XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)主要構(gòu)造與試驗驗證分析

岳崇勤 朱為民 王琪琛 夏煥 袁佳怡

上海地區(qū)蔬菜生產(chǎn)相對糧食作物面臨勞動力緊缺、生產(chǎn)成本高、機(jī)械化水平低等問題[1]，據(jù)筆者不完全統(tǒng)計，上海地區(qū)常年種植以雞毛菜、米莧等為代表的莖葉類綠葉蔬菜10萬畝次，占上海主栽綠葉蔬菜種植面積的1/4，雞毛菜等莖葉類綠葉菜具有生長周期短、上市快等特點，在上海市“菜籃子”工程“穩(wěn)產(chǎn)保供”方面具有較為重要的作用，在莖葉類蔬菜整個作業(yè)流程中，收獲環(huán)節(jié)的作業(yè)量占整個生產(chǎn)作業(yè)量的40%以上[2]，采收環(huán)節(jié)耗費(fèi)勞動力最大，勞動強(qiáng)度最大，并且生產(chǎn)效率低，另外，莖葉類綠葉蔬菜莖葉相對脆弱，機(jī)械化收獲過程中易受外力損傷[3，4]。為此，上海大力推進(jìn)綠葉菜生產(chǎn)機(jī)械化，尤其對綠葉菜收獲環(huán)節(jié)需求迫切，國外在較為成熟的綠葉菜采收機(jī)具研發(fā)方面具有先發(fā)優(yōu)勢，但購置價格令菜農(nóng)難以承受，在引進(jìn)國外采收機(jī)具的同時，積極開展國產(chǎn)化研發(fā)，本文通過對國產(chǎn)XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)各性能指標(biāo)進(jìn)行試驗，測定各性能指標(biāo)，并對收獲質(zhì)量進(jìn)行評判。

1 葉菜收獲機(jī)構(gòu)造

1.1 工作原理

機(jī)器行走到采收位置，操作采收部控制的升降鈕，使割臺下降到合適割茬高度，通過割高調(diào)節(jié)開關(guān)調(diào)整采收高度，打開輸送開關(guān)，調(diào)節(jié)輸送速度，打開割刀開關(guān)，調(diào)節(jié)割刀驅(qū)動速度，向前推進(jìn)手柄后，慢慢轉(zhuǎn)動調(diào)速旋鈕，開始收獲作業(yè)。收割過程中，通過仿形裝置信號和控制鈕對液壓單元的輸出控制實現(xiàn)割臺的升降與仿形調(diào)整。

1.2 葉菜收獲機(jī)主要參數(shù)

上海田惠農(nóng)業(yè)裝備有限公司生產(chǎn)的XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要性能參數(shù)如表1所示。

表1 XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)基本性能參數(shù)

圖1 XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)

2 試驗驗證

2.1 試驗準(zhǔn)備

本次以XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)為試驗驗證對象，以雞毛菜為收獲對象，雞毛菜品種采用新夏青6號，苗齡4～5葉，生長周期22天。雞毛菜直播單畦幅寬1.05m。將采收機(jī)移動到需要采收的田塊，移動時割臺升到最高位置。移動到采收位置后，下降割臺，準(zhǔn)備采收。采收情況如圖2所示。

圖2 XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)收獲雞毛菜

2.2 作業(yè)性能

由表2可知，在環(huán)境適應(yīng)方面，XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)能夠較好適應(yīng)上海田間土壤作業(yè)，在土壤含水率25%的情況下，機(jī)器行駛和作業(yè)流暢，在主流8型棚中作業(yè)[5]，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向掉頭。在品種的適應(yīng)性上，XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)，環(huán)刀的割刀形式對雞毛菜等莖葉類綠葉菜具有較好的適應(yīng)性，雞毛菜播種密度需在1.5～2.0kg/667m2。在與機(jī)械配套適應(yīng)上，對于8m寬大棚應(yīng)用1.1m畦面全程機(jī)械化種植模式，具有完全匹配適應(yīng)性。在作業(yè)成本上，該收獲機(jī)正常作業(yè)時需2人操作，實現(xiàn)簡單整理裝筐，相對人工采收節(jié)省了人工，降低了勞動強(qiáng)度，提高了收獲效率。

表2 XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)作業(yè)性能情況

2.3 收獲質(zhì)量

按照農(nóng)藝要求，將雞毛菜割茬高度設(shè)定在2.5cm，通過測定割茬高度在2.1～3.3cm，平均割茬高度2.6cm，在全割幅內(nèi)每個行程等間隔收取0.5m長度的割臺損失的雞毛菜質(zhì)量，共測定3個行程，每次計算成單位面積割臺損失量，取平均值得到割臺損失率，漏割損失率與割臺損失率同樣測定方法下，收取漏割損失的雞毛菜質(zhì)量，并計算每次單位面積漏割損失量，取平均值得到漏割損失率。總損失率為割臺損失率和漏割損失率之和[6]。應(yīng)用本葉菜收獲機(jī)收獲雞毛菜整體商品性較好，消除了人工抓握蔬菜造成的表面損傷。每1h采收933.8m2的作業(yè)效率，能夠很好滿足生產(chǎn)需要。收獲質(zhì)量詳見表3。

表3 XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)收獲質(zhì)量情況

3 驗證分析與應(yīng)用前景

3.1 性能評價

通過對機(jī)具在環(huán)境適應(yīng)性、收獲品種適應(yīng)性、與現(xiàn)有農(nóng)機(jī)具配套適應(yīng)性、作業(yè)成本、機(jī)械性能等方面的調(diào)查評判，證實其適應(yīng)上海菜田作業(yè)，割幅1.2m、機(jī)具1.5m的輪胎中心距符合8型棚1.1m畦面全程機(jī)械化作業(yè)技術(shù)模式，該葉菜收獲機(jī)較適用上海地區(qū)莖葉類綠葉菜收獲。棚門拓寬、加裝過道板、縱向雙棚連接等宜機(jī)化改造內(nèi)容進(jìn)一步為收獲機(jī)作業(yè)提供便利的同時也提高了作業(yè)效率。

3.2 收獲菜品質(zhì)量評價

自動仿形功能動態(tài)監(jiān)測菜田平整情況，實時調(diào)整環(huán)刀割刀割茬高度，應(yīng)用本葉菜收獲機(jī)收獲雞毛菜收獲切割口齊整，消除了人工抓握蔬菜造成的表面損傷，整體商品性較好。

3.3 應(yīng)用前景

XFYC-1200型葉菜收獲機(jī)采用電池作為動力，適合大棚設(shè)施等較為密閉空間的作業(yè)，避免了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)尾氣排放的污染，是都市綠色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向，具有廣泛的應(yīng)用前景和推廣價值。