芝麻机械化联合收获机,研发割台输送装置,降低收获损失

宋禹航宇说 2025-03-22 13:41:38

**芝麻机械化联合收获机割台输送装置的研发:降低收获损失**

在我国广袤的农业大地上,芝麻作为一种重要的油料作物和经济作物,有着悠久的种植历史。芝麻的收获一直是个难题,传统的收获方式不僅效率低下,而且收获损失严重。随着农业现代化进程的加快,芝麻机械化联合收获机的出现为解决这一问题带来了希望,但其中的割台输送装置却存在着诸多亟待改进之处。

一、提出问题

芝麻的收获季节,对于种植户来说,本应是充满希望的时刻。但传统的收获方式,往往让种植户们头疼不已。就拿人工收获来说,那是一个极其耗费人力和时间的工程。据不完全统计,在一些小规模种植地区,一个熟练的劳动力一天最多只能收获芝麻半亩地左右。而且,由于芝麻植株相对矮小,籽粒细小,在人工收获过程中,很容易出现漏采或者误采的情况。漏采意味着产量的减少,误采则可能会混入杂质,影响芝麻的品质。

而早期的芝麻联合收获机虽然在一定程度上提高了收获效率,但割台输送装置的不合理设计,导致了大量的芝麻损失。有些联合收获机的割台在切割芝麻植株时,由于切割角度和速度的不合理,使得部分芝麻穗不能完整地被切割下来,而是断裂在田间。有数据显示,在某些地区使用早期联合收获机收获芝麻时,因割台切割问题导致的芝麻损失率可达5% - 8%左右。这还不包括在输送过程中的损失。

在输送环节,传统割台输送装置的输送带或者链条往往不能很好地适应芝麻的特性。芝麻籽粒小且轻,在输送过程中容易从输送带的缝隙间掉落,或者被链条甩落。我曾经到过一个芝麻种植大村,看到他们使用一台老式的联合收获机收获芝麻。那台机器的割台输送装置看起来已经使用了多年,锈迹斑斑。在收获过程中,我看到有不少芝麻籽粒从输送带边缘散落出来,就像洒落在地上的珍珠,让人十分惋惜。据种植户反映,这台机器收获芝麻时,总的收获损失率高达10% - 15%,其中割台输送装置的损失占了很大一部分。

二、分析问题

为什么芝麻机械化联合收获机的割台输送装置会导致这么大的损失呢?

从割台的切割部分来看。割台的切割刀具如果不够锋利,就像一把钝刀切菜一样,很难干净利落地切断芝麻植株。而且,切割速度如果不均匀,就会使芝麻穗受到不均衡的力。比如,当切割速度过快时,可能会使芝麻穗在还未完全被切断的情况下就被拉扯,从而导致籽粒脱落;当切割速度过慢时,又会降低收获效率,并且同样可能造成切割不完全的情况。

再看输送部分。传统的输送带材质可能比较粗糙,对于芝麻这种细小的作物来说,就像走在崎岖不平的道路上。芝麻籽粒在上面滚动时,很容易掉入输送带与机身之间的缝隙。而且,输送带的张紧度如果不合适,也会影响输送效果。张紧度过松,输送带会出现打滑现象,芝麻就可能在打滑的过程中被甩落;张紧度过紧,又会加速输送带的磨损,并且可能对芝麻造成挤压,使籽粒破碎或者脱落。

另外,割台与输送装置之间的衔接也是一个关键问题。如果两者之间的过渡不流畅,就像接力比赛中的交接棒出现失误一样。芝麻从割台进入输送装置时,可能会发生碰撞、堆积等情况。有些联合收获机的割台出口与输送带的入口距离过大或者角度不合理,芝麻在进入输送带时就会有一定的落差,在这个落差的作用下,部分芝麻就会掉到地上。

从设计的角度来看,以往的设计可能更多地考虑了通用性,而没有针对芝麻这种特殊作物的特性进行优化。芝麻与小麦、水稻等作物不同,它的植株形态、籽粒大小和重量等因素都决定了需要专门设计的割台输送装置。

三、解决问题

为了降低芝麻机械化联合收获机的收获损失,研发一种新型的割台输送装置迫在眉睫。

在割台的切割方面,我们可以采用新型的切割刀具。借鉴一些精密仪器制造的刀片制造技术,采用高硬度、高韧性的合金材料制作切割刀具。这种刀具就像外科医生的手术刀一样,能够精准地切割芝麻植株。要配备先进的切割速度控制系统。这个系统可以根据芝麻植株的生长密度、高度等因素自动调整切割速度。就像汽车的自动驾驶系统一样智能,确保芝麻穗能够被完整、均匀地切割下来。据模拟实验数据显示,采用这种新型切割刀具和速度控制系统的割台,因切割问题导致的芝麻损失率可以降低到1%以下。

对于输送部分,我们要选择合适的输送带材质。可以考虑采用柔软且表面有防滑纹理的高分子材料。这种材料就像为芝麻专门铺设的“安全通道”,既不会对芝麻造成伤害,又能有效地防止芝麻掉落。安装智能的张紧度调节装置。这个装置能够实时监测输送带的张紧度,并根据实际情况自动调整。当输送带上芝麻的重量增加时,张紧度会自动适当增大,以保证输送的稳定性;当芝麻重量减少时,张紧度又会恢复到合适的水平。这样就可以大大减少因输送带问题导致的芝麻损失。

在割台与输送装置的衔接上,要进行精心的设计优化。将割台出口与输送带入口的距离缩短到最小合理范围,并且设计成一个平滑的过渡角度。可以参考一些流体力学中的导流槽设计原理,让芝麻能够像水流一样顺畅地从割台流入输送带。某农业科研机构设计的新型衔接结构,经过田间试验,发现这种结构下芝麻从割台到输送装置的转移损失率几乎可以忽略不计。

我们还可以在割台输送装置上安装一些辅助装置。比如,在割台周围设置小型的收集装置,用于收集那些在切割过程中意外掉落的芝麻籽粒。这就像是给割台配备了一个“小跟班”,随时把掉落的芝麻捡起来。在输送带上,可以安装一些防护栏或者挡板,防止芝麻在输送过程中被甩出。这些防护栏的设计可以借鉴一些体育场馆的观众防护栏,既不影响芝麻的正常输送,又能起到很好的保护作用。

从整体的研发思路上来看,我们要以芝麻的特性为核心,综合运用机械工程、材料科学、自动化控制等多学科的知识。不能仅仅停留在对传统装置的简单改进上,而是要进行全面的创新。就像建造一座现代化的大厦,每一块砖、每一根梁都要精心设计和打造。

在研发过程中,还需要大量的田间试验。因为实验室的数据毕竟不能完全等同于田间实际情况。只有在田间,才能真正检验新型割台输送装置的性能。在不同的土壤类型、芝麻品种和种植密度的田地里进行试验,收集各种数据。通过对这些数据的分析,不断优化装置的设计。据某农业企业的研发经验,在经过多轮田间试验后,他们对新型割台输送装置的各项参数进行了调整,最终使芝麻收获损失率降低到了3%以下,这是一个非常可观的成绩。

芝麻机械化联合收获机割台输送装置的研发对于提高芝麻收获效率、降低收获损失有着至关重要的意义。通过不断地创新和改进,我们有望让芝麻的机械化收获更加高效、精准,让种植户们的辛勤劳动得到更丰厚的回报,也让芝麻这一传统作物在现代农业的舞台上焕发出新的生机与活力。

随着科技的不断发展,我们相信,在未来,芝麻机械化联合收获机的割台输送装置将会更加完善。它将不僅仅是一个简单的农业机械部件,而是一个集智能化、高效化、环保化为一体的先进设备。这需要我们广大农业科研人员、机械工程师以及种植户们共同努力,不断探索和实践,为我国芝麻产业的发展贡献力量。

从农业发展的宏观角度来看,芝麻收获损失的降低,对于保障国家油料安全、促进农民增收和推动农业可持续发展都有着不可忽视的作用。每一个百分点的损失降低,都意味着更多的芝麻能够进入市场,为农民带来更多的收入,也为国家的油料储备做出更大的贡献。研发芝麻机械化联合收获机割台输送装置,是一项具有深远意义的伟大工程。

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