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國內(nèi)外旋耕機(jī)的發(fā)展與思考

作者: 本站發(fā)布時(shí)間:2011年12月18日 收藏

  土壤是農(nóng)業(yè)的根本,土地耕作是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極其重要的一環(huán)。四大文明古國,全部誕生在土地肥美的大河沖積平原。古中華神農(nóng)氏一脈,發(fā)明原始的土地翻耕工具“耒”、“耜”,直接導(dǎo)致了一個(gè)強(qiáng)大的炎帝部落崛起。泱泱中華,歷代封建帝國,更是一部“犁”的變遷史。

  “十耕蘿卜九耕麻”,強(qiáng)調(diào)“熟耕”、“縱橫耕”的傳統(tǒng)耕作工具——犁,需要對(duì)土地進(jìn)行多次反復(fù)耕作,容易對(duì)土壤造成破壞,不利水土保持,土壤消耗大。

  直到近代,西方機(jī)械文明的發(fā)展,催生了“旋耕機(jī)”。

  技術(shù)的革新,推動(dòng)旋耕機(jī)的發(fā)展,并適用不同土地類型

  技術(shù)的革新,推動(dòng)旋耕機(jī)的發(fā)展,并適用不同土地類150多年前,在英、美等國,出現(xiàn)了一種由3-4千瓦內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械,它們主要用于庭園耕作,這就是旋耕機(jī)**初的雛形。此后,直到L型旋耕刀研制成功,旋耕機(jī)才真正進(jìn)入大田作業(yè)。

  旋耕機(jī)切土、碎土能力強(qiáng),一次旋耕能夠達(dá)到一般犁耙作業(yè)幾次才能達(dá)到的碎土效果,而且旋耕后的地表平整、松軟,更能滿足精耕細(xì)作的要求。使用旋耕機(jī)能有效縮短工序時(shí)間,利于搶農(nóng)時(shí)抗旱保墑,從此成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的象征。

  旋耕機(jī)的樣式,不是一成不變。旋耕機(jī)的發(fā)展,伴隨著技術(shù)的改進(jìn),而隨著每一次突破性的技術(shù)革新,旋耕機(jī)得到更大范圍的推廣應(yīng)用。

  20世紀(jì)初,日本人從歐洲引進(jìn)旱田旋耕機(jī),并經(jīng)過大量的試驗(yàn)和研究工作,成功研制出適應(yīng)當(dāng)?shù)厮锔饕蟮膹澋?,解決了刀齒和刀軸的纏草問題。二戰(zhàn)以后,新式旋耕機(jī)在日本全國迅速普及,日本農(nóng)業(yè),得到長(zhǎng)足的發(fā)展。中國約一半的耕地是水田,日本研制新型旋耕機(jī)并大范圍使用的成功經(jīng)驗(yàn),對(duì)我國而言,很具有借鑒性。

  中國對(duì)旋耕機(jī)的研究,始于20世紀(jì)50年代末。當(dāng)時(shí)主要研制與手扶拖拉機(jī)配套使用的旋耕機(jī),后來又研制出了與中型輪式拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)。70年代初,我國終于完成了與當(dāng)時(shí)國產(chǎn)各類拖拉機(jī)配套的系列旋耕機(jī)的設(shè)計(jì),旋耕機(jī)開始在北方平原旱田得到大面積的推廣應(yīng)用。

  旋耕機(jī)在我國的發(fā)展,經(jīng)歷了單機(jī)研制、發(fā)展系列產(chǎn)品、新產(chǎn)品的開發(fā)和換代三個(gè)階段。隨著現(xiàn)代種植、耕作農(nóng)藝的發(fā)展,在旋耕機(jī)基礎(chǔ)上,還產(chǎn)生了多用途的聯(lián)合復(fù)式作業(yè)機(jī)。新型系列旋耕機(jī)采用新型旋耕刀,綜合了合理的速度參數(shù)、幅寬和復(fù)式作業(yè)功能,滿足不同的耕作用途與農(nóng)藝要求。新型的自走式驅(qū)動(dòng)型旋耕機(jī),強(qiáng)化土壤耕作過程,滿足不同條件下的不同土壤類型,一次耕作可以聯(lián)合作業(yè),有自身動(dòng)力驅(qū)動(dòng),作業(yè)時(shí)不需要牽引功率,減少了功率的消耗,更加節(jié)能環(huán)保。

  當(dāng)前,我國旋耕機(jī)的使用范圍不斷擴(kuò)大,從應(yīng)用**廣的北方旱地,逐漸蔓延到南方水田,牧場(chǎng)、荒地和果林等都有使用旋耕機(jī)進(jìn)行耕耘作業(yè)。

  在我國:傳統(tǒng)旋耕機(jī)存在的問題,未來的方向

  隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化機(jī)械程度的不斷增強(qiáng),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作效率和效益的不斷提高,傳統(tǒng)旋耕機(jī)在我國各地域各種復(fù)雜環(huán)境的推廣使用過程中,逐漸暴露出一些問題。特別是近年來,傳統(tǒng)國產(chǎn)旋耕機(jī)的弊端日益突出,已經(jīng)不能有效滿足中國特色的農(nóng)藝要求和生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的需要,成為制約我國旋耕機(jī)進(jìn)一步在全國大范圍普及推廣的難題。

  傳統(tǒng)旋耕機(jī)系列產(chǎn)品大多采用外力牽引式,因受強(qiáng)度以及結(jié)構(gòu)尺寸的限制,功能一直較為單一,配套范圍也僅限于中、小型功率拖拉機(jī),缺少大型和深耕型產(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)中,牽引拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸容易損壞;十字萬向傳動(dòng)軸的使用壽命也比較短;以旱地為使用環(huán)境發(fā)展起來的傳統(tǒng)旋耕機(jī),遇到特殊環(huán)境,旋耕作業(yè)性能不是很穩(wěn)定,且容易纏草;傳統(tǒng)旋耕機(jī)的作業(yè)性能,不能完全滿足當(dāng)前和未來的農(nóng)藝要求。

  今后,我國旋耕機(jī)的研究和推廣應(yīng)用將重點(diǎn)朝這樣幾個(gè)方向發(fā)展:向?qū)挿⒏咚傩托麢C(jī)發(fā)展;向聯(lián)合作業(yè)機(jī)組方向發(fā)展;向節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)戰(zhàn)略型發(fā)展;全幅深等新型旋耕機(jī)的研發(fā)逐漸起步;小型旋耕機(jī)需求量有所增加。

  適應(yīng)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的需要,減少功耗、提高效率是今后旋耕機(jī)研究和推廣的一個(gè)重點(diǎn)。為了降低功耗,提高耕作質(zhì)量,需要對(duì)刀片參數(shù)進(jìn)行深入研究,探討新的耕耘方式,比如潛土逆轉(zhuǎn)等等。為提高效率,還需要開發(fā)并推廣具有復(fù)式聯(lián)合作業(yè)功能的大型農(nóng)機(jī)。

  為了達(dá)到大范圍推廣普及的效果,需要降低旋耕機(jī)用戶的維修保養(yǎng)難度和費(fèi)用。一個(gè)辦法是,采用各零部件等壽命的原則,對(duì)旋耕機(jī)進(jìn)行整體設(shè)計(jì),盡可能保證整機(jī)無故障使用期限,**好是4-5年,以減少用戶的維修保養(yǎng)率;其次,國內(nèi)各廠家生產(chǎn)的旋耕機(jī)零配件型號(hào)大小不一,不能互相配套,需要引導(dǎo)建立統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),便于更換旋耕機(jī)零配件;再次,需要鼓勵(lì)引導(dǎo)旋耕機(jī)生產(chǎn)廠家建立全國聯(lián)網(wǎng)的售后維修保養(yǎng)服務(wù)點(diǎn),以便及時(shí)和就近為農(nóng)戶提供更換旋耕機(jī)零配件、指導(dǎo)機(jī)器生產(chǎn)操作、維修保養(yǎng)等售后服務(wù)。

  加大科技投入,注重新興科技的應(yīng)用,不斷提高旋耕機(jī)的科技含量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)考慮不斷將一些新技術(shù)應(yīng)用到旋耕機(jī)上,比如信息系統(tǒng)等,開發(fā)仿形控制耕幅的果園、林場(chǎng)用旋耕機(jī)和液壓驅(qū)動(dòng)刀輥的旋耕機(jī)等。

  履帶自走式旋耕機(jī):破解南方水田難題

  南方水田面積廣,雖然隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程,旋耕機(jī)逐漸走進(jìn)農(nóng)戶的家庭,但是,旋耕機(jī)的使用率依然有限,而且多使用小型旋耕機(jī)。這不僅效率受到影響,而且勞動(dòng)強(qiáng)度更大,并且在水田環(huán)境使用過程中,小型旋耕機(jī)容易出現(xiàn)機(jī)器刀片誤傷操作者的情況。

  為什么旋耕機(jī)在面積廣大的中國南方難以推廣?

  水田多,山區(qū)丘陵也多。原本以旱地為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)旋耕機(jī)不適合在南方發(fā)揮本該有的作用。

  傳統(tǒng)的旋耕機(jī),要么由輪式拖拉機(jī)牽引,配套完成耕、耙作業(yè),要么自行驅(qū)動(dòng),但是行走方式大都仍是傳統(tǒng)保守的輪式。這樣就有一個(gè)致命的缺陷:對(duì)南方水田土壤生態(tài)的破壞。

  橡膠輪壓力大,在水田中行走,碾出兩道深溝,深溝透過耕作層的稀泥,一直深陷入硬泥層,把厚厚的一層生泥土也翻帶上來。熟泥層與生泥層混合在一起,破壞了耕作層的土壤結(jié)構(gòu),影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)。每耕作一次,就使耕作泥層加深一次,造成惡性循環(huán),一定時(shí)間以后,**后到一定程度,水田變成深泥腳田,導(dǎo)致耕田機(jī)具無法下田,造成良田荒蕪的嚴(yán)重惡果。

  而且,傳統(tǒng)旋耕機(jī)由于旋耕時(shí)被切削泥土的不平整,容易造成旋耕機(jī)在向前運(yùn)行的過程中出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象,推進(jìn)不可靠,進(jìn)一步影響了旋耕機(jī)在不平地面的使用。

  幾年前,在中國南方的湖南省,為了適應(yīng)南方水田的松軟土壤和高低起伏的復(fù)雜地形,改變輪式的行走模式,出現(xiàn)了一種全新的履帶式旋耕機(jī),并采用液壓控制技術(shù)和平衡裝置等新式設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)升降自如和深泥水田一次性通過。鑒于傳統(tǒng)小型旋耕機(jī)容易誤傷操作者自己的情況,這種新式履帶旋耕機(jī)還摒除了拖拉機(jī),采用自我驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),這就是“履帶自走式旋耕機(jī)”。

  湖南中天農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)在董事長(zhǎng)王術(shù)平的帶領(lǐng)下,歷經(jīng)幾年,從2004年開始進(jìn)行調(diào)查和可行性論證,幾年來多次分批試制樣機(jī),通過反復(fù)破壞性試驗(yàn)和改進(jìn),現(xiàn)在的履帶自走式旋耕機(jī)能完成各項(xiàng)要求和技術(shù)指標(biāo),包括有懸掛架總成、傳動(dòng)箱總成、刀軸總成、機(jī)罩拖板、行走底盤、液壓與操作系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等裝置。行走底盤的行走支架的兩端分別有驅(qū)動(dòng)輪和張緊輪,在行走支架上面有履帶托托,下部中央有兩個(gè)平衡輪,在平衡輪的前后都有支重輪,履帶圍繞在上述各輪的處面,運(yùn)行平衡,可適應(yīng)各種復(fù)雜的農(nóng)田地面。

  去年,以“龍舟”命名的履帶自走式旋耕機(jī)正式走向市場(chǎng),局部投放湖南、湖北、安徽、遼寧、吉林、黑龍江以及泰國、越南等國家和地區(qū)。今年,“龍舟”履帶自走式旋耕機(jī)全面進(jìn)入市場(chǎng),營銷范圍已達(dá)13個(gè)省以及東南亞地區(qū),供不應(yīng)求。

  “耕田不用犁,全靠旋耕機(jī)”,履帶自走式旋耕機(jī)由于符合我國南方現(xiàn)代農(nóng)機(jī)研發(fā)的現(xiàn)實(shí)需要和未來趨勢(shì),適應(yīng)農(nóng)戶生產(chǎn)的實(shí)際要求,同時(shí)還具有保障農(nóng)田土壤生態(tài)的作用,必將成為未來旋耕機(jī)的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。

  在中國的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)革命中,履帶自走式旋耕機(jī)的發(fā)明和推廣,無疑具有深刻的意義。

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