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國內外旋耕機的發展與思考

作者: 本站發布時間:2011年12月18日 收藏

  土壤是農業的根本,土地耕作是農業生產中極其重要的一環。四大文明古國,全部誕生在土地肥美的大河沖積平原。古中華神農氏一脈,發明原始的土地翻耕工具“耒”、“耜”,直接導致了一個強大的炎帝部落崛起。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”,強調“熟耕”、“縱橫耕”的傳統耕作工具——犁,需要對土地進行多次反復耕作,容易對土壤造成破壞,不利水土保持,土壤消耗大。

  直到近代,西方機械文明的發展,催生了“旋耕機”。

  技術的革新,推動旋耕機的發展,并適用不同土地類型

  技術的革新,推動旋耕機的發展,并適用不同土地類150多年前,在英、美等國,出現了一種由3-4千瓦內燃機驅動的機械,它們主要用于庭園耕作,這就是旋耕機**初的雛形。此后,直到L型旋耕刀研制成功,旋耕機才真正進入大田作業。

  旋耕機切土、碎土能力強,一次旋耕能夠達到一般犁耙作業幾次才能達到的碎土效果,而且旋耕后的地表平整、松軟,更能滿足精耕細作的要求。使用旋耕機能有效縮短工序時間,利于搶農時抗旱保墑,從此成為現代農業的象征。

  旋耕機的樣式,不是一成不變。旋耕機的發展,伴隨著技術的改進,而隨著每一次突破性的技術革新,旋耕機得到更大范圍的推廣應用。

  20世紀初,日本人從歐洲引進旱田旋耕機,并經過大量的試驗和研究工作,成功研制出適應當地水田耕作要求的彎刀,解決了刀齒和刀軸的纏草問題。二戰以后,新式旋耕機在日本全國迅速普及,日本農業,得到長足的發展。中國約一半的耕地是水田,日本研制新型旋耕機并大范圍使用的成功經驗,對我國而言,很具有借鑒性。

  中國對旋耕機的研究,始于20世紀50年代末。當時主要研制與手扶拖拉機配套使用的旋耕機,后來又研制出了與中型輪式拖拉機配套的旋耕機。70年代初,我國終于完成了與當時國產各類拖拉機配套的系列旋耕機的設計,旋耕機開始在北方平原旱田得到大面積的推廣應用。

  旋耕機在我國的發展,經歷了單機研制、發展系列產品、新產品的開發和換代三個階段。隨著現代種植、耕作農藝的發展,在旋耕機基礎上,還產生了多用途的聯合復式作業機。新型系列旋耕機采用新型旋耕刀,綜合了合理的速度參數、幅寬和復式作業功能,滿足不同的耕作用途與農藝要求。新型的自走式驅動型旋耕機,強化土壤耕作過程,滿足不同條件下的不同土壤類型,一次耕作可以聯合作業,有自身動力驅動,作業時不需要牽引功率,減少了功率的消耗,更加節能環保。

  當前,我國旋耕機的使用范圍不斷擴大,從應用**廣的北方旱地,逐漸蔓延到南方水田,牧場、荒地和果林等都有使用旋耕機進行耕耘作業。

  在我國:傳統旋耕機存在的問題,未來的方向

  隨著農業現代化機械程度的不斷增強,農業生產工作效率和效益的不斷提高,傳統旋耕機在我國各地域各種復雜環境的推廣使用過程中,逐漸暴露出一些問題。特別是近年來,傳統國產旋耕機的弊端日益突出,已經不能有效滿足中國特色的農藝要求和生產規模擴大的需要,成為制約我國旋耕機進一步在全國大范圍普及推廣的難題。

  傳統旋耕機系列產品大多采用外力牽引式,因受強度以及結構尺寸的限制,功能一直較為單一,配套范圍也僅限于中、小型功率拖拉機,缺少大型和深耕型產品。在實際生產中,牽引拖拉機的動力輸出軸容易損壞;十字萬向傳動軸的使用壽命也比較短;以旱地為使用環境發展起來的傳統旋耕機,遇到特殊環境,旋耕作業性能不是很穩定,且容易纏草;傳統旋耕機的作業性能,不能完全滿足當前和未來的農藝要求。

  今后,我國旋耕機的研究和推廣應用將重點朝這樣幾個方向發展:向寬幅、高速型旋耕機發展;向聯合作業機組方向發展;向節能環保和可持續戰略型發展;全幅深等新型旋耕機的研發逐漸起步;小型旋耕機需求量有所增加。

  適應資源節約型、環境友好型社會建設的需要,減少功耗、提高效率是今后旋耕機研究和推廣的一個重點。為了降低功耗,提高耕作質量,需要對刀片參數進行深入研究,探討新的耕耘方式,比如潛土逆轉等等。為提高效率,還需要開發并推廣具有復式聯合作業功能的大型農機。

  為了達到大范圍推廣普及的效果,需要降低旋耕機用戶的維修保養難度和費用。一個辦法是,采用各零部件等壽命的原則,對旋耕機進行整體設計,盡可能保證整機無故障使用期限,**好是4-5年,以減少用戶的維修保養率;其次,國內各廠家生產的旋耕機零配件型號大小不一,不能互相配套,需要引導建立統一的行業標準,便于更換旋耕機零配件;再次,需要鼓勵引導旋耕機生產廠家建立全國聯網的售后維修保養服務點,以便及時和就近為農戶提供更換旋耕機零配件、指導機器生產操作、維修保養等售后服務。

  加大科技投入,注重新興科技的應用,不斷提高旋耕機的科技含量。隨著科學技術的發展,應考慮不斷將一些新技術應用到旋耕機上,比如信息系統等,開發仿形控制耕幅的果園、林場用旋耕機和液壓驅動刀輥的旋耕機等。

  履帶自走式旋耕機:破解南方水田難題

  南方水田面積廣,雖然隨著農業現代化的進程,旋耕機逐漸走進農戶的家庭,但是,旋耕機的使用率依然有限,而且多使用小型旋耕機。這不僅效率受到影響,而且勞動強度更大,并且在水田環境使用過程中,小型旋耕機容易出現機器刀片誤傷操作者的情況。

  為什么旋耕機在面積廣大的中國南方難以推廣?

  水田多,山區丘陵也多。原本以旱地為設計標準的傳統旋耕機不適合在南方發揮本該有的作用。

  傳統的旋耕機,要么由輪式拖拉機牽引,配套完成耕、耙作業,要么自行驅動,但是行走方式大都仍是傳統保守的輪式。這樣就有一個致命的缺陷:對南方水田土壤生態的破壞。

  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構,影響農作物的生長。每耕作一次,就使耕作泥層加深一次,造成惡性循環,一定時間以后,**后到一定程度,水田變成深泥腳田,導致耕田機具無法下田,造成良田荒蕪的嚴重惡果。

  而且,傳統旋耕機由于旋耕時被切削泥土的不平整,容易造成旋耕機在向前運行的過程中出現不平衡的現象,推進不可靠,進一步影響了旋耕機在不平地面的使用。

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

  湖南中天農業機械有限公司研發團隊在董事長王術平的帶領下,歷經幾年,從2004年開始進行調查和可行性論證,幾年來多次分批試制樣機,通過反復破壞性試驗和改進,現在的履帶自走式旋耕機能完成各項要求和技術指標,包括有懸掛架總成、傳動箱總成、刀軸總成、機罩拖板、行走底盤、液壓與操作系統、電器系統等裝置。行走底盤的行走支架的兩端分別有驅動輪和張緊輪,在行走支架上面有履帶托托,下部中央有兩個平衡輪,在平衡輪的前后都有支重輪,履帶圍繞在上述各輪的處面,運行平衡,可適應各種復雜的農田地面。

  去年,以“龍舟”命名的履帶自走式旋耕機正式走向市場,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。今年,“龍舟”履帶自走式旋耕機全面進入市場,營銷范圍已達13個省以及東南亞地區,供不應求。

  “耕田不用犁,全靠旋耕機”,履帶自走式旋耕機由于符合我國南方現代農機研發的現實需要和未來趨勢,適應農戶生產的實際要求,同時還具有保障農田土壤生態的作用,必將成為未來旋耕機的一個重點發展方向。

  在中國的現代農業革命中,履帶自走式旋耕機的發明和推廣,無疑具有深刻的意義。

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