小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)設(shè)計(jì)與研究

楊小周

摘 要：當(dāng)前我國(guó)小型馬鈴薯收獲機(jī)械只有挖掘功能，沒(méi)有收集功能，后期仍需投入大量勞動(dòng)力去撿拾馬鈴薯，在撿拾過(guò)程中部分被浮土掩埋的馬鈴薯無(wú)法撿拾干凈，造成一定的經(jīng)濟(jì)損耗?；趥鹘y(tǒng)馬鈴薯收獲機(jī)械存在的諸多缺點(diǎn)，本研究設(shè)計(jì)出了一種小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)，總體結(jié)構(gòu)由挖掘部分、傳送部分、動(dòng)力部分和收集部分四部分組成，實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯?yè)焓啊⒎蛛x、傳送、收集一體化作業(yè)，操縱方便，工作效率高，特別適用于小田塊作業(yè)，推廣應(yīng)用前景良好。

關(guān)鍵詞：小型 馬鈴薯 撿拾機(jī) 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S225.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2018）01（c）-0087-02

馬鈴薯是我國(guó)第四大糧食作物，在人們生產(chǎn)生活中占有十分重要的地位。以抗旱、高產(chǎn)、高效的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，馬鈴薯已成為諸多貧困地區(qū)農(nóng)民抗旱增收的當(dāng)家作物，對(duì)貧困地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要的促進(jìn)作用和支撐作用[1]。但同西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)水平還很低，生產(chǎn)機(jī)械化水平低下是制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一[2]。在當(dāng)前全國(guó)農(nóng)村勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變以及勞動(dòng)力成本日益增加的背景下，提高馬鈴薯機(jī)種和機(jī)收的水平對(duì)于馬鈴薯生產(chǎn)發(fā)展具有重大意義[3]。目前，我國(guó)農(nóng)村擁有大量的小型馬鈴薯收獲機(jī)，大力推廣與小型馬鈴薯收獲機(jī)配套的小型馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)械十分必要[4]。傳統(tǒng)的小型馬鈴薯收獲機(jī)械沒(méi)有撿拾功能，在將馬鈴薯翻出地面后，部分又被浮土填埋，給后期拾取帶來(lái)許多不便，增加了馬鈴薯?yè)p失程度[5]。筆者通過(guò)多年研究，研制出一種小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)，推廣應(yīng)用必將進(jìn)一步推動(dòng)全國(guó)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

1 現(xiàn)有馬鈴薯收獲機(jī)械功能及缺陷

目前，市場(chǎng)上馬鈴薯收獲機(jī)械主要有兩種，一種是全自動(dòng)馬鈴薯收獲機(jī)械，該機(jī)械可以實(shí)現(xiàn)馬鈴薯挖掘、傳送、分離、收集一體化作業(yè)，機(jī)具使用可靠，可大大降低勞動(dòng)成本，收獲率高。由于缺少了馬鈴薯殺秧和晾曬過(guò)程，導(dǎo)致馬鈴薯表皮木栓化層非常薄，在馬鈴薯傳送、分離、運(yùn)輸過(guò)程中很容易造成馬鈴薯表皮損傷，導(dǎo)致馬鈴薯貯存期間容易受病蟲(chóng)害的侵染，不適合長(zhǎng)時(shí)間貯存。另一種是牽引式馬鈴薯收獲機(jī)械，該機(jī)械很適合用于小田塊作業(yè)，但該機(jī)械功能只局限于完成馬鈴薯挖掘、條狀鋪于地面，后期還需投入大量勞動(dòng)力去撿拾馬鈴薯，大大增加了收獲難度與種植成本，影響了農(nóng)民種植馬鈴薯的積極性。

2 小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)優(yōu)點(diǎn)

小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)配套馬鈴薯殺秧機(jī)和馬鈴薯收獲機(jī)來(lái)作業(yè)，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)馬鈴薯收獲過(guò)程完全機(jī)械化。首先是馬鈴薯殺秧機(jī)作業(yè)過(guò)程，馬鈴薯殺秧機(jī)一般在馬鈴薯收獲前1～2周作業(yè)，馬鈴薯殺秧主要是指馬鈴薯收獲前進(jìn)行的莖稈粉碎還田作業(yè)環(huán)節(jié)，馬鈴薯殺秧后可使葡萄莖松散易脫離塊莖，加速塊莖成熟、薯皮老化，減少秧子重量，殺秧也被用于限制種薯塊莖大小，減少病害的傳播。馬鈴薯殺秧后效果如圖1所示。其次是馬鈴薯收獲機(jī)作業(yè)過(guò)程，馬鈴薯收獲機(jī)在殺秧1～2周后再進(jìn)行作業(yè)，它的功能只限于將馬鈴薯挖掘、條狀鋪于地面，馬鈴薯收獲后效果如圖2所示。馬鈴薯?xiàng)l狀鋪于地面晾曬半天左右，可進(jìn)一步增加馬鈴薯表皮木栓化厚度，減少病害的傳播。最后是利用小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)進(jìn)行作業(yè)，可以減少馬鈴薯機(jī)械收獲損傷，保證馬鈴薯貯存周期更長(zhǎng)。小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)可以由人工操縱機(jī)械運(yùn)行與停止，由于撿拾的馬鈴薯表皮木栓化較厚，可以直接裝入收集袋，待收集袋裝滿后可以控制機(jī)械停止，將裝滿馬鈴薯的收集袋放置在地頭，整個(gè)作業(yè)過(guò)程勞動(dòng)強(qiáng)度特別小，完全可以由1人完成，很大程度上減少了勞動(dòng)力的投入，有利于提高農(nóng)民增加馬鈴薯種植面積的能力，增加農(nóng)民的農(nóng)業(yè)收入。

3 小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)總體結(jié)構(gòu)由挖掘部分、傳送部分、動(dòng)力部分和收集部分四部分組成，通過(guò)挖掘鏟將鋪放在地面和部分填埋的馬鈴薯鏟取后經(jīng)第一傳動(dòng)帶向后傳送，在抖動(dòng)輪作用下將馬鈴薯表面的粘土完全抖掉分離后落入第二傳動(dòng)帶，通過(guò)第二傳動(dòng)帶上的傳動(dòng)擋板將馬鈴薯向上傳送最后落入料斗中（如圖3所示）。本機(jī)實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯?yè)焓啊⒎蛛x、傳送、收集一體化作業(yè)，機(jī)具操縱方便，使用可靠，可大大降低勞動(dòng)成本，收獲率高，對(duì)馬鈴薯?yè)p傷小，特別適用于小田塊作業(yè)。

3.1 挖掘部分

由挖掘鏟構(gòu)成，挖掘鏟可以控制挖掘深度10cm左右，主要作用是在小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)行進(jìn)過(guò)程中，將條狀鋪放在地面和部分被浮土掩埋的馬鈴薯完全鏟取起來(lái)，大大降低了馬鈴薯收獲過(guò)程中損耗，為了防止鏟取過(guò)程中損傷馬鈴薯表皮，要求在挖掘鏟刃口處加裝一套橡膠鏟。

3.2 傳送部分

傳送部分由兩級(jí)傳動(dòng)帶構(gòu)成，第一傳動(dòng)帶采用鏈桿式傳動(dòng)帶，其作用是將挖掘鏟鏟取的馬鈴薯向后傳送，在抖動(dòng)輪輔助作用下將馬鈴薯表面少量的粘土完全抖掉分離并送入第二傳動(dòng)帶。第二傳動(dòng)帶采用鏈網(wǎng)式傳動(dòng)帶，其作用是將分離干凈的馬鈴薯在鏈網(wǎng)表面?zhèn)鲃?dòng)擋板作用下將馬鈴薯向上傳送最后落入料斗中。

3.3 動(dòng)力部分

小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)由小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。汽油機(jī)可選用通用型152F型小型汽油機(jī)，總重量10kg，輕巧緊湊、經(jīng)濟(jì)省油。小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力分兩部分輸出，一部分動(dòng)力經(jīng)過(guò)傳動(dòng)鏈將動(dòng)力傳送到第二傳動(dòng)帶帶動(dòng)馬鈴薯在傳動(dòng)帶上正常傳送到料斗中，另一部分動(dòng)力經(jīng)過(guò)傳動(dòng)鏈將動(dòng)力傳送到驅(qū)動(dòng)輪，要求驅(qū)動(dòng)輪選用實(shí)心免充氣橡膠輪胎，輪胎寬度100mm左右，單只輪胎承重在400斤以上。小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)可由人工通過(guò)油門和離合拉線控制機(jī)械的前進(jìn)速度和動(dòng)力切換，操縱簡(jiǎn)便，大大節(jié)省人力。

3.4 收集部分

由料斗構(gòu)成，可以將馬鈴薯收集袋固定在料斗中，待收集袋中馬鈴薯裝滿后可以從料斗中取出，既可以輔助將收集滿的馬鈴薯運(yùn)送到地頭，又減少了人工將馬鈴薯裝入收集袋的工序。

4 小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)推廣價(jià)值

（1）小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)適用于小田塊馬鈴薯?yè)焓白鳂I(yè)，該撿拾機(jī)可以由一人來(lái)操作完成馬鈴薯?yè)焓?、分離、傳送、收集全部工作。

（2）小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)配合必須經(jīng)過(guò)馬鈴薯殺秧、挖掘并條狀鋪于地表面后才能進(jìn)行作業(yè)，主要替代了人工撿拾馬鈴薯的工作，并可以將被浮土掩埋的馬鈴薯收集干凈，不但減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，也減少了馬鈴薯?yè)p失。

（3）在小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)作業(yè)前是將馬鈴薯鋪放在地表面晾曬半天左右，這樣有利于馬鈴薯表皮木栓化，降低貯存病害發(fā)生，延長(zhǎng)了馬鈴薯貯存周期。

（4）配合馬鈴薯殺秧機(jī)和收獲機(jī)，可以完成實(shí)現(xiàn)馬鈴薯全過(guò)程機(jī)械化作業(yè)，減少人工支出，并減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，可提高農(nóng)民增加馬鈴薯種植面積的積極性。

5 結(jié)語(yǔ)

小型手扶式馬鈴薯?yè)焓皺C(jī)，基于當(dāng)前馬鈴薯收獲后需要投入大量勞動(dòng)力去撿拾馬鈴薯，并且在撿拾過(guò)程中部分被浮土掩埋無(wú)法撿拾干凈而量身設(shè)計(jì)的一種實(shí)用機(jī)械，是由小型汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力，通過(guò)操縱扶手上的油門和離合拉線分別來(lái)控制傳送裝置和驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力，該機(jī)械在行進(jìn)過(guò)程中將撿拾起來(lái)的馬鈴薯與土分離后經(jīng)過(guò)傳送帶輸送到料斗中，整臺(tái)機(jī)械使用可靠，工作部件便于拆裝，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)推廣應(yīng)用前景廣闊。

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