我国整秆与切段2种甘蔗收获方式发展历程与前景分析

进入21世纪以来,甘蔗机械化收获技术在我国得到重视和发展。尽管整秆式收割机技术水平和可靠性在逐步提高,几家生产该类收割机的厂家仍相继陷入停产危机。进口切段式收割机价格昂贵,在我国使用中作业效率低,国产切段式收割机在性能和可靠性方面与进口同类机型还存在较大差距。甘蔗收割机生产企业、科研单位、甚至政府决策部门都面临着我国甘蔗收获技术应如何发展的困惑。本文在综述国内外甘蔗收获技术发展历程的基础上,结合我国甘蔗生产立地条件和经营模式,分析了整秆式与切段式2种技术路线在我国的发展前景,并提出相关建议。     

我国甘蔗种植机技术现状及存在的关键技术问题

种植是甘蔗生产过程中劳动强度最大和最重要的环节之一。我国目前主要是采用机械开沟人工摆种的种植技术,近年来也有一些联合种植机在推广使用。本文分析了我国自行研制和引进的甘蔗种植机技术及其应用情况。结合我国甘蔗种植农艺要求,指出了种植机存在的一些关键技术问题,并提出了相应的解决方案。     

适合中小型机械化收获的宽行距甘蔗种植研究

甘蔗机械化收获要求合适的种植行距。本文以湛江地区普遍种植的粤糖94-128品种为例,研究在1．0、1．2和1．4m种植行距下新植蔗和第1～2年宿根蔗在大田的表现。结果表明,该品种在湛江遂溪地区适合1．2m和1．4m行距的种植模式。采用1．2m和1．4m行距的甘蔗产量高于采用1．0m行距的产量,1．2m行距下产量略高于1．4m行距下的产量。本文的研究结果对推动甘蔗宽行距在湛江地区种植具有积极作用。     

切段式甘蔗收割机折叠式输送臂的机构分析及田间试验

把收获得到的甘蔗段通过输送臂实时输送到田间运输车上是切段式甘蔗收获机的重要功能之一。为了使输送装置配合田间运输车的车高,输送装置就必须有一定的长度,这导致中小型切段式甘蔗收割机的输送臂占据整机空间的比例过大,不利于收割机的跨区运输,导致收割机的利用率低。为了解决输送臂占据空间比例较大的问题,笔者设计了一款新型的链板式可折叠输送臂。通过Matlab的仿真求出该款新型输送臂的工作空间的解集。在田间进行了输送角度的单因素试验,试验结果显示,输送角度对输送臂的填充系数、输送量、功率和能量利用率都具有显著的影响。该输送臂最佳的输送角度应为40°。     

微波辅助提取挤压后大豆皂苷工艺研究

研究了挤压膨化技术对大豆皂苷提取的影响,并确定最佳的微波提取条件.在考察液料比、微波时间等单因素对大豆皂苷得率影响的基础上,选取微波时间、料液比和浸置时间进行三因素三水平的响应曲面试验,以确定微波辅助提取大豆皂甙最佳条件.并以微波辅助提取未经挤压的大豆、挤压处理过的大豆用乙醇作为溶剂提取、未挤压未微波的大豆中皂苷得率作为对照.结果:微波辅助提取大豆皂苷的最佳条件为提取液H+浓度3 mol/,L,乙醇浓度为40%,微波火力为0.8,提取时间为3 min,得率为5.83%,显著高于对照试验.结论:挤压膨化技术处理有利于大豆皂甙的提取,微波技术提取大豆皂甙效果优于对照试验方法.     

我国甘蔗机收发展缓慢原因分析

介绍了"十三五"期间以及"十四五"开局之年我国甘蔗机收情况,从劳动力短缺、机收综合效益、农机农艺融合、糖企-机企-蔗农系统协调和糖企的核心作用等方面分析了我国甘蔗机收推进缓慢的原因,提出建立以糖厂为核心的"糖机农"融合机制,加快加深农机农艺融合,提高农机适用性和可靠性,是打破我国甘蔗机收发展缓慢的有力抓手.     

甘蔗种植机田间漏播监测试验

目前甘蔗种植时的作业质量、作业行距主要依靠机手经验控制,易造成行距不均匀及漏播等问题.为提高甘蔗田间种植均匀性,在甘蔗种植机上安装GPS信号接收机及光幕传感器,开发了甘蔗种植机田间作业监测系统,实时监测甘蔗田间作业行内漏播及种植机作业的行间均匀性.为测试定位数据的准确性和稳定性进行了标定试验,试验结果表明,定位数据的横向跟踪误差最大值平均为0.030 7 m,平均值为0.010 6 m,标准差为0.010 1m,满足甘蔗种植辅助导航的精度要求.田间试验表明,该系统漏播率与实际漏播率基本一致,单芽段甘蔗种植机在转速40r/min、车速2.26km/h时的播种均匀性最好.该系统可进行路径规划,实时监测车辆动态、回放作业路径和种植质量图,对甘蔗种植管理提供可靠依据.     

甘蔗高位举升田间运输车的机构设计与分析

田间运输是甘蔗机械收获过程中必不可少的环节。根据甘蔗收获后的田间运输要求,采用分级和同步举升的结构设计方案设计出了田间高位举升运输车的举升与自卸机构,可以满足田间货物转运的要求。机构的受力分析与仿真试验结果表明：各机构的拉杆及油缸在举升的起始位置受力最大,自卸机构的油缸最大推力约为80 kN,拉杆最大拉力约为50 kN;T式同步举升机构的油缸最大推力约为73 kN,拉杆最大拉力约为52 kN;举升臂在运动的5 s过程中,在0.47397 s时刻举升臂受到的最大应力值为200.15 MPa,最大应力位置在举升臂与机架的相连处。文中的研究为进一步设计制造田间高位举升运输车提供了技术基础和理论依据。     

挤压大豆饼粕低聚糖微波辅助提取工艺研究

目的:研究挤压膨化技术对大豆低聚糖提取的影响,并确定最佳的微波提取条件.方法:在考察微波火力、微波时间等单因素对大豆低聚糖得率影响的基础上,选取乙醇浓度、提取液H+浓度和液料比进行三因素三水平的响应曲面试验,以确定微波辅助提取大豆低聚糖最佳条件和数学模型.并以微波辅助提取未经挤压的大豆、挤压处理过的大豆用乙醇作为溶剂提取、未挤压未微波的大豆中低聚糖得率作为对照.结果:微波辅助提取大豆低聚糖的最佳条件为乙醇浓度25%,提取液H+浓度为2 mol/L,料液比(V/W)为20,微波火力0.6,微波时间5 min,提取1次.此条件下大豆低聚糖得率为10.70%,与对照相比得率提高了65%～257%.结论:挤压膨化技术处理和微波技术有利于大豆低聚糖的提取,与对照试验方法相比,本研究方法短时高效.     

微波辅助提取大豆染料木素工艺研究

研究挤压膨化对大豆染料木素提取效果的影响,在单因素及响应面试验的基础上．确定微波辅助乙醇提取大豆染料木素最佳条件。并进行了未经挤压微波乙醇辅助提取,经挤压乙醇提取,未经挤压乙醇提取大豆粕中染料木素得率的对照试验。结果表明,微波辅助乙醇提取染料木素的最佳条件为乙醇体积分数为90％,提取时间为5min,微波火力为0．6．提取液H^＋浓度为2mol／L,液料比（V／W）为25：1,提取1次。在最佳提取条件下,大豆染料木素的得率为0．24％。挤压膨化有利于大豆染料木素的提取;微波辅助乙醇提取大豆染料木素效果优于对照试验方法。