小型手扶式马铃薯捡拾机设计与研究

杨小周

摘 要：当前我国小型马铃薯收获机械只有挖掘功能，没有收集功能，后期仍需投入大量劳动力去捡拾马铃薯，在捡拾过程中部分被浮土掩埋的马铃薯无法捡拾干净，造成一定的经济损耗。基于传统马铃薯收获机械存在的诸多缺点，本研究设计出了一种小型手扶式马铃薯捡拾机，总体结构由挖掘部分、传送部分、动力部分和收集部分四部分组成，实现了马铃薯捡拾、分离、传送、收集一体化作业，操纵方便，工作效率高，特别适用于小田块作业，推广应用前景良好。

关键词：小型 马铃薯 捡拾机 设计

中图分类号：S225.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（c）-0087-02

马铃薯是我国第四大粮食作物，在人们生产生活中占有十分重要的地位。以抗旱、高产、高效的独特优势，马铃薯已成为诸多贫困地区农民抗旱增收的当家作物，对贫困地区经济社会的全面进步和可持续发展发挥了重要的促进作用和支撑作用[1]。但同西方发达国家相比，我国马铃薯生产水平还很低，生产机械化水平低下是制约马铃薯产业可持续发展的主要因素之一[2]。在当前全国农村劳动力结构发生转变以及劳动力成本日益增加的背景下，提高马铃薯机种和机收的水平对于马铃薯生产发展具有重大意义[3]。目前，我国农村拥有大量的小型马铃薯收获机，大力推广与小型马铃薯收获机配套的小型马铃薯捡拾机械十分必要[4]。传统的小型马铃薯收获机械没有捡拾功能，在将马铃薯翻出地面后，部分又被浮土填埋，给后期拾取带来许多不便，增加了马铃薯损失程度[5]。笔者通过多年研究，研制出一种小型手扶式马铃薯捡拾机，推广应用必将进一步推动全国马铃薯产业快速发展。

1 现有马铃薯收获机械功能及缺陷

目前，市场上马铃薯收获机械主要有两种，一种是全自动马铃薯收获机械，该机械可以实现马铃薯挖掘、传送、分离、收集一体化作业，机具使用可靠，可大大降低劳动成本，收获率高。由于缺少了马铃薯杀秧和晾晒过程，导致马铃薯表皮木栓化层非常薄，在马铃薯传送、分离、运输过程中很容易造成马铃薯表皮损伤，导致马铃薯贮存期间容易受病虫害的侵染，不适合长时间贮存。另一种是牵引式马铃薯收获机械，该机械很适合用于小田块作业，但该机械功能只局限于完成马铃薯挖掘、条状铺于地面，后期还需投入大量劳动力去捡拾马铃薯，大大增加了收获难度与种植成本，影响了农民种植马铃薯的积极性。

2 小型手扶式马铃薯捡拾机优点

小型手扶式马铃薯捡拾机配套马铃薯杀秧机和马铃薯收获机来作业，基本上能够实现马铃薯收获过程完全机械化。首先是马铃薯杀秧机作业过程，马铃薯杀秧机一般在马铃薯收获前1～2周作业，马铃薯杀秧主要是指马铃薯收获前进行的茎秆粉碎还田作业环节，马铃薯杀秧后可使葡萄茎松散易脱离块茎，加速块茎成熟、薯皮老化，减少秧子重量，杀秧也被用于限制种薯块茎大小，减少病害的传播。马铃薯杀秧后效果如图1所示。其次是马铃薯收获机作业过程，马铃薯收获机在杀秧1～2周后再进行作业，它的功能只限于将马铃薯挖掘、条状铺于地面，马铃薯收获后效果如图2所示。马铃薯条状铺于地面晾晒半天左右，可进一步增加马铃薯表皮木栓化厚度，减少病害的传播。最后是利用小型手扶式马铃薯捡拾机进行作业，可以减少马铃薯机械收获损伤，保证马铃薯贮存周期更长。小型手扶式马铃薯捡拾机可以由人工操纵机械运行与停止，由于捡拾的马铃薯表皮木栓化较厚，可以直接装入收集袋，待收集袋装满后可以控制机械停止，将装满马铃薯的收集袋放置在地头，整个作业过程劳动强度特别小，完全可以由1人完成，很大程度上减少了劳动力的投入，有利于提高农民增加马铃薯种植面积的能力，增加农民的农业收入。

3 小型手扶式马铃薯捡拾机结构设计

小型手扶式马铃薯捡拾机总体结构由挖掘部分、传送部分、动力部分和收集部分四部分组成，通过挖掘铲将铺放在地面和部分填埋的马铃薯铲取后经第一传动带向后传送，在抖动轮作用下将马铃薯表面的粘土完全抖掉分离后落入第二传动带，通过第二传动带上的传动挡板将马铃薯向上传送最后落入料斗中（如图3所示）。本机实现了马铃薯捡拾、分离、传送、收集一体化作业，机具操纵方便，使用可靠，可大大降低劳动成本，收获率高，对马铃薯损伤小，特别适用于小田块作业。

3.1 挖掘部分

由挖掘铲构成，挖掘铲可以控制挖掘深度10cm左右，主要作用是在小型手扶式马铃薯捡拾机行进过程中，将条状铺放在地面和部分被浮土掩埋的马铃薯完全铲取起来，大大降低了马铃薯收获过程中损耗，为了防止铲取过程中损伤马铃薯表皮，要求在挖掘铲刃口处加装一套橡胶铲。

3.2 传送部分

传送部分由两级传动带构成，第一传动带采用链杆式传动带，其作用是将挖掘铲铲取的马铃薯向后传送，在抖动轮辅助作用下将马铃薯表面少量的粘土完全抖掉分离并送入第二传动带。第二传动带采用链网式传动带，其作用是将分离干净的马铃薯在链网表面传动挡板作用下将马铃薯向上传送最后落入料斗中。

3.3 动力部分

小型手扶式马铃薯捡拾机由小型汽油发动机提供动力。汽油机可选用通用型152F型小型汽油机，总重量10kg，轻巧紧凑、经济省油。小型汽油发动机产生的动力分两部分输出，一部分动力经过传动链将动力传送到第二传动带带动马铃薯在传动带上正常传送到料斗中，另一部分动力经过传动链将动力传送到驱动轮，要求驱动轮选用实心免充气橡胶轮胎，轮胎宽度100mm左右，单只轮胎承重在400斤以上。小型手扶式马铃薯捡拾机可由人工通过油门和离合拉线控制机械的前进速度和动力切换，操纵简便，大大节省人力。

3.4 收集部分

由料斗构成，可以将马铃薯收集袋固定在料斗中，待收集袋中马铃薯装满后可以从料斗中取出，既可以辅助将收集满的马铃薯运送到地头，又减少了人工将马铃薯装入收集袋的工序。

4 小型手扶式马铃薯捡拾机推广价值

（1）小型手扶式马铃薯捡拾机适用于小田块马铃薯捡拾作业，该捡拾机可以由一人来操作完成马铃薯捡拾、分离、传送、收集全部工作。

（2）小型手扶式马铃薯捡拾机配合必须经过马铃薯杀秧、挖掘并条状铺于地表面后才能进行作业，主要替代了人工捡拾马铃薯的工作，并可以将被浮土掩埋的马铃薯收集干净，不但减轻了人工劳动强度，也减少了马铃薯损失。

（3）在小型手扶式马铃薯捡拾机作业前是将马铃薯铺放在地表面晾晒半天左右，这样有利于马铃薯表皮木栓化，降低贮存病害发生，延长了马铃薯贮存周期。

（4）配合马铃薯杀秧机和收获机，可以完成实现马铃薯全过程机械化作业，减少人工支出，并减轻劳动强度，可提高农民增加马铃薯种植面积的积极性。

5 结语

小型手扶式马铃薯捡拾机，基于当前马铃薯收获后需要投入大量劳动力去捡拾马铃薯，并且在捡拾过程中部分被浮土掩埋无法捡拾干净而量身设计的一种实用机械，是由小型汽油发动机输出动力，通過操纵扶手上的油门和离合拉线分别来控制传送装置和驱动轮的动力，该机械在行进过程中将捡拾起来的马铃薯与土分离后经过传送带输送到料斗中，整台机械使用可靠，工作部件便于拆装，生产效率高，生产推广应用前景广阔。

参考文献

[1] 魏固宁.宁南山区脱毒马铃薯繁育推广体系建设现状及发展对策[D].西北农林科技大学，2007.

[2] 吕金庆，田忠恩，杨颖，等.马铃薯机械发展现状、存在问题及发展趋势[J].农机化研究，2015（12）：260-263.

[3] 薛金山，伟林花，张绍勋.马铃薯生产过程机械化作业效益分析[J].农村牧区机械化，2003（4）：27-29.

[4] 张权，薛志娟.大力推广手扶拖拉机配套马铃薯种植机、收获机[J].农业开发与装备，2010（11）：54-55.

[5] 王公仆，蒋金琳，田艳清，等.马铃薯机械收获技术现状与发展趋势[J].中国农机化学报，2014（1）：11-15.