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【农业科技这十年】农业工程学院:智能农机装备研发为现代农业提供技术支撑

基于山西省特色农牧产业及其特殊生产条件下所存在的丘陵山地旱作农机装备作业适应性差、智能化程度低等现实问题,近十年,农业工程学院紧紧围绕“杂粮产业”“有机旱作农业”和“乡村振兴”国家发展战略需求,依托“农业工程”一级学科和“旱作农业机械关键技术与装备”省级重点实验室,积极开展旱作智能农机装备领域的科研工作,提升了科技队伍的创新能力和竞争实力,推动了现代农业的建设,取得了一系列代表性科技成果。

小杂粮精少量播种关键技术与装备

该成果从种粒物性、排种动力学特性、新机构设计和试验研究等方面着手,开展了小杂粮精少量播种关键技术与装备的研发工作,攻克了谷子、黍子、荞麦、燕麦等杂粮在播种作业时存在的播量大、播种均匀性差和旱地出苗率低等难题。

倾斜圆盘式小籽粒精少量排种器

小杂粮精少量播种机

先后获批了“多头异型螺旋槽小籽粒精少量排种装置”“环槽式高频振动排种器”“倾斜圆盘式小籽粒精少量排种器”“谷子液体悬浮液及精少量液体播种装置”和“电磁直线振动式谷子精少量排种装置”等国家专利10余件,通过“2BX-10型小籽粒精少量播种机研制”省级科技成果鉴定1项,达国际先进水平,并且批量生产和推广了2BX系列小杂粮精少量播种机100余台,先后在柳林县、陵川县推广示范2000余亩,培训农机专业技术人员、管理人员、农机合作社等在内的2000余人次。该成果助推了小杂粮播种机械化水平的提高,在降低小杂粮播种难度,减轻劳动强度和争抢播种农时等方面均具有重要意义,取得了良好的经济效益和社会效益。

特色杂粮机械化收获技术与装备

该成果从杂粮作物生物学特性、生物力学特性、新装备设计和试验研究等方面着手,开展了谷子、荞麦等特色杂粮作物机械化收获方面的基础理论研究和整机装备研发工作。

在基础理论和关键技术研究方面,研发了适用于杂粮作物收获过程机械特性测试的试验方法和装置,解决了因品种、生物学特性、地域性等差异引起的生物力学特性测试难题,测试结果可靠且测得的生物力学特性参数及揭示的机理已应用于杂粮作物收获机械关键工作部件及整机开发;在收获装备研发方面,研发了多款杂粮作物脱粒机、清选机和联合收获装备,攻克了谷子、荞麦、燕麦等特色杂粮在机械收获作业时存在的损失、破碎、含杂高及作业功耗大等技术难题。

杂粮作物生物力学特性测试

该成果先后获批了“一种杂粮作物用内外滚筒旋转式脱粒装置”“拍搓式谷子脱粒装置”和“碾搓式谷子脱粒装置”等国家专利30余件,通过了“杂粮作物生物力学性质测试装置”“杂粮作物生物力学性质及试验方法研究”和“4LZQ-1.5型履带式荞麦联合收获机”国家级科技成果评价3项,均达国内领先水平。其中批量生产5TG-85型杂粮脱粒机100余台,先后在太谷区、右玉县等地示范推广2000余亩,开展技术咨询与科技培训50余次。

履带式荞麦联合收获机

该成果大大提升了我国杂粮作物收获机械化水平,有效地解决了杂粮产区劳动力缺乏、劳动强度大、生产效率低、收获损失率大等问题,为推进我国特色杂粮收获机械化发展、杂粮产业升级及乡村振兴发挥重要作用。

生态畜牧生产机械化技术集成与装备

该成果针对雁门关畜牧生态区畜牧生产机械化技术需求,开展了柠条平茬收割机、牧草播种机、牧草切根机和颗粒饲料(燃料)成型机在内的4种装备的研发和技术应用推广工作。

其中柠条平茬收割机采用液压系统实现了割台的横纵向全方位仿形,使柠条切割过程实现了智能化;2BC-6牧草播种机采用环槽式播种器、凸轮驱动往复式扰动装置和覆土器驱动的导种口开闭控制机构保证了牧草的排种均匀性和播深一致性;9Q-5型牧草切根机采用小锯齿匕首式直切刀,减少了切刀入土时的贯入阻力,采用液压控制系统保证了往复运动的线性度和锯切角度的一致性;颗粒饲料(燃料)成型机采用螺旋输送式喂料机构实现了物料的均匀稳定喂入,且与主轴同步的旋转式筛孔分离机构,解决了柠条颗粒成品与混杂粉末的有效分离问题。

2BC-6牧草播种机

9KP-22型颗粒饲料(燃料)压制机

柠条平茬收割机

该4种系列产品获批“全方位仿形割台”“液压锯式牧草切根机”等国家发明专利4件,均通过了省级科技成果鉴定,其中3项达国际先进水平,并荣获山西省教育厅科技进步二等奖1项。其中颗粒饲料(燃料)成型机在右玉县、和顺县等地应用推广辐射5000余亩,取得了良好的经济和社会效益。该成果促进了山西省生态畜牧产业化、规模化生产和机械化技术水平的提高,为现代农业技术的发展提供技术支撑。

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