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一条履带引发的农机技术革命

零零社区网友  2012-03-05  互联网

朱智 秦慧英

站在自家水田田埂上,益阳农民老杨拿木棍探了探泥脚。看着木棍一点点往下沉,老杨的眉头开始纠结,泥脚比去年又深了一截,快要到他半腰了。

老杨的烦恼来自于曾让他和村民们大呼轻松的旋耕机。旋耕机出现,打破了自古以来牛耕人作的传统模式,让农民的手脚从繁重体力劳动中解放出来。然而,轮式拖拉机牵引的旋耕机等大中型耕田器具由于重量太大,也让水田泥脚越陷越深,土壤环境也每况日下。如何实现既保持高效,又实现可持续耕作呢?

湖南中天龙舟农机有限公司董事长王术平解决了这个问题。正是他的一个创意,引发了一场新的农机革命,也在耕作机械的征途上写下了浓墨重彩的一笔。

胶轮改履带并非简单的构想

“目前市场上流行的耕种机械,多为轮式拖拉机牵引的旋耕机。”湖南省农机局局长谢国华介绍,拖拉机橡胶轮在水田行走时,都会随之碾出两道深沟,胶轮碾过耕作层的稀泥,也碾过稀泥下的硬泥层,每耕作一次,就使耕作泥层加深一次,久而久之,水田就成为深泥脚田,当耕田机具无法下田时,良田就再也无法耕种。“农耕机械在我国使用时间尚短,轮式旋耕机耕作了几年的水田,问题已经出现,往后几年破坏会越来越明显。”

早在2003年,中国工程院院士曾德超就曾撰文指出,农作物的生理、生化、生态规律的需求,是构成种植业机械科技优化的核心内涵。只有既提高农业生产力,又能从长远上保护生态环境、增加产量、节省能源,才是未来农机科学的发展方向。

受此启发,王术平开始构想可持续耕种的耕田机,并多次远赴日本、韩国等地考察。

2004年8月的一天,他来到自己公司生产履带式联合收割机的车间检查,看到收割机底部履带,顿时灵光一闪:“将收割机的底盘移植到旋耕机上,问题不就解决了吗?根据物理学原理,与车轮相比,履带触地面积大为增宽,对地面压力便相应减小,耕作过程中就不会碾出深沟,就不会损坏水田底部的硬泥了!”

如此构想让王术平激动不已,他立即查询资料、组织技术人员研讨。当得知还没有人做过这样的探索,更没有这样的耕田机下田时,他更是兴奋,立即组织专业人员进行可行性分析论证,着手研发。很快,履带式旋耕机课题组成立,一批有多年实践经验的“老农机”和高校农机专业毕业生汇聚课题组,湖南农业大学和中国农业机械化研究所的专家被请来指导。

七年磨一犁充满艰辛的探索

如果说“履带行走”是一个革命性的创意,“传动方式”的改革,则是为承载这一创意而进行的艰难探索。为将一个创意真正付诸实践,王术平特意租下50亩农田作为旋耕试验用田,又聘请湖南农业大学博士生导师孙松林等农机专家,提供技术支持,进行产品鉴定。

2006年10月,国内首创的第一台履带自走式旋耕机终于出炉。然而,前期小批量投入湖南、江西、安徽等地试销的产品却遭遇了尴尬。一方面,农民对这一“履带”行走方式拍手认可;另一方面,由于试验时低估了各地地表形态的复杂性,一些地方水田土块特别硬,旋耕部分负荷太大、链条无法缓冲而频频断裂。

之后,技术人员尝试在原机上将链条改造成可适用较大功率的齿轮传动。然而,在有限的空间内装齿轮,技术难度很大,此外,对农民来说,齿轮传动要求较高的制造和安装精度、成本较高,很难自己动手更换,一旦出现故障,维修成本很高。于是,这一办法也无疾而终。

在多次试验改进仍治标不治本之后,王术平意识到,小改小革解决不了根本问题,前期的几百万投入只能忍痛舍弃。他心一横,将投入市场的履带式旋耕机逐一收回。在技术人员的多次探讨之后,他们决定对传动方式进行一个“大手术”:变两级传动为一级传动,全部采用皮带传动。

由于皮带遇水打滑等缺点,这个方案原本在试验之初就被早早放弃。然而,在链条、齿轮等传动方式一一失败后,王术平不得不又回到皮带上来。他还注意到,在此之前,没有其他旋耕机采用这种传动方式,虽然有许多人提出过这一构想,并做过试验,但均以失败告终。又是一个专利空白!那他又如何解决“力”的传递问题呢?

要完全解决“水”的问题,才能保障“力”的稳定。只有稳定的动力输出,旋耕才能成为现实。王术平和他的技术团队进行了无数次的理论和实践探索。首先,采用加挡板的方式,防止水溅上来,同时采取许多细节措施,避免水影响到传动。此外,通过改变张紧轮等装置,使传动效率不比别的方式小。在近两年时间的无数次实践、改进之后,一台革命性突破的耕田机器终于横空出世。

江南第一犁”驰骋希望的田野

2011年11月16日上午10时,湖南益阳市赫山区龙光桥镇新柴方村前,小路两旁的几亩水田边上围满了人,左边水田中,两条宽宽的履带载着旋耕机平稳行驶,水花、泥浆在机械的轰鸣声中翻滚,随着机器驶过,又迅速变得平整。细看,泥巴已被垦烂,泥浆充足;右边的两块旱田,一辆同样的机器进行着旋耕作业,耕作后的土块细碎均匀,另一辆机器则同时进行着开沟、起垄、施肥等作业。不到20分钟,3块田地均已作业完毕。

这正是王术平研发的履带式旋耕机,而这时候的旋耕机已拥有5项国家专利,并被纳入国家支持推广的农业机械产品目录,不但成功解决了“行走”与“传动”的关键性问题,在“功能”上,更拥有备受农民称赞的“一机多能”的功效,只需一台机器,只需一次作业,旋耕、开沟、起垄、播种、施肥全部搞定。

“以前用的轮式旋耕机下田时要套上重约百十斤的铁轮子,上田坎后需重新换一套汽车轮子才能行走,到一块田里就得安装一次,拆卸一次,非常费事。换成履带行走,既不怕淤泥,也能爬坡,在田间与公路上都能行走自如。”谈到旋耕机,屈原管理区凤凰乡农民廖正文有说不完的话题。他之前开了几年轮式旋耕机,今年又新买了履带自走式旋耕机,对旋耕机的性能特点一清二楚。

老廖说,南方很多丘陵、山区地带,农田不像北方那样平整的连成一片,履带装置“像个小坦克一样”,哪儿都能去,还不用担心翻倒。加上旋耕刀片保护罩等人性化配置,安全有保障,避免了以前经常听到的农民被刀片绞伤等事故。最重要的,当然是避免了“深泥脚田”,保护了土壤,保证了产量。

有专家在看过履带式旋耕机演示作业之后表示,履带式旋耕机把一项体力活变成农业艺术活,将生态、环保和可持续耕种有机结合,它将深刻改变中国农业几千年来的耕作方式,对江南水田耕种是一项革命性的突破。



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