新疆红花丝机械化采收研究现状

2020-09-21杨会锋

新疆农机化 2020年5期

杨会锋

（塔城地区农牧机械技术推广站，新疆塔城834300）

0 引言

红花是一种油、药、饲料、天然色素、染料兼用的特色经济作物，适应性较强，耐旱、耐寒、易于管理。新疆具有得天独厚的种植条件，是我国红花的主要产地，每年种植面积在4 万hm2以上，产量在3 000～4 000 t。新疆的红花主要集中在素有“中国红花之乡”美誉的塔额盆地（塔城、裕民、额敏、托里）。仅裕民县年种植面积就达1.13 万hm2左右[1]。

目前，红花丝的收获主要依靠人工来完成，所使用收获机械非常少。据实地调研可知：机械采收红花效率远高于人工收获效率，提高工效3～5 倍，为农户节省至少2/3 的雇工采收费用；成本下降，有利于提高红花种植面积，增加农民收入，从而推动红花特色经济产业链规模化发展，因此，研究红花丝机械化采收现状，推广红花机械采收技术具有重要意义。

1 国外红花机械化采收现状

国外红花种子收获、脱籽、榨油等生产工艺环节均已实现机械化，但因红花丝采摘难度较大，不利于大型机械作业，导致对于红花丝采收装置的研究比较少，所以红花丝采收环节仍以手工采摘为主，发达国家所种植的红花主要用于食用（即红花籽油）、观赏以及作为饲料喂养家禽。国外研究红花采收的国家主要集中在发展中国家，如印度和伊朗等。

2003年，印度NIMBKAR 农业研究院AnilK.Rajvanshi 研制了单人气吸背负式红花收获机，如图1（a）。该机具采用蓄电池供给能量，利用通气口的吸盘进行红花丝的收获，该机的缺点是重量、尺寸和吸力偏大，不适宜大面积推广使用。AnilK.Rajvanshi 又研制了一种以汽油机为动力，适合多人同时采摘的气力红花收获机，如图1（b）。汽油机为吸盘提供负压，可供6 人手持吸盘对准花丝进行采摘，该机的缺点是噪声大、效率低。

2012年伊朗Siavash Azimi[2]研制了一种红花收获机，如图1（c）。该机的发动机、风扇、智能刀片可用于从气流中分离出红花花冠，该机的缺点是吸附力小、噪声大、操作不便、损失率过高。

2 国内红花机械化采收现状

2014年塔城地区农牧机械技术推广站依托自治区财政扶持农机化中小型农机具研制项目，与裕民县农机推广站站合作，先后研制出采摘干红花丝和鲜红花丝的试验样机（图2）。该机具采用锥形集花罩将红花球收拢，然后采用软轴螺旋毛刷刀头进行采摘，再通过强力吸风机及吸管将花丝收集在集花袋中，完成红花丝采摘收获。为提高红花丝洁净率，增设红花丝淸选分离装置、烘干包装设备，完成红花丝的清杂及烘干包装等后续机械作业。

2015年，石河子大学机械电气工程学院李景斌、坎杂[3]等设计发明了“一种便携式单人红花采收机”，如图3a，该机具采收可以克服人工才采收时对人体造成的伤害、采收效果差的缺陷；但是该机构的缺点是采收效率低。基于上述机型效率不佳的缺陷，坎杂[4]等人在此基础上设计了“一种多人红花采收机”（图3b）。该采收装置配有多个红花切割头，可由多人同时操作，提升了单台机械的采收效率，但缺点是增加了劳动力成本。

2016年，石河子大学谷家伟[5]设计了对辊式红花采收机，如图4，该机具主要由蜗壳风机、汽油机、带轮、输送管道、离合装置、采摘头、传动软轴组成。当红花花丝进入高速旋转的对转胶辊间时，花丝在胶辊的挤压力和摩擦力的作用下与果球分离，由于胶辊工作的连续性，被卷下的花丝不断的被胶辊甩出，被采下的花丝需风力将其收集，在对辊一侧设有负压风口，将采摘下的花丝输送至集花袋，完成采收。

2019年，新疆农业大学张国振[6]等人设计了旋转斜切式红花丝采摘机，如图5，该机器主要由储花箱、负压风机、花丝压缩机构、采摘装置、电源等组成。机具通过采摘装置将红花丝切断后，在负压风机作用下通过管道进入储花箱，红花丝压缩机构将采摘后收集花丝进行压缩，完成红花收获。

2020年石河子大学机械电气工程学院李景斌[6]等人设计了梳夹式红花丝采摘试验台（图6）。机具通过电机驱动采摘头工作，采摘头轴上安装动梳齿，两者同步旋转，动梳齿两端上安装凸轮和弹簧，端面凸轮用来改变动梳齿的运动行程，弹簧可以恢复动梳齿的运动行程。限位杆作用是将红花球贴附在定、动梳齿之间，红花花丝喂入动、定梳齿间隙后，采摘头轴带动定、动梳齿旋转，在轴的转动下完成对红花丝的拽拔采摘，最后通过吸气装置完成红花花丝的收集。