2021年广西甘蔗收获机产品试验验证报告

广西壮族自治区农业机械化服务中心：

根据《广西壮族自治区人民政府关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的实施意见》（桂政发〔2019〕37号）及《关于印发加快推进糖料蔗生产机械化发展实施方案（2018-2022年）的通知》（桂政办发〔2018〕84号）的要求，2021年11月至12月，中心鉴定站在广西甘蔗生产机械化试验示范园区及柳州市鹿寨县石榴河园艺场组织开展并完成了2021年广西甘蔗收获机产品试验验证。

一、试验基本情况

本次甘蔗收获机产品试验验证参照GB/T 5667-2008《农业机械生产试验方法》、JB/T 6275-2019《甘蔗收获机械试验方法》、DG/T 117-2021《甘蔗收获机》等标准，结合广西甘蔗生产实际，对参加试验机具的作业性能和部分影响作业的效率性能进行试验和测试，并对结果进行分析，提出意见和建议。

试验样机情况

（一）试验机型

列入本次产品试验验证的甘蔗收获机分别为广西柳工农业机械股份有限公司生产的4GQ-1L型和4GQ-1M型甘蔗联合收获机、广西农业机械研究院有限公司生产的4GQ-1E型甘蔗联合收获机、江苏沃得农业机械股份有限公司生产的4GQ-1D型甘蔗联合收获机、洛阳辰汉农业装备科技股份有限公司生产的4GQ-1A型甘蔗联合收获机、中联农业机械股份有限公司生产的4GQW-1G型和4GQW-1H型甘蔗联合收获机。

（二）技术特征及主要技术参数

本次产品试验验证选择了的5家企业生产的7种相同结构型式的甘蔗联合收获机产品：结构型式均为自走切段式，行走方式均为轮式，集（卸）蔗装置均为集蔗斗，配套动力在120kW～140kW之间，喂入量在5.0kg/s～6.0kg/s之间。7款机型的主要技术参数详见表1。

表1 试验验证样机主要参数表

三、试验结果分析

（一）田间作业性能试验

田间作业性能试验在企业标称的额定喂入量1～2倍的条件下，按JB/T 6275-019及DG/T 117-2021中的规定对样机进行3个行程的性能试验，记录作业时间，接取测试行程内的蔗茎、杂质及清选分离物，分别称重记录，计算作业速度、喂入量、宿根破头率、含杂率、总损失率等指标，取平均值。如因甘蔗收获机结构等原因，难以接取或区分测定区与非测定区的接取物时，可采用割除测定区前后的蔗株、只保留测定区内蔗株的方法进行测定，以考核甘蔗收获机的田间作业性能。

1.试验条件

试验地块位于柳州市鹿寨县石榴河园艺场，甘蔗为第二年蔗，地表条件及甘蔗特征具体情况见表2。

表2 作业性能试验条件记录表

表2 作业性能试验条件记录表（续）

2.试验结果

参加试验的7台样机均选择该机型作业档，在产品额定喂入量1～2倍的条件下，进行3个行程（每个行程为10m）的田间作业性能试验，各田间作业性能指标项目取3个行程测试的平均值作为试验结果，详见表3。

表3 田间作业性能试验结果汇总表

表3（续）

备注

按DG/T 117－2021《甘蔗收获机》的规定，切段式甘蔗联合收获机的作业指标合格值为：宿根破头率≤18%，含杂率≤8%，损失率≤7%。

从各项性能指标总体试验结果来看，试验时7台收获机的喂入量都能达到设计值的1～2倍，整体上损失率和破头率指标表现较好，含杂率指标表现一般。在含杂率和损失率测试中，有部分机型的个别行程的检测结果接近大纲判定值，但总体上3次测量结果的平均值均符合大纲要求。

3.结果分析

（1）损失率：从本次试验的7个型号切段式收获机产品的测试结果看，中联4GQW-1H型的损失率平均值为6.3%，接近合格指标7.0%，柳工4GQ-1L型表现最优，其余各个机型的总损失率都较稳定，从数据上推断，柳工4GQ-1L、柳工4GQ-1M|、广西农机院4GQ-1E三款产品的损失率表现最佳，均在4%以内，可见其整体的设计比较成熟，能较好的完成甘蔗的切根、喂入及输送工序。通过对现场试验情况和原始数据分析，中联4GQW-1H型损失率偏高的主要原因是试验行程中倒伏与严重弯曲的甘蔗较多，临近蔗垄上的倒伏甘蔗也会造成干扰，导致对倒伏、弯曲的甘蔗有漏割，或从喂入口掉落未进入通道。

（2）宿根破头率。整体上看，7个型号甘蔗收获机的破头率都在10%左右，整体平均值为10.7%，低于大纲要求的合格指标（≤18%），其中中联4GQW-1G型破头率最低，为8.0%，最高是柳工4GQ-1L型，为13.0%。造成破头的主要原因，一是此次的试验地部分蔗垄培土质量不均匀，形成V型火山口及波浪地形及垄的宽度偏大，加上机手操作熟练度不高，难以控制机具入土切割的深度，不能根据垄沟、垄宽的变化进行相应调整，造成蔗根切口破裂或推倒翻兜；二是甘蔗倒伏与弯曲较多，增加了收割难度；三是割刀的磨损为及时做更换保养，割台调试未能达到比较理想的状态，导致甘蔗喂入不顺畅。

（3）含杂率。在含杂率的测试中，7个机型收集的杂质中杂质比例最高的为蔗稍和残留在蔗茎上未剥净的蔗叶。辰汉4GQ-1A型含杂率为7.7%，较接近合格临界值（切段式含杂率≤8%），柳工的两个机型含杂率也在7%以上，这几个机型所收甘蔗的杂质中，占比较大的是未从蔗茎上剥离的甘蔗叶，主要原因一方面是该机型的清选风机在实验过程中转速设置不合理，导致清选效果打折扣；另一方面是其所收取的甘蔗的蔗叶相对较新，附着力较强，难以通过风机吹送出去。整体上而言，7台机具的收货方式及蔗叶分离机构和原理基本上是一致的，也是经过市场长期考验的一类结构型式，在相对理想的作业条件下，各机型的含杂率表现均在合理范围内。

（二）通过性能试验

1.试验结果

通过性能试验在广西甘蔗生产机械化试验示范园区进行，对产品的转弯掉头时间和卸料时间这两个影响作业的效率性能参数的进行了测试。转弯掉头时间以收割完一行甘蔗时状态为起点，机体对准下一行甘蔗为终点，进行左右各两次试验，取平均值。卸料时间对集（卸）蔗装置为集蔗斗的机型以完成整个卸蔗动作并使集蔗斗回位为标准，进行三次试验，计算总时间的平均值；对集（卸）蔗装置为网袋的机型以完成整个卸蔗动作并装好新的网袋为标准，分别进行三次卸袋、装袋及总时间的试验，计算平均值；不自带收集装置的机型不考核卸料时间。试验结果详见表4。

表4 作业效率性能试验结果汇总表

2.结果分析

（1）转弯掉头时间。在转弯掉头时间的试验中，耗时最短的为中联4GQW-1G型的22.35秒，耗时最长的是广西农机院4GQ-1E型的36.57秒，广西农机院4GQ-1E型的掉头时间较其余机型明显更久，其原因是该机型的转弯半径较大，在有限的区域内掉头困难，要完成规定的转弯掉头动作需要多次来回移动，造成时间较久。整体上而言，试验中的7款机型的灵活性和转弯半径均能适应大部分情况，在部分条件较差面积较窄的低头，部分机型所需要花费的转弯掉头时间会略有增多。

（2）卸料时间。在卸料时间的试验中，沃得4GQ-1D型所用时间最短，完成卸料动作的时间为20.25秒，沃得4GQ-1D、中联4GQW-1G型、中联4GQW-1H型三个型号的卸料时间相当，均在20秒左右，较其他型号有明显优势，而时间最长的是辰汉4GQ-1A型的40.14秒。据估算，在料箱斗容相当（按0.8t）的情况下，若作业一天收割80吨，则需卸料100次，若每次卸料时间多出20秒，则一天多出约30min时间用于卸料，这将对作业效率产生较为明显的影响。

四、改进建议

通过此次产品试验验证，针对其中发现的损失率、含杂率、宿根破头率、蔗茎合格率、卸料时间等问题，建议企业组织技术人员进行研究，进一步改进产品设计与装配质量，提高产品的适应性、可靠性、作业质量和作业效率。

（一）参加试验的所有机型在喂入口的设计上仍需改善，以减少收割时喂入口的拥堵情况，降低漏割、掉蔗带来的损失，改进分扶蔗器，提高机器收割倒伏与弯曲甘蔗的能力。

（二）试验中残留在蔗茎上的蔗叶较多，蔗茎通过输送通道时被挤压破裂及因输送辊造成的齿状咬伤的现象较多。建议各企业对输送通道的设计进行改进和提升，对输送通道中的部件进行进一步的调试和优化，提升机器除杂能力，降低蔗茎损伤，提高收获质量。

（三）重视机手，进一步加强机手培培训，避免人为操作失误以及经验不足等原因，导致甘蔗收获质量降低，此外还要加大对机具维护保养知识的宣传教育，积极引导用户对机具进行应有的保养维护，做好售后服务，提高产品的作业质量。

（四）参与本次试验的7台甘蔗收获机的结构型式都是较为主流的型式，都经过了长期的市场检验和用户选择，虽然在各方面都有较为成熟的设计及较为稳定的作业效果，但在部分问题上仍有改进空间，如转弯半径的大小，卸料机构的设计，整个通道的设计（包括切割、输送、切段、除杂）、机手培训及用户指引等方面，仍有进一步优化提升的空间，需要相关企业在这些方面进一步加大研究和投入，以期达到更好的作业效果。

广西壮族自治区农业机械化服务中心鉴定站

2021年12月15日

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