中国机械化制糖设备

中国制糖

摘要:

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，我国现阶段甘蔗的收割还是主要以手工为主，即使用到的甘蔗收割机在结构和性能上也不完善。

甘蔗收获机械技术一直未得到很好的解决，也成为制约甘蔗生产全程机械化的一大因素。因此，甘蔗收获技术的研究，是解决甘蔗高效收割的需要，是农业全面机械化的需要。自动化、高效化的甘蔗收割机成了种植甘蔗的农民的热切期盼。

本文分析了我国自行研制和引进的甘蔗种植机技术和其应用情况。结合我国种植农艺要求，指出种植机存在的一些关键技术问题，并提出相应的解决方案。

引言

甘蔗是生产食糖和生物乙醇的重要原料。种植作业是甘蔗生产过程中劳动强度最大也是最重要的的环节之一，种植作业质量直接影响了新植和宿根蔗的产量[1]。

世界主要产糖国如澳大利亚、巴西、古巴等已基本实现了机械化种植，所用的种植机主要有整秆式、实时切种式和预切种式三种型式。整秆式甘蔗种植机将蔗种整秆地摆放在由开沟器开出的沟内；实时切种式种植机作业时，整秆蔗种被喂入切种器，切成蔗段后摆放在开出的沟内；预切种式甘蔗种植机采用预先切好的蔗段，喂入和摆种机构将蔗段摆放在沟内。而我国甘蔗种植目前主要还处于机械（或畜力）开沟、人工摆种作业阶段，也有一些自主研发的机型和进口机型在推广使用。

国务院国发〔2010〕22号文件《关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见》提出，到2020年“基本解决甘蔗种植、收获机械化关键技术问题。”所以，分析我国现有甘蔗种植机技术，总结其存在的关键技术问题并提出相应解决方案，将对我国甘蔗种植机的研发具有指导意义。

正文

§1-1 甘蔗收割机研究背景

农业的根本出入在于机械化，实现农业机械化不但是为了有效的解决“三农”问题，减轻农民的负担，加速建设我国社会主义现代化农业，缓和加入WTO之后我国蔗糖业所受到的严重冲击，而且对于推进生产力的发展，加快世界工业化进程，都有着十分重要的意义。

当今世界机床业已经有了很大的发展，无论是CNC系列还是加工中心，世界上的装备业已经具备了相当的水平。工业机械的飞速发展，小麦收割机、水稻收割机等谷物联合收割机的更新换代，大大的推进了当今世界工业化的进程，这也同样使得甘蔗联合收割机的发明研究成为十分的必要与迫切。

一、农业机械概况

（一）农业机械的类型

农业机械分固定作业和田间作业两大类。固定作业的农业机械在作业过程中位置固定不动，其工作部件由内燃机、电动机或由拖拉机的动力输出装置驱动，如各种农产品加工机械等。田间作业的农业机械有自走式及由拖拉机牵引、悬挂、半悬挂等几种类型。

（二）对农业机械的一般要求

农业机械以土壤、作物、牲畜以及水、肥、农药等各种物料为工作对象。农业机械应能适应各种不同的条件和不同的农作制，满足各项农业技术要求。

农业机械的设计还必须考虑到在使用新的农业机械以后，能够通

过提高劳动生产率，抢赶农时季节，改进作业质量等途径作到增产增收，提高农产品的商品率。同时还要尽可能减轻操作人员的劳动强度，改善劳动条件，保证操作安全。在经济合理的前提下考虑使用农业机械能够综合利用，一机多用。

与一般机械产品相比，农业机械具有工作条件恶劣多变，使用分散，保管条件差，工作部件易磨损等特点。因此要求农业机械作到坚固耐用，安全可靠，使用维修方便。在满足农业技术要求的前提下，尽可能提高产品和零部件的标准化、系列化和通用化程度。

二、甘蔗生长状况

甘蔗是热带和亚热带地区的一种多年生宿根作物。一年收获一次，是制糖工业的主要原料之一。世界甘蔗主产国有巴西、印度、古巴和中国等。1994年中国甘蔗种植面积达90.67万公顷．总产量为5402万吨，占世界甘蔗总产量的5％．居世界第四位。

我国的甘蔗生产主要集中在广东、广西、福建、海南、云南等省区。我国是世界甘蔗生产大国，2002年种植面积为146万公顷。尤其在广西，作为发展蔗糖业自然条件最优越的地区，蔗糖业发展很快，已形成了广西经济的支柱产业，糖产量已占全国产量的一半以上。蔗糖业是广西农民最重要的经济收入来源，也是许多地方财政收入的重要来源。蔗糖业的发展直接影响到广西1600多万蔗农的生计和社会的稳定。

我国已加入WTO,正面对原糖进口配额和关税变化对蔗糖业的冲击，市场竞争十分激烈。就广西总体来说，目前蔗糖生产成本过高、

糖价在国际市场没有任何优势。提高甘蔗生产技术水平，是亟待解决的问题，这个问题的关键是推广良种和采用先进的耕作管理技术。实现先进的耕作管理技术的一个重要方面——就是实现甘蔗生产全程机械化，而成熟的甘蔗收获机械技术一直未得到解决，成为制约甘蔗生产全程机械化的瓶颈。

§1-2 甘蔗收获机械的现状分析

传统的甘蔗收割方法都是都是基于人的繁重劳动来完成的。人工收割甘蔗，一个工作日（农村按10－12个小时）最强的劳动力最多也只能收到700公斤。由于受到收割季节的限制，收割工作劳动强度大、生产效率低，农民大都需要雇请外来劳动力才能完成。

随着消费观念的转变，富裕起来的农民迫切需要改变这种工作方式。因此，大多数应用手工收割绿甘蔗的成本是很不经济的。对比能够有效的利用甘蔗收割方法改善的地区，劳动力收割甘蔗的方法显得困难和不合理。目前在国际上拥有甘蔗联合收割机的国家，有巴西、澳大利亚、美国、古巴等产糖大国。

一、我国甘蔗收割机械技术现状

我国从60年代开始研制甘蔗收割机和甘蔗剥叶机，由于多方面的原因，进展缓慢，直至70年代中期才有大规模的研究活动，目前，除了耕整地外大多数仍依赖人畜作业，劳动费用在生产成本中占了最大的比重。总体而言，我国甘蔗收割机机型可以分为以下两类：

1、切段式甘蔗收割机

该类机型是仿照国外大型甘蔗联合收割机改进而成。通过改造中

马力轮式拖拉机的轮系，抬高拖拉机的离地间隙，以适应甘蔗垄作和原料蔗输送。割台悬挂于拖拉机尾部，以拖拉机后退方向为收割前进方向，可一次性完成：切梢、扶倒、切割、喂入、切段、输送、清选、装载等工序。由于切段原料蔗不受糖厂欢迎，该类机型没有得到推广应用。

2、整杆式甘蔗收割机

整杆式甘蔗收割机的收获方式为整杆全青采式，有两种主要型式：一种为收割与剥叶联合式，另一种为收割与剥叶分段式。

联合式整杆甘蔗收割机可一次性完成：切梢、扶倒、切割、输送、清选、剥叶等工序。分段式整杆收割机可一次性完成扶倒、切割输送、铺放（或打捆）等工序。配上剥叶机和运输车，就可实现甘蔗收获分段式机械化作业。

以上机型，有的已停产；有的经试验表明，技术路线是正确的，适应性、可靠性有待提高，正在开发试验改进中。由于技术上的因素，目前均没有大量推广使用。

二、国外甘蔗收割机械技术现状

目前，在国际上大规模种植甘蔗的国家有古巴，巴西，澳大利亚，美国等产糖大国，这些国家一些大庄园已经开始涉及到甘蔗收割机来减轻自己的劳动。

从甘蔗收获机械的角度来看，国外甘蔗收获机械主要有两种型式：一种为切段式甘蔗联合收割机，一种为整杆式甘蔗收割机。

1、切段式甘蔗收割机