項目立足于國家糧食高產穩產增收等重大戰略需求,持續進行馬鈴薯機械化產學研聯合攻關研發,發明了馬鈴薯全程機械化種植技術,提出了馬鈴薯高臺大壟機械化栽培技術和機械化種植合理密度、水肥耦合增產集成技術栽培模式;創制了具有自主知識產權的馬鈴薯機械化種植的氣吸播種、動力中耕除草培土防病蟲害、除馬鈴薯秧葉、收獲及分級處理5種全程機械化裝備;解決了馬鈴薯機械化作業效率低難度大等技術難題,顯著推動了馬鈴薯機械化裝備升級換代和行業科技的提升,實現了農機農藝農技相結合的馬鈴薯機械化糧食增產目標。項目主要發明點如下:
(1)探明了智能動態供種和負壓吸種正壓吹種組合作用的氣吸式馬鈴薯播種新理論,創新了基于無液體潤滑的陶瓷鍍層凸凹錐體動態緊配密封的排種器氣室新結構;破解了排種器因取種區供種量不恒定而取種難和排種時前慣性力作用而引起的零速投種技術難題,創制了常規薯和微型薯兼用的氣吸式馬鈴薯精量排種器,集成創制出高速智能氣吸式馬鈴薯精量播種機。填補了我國無氣吸式馬鈴薯播種機田間應用的空白。
(2)項目首次基于分體刀輥獨立驅動仿壟形碎土培土除草技術,提出了馬鈴薯動力中耕機具防除病害理論,創建了刀輥雙螺旋導向輸送防堵和立刀仿壟形螺旋刀輥排列技術,發明了動力中耕除草培土防害驅動式馬鈴薯中耕培土機。
(3)提出了馬鈴薯莖葉粉碎還田刀具的雙刃口雙旋向空間曲線設計理論,創建了雙螺旋排列仿壟形清除莖葉新方法,發明了系列多功能正反轉作用刀具及刀輥,突破了馬鈴薯除莖葉難的技術瓶頸;創制了系列馬鈴薯雙螺旋交錯組合式刀輥總成,解決了馬鈴薯機械化除莖葉的難題。
(4)發明了馬鈴薯收獲機防堵技術,創制了切導土浮動圓盤減阻系統,解決了因馬鈴薯收獲機喂入量動態不恒定導致的堵塞壅土難題;發明了去硬雜物防阻自調技術,創制了自轉增隙自復位除石或硬雜物等減阻裝置,解決了馬鈴薯收獲過程中田間石塊等硬雜物產生的突變阻力或卡死升運分離部件的技術難題。
(5)基于馬鈴薯收獲升運分離技術,提出了升運鏈長度、頻率、振幅與土壤含水率等土壤特性相匹配的薯土分離規律,創制了馬鈴薯收獲機升運分離總成,解決了馬鈴薯收獲機因升運分離能力差而影響馬鈴薯收獲機收獲質量的問題;避免了因升運分離技術不佳導致馬鈴薯機械損傷的技術難題。
(6)項目提出了馬鈴薯四壟歸一壟的馬鈴薯收獲新方法,創建了具有橫向換向功能馬鈴薯橫向歸壟技術,創制了馬鈴薯收獲機專用的歸壟裝置,解決了馬鈴薯收獲過程中撿拾難效率低的難題。
(7)針對目前馬鈴薯分級機分級級數少、規格范圍不可調的技術難題,發明了無級調節技術,創制了馬鈴薯分級機無級調控機構,解決了馬鈴薯分級機級數規格不可調不可控的問題。
目前該成果在東北、西北、西南、中原等馬鈴薯主產區大面積應用推廣,滿足馬鈴薯栽培區北方一作區和中原二作區的馬鈴薯機械化種植。5種裝備經樣機試驗、性能測試生產考核技術已成熟,獲得自主知識產權30余件。本項目創制的系列馬鈴薯裝備,為馬鈴薯機械化種植提供可靠技術保障,為保證國家糧食安全做出了貢獻。
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