摘要:针对我国耕整地机械种类繁多、技术水平及质量参差不齐的现象,通过对世界主流耕整地机械的现状及发展趋势的分析,本文从几个主要方面介绍未来耕整地机械新产品的开发方向。
农机新产品是一个外延很宽的概念,用事物相对论的观点可以定义为,在现有农机产品基础上,经过人为创新,在技术上有所进步,结构上有所完善,功能上有所增加,性能上有所提高的产品可称为农机新产品。耕整地机械是农业机械的一个重要组成部分,通过对现状及发展趋势的分析,对耕整地机械新产品的开发方向归纳为以下几个方面。
1新产品开发方向
1.1完善结构
据调查,传统机具如桦式犁、圆盘耙、镇压器等,在农业生产中仍占有重要地位,而在相当长时间内是不可代替的。但根据技术进步和新的农艺技术发展要求,在结构上应不断创新。如桦式犁变牵引式为悬挂式,变单向耕翻为双向耕翻;加大机架高度提高通过性能,增设安全装置提高可靠性;完善调节机构,使其方便快捷等;圆盘耙向宽幅折叠、液压起落方向发展,采用“超级”密封轴承提高使用寿命、采用液压元件提高操作方便性等。传统机具具有很大的开发潜力,并具有稳定的市场,是农机新产品开发的永恒课题。
1.2开发多种工作部件
耕作机械既要适应多种土壤条件,又要满足不同耕作制度和农艺发展的要求。因此,必须不断开发新的工作部件。在国外各大公司,十分重视工作部件的研究和开发。如在桦式犁上采用多种类型曲面的犁体,有翻转型、碎土型、通用型、深耕型、栅条型等。法国博尔内公司的桦式犁可装13~25种犁体,可适应不同土壤耕作要求;在圆盘耙上采用多种曲率半径、不同直径和刃口形状的圆盘耙片,如澳大利亚圆盘耙片,有18种直径(305~965 mm) ,7种厚度(3~12 mm)、 24种曲面凹度(19~159 mm)、 16种曲率半径(444~1003 mm);在驱动型耕整地机具上的工作部件更是种类繁多,通过更换部件和调整刀辊工作转速或转动方向,可满足不同工作条件下的农艺要求,实现一机多用。因此,开发多种形式的工作部件具有广阔的市场空间。
1.3驱动型机具代替部分牵引式机具
由于驱动型机具能充分利用拖拉机功率控制对土壤的作用强度,可满足多种耕作要求,而且具有生产效率高、作业质量好的特点。因此,国外各大公司都十分重视驱动型耕整地机具产品的开发与生产,并已形成多品种、多系列产品。如旋转犁、动力锹、旋耕机、驱动耙、灭茬机等多种耕整地机具。我国从20世纪60年代开始生产应用旋耕机和灭茬机。与发达国家相比,存在的主要差距是:机具品种少,工作部件单一,工作可靠性差。因此,具有广阔的开发空间和潜在市场。其开发方向:一是发展新品种,开发新机型;二是加大工作部件的研制开发力度;三是开发传动系统保护装置,提高工作可靠性和安全性。
1.4少耕、深松机具代替部分翻耕机具
以少耕、深松代替传统犁耕的土壤保护性耕作技术,目前已在世界许多国家得到广泛应用,耕作面积不断扩大。黑龙江省从20世纪70年代就开始推广应用深松耕法,并已取得显著的增产效益和保水、保土、保肥的生态效益。可以预言,土壤保护性耕作技术今后将在我国大面积推广应用,急需研制开发各种新型深松机。其开发的方向:一是在深松机具总体结构上创新,提高田间通过性能和可靠性;二是研制开发与大功率拖拉机配套的耕整联合作业机,解决深松碎土性能差,松后易散墒的问题;三是加强深松部件的技术攻关,重点解决降低工作阻力、提高工作部件寿命的技术难题;四是开发适合不同土壤条件、气候条件和不同农艺要求的深松机,如适应不同耕作要求的杆齿式深松机、凿铲双翼式深松机、全方位深松机、浅翻深松犁和行间中耕深松机,以及不同耕作深度的表土浅松机(深松深度15~20 cm)、深松机(20~40 cm )、心土耕作机(大于40 cm)。
1.5开发联合作业机具
大功率拖拉机的广泛应用,为联合作业机的发展创造了条件。由于联合作业具有缩短作业时间、利于抢农时、节省能耗、减少机组进地次数、减轻土壤压实等优点,已在世界各国推广应用。目前,联合作业机具种类繁多,按作业功能分:有翻耕深松联合作业机、翻耕碎土联合作业机、深松碎土镇压联合作业机及耕整施肥播种联合作业机等;按工作部件运动形式分:有从动部件组合、驱动工作部件组合、驱动部件与从动部件组合的联合作业机;按组合结构分:有整体式联合作业机和组配式联合作业机。用“组配”方式将各自独立的机具组装成联合作业机,根据需要“可分可合”,是近年来联合作业机具发展的新特点。据预测,随着我国大功率拖拉机保有量的逐年增加,对联合作业机具的需求也将加大。新产品开发的方向:一是研究技术先进的联合作业工艺,并对其工艺合理性、经济性和可行性进行技术经济分析;二是研究联合作业机的整机结构和各组部件之间配置参数,重点解决机组超重和田间通过性能差的问题;三是加强联合作业机工作部件的研制开发,重点解决减轻工作阻力、提高作业质量的技术难题,如振动深松部件、灭茬旋耕通用刀片等。
1.6开发水田精细整地技术配套机具
精细整地技术对耕整地作业质量提出了更高的要求,应达到“耕深一致、地表平整、寸土不露泥、埋茬严密、起浆性能好”。该项技术目前在国内主要有2种配套机具:一是激光平地机,已被国家列为重点示范推广项目。据试验示范测定,可节水30%、增产20%以上;二是耙浆平地机,用该机原茬泡田整地作业,可节水20%,降低耕作费50%,增产5%以上。今后开发的重点是引进消化吸收国外先进技术,实现激光平地机国产化。