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摘毛豆机研发工作的不断创新

文显文
 大豆又叫黄豆,毛豆是食嫩豆粒的大豆,营养比大豆更加丰富,食法多样,深受消费者欢迎,国内市场迅速扩大,已成为一些城市重点发展的“菜篮子工程”项目,出口创汇也在逐年增加。
 由于毛豆生长的特点,毛豆荚的采收成了当前毛豆生产的瓶颈,现在都是人工用手采摘,一天一人平均只能采摘150市斤,每斤工资0.4元,按平均亩产1500斤计算,采摘豆荚一亩须10个人工,工资600元,按收购价每斤1.3元计算,仅豆荚采摘工资就占去全部收入的30%。人工采摘不仅增加了生产成本,减少了生产者的收入,降低了产品的市场竞争力,而且生产效率太低也制约了生产的发展。  
 毛豆不是主要农作物,也不是大宗蔬菜,但有特色,正在发展之中,特殊之中有共性,结合“退休”已多年的自身条件,2009年5月开始了这项费时“最长”的研发工作,在第一轮实验样机就被权威人士断言“不可能成功”的压力下,坚持不懈,克服各式各样的困难,三个人配合工作,共投入资金40多万,完全靠数量不多的退休金,经过记不清的不断改进,大改了10次,先后加工装配了10台“样机”,历时4年多,I型样机已达到计划要求,转入定型推广。 
 I型摘毛豆机的技术性能:
 生产效率:每班8小时摘毛豆1.5-2万株,面积一亩,产量愈高,效率愈高,从1千斤到  数千斤。
 摘 净 率:95%。
 破 损 率:<5%。
 配套动力:3瓩电动机,或5马力内燃机。
 一台摘毛豆机相当10个手工采摘的劳动力,工作效率提高10倍,每亩至少节约开支400元。 
 I型摘毛豆机的特点:
 1、根据农业生产的特点及中国的国情,农机制造能力薄弱、使用者技术水平低、维修能力差等情况,我们除重视机具结构尽量简单、坚固耐用、使用方便、方便维修等以外,特别重视零部件的标准化,标准化的零部件达80%以上。由于这些零部件都是专业厂专业化生产,因而成本低,质量有保证,这就为生产、使用维修创造了有利条件。
 2、效益分析:
 按有关部门曾对性能与I型摘毛豆机性能相似的样机确定,每台售价2.8万元计算,
 A、摘毛豆机生产厂每台可获利1500元左右。
 B、农民购买使用,工作效率可提高10倍,每亩可节省开支400元以上,按每年两季共3个月计算,当年就可收回购买机械的全部投入。
 C、专业生产合作社采用这一机械,如生产面积5000亩,两季共10000亩,一年增加的利润超过400万,利润至少翻一番。 
 收获与体会:
 在开展这一项目时,初步调查,国内已有数家生产多种型号的剥毛豆机,但却没有摘毛豆机供应。有两地分别引进国外先进豆类收获机,每台价格数百万元,由于不适用,只能长期放在库房里,其具体结构不得而知,有关技术资料更是一遍空白,一切都得从头开始。
 2009年5月开始这项工作,首先深入生产现场,在对田间生产进行了一定的实地调查后,初步确定了机具的工作原理及主要结构,于2010年申请国家专利,很快获得了批准,专利号为:ZL201020585325.8 ,实现了研发工作的第一轮创新。
 第二轮创新更加艰巨、复杂,远远超过了我们起初的难度。复杂源于毛豆生长习性的复杂性。
 由于毛豆不同于水稻、小麦、粟等粮食作,收获部分集中在穗部,干燥、坚实,大豆也干燥、坚实,可相对集中成把收获,毛豆则不能这样,必须一株一株,及一个荚、一个荚的采摘,还不能碰伤荚和毛。
 毛豆品种多样,种植条件不同,使毛豆生长状况差别很大,植株茎的粗细由3毫米到十余毫米,株高由30公分到超过一米,豆荚的大小各异,尤其是豆荚的分布,从接近地面到植株中上部,豆莢的数量从每株十余个到数十个,还有数量不等的分枝,摘荚植株上又有大量的活叶片,情况错综复杂,给摘毛豆的机械化造成了相当大的难度。一种生长状况的问题解决后,换一种情况又出现新的问题,实验机拆拆装装,装装拆拆,不计其数,仅大改就达10次,先后加工装配样机10台,历时四年多。这也就是为什么毛豆生产的后一道工序--剥毛豆机早已先投放市场,而迟迟不见摘毛豆机的原因。我们审重对待权威的意见,但不盲目迷信权威,我们相信自己的能力,坚信实践是检验真理唯一正确的标准,走自己的路,坚持就是胜利。
 I型摘毛豆机的研发成功,实现了第二轮创新。 
 我国农业生产情况的复杂性要求摘毛豆机应该发展系列化
 毛豆在我国几乎南北各地都有生产,一种型式的摘毛豆机很难适应不同的要求。为此,我们在研发I型机时,就考虑到系列化的需要,计划发展3-4个型号,并作好系列化的前期有关工作。根据毛豆是蔬菜,收获不可能像大豆,一次大面积收获,因此应以小中型为主。另外,不少地方毛豆生产有套种其它作物的习惯,所以在研发推广自走式机具前,应该先解决好播种问题。
 系列化不只是简单的机械型号的大小,还有适应性和覆盖面的统筹安排问题,要适应能力强,应用面广,尽可能做到全面、协调,可持续发展。 
 农业生产的连续性要求实现毛豆生产的全程机械化
 农业机械化不能只是某个环节用上机械,为此我们在对毛豆生产的全过程反复进行统筹考虑的基础上,来确定具体机械的技术性能,尽量做到无缝连接。
 不是毛豆生产的各环节都用上了机械就是全程机械化,不同的生产条件全程机械化应该有所不同,从整地、播种、田间管理,到收获,各种机械要相互协调,机械作业的结果要适应农艺的要求,从而实现高效。
 我们充分发挥自身的优势,对我国毛豆生产全程机械化的项目做了相应研究,并积极创造条件组织实施。 
 遵守生态规律建立毛豆产业,建立循环经济实现可持续发展
 直到今天。毛豆要高产,首先要“根深叶茂”,这是毛豆荚高产的必要基础,而毛豆荚的产量一般只占整个植株产量的三分之一,三分之二是茎秆和叶子,可是在收获时只收获豆荚,茎叶还得找地方处理。
 毛豆荚和茎叶都是光合作用的产物,而且毛豆是豆科植物,茎叶的营养价值比其它作物都高,茎叶也是生产出来的,浪费不仅非常可惜,还污染环境,严重违背了生态规律的生态循环,建立循环经济,实现可持续发展的要求。
 为此,我们拟订了以毛豆为主体,建立现代毛豆产业的发展方案,把毛豆“吃干榨尽”,把毛豆的茎、叶、豆壳、豆粒,全部利用起来,成为没有废弃物,没有污染,成为当今农业生产中第一个符合生态规律的现代产业,虽然规模不大,却有重大示范作用。
 为了更有效地建立现代毛豆产业,我们的摘毛豆机就考虑到在摘毛豆荚时,同时将茎和叶分开,而不是孤立的只管将毛豆荚摘下来。
 毛豆叶蛋白质含量高,可作为鱼、畜、禽类的饲料,有些地方可直接加工成青饲料,不仅加工简单,成本低,而且维生含量高。有些地方则须加工成干饲料。毛豆茎、叶、壳都可作为食用菌的培养基,菌渣又可再利用,菌渣是饲养蚯蚓的好原料,菌渣和蚯蚓粪又都是忧质有机肥,或作无土育苗或无土栽培的好基质,直到茎、叶完全分解成水、二氧化碳、无机元素,使毛豆产业成为没有废弃物、没有污染、绿色、循环、高效,可持续发展的现代化新型农业产业。(联系邮箱:wxw260@163.com
 

 

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