4UZ-1900型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機的研制及推廣應用

○甘肅省酒泉市農(nóng)業(yè)機械化服務中心 馮正睿 朱 果

目前甘肅省馬鈴薯種植面積位居全國第三,總產(chǎn)量位居全國第二，種植面積保持在1000萬畝以上，鮮薯產(chǎn)量達到1550萬噸以上，甘肅定西有“中國馬鈴薯之鄉(xiāng)”之稱。在馬鈴薯生產(chǎn)中，難度最大的要屬收獲作業(yè)，用工量約占生產(chǎn)總用工量的40%以上，因此必須重點解決收獲機械化問題。甘肅省酒泉市鑄隴機械制造有限公司在甘肅省農(nóng)機推廣總站及酒泉市農(nóng)機服務中心的支持下，研制成功4UZ-1900型自走式馬鈴薯收獲機，大批量在定西、蘭州、武威、臨夏等市州生產(chǎn)銷售及推廣應用，受到了廣大用戶的歡迎。

一、4UZ-1900型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機的研制

1.基本結(jié)構(gòu)。4UZ-1900型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機基本結(jié)構(gòu)簡圖如圖1。

圖1 4UZ-1900型馬鈴薯聯(lián)合收獲機結(jié)構(gòu)簡圖

2.工作原理。4UZ-1900型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機集機具行走和挖掘收獲作業(yè)為一整體，動力80kW。工作原理為：機具在行走過程中，仿形碎土輥壓碎地表土塊并限定挖掘深度，兩側(cè)切土圓盤刀切開土壤，挖掘鏟將薯塊及土垡等一起掘起。初步疏松后送入一級土薯分離輸送裝置，經(jīng)一級帶桿式土薯分離輸送帶的抖動、疏松、破碎，使小于帶桿間隙的土壤和夾雜物被篩下，莖根、薯塊和大于桿條間距的土塊、地膜及夾雜物被輸送到一級彈性梳桿摘輥式莖稈分離裝置，部分莖稈、雜草、地膜被彈性梳桿阻擋并沿梳桿下滑，在一級土薯分離輸送帶和一級莖稈分離摘輥的作用下被拋在地上。結(jié)塊土壤由一級土薯分離輸送帶落入二級土薯分離輸送帶后進一步破碎，經(jīng)二級土薯分離輸送裝置的抖動篩分離被完全篩下，分離輸送帶上的薯塊及尚未除去的莖稈、雜草、地膜等夾雜物，在二級彈性梳桿摘輥的作用下被拋在地上。薯塊落入三級鏈桿刮板式輸送裝置后，通過此裝置到四級帶桿式水平輸送帶，尚未除去的雜草、地膜，在四級輸送帶尾端通過風機清除。薯塊通過五級帶桿式輸送帶進入分選裝袋裝置。在五級輸送帶上，薯塊通過人工撿拾，殘留的雜物、土塊及腐爛薯進入分選設備中。由于沿縱向輥軸間距由小到大變化，故薯塊隨輥軸縱向運動的過程中，按薯塊粒度自小到大分成三級依次落入各裝袋裝置，被裝入各袋中。由于沿縱向輥軸間距由小到大變化，故薯塊隨輥軸縱向運動的過程中，按薯塊粒度自小到大分成三級依次落入各裝袋裝置，被裝入各袋中。

3.主要技術(shù)參數(shù)。

（1）外形尺寸（長×寬×高）（mm）：8900×2720×2900；

（2）動力（kW）：80；

（3）作業(yè)幅寬（mm）：馬鈴薯1200/洋蔥1900；

（4）作業(yè)行數(shù)（行）：1行；

（5）作業(yè)速度（km/h）：2—3；

（6）作業(yè)效率（hm2/h）：0.5—0.67；

（7）挖掘深度（cm）：10—35；

（8）挖凈率：≥95%；

（9）入土角（度）：17度；

（10）動力輸出形式：自走式。

4.技術(shù)創(chuàng)新點。

1）液壓系統(tǒng)。土薯分離裝置（兩級）、傾斜運輸裝置、橫向運輸裝置、水平運輸裝置、風機、分級裝袋裝置使用多路閥控制液壓馬達，驅(qū)動設備工作，行走機構(gòu)動力部分與裝載機相同。仿形碎土輥、挖掘鏟及一、二級土薯分離輸送裝置升降，通過操作液壓手柄控制液壓裝置驅(qū)動油缸完成。

2）電氣部分。在五級輸送帶、分級裝袋裝置，分別各安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，使駕駛員能實時監(jiān)控設備運行情況。在該兩套設備上分別安裝一套急停操作按鈕，使操作人員可在緊急情況下停止設備，防止事故發(fā)生。為了防止裝置在運行過程中遇到雜物，出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，造成裝置零部件損壞，在土薯分離裝置（兩級）、傾斜運輸裝置、橫向運輸裝置、分級裝袋裝置分別設計安裝了超越離合器。

3）采用后轉(zhuǎn)向式4輪驅(qū)動裝載機底盤。

4）可通過互換挖臺，一次性完成挖掘、分離、清理收集作業(yè)，實現(xiàn)收獲挖掘馬鈴薯及洋蔥，一機兩用。

5）設計了殘留莖葉和地膜清理裝置，有利于提高收獲作業(yè)質(zhì)量。

6）設計了可折疊式提升槽，可通過伸展折疊改變機具外形尺寸，便于行走運輸，縮短運輸轉(zhuǎn)移輔助工作時間。

7）在收集箱中設計了防碰皮裝置，實現(xiàn)了馬鈴薯在收集過程中與收集箱之間柔性接觸，降低了損傷率。

二、經(jīng)濟技術(shù)效益評價

馬鈴薯人工收獲耗費巨大，有些地區(qū)采用條鋪式收獲方式，仍需要大量的勞動力來人工撿拾，生產(chǎn)率低，勞動強度大，而4UZ-1900型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機只需要4—5人輔助撿拾，勞動強度低，生產(chǎn)率高。以作業(yè)成本來評價整體效益，即單位作業(yè)量的成本，按下式計算（元/hm2）：

式中：C—作業(yè)成本；Cg—單位作業(yè)量的平均工資費；Cn—單位作業(yè)量的平均能源費；Cx—單位作業(yè)量的日常零星維修費； Cz—單位作業(yè)量的平均機器(組)折舊費；Ct—單位作業(yè)量所負擔的機器(組)維修提成費；Cf—單位作業(yè)量的經(jīng)營管理費。其中，人員工資要包括附加費； 日工資按八小時折算成小時工資，月工資按25.5天折算成日工資。

4UZ-1900型馬鈴薯聯(lián)合收獲機作業(yè)成本共1208元/hm2，其中單位作業(yè)量的平均工資費（Cg）308元/hm2（操作工5人，每人日工資180元；駕駛員1人，日工資250元；平均每天收獲3.73 hm2），單位作業(yè)量的其它費用總和（Cn、Cx、Cz、Ct、C f）900 元 /hm2。

條鋪式馬鈴薯收獲機作業(yè)成本共3379元/hm2，其中單位作業(yè)量的平均工資費（Cg）2479元/hm2（操作工50人，每人日工資180元；駕駛員1人，日工資250元；平均每天收獲3.73 hm2），單位作業(yè)量的其它費用總和（Cn、Cx、Cz、Ct、C f）900 元 /hm2。

4UZ-1900型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機比同等功率、相同幅寬的條鋪牽引式收獲機每公頃可節(jié)省生產(chǎn)成本2171元。

三、推廣應用情況

4UZ-1900型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機在甘肅省定西、蘭州、臨夏等市州的生產(chǎn)實踐表明，該機滿足了當?shù)伛R鈴薯種植農(nóng)藝要求，機具作業(yè)效果好，性能穩(wěn)定，使用與調(diào)整簡單，維修方便，適用性強。尤其需要指出的是，4UZ-1900型自走式馬鈴薯聯(lián)合收獲機采用的輥軸式分級裝袋裝置，很大程度上減小薯塊表皮損傷，生產(chǎn)中土薯分離，莖桿分離效果很明顯，尤其對于粘度比較小的土壤更加適用。截止目前，酒泉市鑄隴機械制造有限公司在甘肅省上述地區(qū)銷售推廣400臺，實現(xiàn)銷售收入450萬元。