河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所有限公司　　焦海濤　吳海巖　李霄鶴　劉煥新

谷子割曬機(jī)的研制與改進(jìn)

河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所有限公司焦海濤吳海巖李霄鶴劉煥新

隨著人們生活水平的不斷提高和膳食結(jié)構(gòu)的不斷變化，作為雜糧之一的小米越來(lái)越受人們歡迎，具有廣闊的市場(chǎng)前景，故種植谷子對(duì)推動(dòng)特色區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化，促進(jìn)農(nóng)民增收具有重要意義。

多年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化是主要基于三大糧食作物生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)械化，對(duì)谷子收獲機(jī)械少有研究，使用較少，谷子生產(chǎn)還是以人畜力為主。尤其是谷子收割，還是用鐮刀收割、場(chǎng)上碾軋的原始收獲方法，然而由于谷子的生長(zhǎng)特點(diǎn)，大部分種植在丘陵土壤瘠薄的干旱地塊，谷子收獲過(guò)程中勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，嚴(yán)重制約著谷子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

谷子在平原地區(qū)種植面積不斷減少，大部分都集中在丘陵區(qū)，這些地域不適合大中型聯(lián)合收獲機(jī)械作業(yè)，山丘區(qū)谷子收獲宜采用小型機(jī)械：割曬機(jī)割倒、脫粒機(jī)脫粒的作業(yè)方式。目前，其他作物的割曬機(jī)使用較早，但由于谷子秸稈較高、穗大頭沉等特點(diǎn)，市場(chǎng)上現(xiàn)有的割曬機(jī)對(duì)谷子進(jìn)行試收割時(shí)，易纏繞、堵塞、鋪放不整齊，不具備實(shí)用條件。因此開(kāi)發(fā)適用谷子收獲的割曬機(jī)，將農(nóng)民從繁重的谷子收割勞動(dòng)中解放出來(lái)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

谷子割曬機(jī)用于谷子收割，即將成熟后的谷子割倒鋪放，有利于谷稈的回收，比人工收割生產(chǎn)效率提高數(shù)十倍?？膳c谷子脫粒機(jī)配套使用實(shí)現(xiàn)谷子的分段收獲，即割曬鋪放、人工收集、掐穗脫粒或整株脫粒。

谷子植株成熟后谷穗下垂、重心高、易倒伏，割曬作業(yè)時(shí)，谷稈割斷后受谷穗重力牽帶，傾倒方向很難控制，造成鋪放雜亂，因此需要重點(diǎn)研究谷穗高重心、谷穗下垂?fàn)顟B(tài)下的分禾、切割、鋪放技術(shù)，制造出谷子專用割曬機(jī)。在機(jī)具的研制過(guò)程中，動(dòng)力選用要合理，要考慮到機(jī)具幅寬，以及今后發(fā)展系列機(jī)具；盡量縮短機(jī)具掛接尺寸，提高機(jī)具的轉(zhuǎn)向靈活性，減小轉(zhuǎn)彎半徑；為方便工廠批量生產(chǎn)和農(nóng)民使用維修，設(shè)計(jì)時(shí)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件和通用零部件；機(jī)具功能完善、價(jià)格適中、維護(hù)方便、使用可靠，符合農(nóng)民當(dāng)前的購(gòu)買(mǎi)力和操作水平，力求簡(jiǎn)捷、實(shí)用。配套動(dòng)力應(yīng)選用中、小型拖拉機(jī)、手扶拖拉機(jī)和其他動(dòng)力，以適應(yīng)不同地區(qū)的需要。

因此，我們新研制了4S-150型多功能割曬機(jī)，可實(shí)現(xiàn)谷子、糜子、辣椒、大豆等作物的割曬作業(yè)。

結(jié)合農(nóng)藝需求，我們分析了目前國(guó)內(nèi)谷子收獲機(jī)械普遍存在的不足，吸收了國(guó)內(nèi)割曬機(jī)械設(shè)計(jì)的諸多優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)反復(fù)研究討論總結(jié)了機(jī)具的技術(shù)方案：

①針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有動(dòng)力的使用情況，選用目前市場(chǎng)保有量最大的小型拖拉機(jī)為配套動(dòng)力（≥25馬力），掛接形式采用前懸掛正配置。

②考慮到田間道路、配套動(dòng)力選用和田間種植規(guī)模，設(shè)計(jì)割臺(tái)工作幅寬為1500mm。

③考慮到谷子植株成熟后谷穗下垂、重心高、易倒伏，割曬作業(yè)時(shí)，谷稈割斷后受谷穗重力牽帶，傾倒方向很難控制，采用加高扶禾器高度的方法，這樣可以使割倒的谷稈被整齊地?cái)D壓排出。

④考慮到谷子相對(duì)于其他農(nóng)作物來(lái)說(shuō)種植面積比較小，機(jī)具需求量少，整體設(shè)計(jì)時(shí)，盡量使機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低生產(chǎn)成本，控制銷(xiāo)售價(jià)格。

⑤考慮到谷子收獲時(shí)成熟度不一致、田間雜草較多，大多數(shù)地區(qū)谷子收獲時(shí)莖稈含水量很高，割曬機(jī)在作業(yè)時(shí)，可能發(fā)生堵塞和纏繞撥禾輪傳送帶的現(xiàn)象，在割曬機(jī)的出口端，設(shè)計(jì)加裝了防纏繞裝置，將谷物秸稈和傳送鏈強(qiáng)行分離開(kāi)，避免發(fā)生纏繞。

⑥機(jī)架可與拖拉機(jī)進(jìn)行掛接并用來(lái)安裝和支撐各工作部件，往復(fù)式切割器置于機(jī)架底部，割刀上方為扶禾器，割刀至每層撥禾鏈的尺寸分別以谷子和糜子植株的重心點(diǎn)做參考進(jìn)行排列，上層扶禾桿可向上調(diào)整30cm左右，以適應(yīng)較高稈作物的收割。

⑦該機(jī)采用配套動(dòng)力拖拉機(jī)，通過(guò)懸掛裝置，實(shí)現(xiàn)割臺(tái)的升降，保證機(jī)具便于使用和維護(hù)方便。

⑧確定機(jī)具名稱為4S-180型多功能割曬機(jī)，可實(shí)現(xiàn)谷子、糜子的割曬，該機(jī)采用立式割臺(tái)，割臺(tái)由機(jī)架、傳動(dòng)箱、往復(fù)式切割器、上下三排撥禾鏈、撥禾星輪和分禾器等部件組成。

⑨該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為：割刀形式：往復(fù)式割刀，收割幅寬：1800mm，割茬高度：≤150mm，配套動(dòng)力：小四輪拖拉機(jī)，適宜作業(yè)速度：2～4km/h。

整機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖：

該機(jī)配套動(dòng)力選用符合我國(guó)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)狀況，操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作業(yè)性能優(yōu)良，可靠性高，適應(yīng)了我國(guó)谷子收割的要求。機(jī)具的技術(shù)性能指標(biāo)先進(jìn)，達(dá)到了先進(jìn)水平。

割曬機(jī)適用于成熟度不一致、田間雜草較多或由于機(jī)具、勞動(dòng)力安排等原因需要提前在蠟黃期割倒鋪放的谷子收獲作業(yè)，以延長(zhǎng)谷子的收獲期，提高谷物聯(lián)合收獲的利用率。谷穗經(jīng)通風(fēng)晾曬后會(huì)后熟增重，進(jìn)而達(dá)到谷子增產(chǎn)、增收的目的。

通過(guò)大規(guī)模田間性能實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)考核試驗(yàn)，累計(jì)試驗(yàn)收獲面積近100公頃，試驗(yàn)取得效果良好，為今后產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了一定基礎(chǔ)，并受到農(nóng)機(jī)專家和當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)管理部門(mén)以及農(nóng)民的好評(píng)，他們一致認(rèn)為：機(jī)具作業(yè)質(zhì)量能滿足農(nóng)藝要求、使用方便、價(jià)格適中、生產(chǎn)效率較高、作業(yè)質(zhì)量明顯優(yōu)于其他同類(lèi)機(jī)型，已經(jīng)達(dá)到了推廣應(yīng)用的水平。新型谷子割曬機(jī)研制成功后，可大大降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率；利用該機(jī)具收獲，還可節(jié)約勞動(dòng)力，降低作業(yè)成本，減少收獲損失及因收獲不及時(shí)造成的發(fā)芽腐爛等損失；本機(jī)的推廣應(yīng)用，可緩解了農(nóng)村農(nóng)忙季節(jié)人力短缺的壓力，在城市務(wù)工的人員可以不必在農(nóng)忙季節(jié)往返于城鄉(xiāng)之間，進(jìn)一步增加了農(nóng)民收入的同時(shí)，也為城市建設(shè)提供了一定的人力保障，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)際的社會(huì)效益。