莫恭武,黃玉珍
(1.江蘇省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站,江蘇南京 210000;2.南京賽姆認(rèn)證科技發(fā)展有限公司,江蘇南京 210000)
食為政首,糧安天下。節(jié)約糧食,除了要注意餐桌上的浪費(fèi),機(jī)收環(huán)節(jié)損失也值得重視。影響機(jī)收作業(yè)質(zhì)量的因素,既有機(jī)具問(wèn)題,也有作物品種、種植方式或地形地貌等方面制約,歸根結(jié)底還是良田、良種、良制、良機(jī)、良法“五良”融合不夠。研究機(jī)收環(huán)節(jié)糧食損失問(wèn)題,就是要把影響機(jī)收作業(yè)質(zhì)量的因素弄清,找到解決方法,把糧食機(jī)收損失降下來(lái)。
在此,我們從“良機(jī)”角度,對(duì)如何做到“有好機(jī)用”、如何做到“用好機(jī)”等方面,對(duì)影響谷物聯(lián)合收割機(jī)(以下簡(jiǎn)稱收割機(jī))作業(yè)質(zhì)量及可靠性的原因、降低機(jī)收環(huán)節(jié)損失的措施進(jìn)行分析。
國(guó)內(nèi)收割機(jī)生產(chǎn)企業(yè)包括外資品牌和國(guó)產(chǎn)品牌目前共約有40家,經(jīng)過(guò)自2004年開(kāi)始的農(nóng)機(jī)購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼政策實(shí)施而催生的我國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)的十年黃金時(shí)期的發(fā)展,早期以外資品牌為主導(dǎo)的收割機(jī)市場(chǎng)格局已經(jīng)發(fā)生變化,目前形成了外資品牌和國(guó)產(chǎn)品牌同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的格局。在產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升、價(jià)格適中、售后服務(wù)力度持續(xù)增強(qiáng)的亮點(diǎn)吸引下,國(guó)產(chǎn)品牌的用戶接受度、美譽(yù)度不斷上升,在履帶全喂入、輪式全喂入等領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)品牌的競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)。
然而必須看到,收割機(jī)技術(shù)的提升不是一朝一夕就可以實(shí)現(xiàn)的,國(guó)產(chǎn)品牌收割機(jī)在設(shè)計(jì)、加工、裝配等方面與外資品牌的差距依然存在:國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)制造加工水平與外資品牌相比存在著較大差距,工藝制造水平存在短板,如熱處理工藝不能滿足圖紙要求,造成機(jī)器在長(zhǎng)時(shí)間收割時(shí)加速零部件磨損、零部件強(qiáng)度不夠等問(wèn)題,直接影響收割機(jī)的作業(yè)性能以及機(jī)具的使用壽命。
目前收割機(jī)收割損失主要分為三種情況:夾帶、拋灑、漏糧。第一種夾帶損失,主要是作物脫粒不干凈,作物籽粒隨草桿(秸稈)一起排出機(jī)體。現(xiàn)有各廠家的調(diào)試方式都不夠完善,想要降低此項(xiàng)損失,需要將滾筒蓋上導(dǎo)草板做成可調(diào)結(jié)構(gòu),脫粒滾筒齒桿做成可拆卸且齒桿頂部與凹板、滾筒蓋導(dǎo)草板間隙為可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),且滾筒轉(zhuǎn)速做成可調(diào)機(jī)構(gòu),當(dāng)夾帶較多可以自主提高滾筒轉(zhuǎn)速,增強(qiáng)離心力,加速籽粒與草桿分離;其次凹板鋼絲應(yīng)做成可便捷拆卸結(jié)構(gòu),加大凹板鋼絲間隙,有利于籽粒、草屑等快速落入振動(dòng)篩上進(jìn)行清選;以上通過(guò)任意組合進(jìn)行調(diào)試,是有能力解決收割作業(yè)時(shí)夾帶多的情況的。第二種拋灑損失,解決拋灑損失主要是通過(guò)將振動(dòng)篩魚(yú)鱗篩做成可調(diào)結(jié)構(gòu);風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)成可調(diào)風(fēng)結(jié)構(gòu),以滿足篩面不同部分風(fēng)強(qiáng)弱的需要,同時(shí)根據(jù)風(fēng)量大小不同,將風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速結(jié)構(gòu)。第三種是漏糧損失,解決漏糧問(wèn)題需要做好整個(gè)脫粒機(jī)架內(nèi)部的密封結(jié)構(gòu),如在縫隙處填充海綿、加裝擋皮和擋板、打膠,減少甚至杜絕漏糧的可能。
國(guó)內(nèi)部分廠家生產(chǎn)的收割機(jī)熱衷于單一仿照,缺少專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和核心技術(shù),產(chǎn)品的攪龍和滾筒的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)不合理,滾筒齒桿較密,粒子受打擊強(qiáng)度和次數(shù)較多,造成破碎率增加;喂入量設(shè)計(jì)過(guò)大、滾筒與凹版篩間隙設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致排出的莖稈中夾帶籽粒量大和出現(xiàn)未脫凈的情況。
外資品牌企業(yè)在開(kāi)發(fā)時(shí)對(duì)收割作業(yè)的操作操控考慮較充分,將影響作業(yè)質(zhì)量的各關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)成可調(diào)模式,通過(guò)在作業(yè)過(guò)程中的調(diào)整來(lái)保持在不同作物狀態(tài)、不同作業(yè)條件下的作業(yè)質(zhì)量,如:全喂入式谷物聯(lián)合收割機(jī)的滾筒天板,采用非圓形天板且導(dǎo)流板有多級(jí)擋位可調(diào),通過(guò)合理的設(shè)計(jì)及調(diào)整在不同作業(yè)條件下均能保持良好的作業(yè)質(zhì)量;在開(kāi)發(fā)周期內(nèi)通過(guò)對(duì)不同地區(qū)、不同作物進(jìn)行實(shí)際田間作業(yè)性能試驗(yàn),并根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果對(duì)機(jī)器機(jī)型及時(shí)改進(jìn)。
從近年來(lái)筆者所鑒定推廣的收割機(jī)產(chǎn)品來(lái)看,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展提升,國(guó)產(chǎn)品牌收割機(jī)的損失率、破碎率、含雜率等作業(yè)性能質(zhì)量指標(biāo)已經(jīng)趕上外資品牌,在某些型號(hào)產(chǎn)品上一些指標(biāo)甚至已經(jīng)超過(guò)外資品牌。二者關(guān)鍵差距在于收割機(jī)的可靠性上:從近年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)上看,國(guó)產(chǎn)品牌的可靠性指標(biāo)(18小時(shí)田間考核作業(yè)有效度)相比外資品牌低約3~5個(gè)百分點(diǎn);從用戶反饋看,用戶最擔(dān)心的是農(nóng)忙季節(jié)機(jī)器在田里趴窩。外資品牌可靠性好,是多年來(lái)用戶的口碑,這也是用戶(特別是跨區(qū)作業(yè)機(jī)手)對(duì)外資品牌有相當(dāng)忠誠(chéng)度主要原因。
收割機(jī)的可靠性指標(biāo)首先應(yīng)該在設(shè)計(jì)時(shí)就確定下來(lái),在后續(xù)的零部件加工、組裝、整機(jī)裝配調(diào)試過(guò)程中得到實(shí)現(xiàn)保證,并要在使用中保持。收割機(jī)可靠性差,主要表現(xiàn)為零部件過(guò)早疲勞失效及整機(jī)裝配質(zhì)量差。國(guó)內(nèi)部分收割機(jī)廠家由于片面追求投資見(jiàn)效快的做法,導(dǎo)致開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中省略了可靠性設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié),一般不進(jìn)行或很少進(jìn)行帶機(jī)實(shí)際作業(yè)疲勞載荷試驗(yàn),所以整機(jī)可靠性相對(duì)較低;目前大部分企業(yè)為降低產(chǎn)品成本,普遍在原材料方面壓低成本,低價(jià)勢(shì)必會(huì)降低原材料的質(zhì)量,從而影響整機(jī)的使用壽命;國(guó)產(chǎn)品牌收割機(jī)企業(yè)裝配線普遍需完善裝配工藝指導(dǎo)以及員工裝配培訓(xùn)。如滾筒、傳動(dòng)軸等零部件,很多裝配員工將皮帶輪、鏈輪等傳動(dòng)件往上一裝即完工,不知道裝配時(shí)應(yīng)保證滿足左右同心度要求,導(dǎo)致傳動(dòng)部件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)憋勁,同心度稍差的,機(jī)器可以收割使用,但壽命不長(zhǎng),可靠性較差;同心度很差的,即在廠內(nèi)試車過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)斷軸等現(xiàn)象。再如籽粒雜余水平攪龍裝配,大多數(shù)車間員工只將攪龍裝上即完工,不知道去檢查攪龍葉片與籽粒、雜余底殼的間隙是否合理,當(dāng)間隙過(guò)小、甚至無(wú)間隙時(shí),導(dǎo)致作業(yè)時(shí)稻麥粒子被擠碎,破碎率上升。
而外資品牌收割機(jī)的研發(fā)期間較長(zhǎng),一般為3~5年,在開(kāi)發(fā)期間會(huì)進(jìn)行各種耐久試驗(yàn),對(duì)關(guān)鍵部位還會(huì)進(jìn)行應(yīng)力、載荷疲勞、極限破壞試驗(yàn);質(zhì)保體系完整,零部件入庫(kù)檢查嚴(yán)格;整機(jī)裝配流水線完整、先進(jìn),裝配過(guò)程嚴(yán)格按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)QA執(zhí)行;部分主要零部件(如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、主要液壓元件)采用進(jìn)口件,如在國(guó)內(nèi)采購(gòu),供應(yīng)商也是有資質(zhì)的合資或外資獨(dú)資企業(yè),能嚴(yán)格按主機(jī)廠的規(guī)定要求供貨。
近兩三年,隨著收割機(jī)產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)入成熟期,剛性需求所生發(fā)的動(dòng)力已經(jīng)退居次席,驅(qū)動(dòng)購(gòu)買(mǎi)的主要因素為正常更新(含報(bào)廢更新),市場(chǎng)進(jìn)入階段性飽和狀態(tài)。用戶購(gòu)機(jī)也趨于理性,選擇空間大,同時(shí)農(nóng)機(jī)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,產(chǎn)品性能基本穩(wěn)定,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)趨于白日化,市場(chǎng)已進(jìn)入買(mǎi)方市場(chǎng)。用戶在選擇產(chǎn)品時(shí)會(huì)首先考慮產(chǎn)品可靠性高、市場(chǎng)銷量大、服務(wù)能力強(qiáng)的品牌,配件購(gòu)買(mǎi)方便、成本低,服務(wù)能力有保證。因選擇空間較大,大部分用戶不愿意嘗試新品牌,對(duì)新產(chǎn)品持觀望狀態(tài),待產(chǎn)品成熟后再進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)。
這種市場(chǎng)狀況給高端大型(大喂入量)、智能高效的收割機(jī)產(chǎn)品帶來(lái)很大發(fā)展空間。國(guó)內(nèi)目前輪式和履帶谷物收割機(jī)每年的市場(chǎng)保有量超過(guò)12萬(wàn)臺(tái),除少數(shù)進(jìn)口機(jī)型外,絕大多數(shù)為傳統(tǒng)機(jī)型收割機(jī)。較傳統(tǒng)收割機(jī)相比,大型高效智能型收割機(jī)可以有效降低作業(yè)成本,提高收割效率,并且降低了操作難度,能夠幫助農(nóng)戶提高收益。近年來(lái),部分收割機(jī)產(chǎn)品的智能化正在推進(jìn),如自動(dòng)導(dǎo)航、在線作業(yè)監(jiān)測(cè)監(jiān)控等功能已經(jīng)開(kāi)始嘗試應(yīng)用。在線作業(yè)監(jiān)測(cè)監(jiān)控功能設(shè)備應(yīng)是減少機(jī)收環(huán)節(jié)損失的一款利器,比如國(guó)內(nèi)目前處在研發(fā)階段的谷物聯(lián)合收獲機(jī)智能化節(jié)糧減損檢測(cè)裝備:該裝備利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù),結(jié)合顏色、形狀、紋理能夠?qū)崿F(xiàn)谷物完整籽粒、破碎籽粒、雜質(zhì)等成分快速有效區(qū)別;同時(shí)基于壓力傳感技術(shù),結(jié)合電信號(hào)的電壓與頻譜能夠?qū)崿F(xiàn)谷物秸稈、籽粒等成分快速有效區(qū)分;能實(shí)現(xiàn)谷物聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)過(guò)程破碎率、含雜率、損失率的在線檢測(cè),為谷物聯(lián)合收割機(jī)駕駛員提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)支撐,當(dāng)收獲質(zhì)量不佳時(shí)及時(shí)調(diào)整谷物聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)參數(shù),從而提高收獲質(zhì)量,達(dá)到節(jié)糧減損的目標(biāo)。
我國(guó)地域遼闊,氣候多變,作物多樣,即使在同一個(gè)地區(qū)的收割機(jī)市場(chǎng),也是不大可能靠一機(jī)打天下的。在收割機(jī)設(shè)計(jì)層面,理應(yīng)更多考慮如何去解決用戶使用中遇到的問(wèn)題、難點(diǎn),去考慮如何讓用戶感覺(jué)好用、如何更好用,抱著一切從用戶需求出發(fā)的設(shè)計(jì)初衷。更細(xì)致、多樣化的設(shè)計(jì),更能契合用戶的不同需求,更能提升機(jī)收作業(yè)質(zhì)量,節(jié)糧減損。
在這個(gè)方面上,部分國(guó)產(chǎn)品牌比外資品牌做得更務(wù)實(shí)、靈活,這也是近年來(lái)國(guó)產(chǎn)品牌的市場(chǎng)占有率穩(wěn)步提升的原因之一。據(jù)筆者親歷,國(guó)內(nèi)某龍頭收割機(jī)企業(yè),通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研得知西部某地區(qū)對(duì)一款特殊機(jī)型有兩三百臺(tái)的需求量后,反應(yīng)迅速,針對(duì)該需求開(kāi)發(fā)了新機(jī)型、申請(qǐng)了新鑒定、申報(bào)了新補(bǔ)貼投檔,最終取得了企業(yè)、用戶雙贏的好結(jié)果。
機(jī)收環(huán)節(jié)損失的大小很大程度取決于收割機(jī)機(jī)手的操作質(zhì)量。機(jī)手操作包含多項(xiàng)工序內(nèi)容:作業(yè)前機(jī)具檢查調(diào)試,做好充分的保養(yǎng)與調(diào)試,使機(jī)具達(dá)到最佳工作狀態(tài),以降低故障率,提高作業(yè)質(zhì)量和效率;確定作物的適宜收割期,根據(jù)當(dāng)時(shí)的天氣情況、品種特性和栽培條件,合理安排收割順序,做到因地制宜、適時(shí)收割、搶收;熟悉NY/T995《谷物(小麥)聯(lián)合收獲機(jī)械作業(yè)質(zhì)量》等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)收作業(yè)的質(zhì)量要求,同時(shí)了解用戶對(duì)收割作業(yè)的質(zhì)量需求,適時(shí)調(diào)整收割狀態(tài);收割過(guò)程中,能選擇正確的作業(yè)參數(shù),并根據(jù)自然條件和作物條件的不同及時(shí)對(duì)機(jī)具進(jìn)行調(diào)整,使聯(lián)合收割機(jī)保持良好的工作狀態(tài),減少機(jī)收損失,提高作業(yè)質(zhì)量。
部分國(guó)產(chǎn)品牌收割機(jī)企業(yè)對(duì)機(jī)手的培訓(xùn)還不夠重視,培訓(xùn)不足,加上機(jī)器本身缺少相應(yīng)的實(shí)時(shí)作業(yè)參數(shù)監(jiān)控等人機(jī)交互平臺(tái)的支持,導(dǎo)致機(jī)手操作不熟練、作業(yè)情況判斷難度加大,帶來(lái)各種作業(yè)不良后果,比如:作業(yè)時(shí)由于振動(dòng)篩開(kāi)度和風(fēng)量調(diào)整不當(dāng)(如:風(fēng)量大、振動(dòng)篩開(kāi)度?。?、作業(yè)速度控制不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е挛谷肓窟^(guò)大,造成發(fā)動(dòng)機(jī)馬力不足;未確定作物適宜收割期(如作物成熟度不夠或過(guò)熟等)、機(jī)器各傳動(dòng)皮帶調(diào)整不正確等原因引起發(fā)動(dòng)機(jī)馬力下降繼而導(dǎo)致作業(yè)損失率大、含雜率偏高。外資品牌收割機(jī)企業(yè)對(duì)機(jī)手進(jìn)行的培訓(xùn)則相對(duì)較為正規(guī)、系統(tǒng)、全面,從機(jī)器原理、構(gòu)造到操作、調(diào)整、維護(hù)等環(huán)節(jié),培訓(xùn)考核要求嚴(yán)格,利于機(jī)手操作質(zhì)量的提高。
農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)與裝備2021年3期