不同種類編煙機(jī)應(yīng)用效果研究

靖軍領(lǐng)，蘭俊榮，黃一蘭，張 贏

（福建省煙草公司三明市公司，福建 三明 365001）

編煙是烤煙烘烤前期的一項(xiàng)準(zhǔn)備工作，是煙葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最繁瑣的勞動(dòng)之一。當(dāng)前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，傳統(tǒng)的煙草農(nóng)業(yè)正在經(jīng)歷一次大的變革[1]。隨著我國(guó)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化已成為煙草農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的中心環(huán)節(jié)。近年來(lái)烤煙種植的規(guī)?；蜋C(jī)械化程度已有較大提高。目前除煙葉采收和編煙環(huán)節(jié)外，部分烤煙生產(chǎn)工序都可以采用機(jī)械，并朝著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展[2-4]。針對(duì)編煙環(huán)節(jié)花工多等問(wèn)題，作者借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合煙區(qū)種煙實(shí)際，與機(jī)械廠家和科研院所合作，研制開(kāi)發(fā)了 3種不同種類的編煙機(jī)并進(jìn)行了比較，以期為今后編煙機(jī)在生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)基本情況

供試品種為 K326，試驗(yàn)設(shè)在三明市泰寧試驗(yàn)站。大田煙株長(zhǎng)勢(shì)均衡，煙葉發(fā)育良好，分層正常落黃，單株有效葉 16～18片，田間管理措施按照優(yōu)質(zhì)烤煙栽培生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。有專業(yè)隊(duì)進(jìn)行統(tǒng)一采煙、機(jī)械綁煙、進(jìn)烤，同時(shí)選取同部位、同等質(zhì)量、同等數(shù)量（每竿所編煙葉）的鮮煙葉，放在烤房的相同位置，烘烤采用密集式烤房按三段式烘烤工藝進(jìn)行烘烤。編煙機(jī)設(shè)備分別由河北青工、福建工程學(xué)院、馬尾革新廠提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)，每個(gè)處理供采煙葉面積1.33 hm2，共5.33 hm2，4座密集式烤房，每竿編煙葉片數(shù)為150片左右。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，分別為處理A： 2人人工綁煙（CK）；處理B：2人未帶托盤編煙機(jī)；C：3人帶托盤編煙機(jī)；D：3人帶托盤，托盤采用定位槽凹型結(jié)構(gòu)的編煙機(jī)。

B處理是采用縫紉機(jī)工作原理（圖1），將煙葉利用竹竿分兩層均勻擺放在編煙機(jī)操作臺(tái)上，煙葉基部擺放整齊且放在檔料板內(nèi)部，壓實(shí)即可，啟動(dòng)電源后，采用機(jī)頭移動(dòng)通過(guò)彎針和直針的配合運(yùn)動(dòng)，每隔0.03 m自動(dòng)達(dá)成一個(gè)線跡扣結(jié)，最后形成鏈?zhǔn)骄€跡將新鮮煙葉串縫起來(lái)。C處理是采用鏈?zhǔn)娇p紉連接原理（圖2），將煙葉利用竹竿分兩層均勻擺放在可移動(dòng)托盤上，煙葉基部擺放整齊且放在檔料板內(nèi)部，壓實(shí)即可，采用可移動(dòng)托盤可以多人擺放煙葉，將移動(dòng)托盤放在編煙機(jī)輸送帶上，啟動(dòng)電源后，機(jī)頭固定，輸送帶將煙葉輸送至針桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉤線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行縫合，縫合后輸送帶自動(dòng)將煙葉輸送至運(yùn)動(dòng)前方位置，通過(guò)輸送帶將新鮮煙葉編制起來(lái)。D處理采用定位縫紉工作原理（圖3），可移動(dòng)托盤上設(shè)計(jì)間隔為0.06 m的定位槽，將煙葉分兩層均勻擺放在可移動(dòng)托盤上的定位槽內(nèi)，煙葉基部擺放整齊且放在檔料板內(nèi)部，煙葉基部壓實(shí)即可，將移動(dòng)托盤放在編煙機(jī)操作臺(tái)上，啟動(dòng)電源后，機(jī)頭設(shè)計(jì)與托盤定位槽固定間隙同步行走，有效避免煙葉在編縫過(guò)程中機(jī)針對(duì)煙葉造成的機(jī)械損傷，利用針桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉤線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的配合將煙葉編制起來(lái)。

1.3 觀測(cè)項(xiàng)目

從下部煙葉采收開(kāi)始分別測(cè)定各處理不同部位煙葉的編煙斷葉率、烘烤掉葉率、烤后斷柄率、編竿率，同時(shí)對(duì)不同處理的編煙速度、解竿速度、能耗、設(shè)備作業(yè)可靠性、穩(wěn)定性、操作方便性、設(shè)備成本、烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。編煙斷葉率＝斷葉總數(shù)/編煙總?cè)~片數(shù)×100%。烘烤掉葉率＝烤后掉葉片數(shù)/編煙總?cè)~片數(shù)×100%?？竞髷啾剩綌啾倲?shù)/總?cè)~片數(shù)×100%，編煙率=無(wú)斷柄、斷葉的煙竿/總編竿數(shù)×100%，對(duì)各處理烤后煙葉隨機(jī)抽取 20竿進(jìn)行評(píng)級(jí)，測(cè)算各處理烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀。

圖1 B處理編煙機(jī)Fig.1 B treatment tobacco-binding machine

圖2 C處理編煙機(jī)Fig.2 C treatment tobacco-binding machine

圖3 D處理編煙機(jī)Fig.3 D treatment tobacco-binding machine

2 結(jié) 果

2.1 不同部位編煙效果

由表1可知，處理D的編煙斷葉率、烘烤掉葉率、烤后斷柄率最低，分別為0.60%、0.53%、1.22%。3個(gè)處理的編竿率分別為95.38%、94.72%、97.48%，較人工分別降低了3.93、4.59、1.83個(gè)百分點(diǎn)。處理D的編煙效果較接近人工，這說(shuō)明通過(guò)改進(jìn)機(jī)器行走原理，托盤采用定位槽凹型結(jié)構(gòu)編煙斷葉率、烘烤掉葉率、烤后斷柄率大大降低，編煙效果得到明顯改善。不同部位煙葉的編煙斷葉率、烘烤掉葉率、烤后斷柄率、編竿率4個(gè)指標(biāo)存在明顯差異，下部煙葉斷葉率、斷柄率、掉葉率最高，編竿率最低，上部煙葉3個(gè)指標(biāo)均最低，編竿率最高，這可能與不同部位煙葉含水量和葉片組織結(jié)構(gòu)及生理特性有關(guān)。

表1 各種編煙機(jī)各部位煙葉編煙效果Table 1 The binding effects of each tobacco-binding machine for leaves from different postion

2.2 編煙及解竿工效

由表2可知，4個(gè)處理編煙速度是C＞D＞B＞A，采用編煙機(jī)的3個(gè)處理編煙速度均大于手工，處理B較對(duì)照編煙速度差別不大；處理C、D編煙比較接近，編煙速度較人工編煙速度分別提高了50%和40%，有效提高了煙農(nóng)的編煙效率。編煙機(jī)解竿效率較手工解竿工作效率提高了3倍多，而采用編煙機(jī)編煙3個(gè)處理解竿速度基本一致，每座烤房以300竿計(jì)算，解竿時(shí)間可以節(jié)省近 7 h。可見(jiàn)，采用編煙機(jī)可以有效提高煙農(nóng)編煙和解竿環(huán)節(jié)的勞動(dòng)效率，大大降低煙農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.3 不同種類編煙機(jī)能耗及設(shè)備穩(wěn)定性

由表3可知，采用編煙機(jī)的3個(gè)處理以處理B、C的耗電量比較接近，耗電量較處理D提高了2～3倍；設(shè)備穩(wěn)定性以處理B、D較好，處理C最差；設(shè)備操作過(guò)程中發(fā)生故障率則是 C＞D＞B，設(shè)備操作性能都比較簡(jiǎn)單，煙農(nóng)易操作，但設(shè)備的維修比較困難，煙農(nóng)很難自己維修；處理D的設(shè)備成本最高，這主要是采用了定位裝置增加了設(shè)備的制造成本，而處理B、C未采用定位裝置，因此成本較低。

2.4 烤后煙葉外觀質(zhì)量

由表4可知，對(duì)照的中上等煙比例為88.62%，是4個(gè)處理中最高值，其次是處理D，處理B、C的中上等煙比例分別為78.83%、80.19%，較處理A、D明顯降低，這主要是在編縫過(guò)程中，兩種設(shè)備機(jī)針對(duì)葉片基部和主脈造成的機(jī)械損傷較大，同時(shí)由于采用定位，煙農(nóng)在操作過(guò)程中鋪煙不均勻從而影響了煙葉外觀等級(jí)質(zhì)量；均價(jià)以處理A、D最高。可見(jiàn)，托盤采用定位槽凹型結(jié)構(gòu)的編煙機(jī)綁煙烤后煙葉外觀質(zhì)量與人工綁煙基本相同，不影響烤后煙葉外觀質(zhì)量。

表2 不同處理編煙及解竿工效比較Table 2 Labor efficiency

表3 不同種類編煙機(jī)能耗及設(shè)備穩(wěn)定性比較Table 3 Energy consumption and equipment stability

表4 不同處理烤后煙葉外觀質(zhì)量對(duì)比分析Table 4 Appearance quality

3 小 結(jié)

從試驗(yàn)結(jié)果可知，處理B、C編煙機(jī)每竿煙總的斷柄數(shù)為 6～9片，對(duì)煙葉機(jī)械損傷較大，同時(shí)由于托盤采用平面結(jié)構(gòu)，烤后平板煙較多，影響烤后煙葉等級(jí)質(zhì)量。處理 D托盤采用定位槽凹型結(jié)構(gòu)，改變機(jī)頭工作設(shè)計(jì)原理，鋪煙可以側(cè)鋪且均勻，每竿煙總的斷柄葉片數(shù)為 2～4片，編煙效果明顯改善，烤后煙葉質(zhì)量好，編煙勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，編煙及解竿效率高，煙農(nóng)易接受。

針對(duì)目前煙葉采收、編煙環(huán)節(jié)勞動(dòng)強(qiáng)度大且耗時(shí)長(zhǎng)，農(nóng)村勞動(dòng)力緊張和用工成本高的現(xiàn)狀，加強(qiáng)編煙機(jī)的改進(jìn)和普及推廣，逐步實(shí)現(xiàn)編煙環(huán)節(jié)的機(jī)械化已迫在眉睫。目前在煙夾和散葉烘烤工藝沒(méi)有突破的情況下，加快對(duì)編煙機(jī)的改進(jìn)和普及對(duì)于提高烘烤環(huán)節(jié)的工作效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度具有重要意義[5]。采用機(jī)械編煙機(jī)的故障率和成本還有待進(jìn)一步降低，設(shè)備穩(wěn)定性還有待提高。建議加大自動(dòng)鋪煙研發(fā)力度，從而進(jìn)一步提高編煙效率，為今后編煙機(jī)在勞力緊缺、成本高、種植規(guī)模較大的地區(qū)推廣奠定基礎(chǔ)。

[1]劉劍君.論現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)與實(shí)現(xiàn)途徑[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（9）：214-215.

[2]楊鵬，宋朝鵬，馮長(zhǎng)春，等.煙葉烘烤方法和設(shè)備展望[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，12（10）：162-163，166.

[3]徐秀紅，孫福山，王永，等.我國(guó)密集烤房研究應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向探討[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2008，29（4）：54-56.

[4]宮長(zhǎng)榮，潘建斌，宋朝鵬.我國(guó)煙葉烘烤設(shè)備的演變與研究進(jìn)展[J].煙草科技，2005（11）：34-36.

[5]馬嘯，王戰(zhàn)義，郭瑞，等.烤煙編煙機(jī)的研究現(xiàn)狀及展望[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，13（5）：148-149，160.