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时间:2018-03-21
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1、本科学士论文1马铃薯收获机的分析1.1马铃薯收获机研究的目的和意义马铃薯是我国继小麦、水稻、玉米之后的第四大作物,主要分布在黑龙江、新疆、甘肃、内蒙、山西、陕西、宁夏、云南、贵州、青海、吉林等省区,年产鲜薯近6000多万吨。我国马铃薯种植面积以10万hm2/年的增长速度逐年增加,2001年达到472万hm2,产量居世界第1位[1-2]。我国是马铃薯生产第一大国,但却是马铃薯成果转化比较差的国家。据联合国粮农组织报告,我国马铃薯平均产量仅为13.9t/hm2,而欧美发达国家平均单产35~43t/hm2。世界马铃薯中
2、心的研究表明:在世界范围内对马铃薯的需求到2020年将有望增长20%,超过水稻、小麦、玉米的增长。届时发展中国家对马铃薯的需求将是2000年的2倍[3-5]。随着市场对马铃薯需求的不断增加,国外一些大公司纷纷在中国从事马铃薯生产与加工业务,国内一些生产企业也纷纷加入这一领域,使得马铃薯生产开始向生产基地规模化、标准化迈进[6]。然而,一个残酷的现实却是,占生产总用工70%以上的马铃薯收获作业至今基本上还是停留在传统的人工割秧、镐头刨薯、人工捡拾的阶段,严重影响了马铃薯的规模生产,使之远远满足不了市场的需求。伴随种
3、植面积和产量的增长,马铃薯收获成为一个重要的研究课题。国内外对马铃薯收获机械研究投入了相当大的人力和物力。我国现阶段的马铃薯收获机还是以简单挖掘人工拣拾为主。而国外已经实现了机械化与自动化的结合,将液压技术、振动分析、电子技术、传感器技术应用于作业机械中,大大地降低了劳动者的工作强度。1.2国外马铃薯收获机的发展现状国外马铃薯收获机械化收获起步早、发展快、技术水平高。20世记初,欧美国家出现畜力牵引挖掘机来代替手锄挖掘马铃薯、随后改由拖拉机牵引或悬挂。20年代末出现了升运链式和抛掷轮式马铃薯收获机。在20世纪40
4、年代初,前苏联、美国就开始研制、推广应用马铃薯收获机械,50年代末即己实现了机械化。70~80年代,德、英、法、意大利、瑞士、波兰、匈牙利、日本和韩国亦相继实现了马铃薯作物生产机械化。70年代主要是研制大功率自走式根块作物联合收获机,且以收获垄作种植为主[8]。这些机型是大功率拖拉机变型,如荷兰在拖拉机基础上按照甜菜联合收获机的原理制成的双行马铃薯联合收获机,为了加强筛选效果,分离器有四个液压泵带动。31本科学士论文美国在1948年以前用收获机来收获马铃薯,然后人工捡拾,直到1967年,开始使用联合收获机。20世
5、纪80年代初期,联合收获机和分段收获的面积占马铃薯作物种植面积的85%,其中联合收获已达到50%以上。20世纪90年代,美国已基本实现了马铃薯收获机械化。前苏联是生产马铃薯作物收获机最早的国家,生产了许多半悬挂式机型,如KKY–2型、KOK–2型、KKP–2型等马铃薯作物联合收获机,机器体积较庞大笨重,到20世纪90年代初,马铃薯收获机共有16种机型,其中10种是联合收获机,90年代中期,开始生产自走式联合收获机,其劳动生产率比其它行收获机提高1~2倍[9]。近年来,欧美的马铃薯收获机型仍然是以大功率机组为主。这
6、些机型只能在大面积土地上使用,不适用于中小地块。有些国家和地区生产一些小型挖掘机械,如意大利的SP100机型为小型垄作收获机械。在亚洲生产马铃薯收获机械的国家较少。日本在1955年以前使用畜力挖掘犁,1955年~196年生产悬挂式抛掷式和升运链式收获机,70年代开始引进英国、美国等发达国家的联合收获机,并研制适合日本国情的联合收获机,对于根菜(萝卜、青芋等)机械收获的研究从1960年开始,近几年韩国、日本生产了一些小型马铃薯收获机,如韩国高山机械工业公司生产的小型单行和双行马铃薯、地瓜挖掘机械[10-16]。从农
7、业机械化发展过程来看,马铃薯收获机械发展较迟缓,只是在近50年才发展到较高水平。在国外马铃薯收获机械中,挖掘机的生产和使用所占的比例趋于下降,而联合收获机得到迅速发展,形成了用联合收获机直接收获,或用挖掘-捡拾装载机加固定分选装置来进行分段收获的两种全面实现收获机械化的配套系统,基本上实现了马铃薯收获机械化。而且,国外马铃薯收获机械大多采用升运链条式联合作业,技术上已达到相当高的水平。像俄罗斯、德国、法国、英国美国、比利时和日本等国马铃薯收获机械化程度较高,收获机械性能稳定。日本对生姜收获机械已经研制多年并有了一
8、些成熟的机型,第一代机型只把根茎拔出地面,减轻了农民从地下挖出生姜的劳动量。据有关材料介绍,现在第二代机型已经研制成功并开始使用,它是一种从收获到清理到包装的联合作业机械。在韩国,对根茎收获机械的研制也取得了较大的成果,他们生产的一种配套于田园管理机的大蒜挖掘机,采用振动的原理,缓冲了阻力,并对根茎上附着的土块起到疏松和抖动的作用,是一种轻型高效的机具。图1EURO-V1
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