4UZ-1900型自走式马铃薯联合收获机的研制及推广应用

○甘肃省酒泉市农业机械化服务中心 冯正睿 朱 果

目前甘肃省马铃薯种植面积位居全国第三,总产量位居全国第二，种植面积保持在1000万亩以上，鲜薯产量达到1550万吨以上，甘肃定西有“中国马铃薯之乡”之称。在马铃薯生产中，难度最大的要属收获作业，用工量约占生产总用工量的40%以上，因此必须重点解决收获机械化问题。甘肃省酒泉市铸陇机械制造有限公司在甘肃省农机推广总站及酒泉市农机服务中心的支持下，研制成功4UZ-1900型自走式马铃薯收获机，大批量在定西、兰州、武威、临夏等市州生产销售及推广应用，受到了广大用户的欢迎。

一、4UZ-1900型自走式马铃薯联合收获机的研制

1.基本结构。4UZ-1900型自走式马铃薯联合收获机基本结构简图如图1。

图1 4UZ-1900型马铃薯联合收获机结构简图

2.工作原理。4UZ-1900型自走式马铃薯联合收获机集机具行走和挖掘收获作业为一整体，动力80kW。工作原理为：机具在行走过程中，仿形碎土辊压碎地表土块并限定挖掘深度，两侧切土圆盘刀切开土壤，挖掘铲将薯块及土垡等一起掘起。初步疏松后送入一级土薯分离输送装置，经一级带杆式土薯分离输送带的抖动、疏松、破碎，使小于带杆间隙的土壤和夹杂物被筛下，茎根、薯块和大于杆条间距的土块、地膜及夹杂物被输送到一级弹性梳杆摘辊式茎秆分离装置，部分茎秆、杂草、地膜被弹性梳杆阻挡并沿梳杆下滑，在一级土薯分离输送带和一级茎秆分离摘辊的作用下被抛在地上。结块土壤由一级土薯分离输送带落入二级土薯分离输送带后进一步破碎，经二级土薯分离输送装置的抖动筛分离被完全筛下，分离输送带上的薯块及尚未除去的茎秆、杂草、地膜等夹杂物，在二级弹性梳杆摘辊的作用下被抛在地上。薯块落入三级链杆刮板式输送装置后，通过此装置到四级带杆式水平输送带，尚未除去的杂草、地膜，在四级输送带尾端通过风机清除。薯块通过五级带杆式输送带进入分选装袋装置。在五级输送带上，薯块通过人工捡拾，残留的杂物、土块及腐烂薯进入分选设备中。由于沿纵向辊轴间距由小到大变化，故薯块随辊轴纵向运动的过程中，按薯块粒度自小到大分成三级依次落入各装袋装置，被装入各袋中。由于沿纵向辊轴间距由小到大变化，故薯块随辊轴纵向运动的过程中，按薯块粒度自小到大分成三级依次落入各装袋装置，被装入各袋中。

3.主要技术参数。

（1）外形尺寸（长×宽×高）（mm）：8900×2720×2900；

（2）动力（kW）：80；

（3）作业幅宽（mm）：马铃薯1200/洋葱1900；

（4）作业行数（行）：1行；

（5）作业速度（km/h）：2—3；

（6）作业效率（hm2/h）：0.5—0.67；

（7）挖掘深度（cm）：10—35；

（8）挖净率：≥95%；

（9）入土角（度）：17度；

（10）动力输出形式：自走式。

4.技术创新点。

1）液压系统。土薯分离装置（两级）、倾斜运输装置、横向运输装置、水平运输装置、风机、分级装袋装置使用多路阀控制液压马达，驱动设备工作，行走机构动力部分与装载机相同。仿形碎土辊、挖掘铲及一、二级土薯分离输送装置升降，通过操作液压手柄控制液压装置驱动油缸完成。

2）电气部分。在五级输送带、分级装袋装置，分别各安装了监控系统，使驾驶员能实时监控设备运行情况。在该两套设备上分别安装一套急停操作按钮，使操作人员可在紧急情况下停止设备，防止事故发生。为了防止装置在运行过程中遇到杂物，出现卡死现象，造成装置零部件损坏，在土薯分离装置（两级）、倾斜运输装置、横向运输装置、分级装袋装置分别设计安装了超越离合器。

3）采用后转向式4轮驱动装载机底盘。

4）可通过互换挖台，一次性完成挖掘、分离、清理收集作业，实现收获挖掘马铃薯及洋葱，一机两用。

5）设计了残留茎叶和地膜清理装置，有利于提高收获作业质量。

6）设计了可折叠式提升槽，可通过伸展折叠改变机具外形尺寸，便于行走运输，缩短运输转移辅助工作时间。

7）在收集箱中设计了防碰皮装置，实现了马铃薯在收集过程中与收集箱之间柔性接触，降低了损伤率。

二、经济技术效益评价

马铃薯人工收获耗费巨大，有些地区采用条铺式收获方式，仍需要大量的劳动力来人工捡拾，生产率低，劳动强度大，而4UZ-1900型自走式马铃薯联合收获机只需要4—5人辅助捡拾，劳动强度低，生产率高。以作业成本来评价整体效益，即单位作业量的成本，按下式计算（元/hm2）：

式中：C—作业成本；Cg—单位作业量的平均工资费；Cn—单位作业量的平均能源费；Cx—单位作业量的日常零星维修费； Cz—单位作业量的平均机器(组)折旧费；Ct—单位作业量所负担的机器(组)维修提成费；Cf—单位作业量的经营管理费。其中，人员工资要包括附加费； 日工资按八小时折算成小时工资，月工资按25.5天折算成日工资。

4UZ-1900型马铃薯联合收获机作业成本共1208元/hm2，其中单位作业量的平均工资费（Cg）308元/hm2（操作工5人，每人日工资180元；驾驶员1人，日工资250元；平均每天收获3.73 hm2），单位作业量的其它费用总和（Cn、Cx、Cz、Ct、C f）900 元 /hm2。

条铺式马铃薯收获机作业成本共3379元/hm2，其中单位作业量的平均工资费（Cg）2479元/hm2（操作工50人，每人日工资180元；驾驶员1人，日工资250元；平均每天收获3.73 hm2），单位作业量的其它费用总和（Cn、Cx、Cz、Ct、C f）900 元 /hm2。

4UZ-1900型自走式马铃薯联合收获机比同等功率、相同幅宽的条铺牵引式收获机每公顷可节省生产成本2171元。

三、推广应用情况

4UZ-1900型自走式马铃薯联合收获机在甘肃省定西、兰州、临夏等市州的生产实践表明，该机满足了当地马铃薯种植农艺要求，机具作业效果好，性能稳定，使用与调整简单，维修方便，适用性强。尤其需要指出的是，4UZ-1900型自走式马铃薯联合收获机采用的辊轴式分级装袋装置，很大程度上减小薯块表皮损伤，生产中土薯分离，茎杆分离效果很明显，尤其对于粘度比较小的土壤更加适用。截止目前，酒泉市铸陇机械制造有限公司在甘肃省上述地区销售推广400台，实现销售收入450万元。