡地、丘陵地塊，使用大型聯(lián)合收割機根本不能實現(xiàn)，只能使用小型收割機配套小型提升機來實現(xiàn)，小型收割機把甘蔗收割后切段打包，再利用提升機吊上運輸車。

這款甘蔗提升機的底盤，選用山東福田雷沃國際重工股份有限公司生產(chǎn)的雷沃TD904型拖拉機底盤。福田雷沃重工是一家以工程機械、農(nóng)業(yè)裝備、車輛為主體業(yè)務(wù)的大型產(chǎn)業(yè)裝備制造企業(yè)，該機型匹配名優(yōu)發(fā)動機，發(fā)動機功率66.2 kW，動力強勁；具有雙速動力輸出，輸出軸為760～1 000 r/min；加強型底盤，強度可靠；采用16+8梭式換檔，嚙合套換檔，速度配置更合理；離合器采用德國進口，性能更可靠；全液壓轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)，操作靈活可靠；雙油缸強壓式提升器，提升可靠性高；有獨立的液壓供油系統(tǒng)，雙路液壓輸出；前后輪距可調(diào)節(jié)，適應(yīng)高地隙，作業(yè)地勢通過性好，能有效滿足蔗田坡耕地，窄小地塊作業(yè)形式；選用轎車通用的電器組合開關(guān)，操作方便；配置150 L下置雙油箱，容積大，有效滿足了作業(yè)需求。適應(yīng)性廣，適用于農(nóng)田作業(yè)。提升機外型如圖1。

圖1 甘蔗提升機外型圖

前后輪胎選擇了大型農(nóng)用車人字形輪胎，前輪型號為12.4-24，后輪型號為16.9-34。雖然甘蔗提升機行駛速度要求不高，但其使用條件苛刻，經(jīng)常行駛于狀況不良的田間小路和堅硬的留茬地或石子山路，甚至是無路面的道路，輪胎易被劃傷或割破；另一個特點是間歇作業(yè)，里程短，但使用期較長，因此要求輪胎具有較好的耐屈撓龜裂和耐老化性能。

甘蔗提升機提升架，由日本公司提供技術(shù)資料。該提升架結(jié)構(gòu)是日本方面經(jīng)對多個甘蔗種植國家收割期使用的提升機設(shè)備進行市場調(diào)研后，總結(jié)出的設(shè)計方案。提升架由三大部件組成：

（1）固定支架；

（2）提升支架；

（3）伸縮支架。

其中，固定支架采用150 mm×150 mm×6 mm型鋼組焊；提升支架采用150 mm×100 mm×6 mm型鋼組焊，由兩個液壓油缸提升；伸縮支架由6 mm厚的鋼板折成六角形管狀，由伸縮內(nèi)管（伸縮臂）與伸縮外管配套，加長液壓油缸推動。為了使伸縮臂運動自如，減少內(nèi)外管摩擦阻力，還專門在外管外端頭及內(nèi)管里端頭改進設(shè)計方案，設(shè)計了方形滑塊結(jié)構(gòu)。整個提升架結(jié)構(gòu)簡單，堅實牢靠。提升架見圖2。

圖2 甘蔗提升架外型圖

甘蔗提升機提升架配有3個油缸：一個臂伸縮油缸，行程2 680 mm；另兩個是支架舉升同步頂起油缸，行程500 mm。底盤廠家（雷沃公司）根據(jù)這3個油缸的使用性能，配備一個帶多路換向閥的904機型—液壓和底盤共油的普通型提升器，這種機型的儲油量80 L，流量大，能滿足油缸的使用。

甘蔗提升機還配備了一臺無線電子吊秤，電子吊秤的工作原理是，當物體吊掛在吊鉤上時，壓力施給傳感器，CPU根據(jù)鍵盤命令以及程序，將這種結(jié)果輸出到顯示器，用以t為單位的最大量程表示。

電子吊秤主要功能：有分類存儲功能，可以存儲10個貨號，每種貨號999磅次，一共有10×999次，具有累加、累減、可刪除任意貨號的任意磅次的錯誤累加值；串口輸出功能，可以連接大屏幕和電腦；實時監(jiān)控秤體重量；儀表欠壓和無信號自動關(guān)機；有良好的動態(tài)稱重性能，不因重物的晃動而影響稱重結(jié)果；配置多種打印格式，方便稱重數(shù)據(jù)統(tǒng)計；配無線遙控器，人機界面，中文提示，方便操作。

這款甘蔗提升機，整車結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可提升甘蔗總質(zhì)量1 t，提升高度達4～4.5 m，液壓操作簡單方便，安全可靠。整車行走平穩(wěn)可靠，很適合在緩坡地、大面積地塊以及較小的緩坡地、丘陵地塊的蔗田里進行收割作業(yè)。

6 甘蔗提升機的市場前景

查閱近年甘蔗種植及產(chǎn)糖量資料可知，我國甘蔗產(chǎn)量約為1.30億t，東南亞和印度等國家的甘蔗產(chǎn)量累計為3.80億t。若其中有60%以上的甘蔗，是應(yīng)用甘蔗聯(lián)合收割機砍伐，并配套提升機裝車的話，每臺機器在一個榨期內(nèi)砍伐量按1.15億t計算，甘蔗提升機市場需求量高達2.70萬臺以上。而且隨著我國各地區(qū)蔗田連片園化建設(shè)的逐步擴大，對甘蔗提升機的需求量，每年都有上升的趨勢。

7 結(jié)束語

甘蔗機械化設(shè)備的投入資金較大，靠農(nóng)民自投資金難度較大，主要靠農(nóng)墾系統(tǒng)或糖廠組建機械化服務(wù)隊、專業(yè)戶經(jīng)營公司投資。各地制糖企業(yè)把握好目前難得的發(fā)展機遇，有效地提升廣西區(qū)蔗糖業(yè)的國際競爭力，對促進廣西的經(jīng)濟發(fā)展乃至全國的糖業(yè)發(fā)展，有著十分重要的意義。

[1]劉佩衡.塔式起重機使用手冊[K].北京：機械工業(yè)出版社，2002.

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