振动带式根茎类药材收获机的研制

马春辉　王峰　曹海波　冯秀清　李云龙

摘  要：药材，对于人类的生命而言，具有举足轻重的价值。随着经济一体化和经济全球化的发展，中药也得到了举世公认的荣誉和颇受瞩目的地位。我国也随之成为中药药材出口大国，尤其是根茎类药材的出口，更是重中之重。但药材的收获，尤其是根茎类药材的收获更是困扰药材产业发展的一大难题。因根茎类药材的收获若仅依靠人工，则效率低，且药材品质的损伤率也高。因此，对药材收获机的研制与改进既是市场不断发展的客观需求，同时也是药材产业发展的必然选择。该文从以下几个方面对振动带式根茎类药材收获机的研制进行简要的探讨。

关键词：振动带式  根茎类  药材  收获机  研究

中图分类号：S225.7    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）08（a）-0077-02

随着我国经济的发展和国力的提升，中药也随之受到全世界的广泛认可。根茎类药材是中药，尤其是中成药和中医用药的重要原料，具有西药无法比拟的优势。如根茎类中药材的来源出于天然，不必人工合成，因此其作用也远比经过人工提纯的西药药性更为稳定，且毒副作用更小，也因此日益受到中外各国人们的重视，成为世界人民所青睐的用药选材之一。基于此，中药药材的需求量大，中药种植面积越大，随之也面临着收割的难题。因中药药材的收割具有严格的时间限制，即药材需要在长成的季节及时地进行收割，才能保住药材的药性和品质。否则，耽搁药材的收割时期，将会对药材的品质产生极大的破坏。而根茎类药材的收割更是多种类型的药材中较为困难的类型。因要用其根茎作为药材材料，因此，在收割过程中就要十分注意挖掘的动作，若一味追求提高药材的收获效率，粗暴地对待其挖掘收获的过程，则可能极大地破坏药材品质。但若过于细心，虽得保住药材品质，却又将大大降低药材的收获效率。目前，根茎类药材的挖掘收获仍然主要依靠人工挖收，效率较低，且对药材的坏损率仍然较高，极大地限制了药材产业的发展。该文拟从以下几个方面简单探讨振动带式根茎类药材收获机的研制及其使用原理。

首先，振动带式根茎类药材收获机的结构及其工作原理，如图1所示。图中1表示收获机的机架，是整个收获机的骨架结构，对于收获机的工作意义而言，不言而喻，具有支撑和协调的作用。2表示收获机的动力传动系统，为收获机开展工作提供动力。3和4分别表示收获机的悬挂架和入土铲，可以说是直接接触药材的部分，也是在整个收获工作过程中需要更多关注和改进的部分。因悬挂架和入土铲若不能很好地处理，即便挖掘的动力再好，最终也将破坏或损坏药材品质。5表示收获机的分离系统，也是为收获机在收获工作与挖掘工作的调节方面起到重要的作用。收获机通过这5个部分的整体协作，如同一个流水线一般，彼此联系，互相影响，不能分割。收获机的投入使用，能够省去许多人力，减省时间，从而大大地提高药物原材料的收获效率。

其次，振动带式根茎类药材收获机的研制要瞩目药材收获时所面临的主要问题，进行重点突破。一方面，药材的收获具有严格的时期限定，这就要求收获机能够在最短的时间内完成作业;另一方面，药材的收获最怕的也是药材品质的破坏，因此，在收获机的研制过程中，也要采取相应的措施，以保证药材品质不被破坏，或者说对药材收获时采取一定的保护措施。如，对悬挂架的设计，在细节部分注意防护功能的增强，对入土铲的设计，在其形状和入土后触碰到药材时进行动作分解，可以根据触碰点对挖掘动作进行改进和跟进，放大或缩小挖掘范围，保证药材本身不被入土铲破坏。在这方面需要大量的人工智能技术的支持，这就要求收获机的研制不能仅仅局限于机械形体和材料的研制，更要引入先进系统和先进的人工智能。虽然这将在成本方面大大提升，但是，随着科技的不断发展，也将有降低成本的方法可以进一步引入。为了保证工作的连续性，收获机的各组成部分之间的协调性也极为重要。因此，在收获机的研制过程中，也要十分注意收获机的工作的协调性和连续性。若收获机的工作过程不协调，则可能在收获药材时出现意外情况，导致药材品质的损伤。

最后，振动带式根茎类药材收获机的研制也要考虑在行业间，以及跨行业的交流，为技术的改进和引入奠定基础。同时，也要注重收获机的研制与实验，在实验中不断调整设计思路，注意总结经验。也可以在不同的收获机型之间进行比较衡量和重新定位，从而取长补短，研制出最适合实际作业情况的收获机。根据不同的地域情况及不同的根茎尺寸，也可以将收获机的入土铲等细节做成多种材质和多种规格，以满足不同的药农的需求。另外，也要注重实地调研，最了解根茎类药材特性的毋庸置疑的就是药农。劳动人民的经验和丰富的挖掘收获经验不可小觑。往往药农能够提出更好的设计。因药农在长期的收获药材的过程中，能够拥有最切实需要的机械需求，从机械的动力到机械的形状，等等，药农们能够基于现实情况提出更多合理的设计思路。

此外，振动带式根茎类药材收获机的研制具有广阔的市场前景。我国是中药药材的出口大国，药材的种植面积也相对较大，其收获需求则更大。对于药农而言，收获机的有效利用，将极大地提高经济效益;对于国家而言，收获机的有效利用，也将极大地增强药材的国际竞争力，且能够极大地提高國家的经济效益。对于全世界人民而言，收获机的有效利用，无疑是降低成本，获得更好的服务的不二途径。

总而言之，振动带式根茎类药材收获机的研制，具有广阔的市场前景、市场需求，以及较高的社会效益。因此，振动带式根茎类药材收获机的研制，要不断地追求改进与进步，这就要求收获机的研制不能闭门造车，草草了事，而是要进行科学的研制与综合各方面的经验与力量来共同完成。即，既要进行行业间的彼此交流合作与探索，也要进行跨行业的技术交流，乃至先进科技的引入。同时，也要注重生活调研，在实际生活中，具体作业的状况中，寻找收获机的研制与改进方向，以及改进的重点和目标。此外，收获机的研制也要注意收获机本身各个组成部分的材料的选择与使用。再科学先进的设计也需要恰当的材料来实现最优化的机器性能。振动带式根茎类药材的研制工作要不断地推进，从而为我国的经济发展做出贡献，同时也在造福于民的层面上做出应有的贡献。

参考文献

[1] 王建波，樊啟洲，田延庆，等.马铃薯挖掘机关键部件的研究现状与展望[J].农机化研究，2011（1）：98.

[2] 付威，陈海涛.萝卜收获机振动松土铲参数的优化[J].农业工程学报，2011（11）：145.