馬鈴薯挖掘機(jī)質(zhì)量狀況及問題分析

內(nèi)蒙古開放大學(xué) 付昱

引言

馬鈴薯是世界第四大主要的糧食產(chǎn)物，其主要的特點(diǎn)包括產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)效益好、環(huán)境適應(yīng)的能力強(qiáng)等，而中國是種植馬鈴薯面積最大的國家，且種植面積和馬鈴薯產(chǎn)量都能位居世界前列。農(nóng)村一號文件指出要將馬鈴薯作為主要的糧食產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。該項(xiàng)意見明確指出要完善馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的扶持政策，同時(shí)要推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)能力。隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，研制更高效率的馬鈴薯挖掘機(jī)，提高馬鈴薯的收獲效率，增加經(jīng)濟(jì)收入，有著十分重要的實(shí)用意義。

1 馬鈴薯挖掘機(jī)的現(xiàn)狀研究

近年來，馬鈴薯的播種方式不斷升級、變化和發(fā)展。呈現(xiàn)著十分明顯且快速的趨勢；但與此同時(shí)，收獲的水平卻沒有得到顯著提升，并且馬鈴薯的收獲目前仍然是分段操作，需要用馬鈴薯挖掘機(jī)將馬鈴薯挖出，再讓人工進(jìn)行分揀。挖掘鏟是馬鈴薯挖掘機(jī)的核心部位，挖掘鏟的性能直接影響著馬鈴薯挖掘機(jī)的收獲質(zhì)量。故分析馬鈴薯挖掘機(jī)的核心部位挖掘鏟，對分析整個(gè)挖掘機(jī)的性能起到了至關(guān)重要的作用。而對馬鈴薯挖掘機(jī)的挖掘鏟的要求是在盡可能少掘泥土的同時(shí)挖掘馬鈴薯塊。

2 馬鈴薯挖掘機(jī)的挖掘鏟類型研究

2.1 固定式挖掘鏟

固定式挖掘鏟直接或者間接地與機(jī)架剛性連接起來，主要的挖掘鏟有平面鏟、曲面鏟等類型。直接固定在挖掘機(jī)橫梁上的平面鏟，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，使用也相對更加廣泛。為了能夠讓馬鈴薯挖掘機(jī)的鏟刃自動(dòng)清潔和入土，三角形鏟應(yīng)用也十分廣泛。曲面鏟則是更多地應(yīng)用在挖拋機(jī)之上，能夠適應(yīng)拋擲輪運(yùn)動(dòng)軌跡的橫向圓弧形曲面。

2.2 驅(qū)動(dòng)式挖掘鏟

驅(qū)動(dòng)式挖掘鏟與固定式挖掘鏟最顯著的區(qū)別在于，驅(qū)動(dòng)式挖掘鏟在工作的過程中除了隨著機(jī)器一起移動(dòng)以外，同時(shí)能夠在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)。而主要分類包括以下兩種形式：首先是轉(zhuǎn)盤式，主要以兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)地球面圓盤構(gòu)成，多用于雙向的馬鈴薯挖掘機(jī)上，優(yōu)點(diǎn)是碎土功能很強(qiáng)，能夠同時(shí)運(yùn)用在分揀工作之間，但其缺點(diǎn)也很明顯，即容易纏草。其次則是振動(dòng)式挖掘鏟，它也同樣能夠順利地破碎土塊，有助于完成分離工作，并且能夠降低分離器的速度，有效延長鏈的壽命。挖掘鏟的振動(dòng)功效是能減少機(jī)具的牽引阻力，但它卻不能做到減少所需的總功率。

2.3 組合式挖掘鏟

組合式挖掘鏟顧名思義是以兩種或兩種以上的挖掘部件，按照不同的配置形式組合而成，最常見的組合類型包括了固定式挖掘鏟和振動(dòng)式挖掘鏟的組合、球面圓盤和桿條回轉(zhuǎn)輪構(gòu)成的組合。第一種組合能夠明顯地緩解振動(dòng)式挖掘鏟的纏草情況，能夠讓挖掘鏟在多草的環(huán)境下順利完成工作。而第二種組合則是能夠篩出一部分的土壤，莖葉同時(shí)被圓錐銀拽到輸送器上，其他的部分則是進(jìn)入后面的工作裝置之中。

3 國內(nèi)馬鈴薯挖掘機(jī)質(zhì)量狀況

我國的馬鈴薯挖掘機(jī)的研究起步較為滯后，直到90 年代，馬鈴薯挖掘機(jī)才開始進(jìn)入國內(nèi)市場。但隨著國家科技實(shí)力的進(jìn)步以及人們對于農(nóng)產(chǎn)品的關(guān)注，馬鈴薯挖掘機(jī)的企業(yè)也不斷研究和分析，制造出多款優(yōu)秀的馬鈴薯挖掘機(jī)設(shè)備。

作為2018 年的中國農(nóng)機(jī)行業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新獎(jiǎng)獲得者的中機(jī)美諾，其馬鈴薯挖掘機(jī)是目前國內(nèi)大型馬鈴薯挖掘機(jī)的代表。1710A 機(jī)型能夠一次性完成馬鈴薯挖掘工作中的所有工作，且能夠有效地切斷雜草，同時(shí)能夠減少挖掘的阻力，其設(shè)計(jì)的側(cè)面輸出臂采用的是四級折疊結(jié)構(gòu)，能夠讓運(yùn)輸更加方便。大型馬鈴薯挖掘機(jī)能夠用于大規(guī)模種植地區(qū)，能夠十分有效地減少人力成本。同樣作為大型馬鈴薯挖掘機(jī)的代表，洪珠4U-170 則是采用的獨(dú)特的壟體仿形結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)了S 型的篩選裝置，該機(jī)可以一次性完成馬鈴薯挖掘作業(yè)，同時(shí)收獲后的馬鈴薯明薯率極高，破損率也得到了有效地降低，十分易于后續(xù)人工撿拾。

相比大型馬鈴薯挖掘機(jī)，小型馬鈴薯挖掘機(jī)的特點(diǎn)是能夠很好地用于小地塊的馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化的需求，能夠很好地適應(yīng)小地塊馬鈴薯種植農(nóng)藝和其獨(dú)特的生長特性，能夠解決人工成本和人力資源的問題，也解決了生產(chǎn)效率低的問題，十分值得推廣。但小型馬鈴薯挖掘機(jī)存在著馬鈴薯與土分離效果差的問題，同時(shí)土壤容易堵塞，明薯率不高。生產(chǎn)廠家為了解決這些問題，會在機(jī)器的原本功能上進(jìn)行改進(jìn)。德沃的小型馬鈴薯挖掘機(jī)專門設(shè)計(jì)了掛膠抖土鏈條，能夠有效地減少馬鈴薯在機(jī)具上的翻滾次數(shù)，降低了馬鈴薯收獲以后的損傷率。

4 國外馬鈴薯挖掘機(jī)質(zhì)量狀況

相較于國內(nèi)的馬鈴薯挖掘機(jī)起步晚，國外的馬鈴薯挖掘機(jī)則是源于20 世紀(jì)初期，歐美發(fā)達(dá)國家便已經(jīng)開始進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程。40 年代到50 年代，部分發(fā)達(dá)歐美國家就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化，90 年代，韓國也實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機(jī)械化。馬鈴薯挖掘機(jī)的收獲方式從蓄力或拖拉機(jī)牽引逐漸發(fā)展成為拋擲輪式、振動(dòng)式。國外的馬鈴薯收獲方式主要有兩種，一是采取馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行直接收獲，另外一種則是和國內(nèi)一樣，采取分段收獲的方式。馬鈴薯挖掘機(jī)的更多的應(yīng)用和更加高新的科技則是在德國、美國以及比利時(shí)等國家。

作為全世界的領(lǐng)先者，德國有著全世界最大的馬鈴薯機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)，其專門為大面積耕種馬鈴薯的土地生產(chǎn)大型馬鈴薯挖掘機(jī)，其生產(chǎn)的馬鈴薯挖掘機(jī)性能更是在全世界遙遙領(lǐng)先。德國企業(yè)生產(chǎn)的一款GT-170 的馬鈴薯挖掘機(jī)，最大的特點(diǎn)便是采用了底盤的傳動(dòng)設(shè)計(jì)，能夠?yàn)樽鳂I(yè)提供環(huán)境的同時(shí)不降低工作效率。另外這項(xiàng)設(shè)計(jì)能夠讓磨損和消耗達(dá)到最低，經(jīng)營成本同時(shí)得到了降低，該機(jī)型同時(shí)還能夠通過調(diào)整刀具的位置來適應(yīng)不同的工作環(huán)境。提高了收獲質(zhì)量的同時(shí)能夠提升馬鈴薯的輸出效率。

同樣是德國龍頭企業(yè)制造的EVO290，是一款雙行牽引性料斗式的馬鈴薯挖掘機(jī)，這款機(jī)型配備了同類型馬鈴薯挖掘機(jī)中最大的料斗，能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷地進(jìn)行收獲作業(yè)，此款機(jī)型相較于普通的機(jī)型可以提升20%的工作效率。同時(shí)配有全新的裝置，能夠真正做到集高效強(qiáng)勁、保護(hù)農(nóng)作物以及保護(hù)土壤，是目前世界上最溫和且功能俱全的馬鈴薯挖掘機(jī)。

比利時(shí)公司研制的四行自走式馬鈴薯挖掘機(jī)，其配備著四級發(fā)動(dòng)機(jī)和三級的篩分輸送單元。即便是在十分惡劣的天氣環(huán)境下也能夠完成作業(yè)需求。提升整體馬鈴薯收獲作業(yè)的效率，并且能夠有效地縮短收獲期，保證了馬鈴薯的完整度。除上述公司以外，意大利的F.LLI SPEDO、荷蘭的APH、比利時(shí)AVR 都是馬鈴薯挖掘機(jī)行業(yè)的佼佼者。

5 國內(nèi)馬鈴薯挖掘機(jī)存在的問題

馬鈴薯挖掘機(jī)與國產(chǎn)馬鈴薯種植機(jī)是近十年來的熱點(diǎn)中在農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)、探索技術(shù)、市場的開發(fā)與研究、不斷引進(jìn)外國產(chǎn)品，能夠不斷地完善和堅(jiān)持做到這些的企業(yè)，如今的馬鈴薯種植機(jī)已經(jīng)逐漸地成熟起來，性能和質(zhì)量都有著極大的提升和發(fā)展。能夠明顯感受到的便是機(jī)體無故障作業(yè)時(shí)間延長，整體的強(qiáng)度、可靠性以及機(jī)體壽命都得到了明顯提升，馬鈴薯種植機(jī)的發(fā)展前景一片向好。馬鈴薯種植機(jī)械由于作業(yè)強(qiáng)度不高且作業(yè)環(huán)境相對較好，機(jī)體的整體結(jié)構(gòu)顯得較為簡單，能夠滿足目前馬鈴薯自由種植的需求。

而相對于種植機(jī)械而言，馬鈴薯挖掘機(jī)則是面對著作業(yè)強(qiáng)度大、作業(yè)條件惡劣、高速轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng)的部件較多，相比較而言不論是條件還是制造工藝、難度都不在一個(gè)層級之上，而國產(chǎn)的馬鈴薯挖掘機(jī)則是存在著可靠性不強(qiáng)、關(guān)鍵部位壽命較短、整體的功能不夠完整，生產(chǎn)效率低下的問題。具體的表現(xiàn)包括：轉(zhuǎn)動(dòng)部分密封不可靠，齒輪箱漏油，軸承使用壽命短、容易損壞；震動(dòng)部件的焊條不夠牢；主要部件的壽命短、磨損快；作業(yè)質(zhì)量差；馬鈴薯塊分散，傷薯率高，明薯率低；后續(xù)馬鈴薯塊的撿拾工作量大，工作效率低。

6 產(chǎn)生問題的原因

6.1 生產(chǎn)技術(shù)缺陷

大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)機(jī)體，主要是依靠著模仿或者參考其他的機(jī)型進(jìn)行改裝生產(chǎn)，自身的理論根據(jù)不夠，且沒有足夠的樣本和實(shí)驗(yàn)根據(jù)，理論基礎(chǔ)差，這就會造成生產(chǎn)技術(shù)上存在很多的缺陷。而這些缺陷是十分致命的，這會造成在生產(chǎn)和使用過程中造成一些無法克服的質(zhì)量故障。

6.2 缺乏檢驗(yàn)手段

部分馬鈴薯挖掘機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模比較小，生產(chǎn)條件也不夠，加工能力和技術(shù)能力整體比較薄弱，且生產(chǎn)的批量較小，沒有標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的工具。同時(shí)企業(yè)經(jīng)營者經(jīng)營的意識淡薄，缺少檢驗(yàn)手段和管理制度，為了降低成本而采取一些根本不達(dá)標(biāo)的材料和工件，同時(shí)減少了必要的加工生產(chǎn)流程，使用一些不夠水平的工人，這些都是產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生問題的原因。

6.3 用戶操作不當(dāng)

目前國內(nèi)的農(nóng)戶整體文化素質(zhì)不高，且國內(nèi)的馬鈴薯種植散戶居多，機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)還不夠，用戶在不適應(yīng)機(jī)體作業(yè)的條件下便盲目地使用機(jī)具。在不符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境下強(qiáng)行作業(yè)，不按照整體馬鈴薯挖掘機(jī)的操作流程進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)也沒有進(jìn)行有效的保養(yǎng)工作，導(dǎo)致馬鈴薯挖掘機(jī)零部件不正常的損壞。

6.4 配套動(dòng)力問題

馬鈴薯挖掘機(jī)需要實(shí)現(xiàn)挖掘收獲,導(dǎo)致整體功耗增大,這就需要大牽引拖拉機(jī)，但這與國內(nèi)現(xiàn)狀農(nóng)村拖拉機(jī)的采用多數(shù)不符合，與此同時(shí),馬鈴薯挖掘機(jī)需要采用人工操作方式,導(dǎo)致很多間距沒有辦法得到有效的控制，進(jìn)一步增加了動(dòng)力的損耗。

6.5 馬鈴薯挖掘機(jī)的可靠性和適應(yīng)性不高

馬鈴薯生產(chǎn)經(jīng)營具有很強(qiáng)的區(qū)域,在全國形成的培養(yǎng)模式和類型各具特點(diǎn),針對不同地區(qū)的氣候和環(huán)境,土壤和馬鈴薯種植技術(shù)有許多不同的方式,這使得馬鈴薯挖掘機(jī)的發(fā)展很大程度上是有限的。目前大部分的馬鈴薯挖掘機(jī)只能在單一的環(huán)境下工作,適應(yīng)性不強(qiáng),很難在大范圍進(jìn)行推廣。

7 對馬鈴薯挖掘機(jī)問題的建議

7.1 提高整體專業(yè)化水平

首先應(yīng)當(dāng)整合資源、加強(qiáng)聯(lián)合，對馬鈴薯的種植、生產(chǎn)、收獲各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行系統(tǒng)化、具體化的研究和分析，進(jìn)行更加深入的理論和實(shí)踐研究，對不同地域的環(huán)境都進(jìn)行分析，同時(shí)需要加強(qiáng)對國外優(yōu)秀的馬鈴薯挖掘機(jī)的借鑒和吸收，不能僅僅是照搬照抄，而是應(yīng)當(dāng)吸收其對我國馬鈴薯機(jī)械化發(fā)展有利的環(huán)節(jié)。同時(shí)要做到提升產(chǎn)品的技術(shù)水平和技術(shù)含量，并能夠充分地實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的批量生產(chǎn)。

7.2 企業(yè)要改良生產(chǎn)條件

馬鈴薯挖掘機(jī)企業(yè)應(yīng)當(dāng)不斷地改良和升級自身的生產(chǎn)條件，提高自身的生產(chǎn)加工制造的能力和水平，采用新技術(shù)和新科技來提升自身的加工工藝，提高馬鈴薯挖掘機(jī)的質(zhì)量。加強(qiáng)對產(chǎn)品的質(zhì)量意識以及整體的管理水平，選擇符合要求的材料并同時(shí)追求更加高質(zhì)量的材料。

7.3 完善產(chǎn)品銷售整體流程

對馬鈴薯挖掘機(jī)的銷售后續(xù)工作要做到使馬鈴薯挖掘機(jī)在出現(xiàn)問題后能夠及時(shí)解決，同時(shí)針對出現(xiàn)的馬鈴薯挖掘機(jī)質(zhì)量問題做出集中的思考和總結(jié)，避免未來的生產(chǎn)過程中再次出現(xiàn)同樣的問題，同時(shí)要加強(qiáng)馬鈴薯挖掘機(jī)售后對于用戶的培訓(xùn)，提高馬鈴薯挖掘機(jī)操作者正確使用機(jī)體的水平。

7.4 提高質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督水平

除了企業(yè)做到以外，主管部門也要加強(qiáng)對產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督的力度，對馬鈴薯挖掘機(jī)在生產(chǎn)、使用、流通的過程中的監(jiān)測力度要不斷提升，完善整體馬鈴薯挖掘機(jī)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使得馬鈴薯挖掘機(jī)產(chǎn)品能夠得到合理有效監(jiān)管和評價(jià)。

8 結(jié)語

就目前來看，國內(nèi)馬鈴薯挖掘機(jī)仍舊存在諸多的問題，與國外仍存在不小的差距，但國家對農(nóng)業(yè)發(fā)展十分的支持，全程機(jī)械化的農(nóng)業(yè)技術(shù)體系也正在不斷地形成，這些條件對馬鈴薯挖掘機(jī)的發(fā)展都是有利的，而這些也會對馬鈴薯挖掘機(jī)提供更為廣闊的發(fā)展前景。