馬鈴薯挖掘機質(zhì)量狀況及問題分析

內(nèi)蒙古開放大學(xué) 付昱

引言

馬鈴薯是世界第四大主要的糧食產(chǎn)物，其主要的特點包括產(chǎn)量高、經(jīng)濟效益好、環(huán)境適應(yīng)的能力強等，而中國是種植馬鈴薯面積最大的國家，且種植面積和馬鈴薯產(chǎn)量都能位居世界前列。農(nóng)村一號文件指出要將馬鈴薯作為主要的糧食產(chǎn)品進行開發(fā)。該項意見明確指出要完善馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的扶持政策，同時要推進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動能力。隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展和進步，研制更高效率的馬鈴薯挖掘機，提高馬鈴薯的收獲效率，增加經(jīng)濟收入，有著十分重要的實用意義。

1 馬鈴薯挖掘機的現(xiàn)狀研究

近年來，馬鈴薯的播種方式不斷升級、變化和發(fā)展。呈現(xiàn)著十分明顯且快速的趨勢；但與此同時，收獲的水平卻沒有得到顯著提升，并且馬鈴薯的收獲目前仍然是分段操作，需要用馬鈴薯挖掘機將馬鈴薯挖出，再讓人工進行分揀。挖掘鏟是馬鈴薯挖掘機的核心部位，挖掘鏟的性能直接影響著馬鈴薯挖掘機的收獲質(zhì)量。故分析馬鈴薯挖掘機的核心部位挖掘鏟，對分析整個挖掘機的性能起到了至關(guān)重要的作用。而對馬鈴薯挖掘機的挖掘鏟的要求是在盡可能少掘泥土的同時挖掘馬鈴薯塊。

2 馬鈴薯挖掘機的挖掘鏟類型研究

2.1 固定式挖掘鏟

固定式挖掘鏟直接或者間接地與機架剛性連接起來，主要的挖掘鏟有平面鏟、曲面鏟等類型。直接固定在挖掘機橫梁上的平面鏟，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，使用也相對更加廣泛。為了能夠讓馬鈴薯挖掘機的鏟刃自動清潔和入土，三角形鏟應(yīng)用也十分廣泛。曲面鏟則是更多地應(yīng)用在挖拋機之上，能夠適應(yīng)拋擲輪運動軌跡的橫向圓弧形曲面。

2.2 驅(qū)動式挖掘鏟

驅(qū)動式挖掘鏟與固定式挖掘鏟最顯著的區(qū)別在于，驅(qū)動式挖掘鏟在工作的過程中除了隨著機器一起移動以外，同時能夠在動力的驅(qū)動下做旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運動。而主要分類包括以下兩種形式：首先是轉(zhuǎn)盤式，主要以兩個相向轉(zhuǎn)動地球面圓盤構(gòu)成，多用于雙向的馬鈴薯挖掘機上，優(yōu)點是碎土功能很強，能夠同時運用在分揀工作之間，但其缺點也很明顯，即容易纏草。其次則是振動式挖掘鏟，它也同樣能夠順利地破碎土塊，有助于完成分離工作，并且能夠降低分離器的速度，有效延長鏈的壽命。挖掘鏟的振動功效是能減少機具的牽引阻力，但它卻不能做到減少所需的總功率。

2.3 組合式挖掘鏟

組合式挖掘鏟顧名思義是以兩種或兩種以上的挖掘部件，按照不同的配置形式組合而成，最常見的組合類型包括了固定式挖掘鏟和振動式挖掘鏟的組合、球面圓盤和桿條回轉(zhuǎn)輪構(gòu)成的組合。第一種組合能夠明顯地緩解振動式挖掘鏟的纏草情況，能夠讓挖掘鏟在多草的環(huán)境下順利完成工作。而第二種組合則是能夠篩出一部分的土壤，莖葉同時被圓錐銀拽到輸送器上，其他的部分則是進入后面的工作裝置之中。

3 國內(nèi)馬鈴薯挖掘機質(zhì)量狀況

我國的馬鈴薯挖掘機的研究起步較為滯后，直到90 年代，馬鈴薯挖掘機才開始進入國內(nèi)市場。但隨著國家科技實力的進步以及人們對于農(nóng)產(chǎn)品的關(guān)注，馬鈴薯挖掘機的企業(yè)也不斷研究和分析，制造出多款優(yōu)秀的馬鈴薯挖掘機設(shè)備。

作為2018 年的中國農(nóng)機行業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新獎獲得者的中機美諾，其馬鈴薯挖掘機是目前國內(nèi)大型馬鈴薯挖掘機的代表。1710A 機型能夠一次性完成馬鈴薯挖掘工作中的所有工作，且能夠有效地切斷雜草，同時能夠減少挖掘的阻力，其設(shè)計的側(cè)面輸出臂采用的是四級折疊結(jié)構(gòu)，能夠讓運輸更加方便。大型馬鈴薯挖掘機能夠用于大規(guī)模種植地區(qū)，能夠十分有效地減少人力成本。同樣作為大型馬鈴薯挖掘機的代表，洪珠4U-170 則是采用的獨特的壟體仿形結(jié)構(gòu)，其設(shè)計了S 型的篩選裝置，該機可以一次性完成馬鈴薯挖掘作業(yè)，同時收獲后的馬鈴薯明薯率極高，破損率也得到了有效地降低，十分易于后續(xù)人工撿拾。

相比大型馬鈴薯挖掘機，小型馬鈴薯挖掘機的特點是能夠很好地用于小地塊的馬鈴薯生產(chǎn)機械化的需求，能夠很好地適應(yīng)小地塊馬鈴薯種植農(nóng)藝和其獨特的生長特性，能夠解決人工成本和人力資源的問題，也解決了生產(chǎn)效率低的問題，十分值得推廣。但小型馬鈴薯挖掘機存在著馬鈴薯與土分離效果差的問題，同時土壤容易堵塞，明薯率不高。生產(chǎn)廠家為了解決這些問題，會在機器的原本功能上進行改進。德沃的小型馬鈴薯挖掘機專門設(shè)計了掛膠抖土鏈條，能夠有效地減少馬鈴薯在機具上的翻滾次數(shù)，降低了馬鈴薯收獲以后的損傷率。

4 國外馬鈴薯挖掘機質(zhì)量狀況

相較于國內(nèi)的馬鈴薯挖掘機起步晚，國外的馬鈴薯挖掘機則是源于20 世紀初期，歐美發(fā)達國家便已經(jīng)開始進行農(nóng)業(yè)機械化進程。40 年代到50 年代，部分發(fā)達歐美國家就已經(jīng)實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械化，90 年代，韓國也實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械化。馬鈴薯挖掘機的收獲方式從蓄力或拖拉機牽引逐漸發(fā)展成為拋擲輪式、振動式。國外的馬鈴薯收獲方式主要有兩種，一是采取馬鈴薯聯(lián)合收獲機進行直接收獲，另外一種則是和國內(nèi)一樣，采取分段收獲的方式。馬鈴薯挖掘機的更多的應(yīng)用和更加高新的科技則是在德國、美國以及比利時等國家。

作為全世界的領(lǐng)先者，德國有著全世界最大的馬鈴薯機械生產(chǎn)企業(yè)，其專門為大面積耕種馬鈴薯的土地生產(chǎn)大型馬鈴薯挖掘機，其生產(chǎn)的馬鈴薯挖掘機性能更是在全世界遙遙領(lǐng)先。德國企業(yè)生產(chǎn)的一款GT-170 的馬鈴薯挖掘機，最大的特點便是采用了底盤的傳動設(shè)計，能夠為作業(yè)提供環(huán)境的同時不降低工作效率。另外這項設(shè)計能夠讓磨損和消耗達到最低，經(jīng)營成本同時得到了降低，該機型同時還能夠通過調(diào)整刀具的位置來適應(yīng)不同的工作環(huán)境。提高了收獲質(zhì)量的同時能夠提升馬鈴薯的輸出效率。

同樣是德國龍頭企業(yè)制造的EVO290，是一款雙行牽引性料斗式的馬鈴薯挖掘機，這款機型配備了同類型馬鈴薯挖掘機中最大的料斗，能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷地進行收獲作業(yè)，此款機型相較于普通的機型可以提升20%的工作效率。同時配有全新的裝置，能夠真正做到集高效強勁、保護農(nóng)作物以及保護土壤，是目前世界上最溫和且功能俱全的馬鈴薯挖掘機。

比利時公司研制的四行自走式馬鈴薯挖掘機，其配備著四級發(fā)動機和三級的篩分輸送單元。即便是在十分惡劣的天氣環(huán)境下也能夠完成作業(yè)需求。提升整體馬鈴薯收獲作業(yè)的效率，并且能夠有效地縮短收獲期，保證了馬鈴薯的完整度。除上述公司以外，意大利的F.LLI SPEDO、荷蘭的APH、比利時AVR 都是馬鈴薯挖掘機行業(yè)的佼佼者。

5 國內(nèi)馬鈴薯挖掘機存在的問題

馬鈴薯挖掘機與國產(chǎn)馬鈴薯種植機是近十年來的熱點中在農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，經(jīng)過多年的經(jīng)驗、探索技術(shù)、市場的開發(fā)與研究、不斷引進外國產(chǎn)品，能夠不斷地完善和堅持做到這些的企業(yè)，如今的馬鈴薯種植機已經(jīng)逐漸地成熟起來，性能和質(zhì)量都有著極大的提升和發(fā)展。能夠明顯感受到的便是機體無故障作業(yè)時間延長，整體的強度、可靠性以及機體壽命都得到了明顯提升，馬鈴薯種植機的發(fā)展前景一片向好。馬鈴薯種植機械由于作業(yè)強度不高且作業(yè)環(huán)境相對較好，機體的整體結(jié)構(gòu)顯得較為簡單，能夠滿足目前馬鈴薯自由種植的需求。

而相對于種植機械而言，馬鈴薯挖掘機則是面對著作業(yè)強度大、作業(yè)條件惡劣、高速轉(zhuǎn)動或振動的部件較多，相比較而言不論是條件還是制造工藝、難度都不在一個層級之上，而國產(chǎn)的馬鈴薯挖掘機則是存在著可靠性不強、關(guān)鍵部位壽命較短、整體的功能不夠完整，生產(chǎn)效率低下的問題。具體的表現(xiàn)包括：轉(zhuǎn)動部分密封不可靠，齒輪箱漏油，軸承使用壽命短、容易損壞；震動部件的焊條不夠牢；主要部件的壽命短、磨損快；作業(yè)質(zhì)量差；馬鈴薯塊分散，傷薯率高，明薯率低；后續(xù)馬鈴薯塊的撿拾工作量大，工作效率低。

6 產(chǎn)生問題的原因

6.1 生產(chǎn)技術(shù)缺陷

大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)機體，主要是依靠著模仿或者參考其他的機型進行改裝生產(chǎn)，自身的理論根據(jù)不夠，且沒有足夠的樣本和實驗根據(jù)，理論基礎(chǔ)差，這就會造成生產(chǎn)技術(shù)上存在很多的缺陷。而這些缺陷是十分致命的，這會造成在生產(chǎn)和使用過程中造成一些無法克服的質(zhì)量故障。

6.2 缺乏檢驗手段

部分馬鈴薯挖掘機的生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模比較小，生產(chǎn)條件也不夠，加工能力和技術(shù)能力整體比較薄弱，且生產(chǎn)的批量較小，沒有標準化生產(chǎn)的工具。同時企業(yè)經(jīng)營者經(jīng)營的意識淡薄，缺少檢驗手段和管理制度，為了降低成本而采取一些根本不達標的材料和工件，同時減少了必要的加工生產(chǎn)流程，使用一些不夠水平的工人，這些都是產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生問題的原因。

6.3 用戶操作不當(dāng)

目前國內(nèi)的農(nóng)戶整體文化素質(zhì)不高，且國內(nèi)的馬鈴薯種植散戶居多，機械化、標準化的生產(chǎn)還不夠，用戶在不適應(yīng)機體作業(yè)的條件下便盲目地使用機具。在不符合標準的環(huán)境下強行作業(yè)，不按照整體馬鈴薯挖掘機的操作流程進行作業(yè)，同時也沒有進行有效的保養(yǎng)工作，導(dǎo)致馬鈴薯挖掘機零部件不正常的損壞。

6.4 配套動力問題

馬鈴薯挖掘機需要實現(xiàn)挖掘收獲,導(dǎo)致整體功耗增大,這就需要大牽引拖拉機，但這與國內(nèi)現(xiàn)狀農(nóng)村拖拉機的采用多數(shù)不符合，與此同時,馬鈴薯挖掘機需要采用人工操作方式,導(dǎo)致很多間距沒有辦法得到有效的控制，進一步增加了動力的損耗。

6.5 馬鈴薯挖掘機的可靠性和適應(yīng)性不高

馬鈴薯生產(chǎn)經(jīng)營具有很強的區(qū)域,在全國形成的培養(yǎng)模式和類型各具特點,針對不同地區(qū)的氣候和環(huán)境,土壤和馬鈴薯種植技術(shù)有許多不同的方式,這使得馬鈴薯挖掘機的發(fā)展很大程度上是有限的。目前大部分的馬鈴薯挖掘機只能在單一的環(huán)境下工作,適應(yīng)性不強,很難在大范圍進行推廣。

7 對馬鈴薯挖掘機問題的建議

7.1 提高整體專業(yè)化水平

首先應(yīng)當(dāng)整合資源、加強聯(lián)合，對馬鈴薯的種植、生產(chǎn)、收獲各個環(huán)節(jié)都進行系統(tǒng)化、具體化的研究和分析，進行更加深入的理論和實踐研究，對不同地域的環(huán)境都進行分析，同時需要加強對國外優(yōu)秀的馬鈴薯挖掘機的借鑒和吸收，不能僅僅是照搬照抄，而是應(yīng)當(dāng)吸收其對我國馬鈴薯機械化發(fā)展有利的環(huán)節(jié)。同時要做到提升產(chǎn)品的技術(shù)水平和技術(shù)含量，并能夠充分地實現(xiàn)標準化、專業(yè)化的批量生產(chǎn)。

7.2 企業(yè)要改良生產(chǎn)條件

馬鈴薯挖掘機企業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷地改良和升級自身的生產(chǎn)條件，提高自身的生產(chǎn)加工制造的能力和水平，采用新技術(shù)和新科技來提升自身的加工工藝，提高馬鈴薯挖掘機的質(zhì)量。加強對產(chǎn)品的質(zhì)量意識以及整體的管理水平，選擇符合要求的材料并同時追求更加高質(zhì)量的材料。

7.3 完善產(chǎn)品銷售整體流程

對馬鈴薯挖掘機的銷售后續(xù)工作要做到使馬鈴薯挖掘機在出現(xiàn)問題后能夠及時解決，同時針對出現(xiàn)的馬鈴薯挖掘機質(zhì)量問題做出集中的思考和總結(jié)，避免未來的生產(chǎn)過程中再次出現(xiàn)同樣的問題，同時要加強馬鈴薯挖掘機售后對于用戶的培訓(xùn)，提高馬鈴薯挖掘機操作者正確使用機體的水平。

7.4 提高質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督水平

除了企業(yè)做到以外，主管部門也要加強對產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督的力度，對馬鈴薯挖掘機在生產(chǎn)、使用、流通的過程中的監(jiān)測力度要不斷提升，完善整體馬鈴薯挖掘機的質(zhì)量標準，使得馬鈴薯挖掘機產(chǎn)品能夠得到合理有效監(jiān)管和評價。

8 結(jié)語

就目前來看，國內(nèi)馬鈴薯挖掘機仍舊存在諸多的問題，與國外仍存在不小的差距，但國家對農(nóng)業(yè)發(fā)展十分的支持，全程機械化的農(nóng)業(yè)技術(shù)體系也正在不斷地形成，這些條件對馬鈴薯挖掘機的發(fā)展都是有利的，而這些也會對馬鈴薯挖掘機提供更為廣闊的發(fā)展前景。