横喂式双向自动苎麻三脱机研制工作报告

咸宁市农业科学院农机研究所 饶正良

横喂式双向自动苎麻三脱机研制工作报告

咸宁市农业科学院农机研究所 饶正良

苎麻是我国传统特色经济作物，咸宁是久负盛名的苎麻之乡，为破解制约苎麻产业发展的收获加工难题，咸宁市农机研究所开展了双向自动苎麻三脱机的研制，2008年获国家专利，2014年通过成果鉴定，现将本机的研制工作总结如下：

1 任务来源与研究目的

1.1 任务来源

2005年咸宁市农机研究所向湖北省科技厅申报了“苎麻收获加工机械—苎麻三脱机的研制”湖北省科技攻关计划，湖北省科技厅将鄂州天技苎麻研究所申报的“微生物机械脱胶生产工艺与设备研究”合并，以鄂科技发计（2006）32号文《关于下达2006—2007年湖北省科技攻关计划的通知》，下达了“苎麻三脱机及微生物机械脱胶生产工艺与设备研究”任务。

1.2 研究目的

苎麻三脱机的研究目的是研制出一种一次性脱去麻骨、表皮和部分胶质的苎麻纤维加工新工艺和三脱新设备，解决现行的剥麻器具和动力机械，劳动强度大，工作效率低，安全性能差，加工原麻质量差，缠麻鼠尾严重等问题，提高苎麻收获加工机械化水平，降低收获成本，增加种麻效益，从而破解制约苎麻产业发展的“瓶颈”，为苎麻产业的发展提供科技支撑。

2 研制过程与主要内容

2.1 前期研究

根据市场需要，2003年起咸宁市农机研究所把苎麻收获加工机械的研制作为科技创新的重点，并确立了实现苎麻生产（包括综合利用）机械化，促进苎麻产业化，创建全省乃至全国苎麻机械研发中心，生产基地和示范基地的战略目标，组建了技术专班全力攻关。克服重重困难，突破道道难关，至2005年取得了一种产品（6TM20型两用脱麻机通过推广鉴定列入国家支持和湖北省购补目录）、2种机型（反拉式和直喂式）、3项专利（苎麻三脱机、两用脱麻机、A型苎麻三脱机）的初步成果，为本课题的立项和实施打下良好基础。

2.2 申报立项

在取得上述成果的基础上，2005年9月在咸宁市科技局的指导下，向湖北省科技厅申报了研制苎麻三脱机的科技攻关计划，经过申报、论证、审查、签订任务书等环节，2006年4月18日以鄂科技发计[2006]32号文正式下达，项目编号为2006AA201B31。

2.3 方案论证

按照湖北省科技攻关计划任务书的要求认真组织实施。2006年进行了技术方案的设计论证和关键零部件的设计试验，在此基础上绘制了机构运动简图、总体结构示意图、液压控制回路图和电路图。

为了集思广益，寻求智力支持，在研究、设计、试制、试验过程中，我们多次深入苎麻产区了解苎麻生产和麻农对麻机的需求情况，多次举办由课题组人员、有关部门、麻农、院校专家学者参加的苎麻机械技术论证会和研讨会，保证了攻关计划的顺利实施和技术先进适用。

2.4 样机设计与试制

方案经反复论证后，2007年1月28日正式实施，至6月初完成了样机图纸设计审查、原材料选购、试制、外购外协、组装调试等一系列工作。设计样机图纸83张，样机零部件总种数243种，总件数1411件，专用零件168种，278件，标准通用件75种，1133件。标准通用件占总种数的30.9%，总件数的80.3%。

2.5 试验试用与改进完善

样机试制成功后，对样机的性能进行反复的试验、试用与示范，并对试验试用暴露的问题进行了改进完善，一是针对机械手漏抓的问题，增设麻秆和纤维托收机构—辅助机械手，在麻秆或纤维手抓麻时安装在喂麻槽底部的辅助机械手将麻秆或纤维托起收拢以便抓握；二是针对麻束在拨送过程中倾斜，基部未拨入槽底的问题，将设置在麻秆托收机构后面拨送麻秆基部的集束拨指链，移到托收机构的前面，使麻秆基部能平行拨到喂麻槽，置于麻秆托收机构上，便于托起收拢，机械手抓着；三是针对麻秆拨入喂麻槽后散乱的问题，加设麻秆限位压杆，便于机械手抓麻。

2.6 申请验收与鉴定

2007年经初步试验证明技术方案先进适用可行，技术性能指示达到了设计要求并完成了图纸及技术资料的整理后，同时申请了成果鉴定和验收，成果鉴定因故放弃。2008年获实用新型专利，专利号ZL200720085190.7，证书号第1066106号。2009年根据省科技厅的要求整理并提交了验收材料，完成项目验收。苎麻三脱机经过多年试用、改进，2014年通过科技成果鉴定，成果鉴定证书编号鄂科鉴字[2014]第22061006号，湖北省科技成果登记证书登记号EK2014D22002。

3 技术特征与规格性能

3.1 技术特征

用机械手代替人手喂入和反拉以减轻劳动强度，提高安全性；用横向喂入代替纵向喂入，以利实现连续喂入和与割麻机配套实现联合收获；用两套脱麻机构双向同时脱麻以提高工作效率；用挤压辊挤压脱胶，减少原麻含胶量，提高原麻质量。机电液结合自动化程度高，左右两对脱麻滚筒、横向集束拨指链、麻秆与纤维托收机构及两只机械手的纵向往复运动采用机械传动；设置在脱麻机构入出口的两副脱胶挤压辊，抓放麻秆和纤维的机械手以及纤维机械手的横向往复运动由液压油缸控制，油缸的动作由电磁换向阀控制，电磁阀由行程开关控制。

由设置在中前方的横向集束喂麻台和设置在中后上方的纵向夹持机构组成的双向自动喂入拉出装置和设置在左右两端的两套脱麻装置机械联接而成。横向集束喂麻台的拨爪将麻秆集成一束一束的麻把送到纵向喂麻槽中，麻秆手和纤维手在各自的托收机构的协助下，分别夹持麻秆和已加工出来的纤维，送入两端的两套脱麻装置分别加工麻秆的梢部和基部，最后将加工好的麻纤维放挂在集麻架上。

3.2 技术规格与性能参数

本机是在分析总结国内外苎麻收获加工机械技术的基础上，针对现有同类机械存在的问题，结合自身研制经验而研制的，技术含量和工作性能优于国内外先进技术，主要技术参数如下：

配套动力型号 6TM160(加工麻秆的长度1600mm）7.5kW（YE2-13211-4三相异步电动机）外形尺寸 2350×80×1530（长×宽×高，mm）机构传动方式 机电液结合麻杆喂入方式 横向喂入 拨指集束加持方式 机械手剥麻方式 液压机械手夹持喂入反拉双向双滚筒脱麻脱胶方式 液压 滚压脱麻滚筒规格200×340×16（直径×长度×叶片数）鲜茎出麻率 ＞4.2%原麻含杂率 ＜0.5%生产率损失率＞15.0kg/h＜5.0%

4 应用前景与效益分析

4.1 应用前景分析

减轻劳动强度，缓解季节性劳力不足，保证原麻加工质量，增加麻农收入，实现品种改良，减少脱胶污染和成本，促进农业现代化等等，客观上都是对苎麻生产机械化提出了迫切要求。按每台负担30亩（1hm2=15亩），全国稳定面积500万亩计算需17万台。

4.2 预期经济效益分析

按年产3000台，生产成本每台7500元，售价8800元，市场占有量3万台，台时生产率30kg，年加工原麻21600万kg，台时使用费30元，每kg原麻机械加工收费3元，人工收费4元计算：生产麻机年可创利税390万元；苎麻加工经营者（购机户）年台纯收入1.44万元，年总纯收入43200万元；麻农用机每kg原麻节支1元，年总节支21600万元。5 存在问题及工作建议

5.1 提升机械性能，全力推广应用

双向自动苎麻三脱机是一种新型的自动化程度和技术含量较高的苎麻纤维初加工机械。由于试制条件有限，样机零部件加工质量、装配质量未能全部达到设计要求，影响样机性能；由于经费问题，未进行二轮样机的试制和系列产品的研究设计。由于生产率取决于加工每一束麻所需的时间，每束麻秆的多少和每根麻秆纤维的重量，而机械手往复运动不可能很快，机械手每次抓麻不可能很多，因而生产率不可能很高（15～30kg/h）。建议加大投入，加大试验，进一步组织技术攻关，优化参数，优化结构，优化性能，并在本技术成果的基础上立项研制高效脱麻机及苎麻联合收获机；产学研推结合，农机农艺融合，建立示范基地，将麻机纳入购机补贴，加速成果转化，尽快推广应用。

5.2 创新经营模式，促进产业发展

受国际金融危机的影响，原麻价格下跌，而劳动力价格上涨，虽然全身是宝而利用很少，苎麻产业发展缓慢，倒退很快。产业发展不起来只因收获加工太困难，因为又苦又累，不赚反亏的生产方式新一代农民是不可能接受的。因此必须下决心采取有效措施解决生产机械化这个非常重要的问题。建议创建“公司+基地+农户”的产业化经营模式，改变小面积个体化的状况，实现苎麻种植区域化、规模化、机械化，实现麻叶、麻骨、麻屑的综合利用，以及麻园冬季开发，促进苎麻产业的发展。

2015-07-10）