張亞萍，胡志超，游兆延，喬白羽，周德歡，吳 騰

(農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京 210014)

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農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)研究現(xiàn)狀及展望

張亞萍，胡志超，游兆延，喬白羽，周德歡，吳 騰

(農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，南京 210014)

農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)是農(nóng)業(yè)機(jī)械的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于各類農(nóng)業(yè)物料的收獲作業(yè)中。為此，在大量查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的研究現(xiàn)狀，主要介紹了鏟柵一體式、鏟鏈組合式、鏟篩組合式3種常見(jiàn)挖掘收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理，分析了存在的問(wèn)題并給出了建議，旨在為農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn)提供參考

農(nóng)業(yè)物料；挖掘收獲機(jī)；研究現(xiàn)狀；展望

0 引言

農(nóng)業(yè)物料種類豐富，土下作物就有20種多[1-2]，較為典型的花生、甜菜、薯類等土下作物是世界范圍內(nèi)廣泛種植的經(jīng)濟(jì)作物，也是主要的出口創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)花生、甜菜及薯類的播種面積和產(chǎn)量多年來(lái)高居不下，2010-2014年，我國(guó)薯類年播種面積在870～900萬(wàn)hm2之間波動(dòng)，花生年播種面積大概穩(wěn)定在460萬(wàn) hm2，甜菜年播種面積為20萬(wàn)hm2左右，三者總播種面積在1 300萬(wàn)～1 400萬(wàn)hm2之間波動(dòng)，表明我國(guó)土下作物年種植面積相當(dāng)大，其挖掘收獲任務(wù)較為艱巨。另一方面，從2010-2014年，我國(guó)農(nóng)用塑料薄膜的使用量?jī)粼黾恿思s41萬(wàn)t，殘留在田間地頭的塑料薄膜成為主要的農(nóng)業(yè)污染源之一，殘膜的高效回收與再利用是許多科研人員面臨的新挑戰(zhàn)[3-5]。這些典型農(nóng)業(yè)物料的收獲，傳統(tǒng)的作業(yè)方式為人工和畜力相結(jié)合，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大及效率低等缺點(diǎn)。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，收獲要求越來(lái)越高，作業(yè)量也越來(lái)越大，傳統(tǒng)的人工收獲和畜力收獲已經(jīng)無(wú)法滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，因而收獲過(guò)程全面機(jī)械化是未來(lái)農(nóng)業(yè)物料收獲的必由之路。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的研究主要是針對(duì)某種收獲對(duì)象的專用收獲作業(yè)，現(xiàn)有的收獲機(jī)普遍存在功能單一、利用率低的特點(diǎn)，這也是阻礙我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的絆腳石之一[6-7]。分析農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的研發(fā)近況，及時(shí)把握其發(fā)展動(dòng)態(tài)，可以促進(jìn)我國(guó)農(nóng)機(jī)事業(yè)的發(fā)展，有利于我國(guó)全面農(nóng)業(yè)機(jī)械化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)研究現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)物料的挖掘收獲從開(kāi)始的人工鍬掘，經(jīng)過(guò)畜力犁耕，一直發(fā)展到了今天的機(jī)械化收獲[8-9]。目前，大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)機(jī)械化收獲，部分經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)由于生產(chǎn)條件的限制，其收獲作業(yè)方式仍然以人工收獲為主。挖掘收獲作業(yè)一般包括挖掘、分離、撿拾(或收集)等工序[8]，而挖掘和分離部件是決定收獲效果的關(guān)鍵部分，也是國(guó)內(nèi)外科研人員研究的熱門(mén)方向。國(guó)內(nèi)外針對(duì)農(nóng)業(yè)物料所研制的挖掘收獲機(jī)多為專用收獲機(jī)，一般只用來(lái)收獲某一種物料，功能較為單一。常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)有馬鈴薯挖掘收獲機(jī)、甜菜挖掘收獲機(jī)及殘膜回收機(jī)等。農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)以中小型機(jī)器居多，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、穩(wěn)定性好，因此深受農(nóng)民的喜愛(ài)。

1.1 國(guó)外農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)研究現(xiàn)狀

國(guó)外對(duì)農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的研究時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)展速度快，技術(shù)手段先進(jìn)，目前正在朝著大型化、智能化、人性化、光機(jī)電液一體化方向發(fā)展[9-10]。19世紀(jì)初，美國(guó)就開(kāi)始了花生收獲機(jī)械的研制，目前美國(guó)掌握著該領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)。AMADAS和KMC公司是美國(guó)最著名的農(nóng)機(jī)企業(yè)，他們對(duì)花生收獲機(jī)械的研究與生產(chǎn)均長(zhǎng)達(dá)40年左右，有著豐富的經(jīng)驗(yàn)和成熟的技術(shù)，典型的產(chǎn)品有ADI系列花生挖掘機(jī)及2100型花生聯(lián)合收獲機(jī)[11-13]。20世紀(jì)初至中后期，西方國(guó)家已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯的機(jī)械化收獲,以聯(lián)合收獲、挖掘-撿拾分段收獲為主，典型的機(jī)型有波蘭Akpil公司生產(chǎn)的BULWA2系列挖掘收獲機(jī)及德國(guó)GRIMME公司生產(chǎn)的聯(lián)合收獲機(jī)等[14-16]。20世紀(jì)末，隨著覆膜技術(shù)的推廣與使用，國(guó)外開(kāi)始了殘膜回收機(jī)的研制，以解決殘膜污染的問(wèn)題[17-18]。

1.2 內(nèi)農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)研究現(xiàn)狀

與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)發(fā)展緩慢，技術(shù)手段較為落后。20世紀(jì)中期，我國(guó)關(guān)于農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的研究基本空白，相關(guān)收獲作業(yè)基本靠人力和畜力完成。20世紀(jì)后期，部分地區(qū)開(kāi)始使用中小型收獲機(jī)，以小型居多。20世紀(jì)末至21世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外大型聯(lián)合收獲機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)大多數(shù)是在對(duì)國(guó)外機(jī)器消化吸收的基礎(chǔ)上研制的，一些研究是借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、結(jié)合我國(guó)基本國(guó)情所展開(kāi)的[10]。

中機(jī)美諾生產(chǎn)的1710B型挖掘收獲機(jī)，適用于沙性或中性土壤中馬鈴薯和甜菜的收獲作業(yè)，通用性強(qiáng)，單次作業(yè)可完成收獲過(guò)程中的全部工序，作業(yè)效率高[19]。青島萬(wàn)農(nóng)達(dá)生產(chǎn)的4H-2型花生收獲機(jī)，采用鏟柵一體式設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，主要用于覆膜種植花生的收獲[20-21]。農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制的1MWL-165型和1MCDS-100A型殘膜回收機(jī)，通過(guò)挖掘鏟與升運(yùn)機(jī)構(gòu)相結(jié)合的方式進(jìn)行地膜回收，殘膜回收率較高，很好地解決了殘膜回收難的問(wèn)題。

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整及農(nóng)村勞動(dòng)力減少，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)全面機(jī)械化成為解決“三農(nóng)”問(wèn)題的必由之路。近年來(lái)，隨著科研實(shí)力的增強(qiáng)以及政府扶持力度的加大，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，對(duì)于農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的研究也越來(lái)越成熟，許多高校、科研院所和企業(yè)相互協(xié)作，共同研發(fā)符合我國(guó)基本國(guó)情及解決我國(guó)切實(shí)困難的農(nóng)業(yè)設(shè)備，研究方向也從原來(lái)對(duì)國(guó)外農(nóng)用機(jī)具的盲目模仿轉(zhuǎn)向消化吸收與自主創(chuàng)新并舉。

2 農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的主要類型與特點(diǎn)

農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、易實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種土下作業(yè)對(duì)象的挖掘收獲，如花生、甜菜、馬鈴薯的收獲及農(nóng)用塑料薄膜的回收等。國(guó)內(nèi)挖掘收獲機(jī)以中小型為主，一般自身不帶動(dòng)力，主要靠拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸提供工作動(dòng)力，并通過(guò)拖拉機(jī)后懸掛(一般采用三點(diǎn)懸掛)進(jìn)行牽引作業(yè)。挖掘裝置和分離裝置是農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的主要組成部分，與整機(jī)作業(yè)效果息息相關(guān)。目前，市場(chǎng)上的農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)種類繁多，形式多種多樣，按照分離輸送裝置結(jié)構(gòu)的不同，一般分為鏟柵一體式挖掘收獲機(jī)、鏟鏈組合挖掘收獲機(jī)及鏟篩組合挖掘收獲機(jī)，3種收獲機(jī)各有其優(yōu)缺點(diǎn)[22]。

2.1 鏟柵一體式挖掘收獲機(jī)

鏟柵一體式挖掘收獲機(jī)是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的挖掘收獲機(jī)之一，通常不自帶動(dòng)力。這種機(jī)器的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是挖掘部件與分離部件設(shè)計(jì)成一個(gè)整體式收獲部件，工作時(shí)可由一個(gè)部件依次完成農(nóng)業(yè)物料土下的挖掘、土雜的輸送分離及物料的鋪放等工序。青島萬(wàn)農(nóng)達(dá)研制的4H-2型花生收獲機(jī)(見(jiàn)圖1)，就是鏟柵一體式挖掘收獲機(jī)的典型代表。該收獲機(jī)主要針對(duì)覆膜花生的收獲，與花生覆膜種植農(nóng)藝相結(jié)合，工作幅寬為750mm，一次可收獲兩行花生，生產(chǎn)效率高、損失率、破碎率小，各項(xiàng)指標(biāo)均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該機(jī)采用擺動(dòng)式挖掘原理，增強(qiáng)了機(jī)具的碎土能力，減小了挖掘阻力，避免壅土現(xiàn)象的產(chǎn)生。其兩側(cè)配置兩個(gè)挖掘鏟，工作時(shí)反向抖動(dòng)，起到了振動(dòng)平衡的作用，保證了機(jī)器工作的平穩(wěn)性[20-25]。

1.擋板 2.限深輪 3.收獲部件 4.傳動(dòng)裝置 5.機(jī)架

2.2 鏟鏈組合挖掘收獲機(jī)

鏟鏈組合挖掘收獲機(jī)主要通過(guò)挖掘鏟和升運(yùn)鏈的組合完成收獲作業(yè)。作業(yè)過(guò)程中，收獲機(jī)在拖拉機(jī)的牽引下前行，挖掘鏟將土下收獲對(duì)象連同部分土雜掘起后一同往后方升運(yùn)鏈上輸送，利用升運(yùn)鏈的摩擦力繼續(xù)向后輸送掘起物。輸送過(guò)程中，由于擊振裝置的作用，升運(yùn)鏈按照設(shè)定的頻率和振幅抖動(dòng)，對(duì)土壤進(jìn)行一定程度的破碎和分離，最后將收獲對(duì)象鋪放到田間由人工撿拾，或者在后方配置集料箱直接進(jìn)行收集。由于鏈輪帶動(dòng)升運(yùn)鏈做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此分離輸送部分可通過(guò)自身的運(yùn)動(dòng)達(dá)到振動(dòng)平衡，工作平穩(wěn)可靠。通過(guò)調(diào)整升運(yùn)鏈的振幅、抖動(dòng)頻率和升運(yùn)角，可以使收獲機(jī)獲得較好的作業(yè)效果[26-27]。

按照分離輸送升運(yùn)鏈的結(jié)構(gòu)形式，可將鏟鏈組合挖掘收獲機(jī)分為網(wǎng)鏈?zhǔn)?見(jiàn)圖2)及桿鏈?zhǔn)?見(jiàn)圖3)兩種主要類型。網(wǎng)鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)的升運(yùn)鏈由鏈條和篩網(wǎng)組成，其質(zhì)量較輕，整體結(jié)構(gòu)類似于柔性體，可以在一定范圍內(nèi)浮動(dòng)，對(duì)收獲對(duì)象造成的損傷較小，作業(yè)性能穩(wěn)定、故障率低。篩網(wǎng)上網(wǎng)孔的存在減少了土壤與網(wǎng)鏈的接觸面積，分離效果好。網(wǎng)鏈?zhǔn)酵诰蚴斋@機(jī)的主要缺點(diǎn)是網(wǎng)面易纏草，容易導(dǎo)致網(wǎng)孔的壅堵，影響作業(yè)效果。桿鏈?zhǔn)酵诰蚴斋@機(jī)的升運(yùn)鏈由鏈條和桿條組成，其質(zhì)量較網(wǎng)鏈?zhǔn)酱?，但?qiáng)度較高，可以用來(lái)收獲質(zhì)量較大的作物，如紅薯及馬鈴薯等。桿鏈?zhǔn)脚c輸送對(duì)象的接觸面積較網(wǎng)鏈?zhǔn)酱螅虼朔蛛x能力較后者弱，對(duì)收獲對(duì)象的損傷較后者小[28-29]。

1.懸掛裝置 2.傳動(dòng)裝置 3.挖掘裝置 4.分離輸送裝置

1.懸掛裝置 2.傳動(dòng)裝置 3.挖掘裝置 4.分離輸送裝置

鏟鏈組合挖掘收獲機(jī)中較典型的有Akpil公司生產(chǎn)的BULWA2-2小型馬鈴薯收獲機(jī)(見(jiàn)圖4)，需配套25kW動(dòng)力，收獲后將馬鈴薯?xiàng)l鋪于地表。該機(jī)總長(zhǎng)2m，機(jī)身寬1.66m，高度約1.2m，分離裝置采用桿鏈?zhǔn)缴\(yùn)鏈。其與BULWA2-1相比，由原來(lái)的一級(jí)升運(yùn)增加到了二級(jí)升運(yùn)，且一級(jí)升運(yùn)鏈振幅可調(diào)。薯土分離裝置采用兩級(jí)升運(yùn)鏈，增大了篩選行程，可使薯土分離更加充分。針對(duì)不同的土壤條件，可以調(diào)節(jié)振幅，以獲得最好的分離效果。該機(jī)適用于行距6.25～7.5m馬鈴薯的收獲作業(yè)，作業(yè)效果良好[14-16]。

圖4 BULWA2-2馬鈴薯收獲機(jī)

2.3 鏟篩組合挖掘收獲機(jī)

鏟篩組合挖掘收獲機(jī)主要通過(guò)挖掘鏟和振動(dòng)分離篩的組合完成收獲作業(yè)，工作過(guò)程與鏟鏈組合挖掘收獲機(jī)類似，均是以拖拉機(jī)為動(dòng)力源，通過(guò)挖掘鏟將收獲對(duì)象掘起，然后由分離輸送裝置進(jìn)行篩分并輸送到后方。兩種收獲機(jī)的不同之處在于分離輸送動(dòng)作的完成有所差異，前者由升運(yùn)鏈完成收獲物的分離輸送，后者則由振動(dòng)分離篩完成。鏟篩組合挖掘收獲機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是可以將振動(dòng)分離篩做成可更換的形式，因此容易實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，從而延長(zhǎng)機(jī)具的工作時(shí)間,提高機(jī)器的利用率,有利于改善機(jī)具短時(shí)工作、長(zhǎng)時(shí)閑置的現(xiàn)狀，適應(yīng)了目前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品向多用途多功能方向發(fā)展的趨勢(shì)[30-32]。該類機(jī)具的缺點(diǎn)是由于振動(dòng)分離篩的周期性抖動(dòng)，產(chǎn)生的慣性力難以抵消，從而引起整機(jī)的劇烈振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，加速了零部件的疲勞磨損和老化，縮短了機(jī)具的使用壽命，降低了駕駛的舒適性和工作性能的穩(wěn)定性。因此，對(duì)于鏟篩組合挖掘收獲機(jī)，在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)，還要減小機(jī)具的振動(dòng)，提高機(jī)器的舒適性和穩(wěn)定性[33-34]。

為了實(shí)現(xiàn)鏟篩組合挖掘收獲機(jī)的多功能化，振動(dòng)分離篩常做成可更換的形式，可以根據(jù)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的實(shí)際需要更換不同結(jié)構(gòu)形式的振動(dòng)篩。振動(dòng)分離篩的種類較多，常見(jiàn)的有桿條篩、鋸齒篩、編織篩3種篩型，以及由這3種篩所構(gòu)成的組合式振動(dòng)分離篩，如圖5所示。桿條篩由若干圓鋼組成，是最為常見(jiàn)的篩型之一，輸送性能較好，對(duì)作物損傷小，一般用來(lái)收獲馬鈴薯、花生等需要考慮機(jī)械損傷的作業(yè)對(duì)象。鋸齒篩由鋸齒條均勻排組成，齒條之間留有一定間隙用于分離土壤，鋸齒對(duì)收獲對(duì)象有向后的作用力，同時(shí)對(duì)土壤有破碎的效果，因此輸送性能好，碎土效果佳，但鋸齒也會(huì)造成收獲對(duì)象表面的損傷，因此一般不用來(lái)收獲馬鈴薯等表皮易損傷的作物，常用來(lái)收獲農(nóng)用塑料薄膜。配置鋸齒篩的殘膜回收機(jī)殘膜回收率達(dá)90%以上，但容易纏膜，需要通過(guò)控制工作參數(shù)(前進(jìn)速度、振動(dòng)頻率等)來(lái)獲得較好的收膜效果。編織篩是用鋼絲編織而成的方孔篩，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量較小，輸送性能一般，易纏膜、纏草。因此，可以將不同篩型組合制作成組合式振動(dòng)分離篩，如桿條-鋸齒組合篩、編織-鋸齒組合篩等，組合篩結(jié)合了不同篩型的特點(diǎn)，可以獲得不同的分離輸送效果。在實(shí)際的收獲作業(yè)中，可以根據(jù)具體的作業(yè)對(duì)象和工作環(huán)境選擇更換合適篩型，以獲得最佳作業(yè)效果。

圖5 振動(dòng)分離篩

農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制的1MCDS-100A型鏟篩式殘膜回收機(jī)(見(jiàn)圖6)是典型的鏟篩組合挖掘收獲機(jī)，主要用來(lái)回收農(nóng)業(yè)塑料薄膜，作業(yè)幅寬為1m，機(jī)身全長(zhǎng)約2.43m，高約1m。該機(jī)在傳統(tǒng)鏟篩式挖掘收獲機(jī)的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，解決了機(jī)具振動(dòng)大的問(wèn)題。驅(qū)振軸左右兩側(cè)各配置了一個(gè)平衡塊，用來(lái)平衡回轉(zhuǎn)部件產(chǎn)生的離心力與力矩。振動(dòng)分離篩采用了雙篩結(jié)構(gòu)，兩個(gè)篩子質(zhì)量相近，運(yùn)動(dòng)方向相反，用來(lái)平衡篩子抖動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力。兩個(gè)方面的改進(jìn)均有效降低了整機(jī)的振動(dòng)，提高了機(jī)具作業(yè)的穩(wěn)定性[35]。另一方面，雙篩的使用相當(dāng)于延長(zhǎng)了篩面長(zhǎng)度，增大了篩分行程，使土壤分離更加充分。振動(dòng)分離篩使用的是鋸齒篩，能夠有效碎土，輸膜性能較好。篩床與機(jī)架固定，篩面可更換，換成桿條篩后可用來(lái)收獲馬鈴薯、花生及山藥等，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。此外，該機(jī)通過(guò)安裝電動(dòng)推桿實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)卸膜，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率。

1.懸掛裝置 2.擊振機(jī)構(gòu) 3.驅(qū)振軸 4.平衡塊 5.機(jī)架 6.集膜框

3 我國(guó)農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)發(fā)展展望

近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度直線攀升，2014年農(nóng)機(jī)化水平已經(jīng)突破60%，標(biāo)志著我國(guó)全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的目標(biāo)已經(jīng)完成了一大半。但是，同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)農(nóng)用挖掘收獲機(jī)的整體水平還有較大的提升空間[36]。挖掘收獲機(jī)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的一部分，具有良好的發(fā)展前景。要實(shí)現(xiàn)我國(guó)挖掘收獲機(jī)健康、穩(wěn)定發(fā)展，未來(lái)需要從以下幾個(gè)方面努力。

3.1 促進(jìn)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的相互融合

農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝息息相關(guān)，均是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，它們之間健康的關(guān)系應(yīng)該是相輔相成、相互促進(jìn);然而,現(xiàn)實(shí)中我國(guó)農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝在許多方面是相互割裂的，未能有效地融合，阻礙了我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的推進(jìn)，限制了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高。因此，促進(jìn)兩者的有效融合是解決我國(guó)農(nóng)機(jī)發(fā)展遲滯不前的當(dāng)務(wù)之急[10,37]。要解決農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的相互割裂的矛盾，需要從科研人員入手，從事農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相關(guān)研究的人員需要熟悉農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中每一個(gè)重要環(huán)節(jié)，掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程有全面的認(rèn)識(shí)，并把這種宏觀的認(rèn)識(shí)應(yīng)用到相關(guān)的研究工作中去。同時(shí)，需要加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域研究人員之間的交流和溝通，及時(shí)了解對(duì)方行業(yè)的最新動(dòng)態(tài)。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)部門(mén)共同制定合適的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物規(guī)范化種植和農(nóng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。此外，相關(guān)部門(mén)與機(jī)構(gòu)需要加大宣傳力度，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)戶的培訓(xùn)。需要注意的是，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的融合過(guò)程中需要因地制宜，兩個(gè)方面需要互相協(xié)調(diào)。

3.2 提高設(shè)計(jì)制造水平

設(shè)計(jì)制造水平是制約我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的關(guān)鍵因素，三次工業(yè)革命奠定了發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。我國(guó)工業(yè)水平在改革開(kāi)放后才逐漸開(kāi)始提高，目前我國(guó)整體的工業(yè)水平已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，但仍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，我國(guó)挖掘收獲機(jī)的發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家相比也相對(duì)滯后，大型聯(lián)合收獲機(jī)基本靠國(guó)外引進(jìn)，部分農(nóng)機(jī)具是在引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上仿制的，由于國(guó)內(nèi)外作業(yè)環(huán)境不同，機(jī)具不能很好地適應(yīng)國(guó)內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。相關(guān)科研單位應(yīng)該在對(duì)國(guó)外先進(jìn)機(jī)具消化吸收的基礎(chǔ)上積極進(jìn)行自主創(chuàng)新，努力提高自身設(shè)計(jì)能力，研制出符合我國(guó)基本國(guó)情的高水平挖掘收獲機(jī)。各大企業(yè)、高校、科研院所應(yīng)當(dāng)相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化，提高我國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)的整體科研實(shí)力。在挖掘收獲機(jī)的生產(chǎn)制造方面，應(yīng)該引進(jìn)高新技術(shù)，使用新材料，提高加工工藝水平，達(dá)到質(zhì)量與產(chǎn)量并舉[10,38-39]。

3.3 加大市場(chǎng)管理力度

目前，國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)較多，由于監(jiān)管機(jī)制的不完善，市場(chǎng)上挖掘收獲機(jī)粗制濫造的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，一些廠家只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的復(fù)制和模仿，打擊了正規(guī)企業(yè)自主創(chuàng)新的積極性。相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)該提高企業(yè)的準(zhǔn)入條件，加大農(nóng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的抽查力度，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)機(jī)企業(yè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。此外，為了提高挖掘收獲機(jī)的質(zhì)量，維護(hù)農(nóng)民的切實(shí)利益，農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該建立有效的反饋機(jī)制和完善的售后服務(wù)體系，及時(shí)解決用戶在機(jī)具使用中遇到的問(wèn)題[10,40-41]。

3.4 把握國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)

在全球一體化的今天，我國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)面臨挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的局面，只有及時(shí)把握農(nóng)業(yè)機(jī)械的全球發(fā)展動(dòng)態(tài)，才能夠抓住機(jī)遇大力發(fā)展我國(guó)的挖掘收獲機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)物料挖掘收獲機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①?gòu)V泛應(yīng)用高新技術(shù)，大型化、智能化、光機(jī)電液一體化趨勢(shì)明顯；②高度重視農(nóng)機(jī)具的產(chǎn)品質(zhì)量與通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化；③向安全、舒適、易操作方向發(fā)展，更加人性化；④向多功能化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用[42-45]。

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Research Status and Prospect of Digging Harvester for Agricultural Materials

Zhang Yaping， Hu Zhichao， You Zhaoyan， Qiao Baiyu， Zhou Dehuan，Wu Teng

(Nanjing Institute of Agricultural Mechanization Ministry of Agriculture, Nanjing 210014, China)

The digging harvester of agricultural materials is an important part of agricultural machinery, which is widely used in the harvest of various types of agricultural materials. Based on much relevant literature review, this paper summarized the research status of domestic and foreign digging harvester, mainly introduced the structure and working principle of shovel-grid type, shovel-chain type，and shovel-screen type digging harvester ，analyzed the existing problems and put forward suggestions, which can provide reference for the optimization and improvement of the digging harvester for agricultural materials.

agricultural materials ；digging harvester； research status；prospects

2016-08-25

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科技專項(xiàng)(201503105_08)；中國(guó)農(nóng)科院創(chuàng)新工程項(xiàng)目(2016)；國(guó)家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-16-機(jī)械化裝備)

張亞萍(1991-),男，安徽安慶人，碩士研究生，(E-mail)1194599380@qq.com。

胡志超(1963-)，男，陜西藍(lán)田人，研究員，博士生導(dǎo)師，(E-mail)zchu369@163.com。

S233.4

A

1003-188X(2017)10-0263-06