对4WZ-100A4麻山药收获机的研究

2016-10-19衡水市农机技术推广站郭涛张亮

河北农机 2016年8期

衡水市农机技术推广站　郭涛　张亮

对4WZ-100A4麻山药收获机的研究

衡水市农机技术推广站郭涛张亮

为了解决机械化收获麻山药的难题，衡水市农机技术推广站组织技术人员前往河北饶鑫金属制品有限公司提供技术支持，和企业技术人员一起攻关，经过数百次的实验，成功研制出了震动深松白山药挖掘机，并取得了多项发明成果。其研发成果结束了人类自种植麻山药以来，靠人工刨挖的历史，实现了机械化收获，为麻山药产业健康持续发展奠定了基础。

1　整机结构与工作原理

该机后端采用螺旋钻杆挖掘装置将土壤升至地面并堆放于两边，前端安装横向螺旋输送装置，在收获第二行时将土壤回填至上次作业沟内。该机械结构简单，实用性强，每天挖掘麻山药3亩以上，既提高了工作效率，又降低了劳动强度，且能保证麻山药的收获质量，解决了麻山药种植户机械化种植收获问题，深受农民喜爱。

1.1整机结构

4WZ-100A4震动白山药挖掘机采用一体机设计，大致可分三部分：前置回填装置；中间是动力系统，100马力柴油动力履带式行进；后置螺旋装置。其结构图如图1所示。

图1　4WZ-100A4震动白山药挖掘机结构图

1.螺旋主轴（把两行山药中间宽17cm深1m的土提出地面）；2.挡板（与主轴配套）；3.左右螺旋45cm长小轴（提出两行山药外边的上端的土）；4.挡板（与两小轴配套）；5.松土刀也叫斜面松土刀（关键部件，它将两行山药外连土和山药同时推向中间）；6.三角松（把推向中间的土和山药再次分开，也就是第二次松土）；7.横蛟龙（把螺旋提出的土分堆两边）；8.六方轴（主要传动给螺旋左右小螺旋动力轴）；9.升降油系统；10.主轴齿轮箱；11.液压升降

1.2工作原理

河北饶鑫金属制品有限公司在衡水市农牧局农机技术推广站的技术支持下，经过上百次实验改进，成功研发出集种植、收获、土壤回填功能于一体的第四代深松振动白山药挖掘机，型号为4WZ-100A4。该机后端采用螺旋钻杆挖掘装置将土壤升至地面并堆放两边，前端安装横向螺旋输送装置，在收获第二行时将土壤回填至上次作业沟内。该机械结构简单，实用性强，每天挖掘麻山药3亩以上，既提高了工作效率，又降低了劳动强度，且能保证麻山药的收获质量。

1.3主要技术参数

（1）外型尺寸（m）：长3.5、宽2.2、高2.8。

（2）配套动力（hp）：100。

（3）工作幅宽（cm）：86。

（4）生产效率（亩/d）：2.5～3。

（5）挖掘深度（cm）：100。

（6）油耗（kg/h）：18。

（7）工作档位：爬行档6档。

（8）绞笼尺寸：直径150mm，最长130cm，最短80cm。

（9）机身自重（kg）：3287。

（10）工作转速（r/min）：600。

（11）回填轴（cm）：长205，直径3.5。

（12）松土刀（cm）：长90。

（13）主轴：直径46cm，转速60 r/min。

（14）分土绞笼：长1.5m，直径20cm，转速60 r/min。

2　关键部件设计

4WZ-100A4震动白山药挖掘机主要针对双垄麻山药的机械收获，设计了绞龙松土装置、松土刀、回填绞龙装置，履带式行进装置。

2.1绞龙松土装置

4WZ-100A4震动白山药挖掘机后置三绞龙松土装置（图2），目的是将山药周围的土层松动，有利于山药的提拔。

图2　绞龙松土装置简图

2.2松土刀

4WZ-100A4震动白山药挖掘机的松土刀（图3）是为了进行二次松土，创造山药机械收获的基础。

图3　松土刀简图

2.3回填绞龙装置

4WZ-100A4震动白山药挖掘机在收获作业时，完成一次收获，山药提出地面，如果进行下一次作业，必须把先前的沟填平才能继续作业，用专门的填沟设备，势必会加大成本投入，也会造成资源浪费，自带回填绞龙装置（图4），减少了作业流程，提高了作业效率，降低了作业成本。

图4　回填绞龙装置

2.4履带式行进装置

在经过多次试验后，对比四驱拖拉机制动，履带式行进装置（图5）抗打滑情况乐观，阻力小，对动力要求度降低。

图5　履带式行进装置简图

3　研究意义

实现麻山药收获机械化，具有让农民增收致富的现实意义和促进农村经济发展的长远意义。在附近地区，白沙土壤适宜种植麻山药，据初步统计，每亩产量4000kg左右，亩效益在3万元左右。麻山药药用价值高，效益好，但是发展缓慢。尤其是近几年，年轻劳力的输出也对麻山药种植业的发展造成影响，但是究其原因根本还是受收获难制约。

河北饶鑫金属制品公司在衡水市农机技术推广站的技术支持下，研制出麻山药收获机械，从根本上解决了收获难的问题，打破了制约麻山药产业发展的瓶颈，助推麻山药产业的发展走上规模化、集约化发展的道路。

同时，机械收获提升了农民的种植意愿。机械收获可以降低人工投入，可以输出更多的剩余劳力，有助于农民外出打工，增加收入。机械化水平的提高不仅加速了麻山药产业的发展，同时也加快了农民致富奔小康的步伐。

4　市场效益分析

研制一台新的农机具，目的是能更好地为农艺服务，为农业发展服务。经过大量实验研制成功的4WZ-100A4型振动深松白山药挖掘机正是从基层农民的实际需求出发，为了麻山药种植产业的发展，该收获机能把农民从繁重的劳动中解放出来。人工刨挖速度慢、劳动强度大、易损伤，每米（一沟两行）刨挖费3.5元左右，每亩人工收获费用2000多元，人工收获既耗费了大量的劳动力也增加了种植户的种植成本。

收获机的研制成功及推广应用可以促进麻山药种植业的发展，促进该行业的产业化进程，为集约化、规模化发展提供了技术支持，可以促使麻山药种植业跃上一个新的历史台阶，机械收获产生的市场效益深远。

该机具的研制成功，着眼于实际，服务于基层，解决实际困难，有很大的市场需求量。市场应用前景广阔的连锁反应，也促进了企业的发展，企业发展对当地经济，吸纳农民工就业都会产生良好的影响。