[01666467]马铃薯全程机械化生产装备研究

2015年青岛农业大学作为项目承担单位与山东农业机械科学研究院、山东省农业机械技术推广站、青岛洪珠农业机械有限公司以及青岛璞盛机械有限公司等协作单位联合申报了山东省农机装备研发创新计划项目“马铃薯全程机械化生产装备研究”（项目编号：2015YZ107）。在研究任务团队负责人和课题组成员的共同努力下,经过两年的不断改进和田间试验测试,集成开发了2CM-2/4型马铃薯播种机、4U-90型马铃薯收获机和4UD-2型马铃薯收获机等马铃薯全程机械化生产装备,提高了我国马铃薯全程机械化生产水平。 马铃薯机械存在的问题： （1）山东省马铃薯主产区主要以垄作为主,在马铃薯播种过程中需要旋耕松土、开沟、施肥、播种、旋耕起垄、覆膜等工序。由于作业工序较为繁琐,需要对各装置进行结构合理化设计;目前已有播种机主要采用种勺式排种装置,由于种薯大小、种勺形式及作业速度等问题易产生重播、漏播等现象。为此必须进行马铃薯播种机排种装置的创新改进,对整机进行结构合理化及模块化设计,减少作业过程中重播、漏播等问题。 （2）伤薯率是马铃薯收获作业质量重要的衡量指标之一。目前已有马铃薯收获机主要采用升运链式输送分离装置进行输送分离去土,通过栅杆的快速运动进行摩擦去土,由于升运链式输送分离装置的运动行程偏大,马铃薯等逐步做加速运动,马铃薯速度过大易产生机械损伤,影响收获质量。研发一种新型S链式输送分离装置减少伤薯率。 （3）降阻减耗一直是农业装备的主要发展方向。现有的马铃薯收获机主要以固定式挖掘铲为主,靠拖拉机提供动力进行硬性破土,工作阻力大,能源浪费高。因此,研发振动式挖掘铲,通过偏心结构使挖掘铲做往复运动,将土壤振碎避免壅土;振动挖掘减少挖掘阻力,降低能源损耗。 （4）考虑当前马铃薯收获机主要采用直铺形式,这样必然会因为挖掘松碎的土壤掩盖产生埋薯等现象,且收获后的地面杂物较多,直铺形式输送分离后的马铃薯落到松碎地面后,易被杂物、土块等掩盖,增加了后续人工劳动量。因此改变现有铺放方式,以提高收获作业效率。 针对山东马铃薯生产种植特点,研究和探索马铃薯全程机械化生产模式,解决全程机械化关键技术难点,研究开发2CM-2/4马铃薯播种机,解决现有马铃薯播种机漏播率、重播率高的技术难题;研究开发4U-90马铃薯收获机,该机型采用S型折转输送分离链装置实现薯土低损伤收获,解决传统机型损失率、损伤率高的问题;研究开发4UD-2振动侧向放置式马铃薯收获机,采用振动铲及侧向铺放技术,实现低损高效收获。通过关键技术突破,实现山东省马铃薯生产机械化水平的大幅提升。 （1）研制2CM-2/4马铃薯播种机、4U-90马铃薯收获机、4UD-2振动侧向放置式马铃薯收获机各2台。 （2）建立试验示范点3个,共计150亩,其中在胶州市胶莱镇大赵家村50亩,滕州市东郭镇下户主村50亩,诸城市百尺河镇桃园村50亩,分别试验示范项目所研制的2CM-2/4马铃薯播种机、4U-90马铃薯收获机、4UD-2振动侧向放置式马铃薯收获机三款新型装备。 （3）制定3套马铃薯播种及收获标准。 （4）申请专利3项。 （5）发表论文3篇。 研发样机的主要技术指标是： ①2CM-2/4马铃薯播种机 可一次完成开沟、施肥、播种、起垄、喷药、覆膜、铺设滴灌带等多项作业。该机垄作,结构型式为悬挂式;整机配套动力73.5～89kW;行数2垄4行;重播率≤3%;漏播率≤3%;生产率0.2～0.3h㎡/h。 ②4U-90马铃薯收获机 采用三点悬挂式。配套动力18～30kW;行数1垄2行;总损失率≤3.5%;明薯率≥98%;漏挖率≤2%;伤薯率≤3.2%;生产率0.3～0.4 h㎡/h。 ③4UD-2振动侧向放置式马铃薯收获机 结构形式为悬挂式,配套动力为25.7～33.1kw;作业幅宽900/1100mm;生产率≥0.25h㎡/h;挖掘铲形式为尖铲;输送清选分离装置为格栅筛式输送链;明薯率≥97.5%;漏挖率≤2%;伤薯率≤2%。 （1）经过两年的项目实施,突破了马铃薯全程机械化生产装备关键技术4项,开发了2CM-2/4马铃薯播种机、4U-90型马铃薯收获机和4UD-2型马铃薯收获机;各机型均通过了山东省农业机械试验鉴定站的样机检测,提升了山东省乃至全国马铃薯机械化水平。 （2）项目研发的2CM-2/4马铃薯播种机降低了马铃薯播种作业过程中出现重播、漏播等问题的几率;将整机模块化设计,操作便捷。 （3）研发的4U-90型马铃薯收获机对收获机输送分离装置进行了创新改进,由传统的升运链式输送分离装置创新为“S”型输送分离装置,减少了伤薯率,提高了收获质量。 （4）项目研发的4UD-2型马铃薯收获机采用振动式挖掘铲装置,通过振动挖掘降低挖掘阻力,降低能源消耗;采用侧铺放式输送分离装置,将收获的马铃薯输送到垄侧,降低埋薯率,提高后续作业效率。 （5）项目研发的2CM-2/4马铃薯播种机、4U-90型马铃薯收获机和4UD-2型马铃薯收获机经过不断的田间试验和技术改进,通过了山东省农业机械试验鉴定站样机检测,初步实现了农机农艺的融合,在山东、甘肃、内蒙古、黑龙江等省进行推广应用。