多年以來,我國糧食生產(chǎn)中耗費時間最長、勞動強度最大的就是收獲環(huán)節(jié)
20世紀(jì)90年代以前,我國“三夏”來臨,全民參加“雙搶”,即搶收搶種,就這樣往往還需要一個月的時間,豐產(chǎn)不一定豐收,靠天吃飯,由于改革開放40年來聯(lián)合收獲機取得的巨大進步,制約我國糧食生產(chǎn)的主要瓶頸被我們自己突破,小麥、水稻、玉米三大糧食作物實現(xiàn)了收獲機械化
手工割麥
其中,聯(lián)合收割機是一種集收割、脫粒、分離、清選、集糧等功能為一體的復(fù)合式作業(yè)機械,具有機械性能強、收割效率高等特點,對于緩解勞動強度和農(nóng)業(yè)增收具有重要作用
較傳統(tǒng)收割機相比,大型高效聯(lián)合收割機可以有效降低作業(yè)成本,提高收割效率,并且降低了操作難度,能夠幫助農(nóng)戶提高收益
聯(lián)合收割機是非常大型的設(shè)備,其機身上面有一個糧箱和一個滑道,通過這個滑道可以把脫粒后的糧食從里面取出來,渦輪增壓柴油發(fā)動機推動聯(lián)合收割機并為收割機、脫粒筒、清理系統(tǒng)和螺旋鉆提供動力,將谷物從收割機通過脫粒筒移到谷物罐,然后再移到等待的卡車上
示意圖
當(dāng)聯(lián)合收割機沿著一排排谷物前進時,其前端部件——卷軸(一個與地面平行的大的六角形金屬片)旋轉(zhuǎn),將谷稈掃入機器,而在收獲不同的作物需要不同的卷軸設(shè)計
例如,小麥卷軸將秸稈分流到切割桿中,切條將其切到成熟谷物的頭部下方,而玉米卷軸將玉米穗從秸稈上剝離,使其壓平在地面上,如今,農(nóng)民可以從許多不同類型和尺寸的收割臺型號中選擇
小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾墓阮愖魑镏?,?dāng)聯(lián)合收割機遇上小麥,收獲是如何完成的呢?
當(dāng)小麥進入聯(lián)合收割機的機身后,秸稈就會被推到切割桿上,切割桿看起來有點像梳子,隨著梳子的 "齒 "抓住麥稈,一個類似刀的工具在接近地面的地方對它們進行切割
然后通過螺旋鉆將秸稈輸送到升降機上,螺旋鉆是大型金屬圓柱體,具有螺旋狀的凸起,可以捕捉谷物,以便運輸
莖桿鉆與地面平行,將割下的谷粒掃到提升機上——一對裝有傳送帶的滾筒,接著將谷粒送上聯(lián)合收割機的心臟——脫粒滾筒,這個滾筒是一個帶有突起的大滾筒,滾筒在一個有縫隙的半月形槽(凹槽)上高速旋轉(zhuǎn),將谷粒從莖稈的頭部分離出來
一旦從麥粒中分離出來,谷稈就會被脫粒滾筒的桿狀物掃起,并將其放置在一系列秸稈行走器中的第一個上,這些都是大型的、略微重疊的方形平臺,逐漸向聯(lián)合收割機的后部下降
第一臺行走器微微振動,使秸稈落到第二臺行走器上,第二臺行走器搖晃,直到秸稈落到第三臺也就是最低的平臺上,這時,秸稈通過滑道落到地面上,或者在打捆機中被打包成包
與秸稈不同的是,麥粒很小,可以從凹處的縫隙落下,被夾在下面的谷盤里,谷盤振動,將麥粒、麥糠和一些完好無損地通過脫粒筒的麥穗抖落到一組振動篩中
震動使麥粒從篩子中落下,而未脫粒的麥穗則被夾住,篩子旁的風(fēng)扇將空氣吹過篩子,使糠(很輕)從聯(lián)合收割機的后部吹出
然后,未脫粒的麥粒通過另一個螺旋鉆進入尾部的提升機,將其運回脫粒筒,同時,麥粒落入谷物螺旋鉆,并被輸送到谷物提升機中存入谷物罐,當(dāng)谷物箱罐滿時,會將谷物通過升降機從倉中運出,再經(jīng)過側(cè)管(有時被稱作卸糧器)輸送到旁邊的拖車?yán)?/p>
聯(lián)合收割機是在19世紀(jì)發(fā)展起來的,當(dāng)時許多農(nóng)業(yè)過程都實現(xiàn)了自動化
早在1826年開始,個人發(fā)明家和商人就制造出了數(shù)百種裝置來幫助農(nóng)民收割谷物,然而,這些早期的機器只完成了兩個重要功能中的一個:它們要么是收割機,用于切割谷物的莖稈,要么是脫粒機,用于分離谷物和谷糠
第一臺收割機是由蘇格蘭牧師帕特里克-貝爾(Patrick Bell)在1826年設(shè)計的
關(guān)于貝爾收割機的插圖,來自Wikipedia
在19世紀(jì)中期開發(fā)的許多其他機器中,最成功的機器是由美國人羅伯特·麥考密克(Robert McCormick)發(fā)明的,并由他更著名的兒子賽勒斯(Cyrus)完善
羅伯特·麥考密克(Robert McCormick)從1809年到1831年設(shè)計了各種收割機,賽勒斯·麥考密克(Cyrus McCormick)繼承了父親的工作,在1839年賣出了第一架商業(yè)化成功的麥考密克收割機(McCormick Reaper)
麥考密克收割機使用的場景
用來分離和清理谷物粒的脫粒機最早是在17世紀(jì)末組裝的,到19世紀(jì)30年代在英格蘭和蘇格蘭廣泛使用,在接下來的20年里,幾個美國人發(fā)明了脫粒機
最成功的是希拉姆·皮茨(Hiram Pitts)和約翰·皮茨(John Pitts)兄弟,他們在1852年賣出了第一臺“芝加哥皮茨(Chicago Pitts)”脫粒機
動物驅(qū)動的脫粒機,圖片來自Wikipedia
Jerome Increase Case還生產(chǎn)了一款經(jīng)久不衰的脫粒機,成立于1844年,以他的名字命名的公司今天繼續(xù)蓬勃發(fā)展
1828年,第一臺既能做收割機又能做脫粒機的農(nóng)機獲得了專利,不過第一款機型直到1838年才售出
這種機器既龐大又笨重,需要20匹馬來拉動,由于這個原因,聯(lián)合收割機直到二十世紀(jì)初才被大量使用,這是因為當(dāng)時改進后的聯(lián)合收割機使用起來更方便
今天,現(xiàn)代聯(lián)合收割機是流水線上生產(chǎn)較為復(fù)雜的機器,這種復(fù)雜性反映在價格上就是一臺聯(lián)合收割機的價格可高達35萬
20世紀(jì)之前我國一直是農(nóng)業(yè)國,工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,開始奮起直追已經(jīng)到了上世紀(jì)80年代末期
最早時相關(guān)科研部門主要以借鑒仿制國外的機型為主,由于我國大多數(shù)地勢比較復(fù)雜,所以市場主要青睞小型收割機,而創(chuàng)新的主要方向則是履帶式和自走型,以及背負式小麥?zhǔn)崭顧C
東風(fēng)收割機
近幾年我國的農(nóng)機,已經(jīng)進入自給自足的狀態(tài),所以進口的幅度放緩,目前我國開始漸漸地加大對大型中型的研發(fā)力度,越來越多的機設(shè)備可以替代進口產(chǎn)品
近年來,隨著土地流轉(zhuǎn)加速,“土地托管”模式的興起,我國平原地區(qū)土地打破小塊分割的局限,逐步適宜專業(yè)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn),加上受農(nóng)機專業(yè)戶、農(nóng)業(yè)專業(yè)戶等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體對農(nóng)機效率提升的需求影響,在我國平原地區(qū)等地理條件適宜發(fā)展大型化農(nóng)機的地區(qū),大力推進農(nóng)業(yè)機械向大型化發(fā)展已成為趨勢
農(nóng)機在中國前景美好