衡水市農(nóng)機技術(shù)推廣站　郭濤　張亮

對4WZ-100A4麻山藥收獲機的研究

衡水市農(nóng)機技術(shù)推廣站郭濤張亮

為了解決機械化收獲麻山藥的難題，衡水市農(nóng)機技術(shù)推廣站組織技術(shù)人員前往河北饒鑫金屬制品有限公司提供技術(shù)支持，和企業(yè)技術(shù)人員一起攻關(guān)，經(jīng)過數(shù)百次的實驗，成功研制出了震動深松白山藥挖掘機，并取得了多項發(fā)明成果。其研發(fā)成果結(jié)束了人類自種植麻山藥以來，靠人工刨挖的歷史，實現(xiàn)了機械化收獲，為麻山藥產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1　整機結(jié)構(gòu)與工作原理

該機后端采用螺旋鉆桿挖掘裝置將土壤升至地面并堆放于兩邊，前端安裝橫向螺旋輸送裝置，在收獲第二行時將土壤回填至上次作業(yè)溝內(nèi)。該機械結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，每天挖掘麻山藥3畝以上，既提高了工作效率，又降低了勞動強度，且能保證麻山藥的收獲質(zhì)量，解決了麻山藥種植戶機械化種植收獲問題，深受農(nóng)民喜愛。

1.1整機結(jié)構(gòu)

4WZ-100A4震動白山藥挖掘機采用一體機設(shè)計，大致可分三部分：前置回填裝置；中間是動力系統(tǒng)，100馬力柴油動力履帶式行進；后置螺旋裝置。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1　4WZ-100A4震動白山藥挖掘機結(jié)構(gòu)圖

1.螺旋主軸（把兩行山藥中間寬17cm深1m的土提出地面）；2.擋板（與主軸配套）；3.左右螺旋45cm長小軸（提出兩行山藥外邊的上端的土）；4.擋板（與兩小軸配套）；5.松土刀也叫斜面松土刀（關(guān)鍵部件，它將兩行山藥外連土和山藥同時推向中間）；6.三角松（把推向中間的土和山藥再次分開，也就是第二次松土）；7.橫蛟龍（把螺旋提出的土分堆兩邊）；8.六方軸（主要傳動給螺旋左右小螺旋動力軸）；9.升降油系統(tǒng)；10.主軸齒輪箱；11.液壓升降

1.2工作原理

河北饒鑫金屬制品有限公司在衡水市農(nóng)牧局農(nóng)機技術(shù)推廣站的技術(shù)支持下，經(jīng)過上百次實驗改進，成功研發(fā)出集種植、收獲、土壤回填功能于一體的第四代深松振動白山藥挖掘機，型號為4WZ-100A4。該機后端采用螺旋鉆桿挖掘裝置將土壤升至地面并堆放兩邊，前端安裝橫向螺旋輸送裝置，在收獲第二行時將土壤回填至上次作業(yè)溝內(nèi)。該機械結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，每天挖掘麻山藥3畝以上，既提高了工作效率，又降低了勞動強度，且能保證麻山藥的收獲質(zhì)量。

1.3主要技術(shù)參數(shù)

（1）外型尺寸（m）：長3.5、寬2.2、高2.8。

（2）配套動力（hp）：100。

（3）工作幅寬（cm）：86。

（4）生產(chǎn)效率（畝/d）：2.5～3。

（5）挖掘深度（cm）：100。

（6）油耗（kg/h）：18。

（7）工作檔位：爬行檔6檔。

（8）絞籠尺寸：直徑150mm，最長130cm，最短80cm。

（9）機身自重（kg）：3287。

（10）工作轉(zhuǎn)速（r/min）：600。

（11）回填軸（cm）：長205，直徑3.5。

（12）松土刀（cm）：長90。

（13）主軸：直徑46cm，轉(zhuǎn)速60 r/min。

（14）分土絞籠：長1.5m，直徑20cm，轉(zhuǎn)速60 r/min。

2　關(guān)鍵部件設(shè)計

4WZ-100A4震動白山藥挖掘機主要針對雙壟麻山藥的機械收獲，設(shè)計了絞龍松土裝置、松土刀、回填絞龍裝置，履帶式行進裝置。

2.1絞龍松土裝置

4WZ-100A4震動白山藥挖掘機后置三絞龍松土裝置（圖2），目的是將山藥周圍的土層松動，有利于山藥的提拔。

圖2　絞龍松土裝置簡圖

2.2松土刀

4WZ-100A4震動白山藥挖掘機的松土刀（圖3）是為了進行二次松土，創(chuàng)造山藥機械收獲的基礎(chǔ)。

圖3　松土刀簡圖

2.3回填絞龍裝置

4WZ-100A4震動白山藥挖掘機在收獲作業(yè)時，完成一次收獲，山藥提出地面，如果進行下一次作業(yè)，必須把先前的溝填平才能繼續(xù)作業(yè)，用專門的填溝設(shè)備，勢必會加大成本投入，也會造成資源浪費，自帶回填絞龍裝置（圖4），減少了作業(yè)流程，提高了作業(yè)效率，降低了作業(yè)成本。

圖4　回填絞龍裝置

2.4履帶式行進裝置

在經(jīng)過多次試驗后，對比四驅(qū)拖拉機制動，履帶式行進裝置（圖5）抗打滑情況樂觀，阻力小，對動力要求度降低。

圖5　履帶式行進裝置簡圖

3　研究意義

實現(xiàn)麻山藥收獲機械化，具有讓農(nóng)民增收致富的現(xiàn)實意義和促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的長遠意義。在附近地區(qū)，白沙土壤適宜種植麻山藥，據(jù)初步統(tǒng)計，每畝產(chǎn)量4000kg左右，畝效益在3萬元左右。麻山藥藥用價值高，效益好，但是發(fā)展緩慢。尤其是近幾年，年輕勞力的輸出也對麻山藥種植業(yè)的發(fā)展造成影響，但是究其原因根本還是受收獲難制約。

河北饒鑫金屬制品公司在衡水市農(nóng)機技術(shù)推廣站的技術(shù)支持下，研制出麻山藥收獲機械，從根本上解決了收獲難的問題，打破了制約麻山藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，助推麻山藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展走上規(guī)?；⒓s化發(fā)展的道路。

同時，機械收獲提升了農(nóng)民的種植意愿。機械收獲可以降低人工投入，可以輸出更多的剩余勞力，有助于農(nóng)民外出打工，增加收入。機械化水平的提高不僅加速了麻山藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時也加快了農(nóng)民致富奔小康的步伐。

4　市場效益分析

研制一臺新的農(nóng)機具，目的是能更好地為農(nóng)藝服務(wù)，為農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)。經(jīng)過大量實驗研制成功的4WZ-100A4型振動深松白山藥挖掘機正是從基層農(nóng)民的實際需求出發(fā)，為了麻山藥種植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，該收獲機能把農(nóng)民從繁重的勞動中解放出來。人工刨挖速度慢、勞動強度大、易損傷，每米（一溝兩行）刨挖費3.5元左右，每畝人工收獲費用2000多元，人工收獲既耗費了大量的勞動力也增加了種植戶的種植成本。

收獲機的研制成功及推廣應(yīng)用可以促進麻山藥種植業(yè)的發(fā)展，促進該行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進程，為集約化、規(guī)模化發(fā)展提供了技術(shù)支持，可以促使麻山藥種植業(yè)躍上一個新的歷史臺階，機械收獲產(chǎn)生的市場效益深遠。

該機具的研制成功，著眼于實際，服務(wù)于基層，解決實際困難，有很大的市場需求量。市場應(yīng)用前景廣闊的連鎖反應(yīng)，也促進了企業(yè)的發(fā)展，企業(yè)發(fā)展對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟，吸納農(nóng)民工就業(yè)都會產(chǎn)生良好的影響。

5　試驗結(jié)果

2015年10月份到2016年3月份，衡水市農(nóng)機技術(shù)推廣站配合河北饒鑫金屬制品有限公司進行了大量的實驗，試驗中發(fā)現(xiàn)問題，及時改進，再實驗再改進，取得了良好的效果，現(xiàn)已針對該機具進行了發(fā)明專利的申請。