呂小蓮 王海鷗 張會娟 胡志超

摘要：對目前花生摘果設(shè)備的主要摘果方式及原理進行了歸納總結(jié)。在此基礎(chǔ)上對兩種典型的花生摘果裝置全喂入式花生摘果設(shè)備和半喂入式花生摘果設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點與工作原理進行了分析，指出中國現(xiàn)存摘果設(shè)備存在的問題，為今后進一步研究花生摘果技術(shù)及裝置提供參考。

關(guān)鍵詞：花生；摘果；技術(shù)；設(shè)備

中圖分類號：Ｓ２２５．７＋３文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）18－4116-02

Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｐｅａｎｕｔ Ｐｉｃｋｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ

Ｌ?譈 Ｘｉａｏ－ｌｉａｎ１，２，ＷＡＮＧ Ｈａｉ－ｏｕ１，ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ－ｊｕａｎ１，ＨＵ Ｚｈｉ－ｃｈａｏ１

（１．Ｎａｎｊｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ， Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１４， Ｃｈｉｎａ；

２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｃｈｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｕｚｈｏｕ ２３９０００， Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｅａｎｕｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｗｅｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｅａｔｕｒｅ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｔｙｐｉｃａｌ ｐｅａｎｕｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ｉｎｓｔａｌｌｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｐｅａｎｕｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ｉｎｓｔａｌｌｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｃｈ ｉｎ ｐｅａｎｕｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｅａｎｕｔ； ｐｉｃｋｉｎｇ； ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ

中國是世界上主要的花生生產(chǎn)國和消費國，同時也是最大的出口國，其種植面積占總面積的２０％左右，居世界第二，總產(chǎn)量居世界第一，年出口創(chuàng)匯達６．１億美元［１－３］。然而多年來，中國花生機械研究人員少、經(jīng)濟效益差一直困擾著中國花生收獲機械行業(yè)，導(dǎo)致中國花生收獲機械設(shè)備性能較低，直接影響了中國花生機械化生產(chǎn)的發(fā)展?；ㄉb置是花生收獲機的核心部件，中國國內(nèi)現(xiàn)有的花生摘果裝置在摘取較干燥的花生果時效果較好，而對于鮮濕花生果的適應(yīng)性較差，損傷率較高。因此，從中國的實際情況出發(fā)，對現(xiàn)有花生摘果設(shè)備進行分析研究，為中國花生摘果裝置的研制提供參考。

１花生摘果技術(shù)的研究現(xiàn)狀

１．１摘果的原理

花生摘果裝置主要靠沖擊、摩擦、蓖梳等原理進行花生莢果的摘取［４］。①沖擊摘果：靠摘果部件與花生植株結(jié)果部分相互沖擊使花生果脫落。所需沖擊強度大小受果柄強度的影響，沖擊強度增加可提高生產(chǎn)率和果實的摘凈率，但易增加果實的破損率；降低沖擊強度能夠減少果實的破損率，卻降低了果實的摘凈率及生產(chǎn)率。沖擊強度一般通過沖擊速度或摘果滾筒的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。②摩擦摘果：靠花生植株與摘果部件之間的摩擦進行摘果；摘凈率的大小與摩擦力的大小有關(guān)，增強摩擦力可以提高生產(chǎn)率及摘凈率，但會造成花生殼破裂；通過改變摘果裝置上滾筒與凹板之間的間隙，可調(diào)整摩擦作用的強度。③蓖梳式摘果：通過摘果部件對采摘物施加沖擊拉力使花生莢果從花生莖稈脫落；蓖梳式摘果效果的大小與摘果部件的形狀及運動速度有關(guān)。

１．２摘果的主要方式

花生摘果設(shè)備在提高勞動率的同時，使勞動力不足的問題也得到了解決?，F(xiàn)有花生摘果設(shè)備按喂入方式不同，分為全喂入式和半喂入式［５］。全喂入式摘果時花生植株全部進入滾筒，功率消耗大，摘果不凈，分離不清，破碎率高，主要用于從晾干后的花生蔓上摘果。半喂入式摘果時只有花生植株結(jié)果部分進入摘果滾筒，其消耗的動力小，破碎率低，摘果后的花生蔓整齊，便于儲存及綜合利用，其對干、濕花生蔓都可使用，并可與手扶拖拉機配套在田間進行作業(yè)，但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造成本較高。

２花生摘果設(shè)備的研究現(xiàn)狀

在中國花生摘果設(shè)備是近幾年才開始推廣應(yīng)用的，主要是基于國外聯(lián)合收獲機的摘果環(huán)節(jié)。目前，中國使用的花生摘果裝置按其喂入方式的不同分為全喂入式和半喂入式兩種。

２．１全喂入式花生摘果設(shè)備

全喂入式花生摘果設(shè)備主要采用沖擊、蓖梳式摘果原理，適用于北方晾干后的花生蔓的摘果，如４ＨＺ－６８０型、５ＴＨ－９４０型、５ＨＺ－５００型花生摘果機，４ＨＱＬ－２型花生聯(lián)合收獲機摘果裝置等，滾筒類型主要有如下幾種［６－１１］。

２．１．１釘齒式摘果滾筒主要由釘齒滾筒和釘齒凹板組成，花生莢果在釘齒的沖擊、蓖梳以及在齒側(cè)、齒頂?shù)哪Σ料旅撀?。常用的釘齒有刀齒和楔齒，按螺旋線均勻配置在各齒板上，相互交錯均勻排列。該結(jié)構(gòu)適用于花生干蔓摘果，摘后莖蔓被打碎。由于釘齒焊接在齒桿上，加工制造比較麻煩，不耐磨，如遇堵塞可導(dǎo)致釘齒彎曲，而且往往出現(xiàn)因焊接不牢而產(chǎn)生掉齒的現(xiàn)象。在使用過程中為提高摘果滾筒的使用壽命及工作質(zhì)量，通常采用彈簧齒取代釘齒。例如美國利斯頓１５８０型花生撿拾摘果機［１２，１３］。該摘果機工作時，通過彈齒將條鋪在田間的帶蔓花生挑起，由螺旋喂入筒集攏喂入摘果滾筒，該摘果機的摘果滾筒組由４個滾筒及凹板組成，各滾筒上均安排有若干排彈齒，第一滾筒主要起升運和喂送作用，同時摘取少量花生果；第二和第三滾筒起摘果作用，凹板上安有數(shù)排彈齒，利用蓖梳與打擊作用摘取花生果，第四滾筒用來摘凈花生蔓上殘余的花生果，并將花生蔓送到分離機構(gòu)。

２．１．２軸流式摘果滾筒花生蔓由滾筒切向或軸向喂入，沿滾筒軸向做螺旋運動，利用滾筒的離心作用、摘果元件的反復(fù)打擊、蓖梳及摩擦作用進行摘果。由于花生蔓沿滾筒軸向流動，摘果時間長，因此花生果與莖稈分離性較好，摘果率較高，但莖稈相應(yīng)斷碎多，功耗大。滾筒上的摘果元件多數(shù)為桿齒及葉片齒，滾筒的長度主要取決于其分離能力，滾筒越長，允許的喂入量越大，但能耗及莖稈破碎率均增加。常用的軸流式摘果滾筒有圓柱形和圓錐形兩種，錐形滾筒雖然輸出轉(zhuǎn)速一致，但滾筒前后兩端的線速度相差較大，因而對花生果的損傷較大，易堵塞，且錐形滾筒尾部粗大，導(dǎo)致整機體積龐大。該類設(shè)備均存在摘果不凈、分離不清、消耗功率大等缺點。例如，煙臺市農(nóng)業(yè)機械科學(xué)研究所研制開發(fā)的５ＨＺ－５００型花生摘果機［８］。該機由拖拉機或電動機帶動，靠人工將待摘的鮮花生喂入摘果滾筒，摘果滾筒上的彈簧齒與露出凹板篩的固定彈簧齒對其梳篦和擊打進行摘果，花生蔓在滾筒的帶動下沿上蓋的螺旋導(dǎo)向槽軸向移動，從尾端由排草輪送出機外，摘下的莢果經(jīng)凹板篩落下，沿滑板流向輸送攪龍，送出機外。

２．１．３差動式摘果滾筒通過傳動裝置使花生摘果滾筒與花生輸送攪龍反方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)差動式的花生摘果。工作過程中，花生果垂到摘果滾筒的下面，通過固定的彈性摘果桿將花生摘下。采用該方式摘果破碎率較低，摘果效率較高，但其作業(yè)環(huán)境差，設(shè)備功耗大，清潔率及摘凈率較差。摘果過程中花生蔓被打碎，易產(chǎn)生堵塞，且不易于花生蔓的儲存及綜合利用。

２．２半喂入式花生摘果設(shè)備

半喂入式花生摘果設(shè)備主要通過相向滾動的摘果滾筒將花生摘下，對干、濕花生蔓都可使用，適應(yīng)于南方地區(qū)，其摘果效率及損失率與機具收獲環(huán)節(jié)的整齊度及喂入環(huán)節(jié)的夾持有很大的關(guān)系，現(xiàn)有機型在摘果效率、損失率上還不穩(wěn)定，并且由于其結(jié)構(gòu)和傳動比較復(fù)雜、制造成本高，還未得到很好推廣，一般應(yīng)用于花生聯(lián)合收獲機。例如，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所研制的４ＨＬＢ－２型半喂入花生聯(lián)合收獲機摘果裝置［１４］，其摘果部件采用雙滾筒、差相組配形式，摘果滾筒相對于夾持鏈呈一定角度配置。工作時，摘果滾筒向內(nèi)側(cè)高速旋轉(zhuǎn)，花生果從兩滾筒間經(jīng)過，受摘果葉片高速擊打，莢果從植株上脫離。

３存在的問題與建議

中國現(xiàn)有的花生摘果設(shè)備主要集中在中小型機具的研制和推廣上，生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)品技術(shù)含量低，存在大量粗制濫造，大多設(shè)備具有性能不穩(wěn)定，功耗大，可靠性、適應(yīng)性差等問題。為此提出如下建議：①加強設(shè)備工作機理等基礎(chǔ)理論性研究。針對花生摘果機理進行研究，從原理上尋找新的突破口，同時也應(yīng)該尋求一些新的技術(shù)方法，并對多種摘果技術(shù)方法進行分析，找出最佳組合，為花生摘果設(shè)備的設(shè)計提供理論依據(jù)，從根本上解決花生摘果的問題。②及時地掌握國內(nèi)外花生摘果設(shè)備的最新動態(tài)及發(fā)展趨勢。借助各國先進技術(shù)和經(jīng)驗，以市場為導(dǎo)向，加快發(fā)展符合中國實際情況和具有中國特色的花生摘果設(shè)備，為中國花生產(chǎn)業(yè)機械化進程的發(fā)展創(chuàng)造條件。③在今后的研制中加強自主創(chuàng)新能力。加強研發(fā)隊伍建設(shè)，增強研發(fā)力量，進行具有自主知識產(chǎn)權(quán)的花生摘果設(shè)備的開發(fā)，在滿足設(shè)備可靠性及適應(yīng)性的同時，提高其性能與質(zhì)量，并將花生摘果設(shè)備的成本控制在能滿足中國農(nóng)民消費水平的合理范圍內(nèi)。

４結(jié)語

目前，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，各國市場對花生的需求量越來越大，在農(nóng)村經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整穩(wěn)步推進的形式下，中國花生摘果設(shè)備將得到進一步發(fā)展；另外，花生生產(chǎn)全過程機械化是中國農(nóng)機產(chǎn)品的發(fā)展重點之一，今后一段時間將會得到較快發(fā)展；中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力相對落后，有效需求不足，農(nóng)村分散經(jīng)營的生產(chǎn)體制和農(nóng)民的消費水平?jīng)Q定今后一段時間中國仍以中小型花生摘果設(shè)備的研究與推廣為主。

參考文獻：

［１］ 張智猛，胡文廣，許婷婷，等．中國花生生產(chǎn)的發(fā)展與優(yōu)勢分析［Ｊ］．花生學(xué)報，２００５，３４（３）：６－１０．

［２］ 張吉民．中國花生產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與入世后發(fā)展對策［Ｊ］．世界農(nóng)業(yè)，２００３（１）：２５－２７．

［３］ 尚書旗，王方艷，劉曙光，等．花生收獲機械的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，２００４，２０（１）：２０－２５．

［４］ 李寶筏． 農(nóng)業(yè)機械學(xué)［Ｍ］．北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，２００３．

［５］ 尚書旗，劉曙光，王方艷，等．花生生產(chǎn)機械的研究現(xiàn)狀與進展分析［Ｊ］．農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，２００５（３）：１４３－１４７．

［６］ 煙臺市農(nóng)業(yè)機械科學(xué)研究所．蓖梳式圓柱形軸流滾筒［Ｐ］．中國專利：ＣＮ０２２７０４２５．６，２００４－０１－２１．

［７］ 王曉燕，梁潔，尚書旗，等．花生摘果機具的研究現(xiàn)狀與性能分析［Ｊ］．農(nóng)機化研究，２００６（１１）：３９－４２．

［８］ 李雪山，孫奎軍，李春燕． ５ＨＺ－５００型花生摘果機的設(shè)計［Ｊ］． 山東農(nóng)機，２００５（１）：３１．

［９］ 耿端陽．臥式雙滾筒花生摘果裝置的設(shè)計［Ｊ］．農(nóng)機化研究，２００８（１）：９８－１０１．

［１０］ 尚書旗，李國瑩，楊然兵，等． ４ＨＱＬ－２ 型全喂入花生聯(lián)合收獲機的研制［Ｊ］． 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，２００９，２５（６）：１２５－１３０．

［１１］ 孫同珍，尚書旗，李國瑩，等． ４ＨＱＬ－２ 型花生聯(lián)合收獲機摘果及清選部件的研制［Ｊ］． 農(nóng)機化研究，２００９（６）：５４－５７．

［１２］ ＢＵＳＯＮＯ Ｓ，ＩＳＨＩＨＡＲＡ Ａ，ＩＷＡＳＡＫＩ Ｍ． Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ ｏｆ ｐｅａｎｕｔｓ，４：Ｐｅａｎｕｔ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ［Ｊ］． Ｓａｎｄ Ｄｕｎｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９０， ３７（２）：６３－７３．

［１３］ ＢＯＹＥＴＴＥ Ｍ Ｄ，ＳＡＮＤＥＲＳ Ｄ Ｃ，ＥＳＴＥＳ Ｅ Ａ． Ｐｅａｎｕｔ Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ［Ｍ］．Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ：Ｎｏｒｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ，１９７４．

［１４］ 胡志超，彭寶良，尹文慶，等．４ＨＬＢ－２型半喂入自走式花生聯(lián)合收獲機的研制［Ｊ］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，２００８，２４（３）：１４８－１５３．

收稿日期：２０１１－１１－２３

基金項目：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)資金資助專項（CARS-14-08B）；江蘇省博士后基金資助項目（1101050C）

作者簡介：呂小蓮（１９７４－），女，浙江黃巖人，副教授，博士，主要從事農(nóng)業(yè)裝備工程技術(shù)方面的研究，（電話）１３５１６４１２４１５（電子信箱）ｌｘｌ５００＠１６３．ｃｏｍ。