第五节 场上作业机械 一、清选 、精选机械
1984~1986年,黑龙江省农垦科学院农业工程研究所玄义梅、崔浩、刘卫东、王如今研制5X—50型谷物清选机。该机采用气风风选、鼠笼戊滚筒筛与振动风筛复合式清选。其主要技术特点:①喂入部分设有加速喂入辊,粮流线速度可达6米/秒,粮流经横流风机的垂直气流风选(风速4~15米/秒可调),将轻杂引入沉降室并排除机外;②采用双风道风选分离杂质,风速可调,适应不同谷物及含水量的清选;③振动风筛振动频率340~430转/分可调,保证不同谷物达到最佳清选效果;④该机生产率、清洁率高,结构紧凑,占地面积小。该清选机于1987年9月通过黑龙江省农垦总局鉴定,1989年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1988~1990年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所苏士勇、李福顺完成机械工业部“风筛种子清选结构及参数优化设计”项目,并设计试制了3吨/小时、5吨/小时、7吨/小时型种子清选机。1990年12月该机型通过机械工业部鉴定并推广应用。1991~1993年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所李国伟、刘晓航完成机械工业部“重力式种子分选机研究及系列设计”项目,并设计试制了1.5吨/小时、3吨/小时、5吨/小时型种子清选机。该机型种子分选机1994年1月通过机械工业部鉴定并推广应用,1995年获黑龙江省科技进步奖三等奖。1994~1995年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所李景华、张世忠完成了机械工业部“种子包衣机研究及系列设计”项目,并设计试制了10吨/小时、1.5吨/小时、3吨/小时、5吨/小时型种子包衣机。该机型1996年4月通过机械工业部鉴定并推广应用,1998年获黑龙江省科技进步奖二等奖。上述风筛式种子清选机、重力式种子分选机和种子包衣机,是各种作物种子加工的三个主要工序所需之产品,是现代种子加工厂必备的三大主机。
1992年,黑龙江省农垦总局白桦清选机械厂研制的BWL—5型种子包衣拌药机、5XZ-5.0型重力式种子分选机、5XZ-5型清粮机通过省级鉴定。
1993年,黑龙江省兴凯湖机械厂研制5BY-4.0型种子包衣拌药机并在生产中推广。该机可加工谷物、甜菜、蔬菜、牧草、林木、花卉等种子,适应范围广,加工谷物能力可达3~5吨/小时。
佳木斯联合收获机厂唐启泰、董文达、魏子章、胡立吉等从1994年开始研制5XF-14/25型复工粮食清选机,1995年正式投产。5XF—14/25型复式粮食清选机是与联合收割机配套使用的粮食清选机械,同时也是粮食处理中心、种子加工生产线不可缺少的设备。该机采用了先进的国际联合收割机和清选机最新结构工艺和技术,具有性能优良、工作可靠、维修、使用、保养方便等优点。适用于麦类、豆类、玉米、油菜、葵花子类作物的清选。并能完成种子、商品粮的清选和分级功能,是粮食加工、种子加工和商品粮的清选和分级的专用机型。2001年在第二届中国杨陵农业科技博览会上,被国家科委、农业部、中华全国供销合作总社和陕西省人民政府授予“后稷金像奖”。
1995年,黑龙江省红兴隆机械厂研制生产5TYF-5000型新式玉米脱粒清选机。该机具有一机多用之功能,可用于不同品种、不同规格、含水率在25%以内的玉米脱粒机,并可一次完成脱粒、吹糠、风选、筛选等复式作业,换上不同规格的筛子,可以进行子粒分级工作。该机破碎率<2%,更适宜玉米种子的脱粒、清选之用。同年,黑龙江省牡丹江农场管理局工学院与黑龙江省八一农垦大学研制的5QC—1.0大豆苍耳分离清选机能彻底清除苍耳及破瓣豆等杂质,还可将大豆或豆种分成大、中、小三级,得到专家的好评。同年,黑龙江省农垦科学院研制的5XFJ-3/1.5型复式种子精选机,1995年9月通过省级样机鉴定。该机各项性能指标均达到设计要求和国家标准;生产率为2.33吨/小时,总功率为7.89千瓦。该机集基本清选、比重筛选、窝眼筛选于一体,是较先进的种子精选加工替代产品。
2001~2004年,省农机运用所谢开天、张立明、崔国立等研制马铃薯质等分拣设备。2004年通过黑龙江省农业机械试验鉴定站产品鉴定和省级科技成果鉴定,成果填补国内空白,处于国内领先水平。主要技术参数:外形尺寸(长×宽×高):9 785×1 680×2 165毫米,配套动力:6.25千瓦,分拣合格率:≥95%,机械损伤率:≤5%,生产率:3 000千克~4 000千克/小时 ,整机重量:2 900千克。
2002年,哈尔滨东宇农业工程机械有限公司 开发了种籽精选包衣成套技术,并研制5XZ—7比重精选机,生产率为7吨/小时,是国内生产率最大的粮食、种子重力精选设备,具有选后种子净度高、无破碎、调整方便、寿命长等特点。
2003~2005年,省农机运用所张立明、韩北平、曹海峰等研制5YF-150型牵引式翻麻脱粒机。亚麻在拔后一周,再进行翻铺脱粒,采用的就是5YF-150型牵引式亚麻翻麻脱粒机,其籽粒产量可比拔麻时直接脱粒提高50%~60%,经实测每公顷可收获籽粒在700千克以上。且通过晾晒能够促进种子的后熟,千粒重可达4.5克以上,出芽率达90%,不仅提高了籽粒产量,而且也提高了籽粒的品质。该机采用比利时UNIION公司的牵引式翻麻脱粒机的主体参数和结构的基础上,在保证性能不变的前提下,结合中国国情而研制的经济实用、性能可靠的收获机具。该机采用了伸缩扒齿捡拾,滚筒碾压,可一次性完成翻铺、脱粒作业。其独特设计可充分保护麻茎的梢部不受损耗,增加亚麻籽粒的收获量。该机2004年通过黑龙江省农业机械试验鉴定站组织的产品鉴定和性能测试,2005年通过了省科技厅组织的专家鉴定,成果填补国内空白,处于国内领先水平。主要技术参数:外形尺寸(长×宽×高):8 100×2 460×3 500毫米;配套动力:80马力拖拉机;生产率:0.7~0.9公顷/小时,工作幅宽:1 500毫米;整机重量:4 970千克 。
2002~2005年,省农机运用所赵文才、公衍峰、崔国立等研制6YBM-750X2500型移动式剥麻机。该机是对沤好的亚麻原茎进行初加工的设备,可一次完成碎茎、喂麻、剥麻、接麻等功能。该设备采用加长型剥麻辊,可提高工作效率30%以上;由于采用加长型剥麻辊,小能量冲击剥麻,对亚麻纤维的破坏也相应降低,出麻率高于同类机型。该机2005年通过黑龙江省农业机械试验鉴定站组织的产品鉴定和性能测试,综合性能处于国内领先水平。主要技术参数:外形尺寸(长×宽×高):14 000×1 500×1 675毫米,配套动力:30千瓦,打手有效长度:2 500毫米,打手滚最大直径:750毫米,机重:8 500千克,生产率:3 000千克~4 000千克/班。
二、粮食作物加工设备及金属粮仓
1986年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所李永光、李国伟研制机械工业部“机械工业科学技术发展计划”项目杂粮种子加工成套设备。该成套设备可加工除小麦、水稻外的所有粮食农作物种子,生产率为5吨/小时(玉米)。1987年通过部机械工业鉴定并推广,1990年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1986年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所李永光、苏士勇等研制成吉林省科委计划项目1 000吨种子加工线。该加工线是以加工玉米为主的多种粮食作物种子通用加工线,年加工能力1 000吨。1989年通过省级鉴定,1990年获国家科技进步奖三等奖。
1987年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所李国伟、金日满等研制豆麦种子加工成套设备。该项目系机械工业部“机械工业科学技术发展计划”项目。该成套设备包括通用机械风筛式种子清选机、重力式种子分选机及定量包装机,专用机械有小麦种子用窝眼筒分选机,大豆种子用螺旋分选机。生产率为3吨/小时。1987年通过机械工业部级鉴定并推广应用。在此基础上又研究开发了不同生产能力的成套设备系列产品,满足了各种用户的需求,迅速占领了国内市场,截至2005年底已在全国建成各类种子加工厂400多座。
1987年,黑龙江省农垦总局东方农业技术设备联合体 、黑龙江省农垦科学院农业工程所 、黑龙江省红兴隆农垦分局科研所朱文熹 、关亦杰、奚河滨、王炳健、刘信忠等研制日处理425吨的产地粮食处理中心。该处理中心具有自动化程度高、减轻劳动强度、降低成本、提高粮食等级等优点。其单位热耗指标为3 767千焦~4 604千焦/千克水,接近国际先进水平。该处理中心累计推广174座,遍布国内19个省、自治区、直辖市并远销国外。累计新增产值27.88亿元,新增利润1.5亿元,新增税金3 971万元,创汇35万美元,节约外汇9 240万美元。节约总额3.8亿元,投资回收期为3.21年。该处理中心1988年获农业部科技进步奖二等奖,1992年获国家星火奖三等奖,1995年获黑龙江省重大科技效益奖。
1988年,黑龙江省迎春机械厂还设计制造容积为1800吨的迎机牌BC型波纹板装配式金属粮仓,1992年获首届中国农业博览会银奖,1997年被评为第三届中国农业博览会名牌产品。截至2005年底,黑龙江省垦区有粮食处理中心156座,年处理能力达374万吨,占粮食总产的37.4%;有容积1 800吨的金属粮仓1 877座,年粮食仓储能力达353万吨,占粮食总产的34.3%,可满足粮食处理和粮食仓储安全的需要。
2002年,红兴隆分局农机部门组织科研单位、工厂研制白瓜子种植和加工机械。包括白瓜子覆膜播种机、打瓜机、扒仁机、清选分级机、烘干机、包装机等80台投入生产应用。截至2005年底,黑龙江省垦区拥有白瓜籽播种机1 200台,打瓜机1 080台以及扒仁、清选分级机、烘干机、包装机总计4 544台(件),基本实现了白瓜子生产全程机械化。
三、烘干设备
1985年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所完成了30吨、60吨玉米果穗干燥成套设备研究。该项目系机械工业部“机械工业科学技术发展计划”项目。完成了容料量30吨标准化玉米果穗干燥室及上料、卸料输送机械设计试制,制定了玉米果穗干燥工艺和工艺参数,并进行了多点试验。1985年通过部级鉴定,1986年获机械工业部科技进步奖二等奖。
1987~1988年,黑龙江省迎春机械厂陈彦平、唐津明、张旭、汤振加、王丽华研制5HX-10型连续式谷物烘干机,是综合加拿大的沃太克、丹麦的西伯利亚及苏联的塔式烘干机的优点研制而成的。该机采用柴油、天然气和煤间接加热,电子自动点火与监控,自动控制进料和风温。因该机采用无筛钢板,所以不受谷物籽粒大小的限制,可以烘干像油菜籽这样小的作物籽粒。该机于1988年10月通过黑龙江省农垦总局鉴定,1990年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
同期,黑龙江省红兴隆农垦分局科研所、黑龙江省白桦清选机械厂的斯家骏、刘兆丰、郭玉兰、高广习、王艳丰等研制华丰5HZ系列干燥机。该机采用五角盒混流结构,达到烘干均匀,并设有废气室及余热回收,降低能耗;采用料位器及溢流管相结合的工艺,确保塔内满负荷作业;热源按用户要求可采用油、煤等炉型。该机在降水5%时,烘干小麦、商品粮生产率分别为8、10、15吨/小时,烘干种子生产率分别为4、6、8吨/小时。1988年10月29日通过黑龙江省农垦总局鉴定,1989年获农业部科技进步奖三等奖。
1993~1994年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所郑志强、赵承圃研制高水分玉米干燥成套设备。该设备采用高低温组合干燥工艺,可将高水分(30%以上)玉米一次降到安全水分,又能保证玉米的加工特性和食用品质。1994年通过省级鉴定,1996年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1994~1996年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所高波、赵妍完成WR型燃煤热风炉研究及系列设计,并研制种子干燥机及粮食干燥机的配套产品。1996年通过省级鉴定,2000年获黑龙江省科技进步奖三等奖。1998~1999年,该所魏永立、孙鹏研制5HH系列稻谷干燥系统。其干燥机结构及采用的干燥工艺参数均按现行粮食政策及稻谷干燥条件设计。2001年通过省级鉴定,2002年获黑龙江省科技进步奖二等奖。高水分玉米干燥后的成品玉米可用于湿法加工工业用淀粉,也可用于干法加工玉米粉和玉米糁。稻谷干燥成品可保证大米蒸煮品质。因而得到用户的认可,投产以来,上述两种干燥设备每年均创产值1 000多万元。
1995年,哈尔滨东宇农业工程机械有限公司奚河滨、邵明军、王桂湘、于文江、姜永维等研制5HSH型水稻复合工艺系列干燥机,解决了北方寒地水稻收获后机械化快速降水、安全储藏问题,适于水稻、小麦、玉米、大豆、油菜籽等多种谷物及种子的干燥。该机处理能力分别为3、5、10、15、20、25吨/小时,降水4%/小时,爆腰增率≤3%,成功地解决了水稻爆腰和生产率之间的突出矛盾。1998年,该产品被国家科技部列入“九五”国家科技成果重点推广计划;1999年被国家科技部、国家税务总局、国家对外贸易合作部、国家技术监督局、国家环保局评为国家级重点新产品;自1999年以来,分别获得国家级、省级、市级中小企业技术创新基金的支持;2001年该产品获得国家农业部颁发的《农业机械推广许可证书》;同年被国家科技部列入国家级火炬计划;2004年获得省发展高新技术产业专利技术专项资金支持。
同年,黑龙江省农副产品加工机械化研究所许锡衡等完成穗粒两次干燥工艺及设备研究。该项目经多次试验确定了玉米果穗脱粒水分最佳值,提出了穗粒2次干燥工艺及工艺参数,并研制出了籽粒干燥机。与1次干燥比较,可缩短干燥周期1/3,降低能耗30%。该设备采用室式斜床堆放型干燥装置,可自动控制热风温度、种子温度,适应果穗、籽粒多流程干燥工艺,解决了玉米果穗干燥关键技术及急需设备。1994年通过省级鉴定,1996年获国家科技进步奖三等奖。以上两项科研成果,截至2005年底已在全国推广200多套,容料量已发展到100吨、200吨、400吨,形成了系列产品。
由黑龙江省农垦科学院科技开发中心研制的5HSH-10型水稻干燥机,是农业部“八五”攻关项目“水稻干燥技术及新型干燥机研究”的重要组成部分,于1995年在黑龙江省兴凯湖农场加工厂粮食中心安装投产,当年干燥水稻近1万吨,整机干燥水稻的生产率、降水幅度及爆腰增率等性能指标均超过了设计要求。研制单位于1996年1月对该机进行了生产测试,其结果是平均降水幅度4%左右,生产率15吨/小时,爆腰增率4%,上述指标均超过原设计要求。
1995年12月~1997年5月,黑龙江八一农垦大学张伟、衣淑娟、汪春、李玉清、藤建峰研制5SGH-45型谷物烘干机。该烘干机采用多级顺流与干湿粮混合组合式干燥工艺和WRFL-320型卧式热风炉,以间接加热的形式提供热源。由于采用6次顺流干燥和缓苏,每次降水幅度小,减少了谷物的热损伤(爆腰现象),总降水幅度大,可使任何水分的谷物降至安全水分;同时采用较高的热风温度进行干燥,而谷物不发生热变形。烘干机整体采用双金属结构,中间加保温岩棉,大大降低了热量损耗。主要技术指标和性能:①烘干生产率:225吨/1%小时,相当于45吨/小时,降水5%。②热风温度:160~190度;③蒸发每千克水的热耗量:800~1 000大卡/千克;④干燥质量好,对谷物无污染,烘后不降等;⑤1次降至安全水分(降水幅度20%以上)。该机于1997年5月通过黑龙江省教育厅鉴定,1999年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1997~2002年,东北农业大学柴玉华对谷物干燥机自动生产工艺及控制进行研究,实现调速电机控制器智能化,自动整定控制。该成果2004年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
2000~2002年,东北农业大学夏吉庆研究了稻谷在干燥时食味变化规律和影响因素,增湿加热稻谷干燥工艺机理、流程和合理参数,并设计采用增湿加热干燥工艺的SH—8型稻谷干燥机。2003年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
2001年6月~2004年6月,黑龙江八一农垦大学汪春、张伟、李玉清等研制5HC牧草保持干燥机。该干燥机以燃煤为热源,采用卧式板式换热器加热冷空气,对牧草进行混流余热回收加热、翻铺干燥,牧草干燥品质好,色泽翠绿,营养成分保存率高,无焦糊等现象,节能显著,是农场、牧场及畜牧小区适用机型。主要技术指标:配套动力2.3千瓦,整机质量2.36吨,处理量500千克~600千克/小时,加热形式为混流和余热回收加热及翻铺工艺,结构形式采用水平钢丝带输送式,牧草切断长度50毫米,输送链作业速度4~6米/分,牧草干燥层平均厚度40毫米,余热回收率大于60%。该机2004年6月通过黑龙江省教育厅鉴定,2005年获黑龙江省教育厅科技进步奖二等奖。
2002年,哈尔滨东宇农业工程机械有限公司开发了自控式烘干机。该机采用复合工艺和同一热源提供不同风温、风量、风压的供热风新技术。循环速度、进粮数量、水分检测、燃烧器及风机运行均由电脑控制,已投入批量生产。