小型手扶式馬鈴薯撿拾機設計與研究

楊小周

摘 要：當前我國小型馬鈴薯收獲機械只有挖掘功能，沒有收集功能，后期仍需投入大量勞動力去撿拾馬鈴薯，在撿拾過程中部分被浮土掩埋的馬鈴薯無法撿拾干凈，造成一定的經濟損耗。基于傳統(tǒng)馬鈴薯收獲機械存在的諸多缺點，本研究設計出了一種小型手扶式馬鈴薯撿拾機，總體結構由挖掘部分、傳送部分、動力部分和收集部分四部分組成，實現了馬鈴薯撿拾、分離、傳送、收集一體化作業(yè)，操縱方便，工作效率高，特別適用于小田塊作業(yè)，推廣應用前景良好。

關鍵詞：小型 馬鈴薯 撿拾機 設計

中圖分類號：S225.7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（c）-0087-02

馬鈴薯是我國第四大糧食作物，在人們生產生活中占有十分重要的地位。以抗旱、高產、高效的獨特優(yōu)勢，馬鈴薯已成為諸多貧困地區(qū)農民抗旱增收的當家作物，對貧困地區(qū)經濟社會的全面進步和可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要的促進作用和支撐作用[1]。但同西方發(fā)達國家相比，我國馬鈴薯生產水平還很低，生產機械化水平低下是制約馬鈴薯產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一[2]。在當前全國農村勞動力結構發(fā)生轉變以及勞動力成本日益增加的背景下，提高馬鈴薯機種和機收的水平對于馬鈴薯生產發(fā)展具有重大意義[3]。目前，我國農村擁有大量的小型馬鈴薯收獲機，大力推廣與小型馬鈴薯收獲機配套的小型馬鈴薯撿拾機械十分必要[4]。傳統(tǒng)的小型馬鈴薯收獲機械沒有撿拾功能，在將馬鈴薯翻出地面后，部分又被浮土填埋，給后期拾取帶來許多不便，增加了馬鈴薯損失程度[5]。筆者通過多年研究，研制出一種小型手扶式馬鈴薯撿拾機，推廣應用必將進一步推動全國馬鈴薯產業(yè)快速發(fā)展。

1 現有馬鈴薯收獲機械功能及缺陷

目前，市場上馬鈴薯收獲機械主要有兩種，一種是全自動馬鈴薯收獲機械，該機械可以實現馬鈴薯挖掘、傳送、分離、收集一體化作業(yè)，機具使用可靠，可大大降低勞動成本，收獲率高。由于缺少了馬鈴薯殺秧和晾曬過程，導致馬鈴薯表皮木栓化層非常薄，在馬鈴薯傳送、分離、運輸過程中很容易造成馬鈴薯表皮損傷，導致馬鈴薯貯存期間容易受病蟲害的侵染，不適合長時間貯存。另一種是牽引式馬鈴薯收獲機械，該機械很適合用于小田塊作業(yè)，但該機械功能只局限于完成馬鈴薯挖掘、條狀鋪于地面，后期還需投入大量勞動力去撿拾馬鈴薯，大大增加了收獲難度與種植成本，影響了農民種植馬鈴薯的積極性。

2 小型手扶式馬鈴薯撿拾機優(yōu)點

小型手扶式馬鈴薯撿拾機配套馬鈴薯殺秧機和馬鈴薯收獲機來作業(yè)，基本上能夠實現馬鈴薯收獲過程完全機械化。首先是馬鈴薯殺秧機作業(yè)過程，馬鈴薯殺秧機一般在馬鈴薯收獲前1～2周作業(yè)，馬鈴薯殺秧主要是指馬鈴薯收獲前進行的莖稈粉碎還田作業(yè)環(huán)節(jié)，馬鈴薯殺秧后可使葡萄莖松散易脫離塊莖，加速塊莖成熟、薯皮老化，減少秧子重量，殺秧也被用于限制種薯塊莖大小，減少病害的傳播。馬鈴薯殺秧后效果如圖1所示。其次是馬鈴薯收獲機作業(yè)過程，馬鈴薯收獲機在殺秧1～2周后再進行作業(yè)，它的功能只限于將馬鈴薯挖掘、條狀鋪于地面，馬鈴薯收獲后效果如圖2所示。馬鈴薯條狀鋪于地面晾曬半天左右，可進一步增加馬鈴薯表皮木栓化厚度，減少病害的傳播。最后是利用小型手扶式馬鈴薯撿拾機進行作業(yè)，可以減少馬鈴薯機械收獲損傷，保證馬鈴薯貯存周期更長。小型手扶式馬鈴薯撿拾機可以由人工操縱機械運行與停止，由于撿拾的馬鈴薯表皮木栓化較厚，可以直接裝入收集袋，待收集袋裝滿后可以控制機械停止，將裝滿馬鈴薯的收集袋放置在地頭，整個作業(yè)過程勞動強度特別小，完全可以由1人完成，很大程度上減少了勞動力的投入，有利于提高農民增加馬鈴薯種植面積的能力，增加農民的農業(yè)收入。

3 小型手扶式馬鈴薯撿拾機結構設計

小型手扶式馬鈴薯撿拾機總體結構由挖掘部分、傳送部分、動力部分和收集部分四部分組成，通過挖掘鏟將鋪放在地面和部分填埋的馬鈴薯鏟取后經第一傳動帶向后傳送，在抖動輪作用下將馬鈴薯表面的粘土完全抖掉分離后落入第二傳動帶，通過第二傳動帶上的傳動擋板將馬鈴薯向上傳送最后落入料斗中（如圖3所示）。本機實現了馬鈴薯撿拾、分離、傳送、收集一體化作業(yè)，機具操縱方便，使用可靠，可大大降低勞動成本，收獲率高，對馬鈴薯損傷小，特別適用于小田塊作業(yè)。

3.1 挖掘部分

由挖掘鏟構成，挖掘鏟可以控制挖掘深度10cm左右，主要作用是在小型手扶式馬鈴薯撿拾機行進過程中，將條狀鋪放在地面和部分被浮土掩埋的馬鈴薯完全鏟取起來，大大降低了馬鈴薯收獲過程中損耗，為了防止鏟取過程中損傷馬鈴薯表皮，要求在挖掘鏟刃口處加裝一套橡膠鏟。

3.2 傳送部分

傳送部分由兩級傳動帶構成，第一傳動帶采用鏈桿式傳動帶，其作用是將挖掘鏟鏟取的馬鈴薯向后傳送，在抖動輪輔助作用下將馬鈴薯表面少量的粘土完全抖掉分離并送入第二傳動帶。第二傳動帶采用鏈網式傳動帶，其作用是將分離干凈的馬鈴薯在鏈網表面?zhèn)鲃訐醢遄饔孟聦ⅠR鈴薯向上傳送最后落入料斗中。

3.3 動力部分

小型手扶式馬鈴薯撿拾機由小型汽油發(fā)動機提供動力。汽油機可選用通用型152F型小型汽油機，總重量10kg，輕巧緊湊、經濟省油。小型汽油發(fā)動機產生的動力分兩部分輸出，一部分動力經過傳動鏈將動力傳送到第二傳動帶帶動馬鈴薯在傳動帶上正常傳送到料斗中，另一部分動力經過傳動鏈將動力傳送到驅動輪，要求驅動輪選用實心免充氣橡膠輪胎，輪胎寬度100mm左右，單只輪胎承重在400斤以上。小型手扶式馬鈴薯撿拾機可由人工通過油門和離合拉線控制機械的前進速度和動力切換，操縱簡便，大大節(jié)省人力。

3.4 收集部分

由料斗構成，可以將馬鈴薯收集袋固定在料斗中，待收集袋中馬鈴薯裝滿后可以從料斗中取出，既可以輔助將收集滿的馬鈴薯運送到地頭，又減少了人工將馬鈴薯裝入收集袋的工序。

4 小型手扶式馬鈴薯撿拾機推廣價值

（1）小型手扶式馬鈴薯撿拾機適用于小田塊馬鈴薯撿拾作業(yè)，該撿拾機可以由一人來操作完成馬鈴薯撿拾、分離、傳送、收集全部工作。

（2）小型手扶式馬鈴薯撿拾機配合必須經過馬鈴薯殺秧、挖掘并條狀鋪于地表面后才能進行作業(yè)，主要替代了人工撿拾馬鈴薯的工作，并可以將被浮土掩埋的馬鈴薯收集干凈，不但減輕了人工勞動強度，也減少了馬鈴薯損失。

（3）在小型手扶式馬鈴薯撿拾機作業(yè)前是將馬鈴薯鋪放在地表面晾曬半天左右，這樣有利于馬鈴薯表皮木栓化，降低貯存病害發(fā)生，延長了馬鈴薯貯存周期。

（4）配合馬鈴薯殺秧機和收獲機，可以完成實現馬鈴薯全過程機械化作業(yè)，減少人工支出，并減輕勞動強度，可提高農民增加馬鈴薯種植面積的積極性。

5 結語

小型手扶式馬鈴薯撿拾機，基于當前馬鈴薯收獲后需要投入大量勞動力去撿拾馬鈴薯，并且在撿拾過程中部分被浮土掩埋無法撿拾干凈而量身設計的一種實用機械，是由小型汽油發(fā)動機輸出動力，通過操縱扶手上的油門和離合拉線分別來控制傳送裝置和驅動輪的動力，該機械在行進過程中將撿拾起來的馬鈴薯與土分離后經過傳送帶輸送到料斗中，整臺機械使用可靠，工作部件便于拆裝，生產效率高，生產推廣應用前景廣闊。

參考文獻

[1] 魏固寧.寧南山區(qū)脫毒馬鈴薯繁育推廣體系建設現狀及發(fā)展對策[D].西北農林科技大學，2007.

[2] 呂金慶，田忠恩，楊穎，等.馬鈴薯機械發(fā)展現狀、存在問題及發(fā)展趨勢[J].農機化研究，2015（12）：260-263.

[3] 薛金山，偉林花，張紹勛.馬鈴薯生產過程機械化作業(yè)效益分析[J].農村牧區(qū)機械化，2003（4）：27-29.

[4] 張權，薛志娟.大力推廣手扶拖拉機配套馬鈴薯種植機、收獲機[J].農業(yè)開發(fā)與裝備，2010（11）：54-55.

[5] 王公仆，蔣金琳，田艷清，等.馬鈴薯機械收獲技術現狀與發(fā)展趨勢[J].中國農機化學報，2014（1）：11-15.