棉花收获机械

棉花收获机械是一种用于采摘成熟子棉或摘取棉桃的农业机械设备。这种机械能够有效地将不同成熟度的棉桃中的籽棉分离出来,而不破坏籽棉原有的形态。它的工作稳定性和分离效果良好,而且由于采用了简单的组件,减少了复杂的棉壳分离传动机构,使得操作简便,不易发生故障,非常适合普通农民使用。棉花收获机械的成功研发弥补了以往剥花机的不足之处,经过多次实验,其脱花效率达到了人工的15至20倍,并已经申请了国家发明专利。

历史与发展

棉花收获机械的发展始于19世纪中期的美国,当时出现了多种设计或样机专利。然而,直到20世纪20年代才开始有少量的商品摘棉机上市销售。到了1975年,美国实现了棉花收获的机械化。1980年,苏联有75%的棉花是通过机器收获的。尽管如此,由于机器摘棉含杂率高,导致棉花等级下降,需要大规模的投资建设棉花清理厂,因此在中国并未广泛推广使用。

收获方法

棉花的机器收获有两种主要方法:一次收获法和分次收获法。一次收获法使用摘棉桃机一次性摘取所有的棉桃,无论是否吐絮,之后再将子棉与未成熟的棉桃分开处理。这种方法使用的设备结构简单,收摘效率和摘净率较高,但收获的子棉含有大量的杂质,如铃壳、断枝和碎叶,如果在霜前收获还会因为霜前花和霜后花混合而导致子棉等级下降。因此,这种方法仅适用于棉桃吐絮期集中的、抗风能力强的棉花品种。分次收获法则使用水平摘锭式或竖直摘锭式摘棉机,在霜前分次采摘吐絮棉桃中的成熟子棉,霜后再用摘棉桃机摘取剩余的未吐絮棉桃。这种方法的适用范围更广,摘棉机采摘的子棉质量更好,但设备结构复杂,成本高,使用可靠性尚待提升。在机器收获之前,需要喷洒化学制剂进行脱叶催熟,以便于机械作业,并减少收获子棉中的杂质含量。

设备结构与原理

摘棉桃机

摘棉桃机由扶导器、采摘装置、风机、气流分离装置、棉桃箱和子棉箱等组成,悬挂于轮式拖拉机上。采摘装置包括一对与水平面大约呈30°角的纵向摘辊,辊面上交替安装有橡胶叶片和尼龙丝刷。摘辊以约720转/分钟的转速旋转,通过打击和刷剥作用剥离棉桃中的子棉和未吐絮的棉桃。分离后的子棉和未吐絮棉桃分别通过气流分离装置和螺旋推运器运输至各自的储存箱。一些型号的摘棉桃机还配备了清除杂质的装置。

水平摘锭式摘棉机

水平摘锭式摘棉机由扶导器、摘棉装置、输棉管、风机和子棉箱等组成。摘棉装置包括安装在竖直摘棉筒上的水平摘锭,摘锭表面带有倒刺。摘锭以一定的转速旋转并通过湿润器湿润,从而能有效钩住吐絮棉铃中的纤维。脱棉区的脱棉装置负责将子棉从摘锭上脱离,并通过风机气流将其送入子棉箱。

竖直摘锭式摘棉机

竖直摘锭式摘棉机的摘棉装置由前后两对并列的竖直摘棉筒组成,每个摘棉筒均配有竖直摘锭。摘锭表面设有纵槽和刺状细齿,通过钩住棉花纤维来完成摘棉过程。脱棉区的脱棉装置会将缠绕在摘锭上的子棉松开,然后通过输棉管送入子棉箱。

发展趋势

为了提高棉花对机械收获的适应性,正在研究培育新的棉花品种,这些品种应具备株型紧凑、矮小症、抗风性好、结桃部位高、棉叶少且无绒毛的特点,并能在霜前集中成熟吐絮。此外,针对15至35厘米窄行距的棉花种植模式,相应的收获机械也处于研制阶段。

参考资料

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