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國(guó)外甘蔗收獲機(jī)演變史

甘蔗收割機(jī)研究始于19世紀(jì)80年代。1888年，“實(shí)用的收割甘蔗工具”模型被提出來(lái)；1890年，一臺(tái)甘蔗收割機(jī)生產(chǎn)，該機(jī)長(zhǎng)27m，由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)，收割系統(tǒng)很特殊：由一個(gè)長(zhǎng)割刀安裝在機(jī)器前部的擺臂上，擺臂擺動(dòng)帶動(dòng)割刀完成甘蔗的收獲動(dòng)作。

1894年，收割機(jī)構(gòu)由輪子驅(qū)動(dòng)的甘蔗收割機(jī)出現(xiàn)，其典型特征是收割機(jī)構(gòu)由兩片鋸齒轉(zhuǎn)盤(pán)構(gòu)成，并由兩個(gè)直徑1.5m的輪子驅(qū)動(dòng)。1901年，馬拉甘蔗收割機(jī)出現(xiàn)，利用齒條傳動(dòng)，將割下的蔗稈輸送到后面的掛車(chē)上，這種物料輸送動(dòng)作為蔗稈的割后處理提供了原始功能模型。

甘蔗收割機(jī)到1930年才有重要進(jìn)展，1930—1955年，出現(xiàn)了不同類(lèi)型的全稈式收獲機(jī)。當(dāng)時(shí)全稈收獲是甘蔗主要的機(jī)械化收獲方式，去梢、除葉技術(shù)也有了較快發(fā)展。不過(guò)，整稈式收獲機(jī)雖然對(duì)直立甘蔗收割得很好，但對(duì)嚴(yán)重倒伏和纏繞的甘蔗則不能收割。

甘蔗段

1955年，麥賽福格森Massey Ferguson公司提出了“甘蔗切段收割”的思路，并于1966年制造了一臺(tái)切段式收割機(jī)樣機(jī)，該機(jī)主要由切梢器、分蔗器、底切割器、喂入輸送器、切段器及升運(yùn)器等構(gòu)成。不過(guò)這時(shí)的切段式甘蔗收割機(jī)是不帶動(dòng)力的，側(cè)懸掛于拖拉機(jī)上，由拖拉機(jī)提供動(dòng)力。

20世紀(jì)60年代是切段式甘蔗收割機(jī)技術(shù)不斷鞏固、熟化的階段。對(duì)于收割喂入困難的甘蔗、減少雨天泥土和莖葉堵塞底切割器的問(wèn)題，以及增強(qiáng)在泥濘沼澤地區(qū)作業(yè)時(shí)牽引力和仿形等問(wèn)題，都逐步得到解決。同時(shí)，這也是提高零部件可靠性的階段，如延長(zhǎng)軸承和鏈條的使用年限、提高零件強(qiáng)度等。

然而隨著懸掛式切段收割機(jī)可靠性的增加，使用者又要求收割機(jī)有更高的生產(chǎn)率。為了提高收割機(jī)生產(chǎn)率以及向糖廠提供更潔凈的甘蔗，要求有動(dòng)力更大、操作性能更好的機(jī)器，而這是側(cè)懸掛式收割機(jī)達(dá)不到的。

于是，自走切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，這種機(jī)型能開(kāi)割道，能從兩邊收割，同時(shí)能在12.5°的坡地上作業(yè)，機(jī)身比較窄，適合在甘蔗壟間作業(yè)，有足夠的動(dòng)力，使機(jī)具在任何惡劣的田間條件下以速度行駛時(shí)，都能收割到最干凈的甘蔗。

到了20世紀(jì)80年代，切段式甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)成為現(xiàn)代甘蔗收獲技術(shù)的主流，其工效高、功能齊全、自動(dòng)化程度高和適應(yīng)性強(qiáng)，是較為成熟和穩(wěn)定的收獲機(jī)具，已在澳大利亞、美國(guó)和南美洲得到普遍應(yīng)用。目前，農(nóng)機(jī)企業(yè)（約翰迪爾(John Deere)、凱斯CASE）都不斷地制造和推廣此類(lèi)甘蔗收獲機(jī)，并不再生產(chǎn)其他機(jī)型。

競(jìng)爭(zhēng)格局及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

凱斯A8000型甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)

1. 競(jìng)爭(zhēng)格局

目前甘蔗聯(lián)合收割機(jī)主要有兩種形式：一種是切段式，一種是整稈式。以切段式應(yīng)用居多，是甘蔗收獲的主流技術(shù)；整稈式在少部分國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用，在一些國(guó)家有被切段式機(jī)型代替的趨勢(shì)。

（1）切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)。產(chǎn)糖國(guó)家，由于土地資源十分豐富，甘蔗連片種植面積，田園平整，便于機(jī)械化作業(yè)，同時(shí)，糖廠制糖工藝接受切段式原料蔗，加之高度重視發(fā)展機(jī)械化生產(chǎn)，因此，這些國(guó)家甘蔗收獲機(jī)械化水平高，大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。如澳大利亞、美國(guó)、巴西、古巴等國(guó)，大型切段式甘蔗聯(lián)合收割機(jī)已成為甘蔗收獲機(jī)械技術(shù)發(fā)展的主要方向。

隨著農(nóng)機(jī)企業(yè)的不斷并購(gòu)與重組，目前大型切段甘蔗聯(lián)合收割機(jī)生產(chǎn)廠商及主要機(jī)型有凱斯公司的A8000、7000型，約翰迪爾公司的CH570、3510型，以及德國(guó)克拉斯公司的CC3000型等；小型甘蔗聯(lián)合收割機(jī)代表機(jī)型有日本久保田公司的UT-70K型，松元機(jī)工株式會(huì)社的MCH-15型等。

日本小型切段式甘蔗收獲機(jī)

（2）整稈式甘蔗收割機(jī)。該類(lèi)收割機(jī)僅實(shí)現(xiàn)甘蔗的割倒、鋪放等工序，然后利用配套的剝?nèi)~機(jī)進(jìn)行切梢、剝?nèi)~，經(jīng)人工集堆后，機(jī)械裝載，再利用運(yùn)輸車(chē)運(yùn)到糖廠。該類(lèi)機(jī)型也稱(chēng)為分段式甘蔗收獲機(jī)械，適于丘陵地區(qū)小塊蔗田作業(yè)，目前在日本、菲律賓、印度尼西亞等國(guó)應(yīng)用。

代表機(jī)型有日本文明農(nóng)機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的NB-11型、久保田公司生產(chǎn)的NB-11K型等，剝?nèi)~機(jī)有久保田公司生產(chǎn)的BMC-250型剝?nèi)~機(jī)等。該類(lèi)機(jī)型經(jīng)過(guò)30多年的改進(jìn)與發(fā)展，技術(shù)上較為成熟和完善，但總的來(lái)說(shuō)，其在主產(chǎn)糖國(guó)應(yīng)用范圍還不廣泛。

2. 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（1）收獲技術(shù)不斷創(chuàng)新，結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)。扶蔗機(jī)構(gòu)從單螺旋結(jié)構(gòu)到雙螺旋結(jié)構(gòu)，到目前新型的前端錐形螺旋扶蔗器，除了具有較好的扶蔗性能外，還增加了分蔗能力，使在地面上縱橫交錯(cuò)的甘蔗扶起分開(kāi)，便于機(jī)械行駛和收割。

斷梢機(jī)構(gòu)從雙圓盤(pán)刀到增加雙傳動(dòng)錐輥，可提高甘蔗梢的識(shí)別率，控制蔗梢長(zhǎng)度誤差?？掣收崆懈畹队蓡螆A盤(pán)切割刀到雙圓盤(pán)切割刀，并由光刃刀口到鋸齒刃刀口等，達(dá)到宿根甘蔗割茬平整、破頭率低及保證宿根甘蔗來(lái)年的生長(zhǎng)。

約翰迪爾CH570型甘蔗聯(lián)合收獲機(jī)

（2）大量采用液壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速和液壓控制。甘蔗收獲機(jī)的切梢、扶蔗、切割、喂入、切段、清選、升運(yùn)、裝卸、行走系統(tǒng)都大量采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)，而且變速、升降等控制都應(yīng)用了液壓操縱。

（3）智能化技術(shù)、信息技術(shù)大量應(yīng)用。國(guó)外的大型甘蔗收割機(jī)逐步向智能化方向發(fā)展，傳感技術(shù)、遙控技術(shù)、GPS等信息技術(shù)不斷應(yīng)用。利用這些信息技術(shù)，可以快速準(zhǔn)確地掌握甘蔗品種、生長(zhǎng)狀況、產(chǎn)量情況等信息，實(shí)現(xiàn)甘蔗收獲作業(yè)的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)管理，提高甘蔗收割效率。

對(duì)我國(guó)的啟示

人工收獲甘蔗

從甘蔗機(jī)械化水平較高國(guó)家的發(fā)展實(shí)踐，我們可以得到以下幾點(diǎn)啟示：

一是國(guó)外甘蔗收獲機(jī)械化的發(fā)展不是一蹴而就的，發(fā)展道路也是曲折的，比如在研發(fā)推廣切段式機(jī)型的過(guò)程中，也曾遭到制糖工業(yè)部門(mén)的抵制，后來(lái)在糖廠、種植戶(hù)、收割機(jī)生產(chǎn)企業(yè)之間找到平衡點(diǎn)，這種機(jī)型才得以快速推廣應(yīng)用。因此，國(guó)外發(fā)展甘蔗機(jī)械化收獲，也是在不斷摸索與實(shí)踐中，逐步找到適合本國(guó)、本地區(qū)的發(fā)展模式和適用機(jī)型的。

二是種植集約化和生產(chǎn)機(jī)械化。甘蔗收獲機(jī)械化水平較高的國(guó)家，甘蔗種植都達(dá)到了高度集約化，而且其他環(huán)節(jié)如土壤耕作、種植栽培、田間管理等都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，農(nóng)藝比較規(guī)范，為機(jī)械化收獲打下了良好的基礎(chǔ)。因此，我國(guó)的甘蔗種植也應(yīng)引導(dǎo)農(nóng)戶(hù)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)。

三是加強(qiáng)政策支持。一些產(chǎn)糖大國(guó)的甘蔗機(jī)械化發(fā)展過(guò)程中，政府都給予了大力支持，鼓勵(lì)規(guī)模經(jīng)營(yíng)和農(nóng)民購(gòu)置機(jī)械。

四是引進(jìn)與開(kāi)發(fā)相結(jié)合。國(guó)外在發(fā)展甘蔗收獲機(jī)的過(guò)程中，也是引進(jìn)與開(kāi)發(fā)相結(jié)合，引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，結(jié)合本國(guó)、本地區(qū)的實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)適合當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝的機(jī)型。