“收割機喂入量越來越大”背后的隱憂
“收割機喂入量越來越大”背后的隱憂
中央財政農(nóng)機購置補貼資金實行定額補貼,按“以主功能為主”和“宜粗不宜細”的原則進行分檔。補貼產(chǎn)品補多少,根據(jù)所屬補貼檔次;如何劃分補貼檔次,依據(jù)分檔參數(shù)。最終,以什么參數(shù)分檔,關(guān)系到產(chǎn)品補多少。
在購機補貼政策完善的過程中,確定補貼檔次的參數(shù)越來越少,一兩個參數(shù)定檔的品目比比皆是,其中全喂入自走履帶式谷物聯(lián)合收割機(以下簡稱全喂入收割機)的分檔參數(shù)是“喂入量”。
在《2015-2017年農(nóng)業(yè)機械購置補貼實施指導意見》(農(nóng)辦財〔2015〕6號)文件中,對全喂入收割機等品目實行敞開補貼,“喂入量” 作為全喂入收割機分檔的唯一參數(shù),被推到了前所未有的高度。
1.喂入量有何用?
第一,編制產(chǎn)品型號的依據(jù)。根據(jù)JB/T 8574-2013《農(nóng)機具產(chǎn)品 型號編制規(guī)則》規(guī)定,全喂入收割機以喂入量為主參數(shù)來反映其主要技術(shù)特征,即收割機產(chǎn)品型號中的阿拉伯數(shù)字部分代表喂入量(單位kg/s)。
如產(chǎn)品型號4LZ-5.0明示的信息是該款全喂入收割機的喂入量是5.0 kg/s,該值實際是生產(chǎn)企業(yè)的設計值,更是企業(yè)的承諾值。
第二,試驗條件之一。根據(jù)DG/T 014-2009《谷物聯(lián)合收割機》推廣鑒定大綱要求,進行收割機總損失率、含雜率和破碎率(“三率”)等性能試驗時,應在滿足喂入量設計值的前提條件下,選擇至少3個擋位或3個不同作業(yè)速度(無級變速機型)的常用作業(yè)擋進行檢測。
也就是說,即使某次行程測試的性能指標符合JB/T 5117-2006《全喂入聯(lián)合收割機 技術(shù)條件》的要求,喂入量測得值達不到企業(yè)設計值,此次行程試驗也無效。
第三,補貼分檔依據(jù)。目前,按照喂入量的不同,對全喂入收割機的補貼共分6檔。6個檔位好比設計好的6個庫房,等著放進對應的產(chǎn)品。
也就是說,不同喂入量的全喂入收割機,終將歸進相應的檔次。“喂入量”的大小決定了全喂入收割機中央財政補貼額的多少。
2.什么影響了作業(yè)中實際喂入量的大小?
喂入量反應了全喂入收割機通過測定區(qū)時,單位時間內(nèi)接收籽粒、莖桿和清選排出物的總質(zhì)量,受質(zhì)量和時間參數(shù)的雙重影響。在實際作業(yè)和性能測試時,由于作業(yè)環(huán)境的不同,即使同一臺機器的喂入量也不是一個定值,主要受以下因素的影響。
第一,作物產(chǎn)量。小麥、早稻畝產(chǎn)量在400 kg左右,中、晚稻畝產(chǎn)量在500 kg左右的農(nóng)田較常見,因此,不同產(chǎn)量的農(nóng)田,全喂入收割機作業(yè)時的喂入量就不同。其實,即使同一塊農(nóng)田,由于作物密度分布不均,也會造成收割機單位時間內(nèi)接收籽粒的總質(zhì)量發(fā)生變化。
第二,自然高度。試驗用小麥、水稻的自然高度多分布在70~100cm之間,稻麥收割后的留茬高度普遍要求保留在15cm左右。由于作物自然高度的差異,引起收割機單位時間內(nèi)接收莖桿的總質(zhì)量發(fā)生變化。
第三,割茬高度。若作物自然高度相同,留茬越低,進入收割機機體內(nèi)的秸桿越多,喂入量將增加。
去年,多省份要求低割茬收割、在收割機排草口處加裝秸桿粉碎器,以達到秸桿禁燒的目的,卻導致收割效率低下的問題。其原因是秸桿粉碎器需要消耗收割機20%~30%的功率,在低割茬收割時,機器作業(yè)速度只有變慢,才能保證收割機不出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,此時收割機喂入量已大打折扣。
第四,谷(草)含水率。受天氣情況、收割機保有量、抓墑情搶農(nóng)時等諸多因素的影響,不能保證在作物的最佳收獲期收割。收割時作物成熟度不同,稻麥多處在完熟期或枯熟期的不同階段,籽粒、秸桿的含水率差別較大。即使是同一塊農(nóng)田,不同收獲時期作物的含水率不同,影響到收割時作物籽粒和莖桿的質(zhì)量。
第五,機手操作熟練性。高速作業(yè)時,為保證不漏割,不熟練的機手很難做到直線行駛滿幅收割。另外,在作物產(chǎn)量、含水率、自然高度不同的作業(yè)條件下,沒有多年操作經(jīng)驗的機手,在控制作業(yè)速度、留茬高度方面很難和收割機所能承受的喂入量相匹配,實際喂入量總在波動。
第六,作業(yè)速度。全喂入收割機的理論作業(yè)速度多在1.0~1.6 m/s之間,單方面提高作業(yè)速度,雖然提高了喂入量,但增加了收割機脫粒、清選部分的負擔,也使機手易于疲勞,收割機可靠性下降,安全系數(shù)降低。
第七,割臺寬度。安徽省全喂入收割機配套割臺寬度多在2~3 m之間,全喂入收割機應在滿幅狀態(tài)下收割。增大割幅,即使在相同作業(yè)速度下收割,也能增加喂入量。但割幅過大,終將影響收割機對于田塊大小的適應性。
第八,脫粒清選面積。全喂入收割機“吃”進去多少,就應能“消化”多少。由低喂入量改進成高喂入量的全喂入收割機,單純從作業(yè)速度和割臺寬度方面進行改進,使“吃”進去的增多,但如不相應增加過橋?qū)挾群陀行摿G暹x面積,易引起“消化”不良。因此,只有實現(xiàn)作業(yè)速度、割臺寬度和脫粒清選面積的合理匹配,喂入量才是真正有效的。
第九,測量誤差。目前,全喂入收割機的喂入量不能實現(xiàn)實時監(jiān)控,基本采用人工計時和人工接糧(草)的方式測算,試驗時多用電子秒表和電子吊秤進行計時和稱重,其示值誤差分別為0.01s和0.05kg。同時試驗人員接取糧(草)、掐秒表的反應速度,直接影響收割機通過測區(qū)時接取糧(草)的質(zhì)量和通過測區(qū)內(nèi)的時間,由此產(chǎn)生的隨機誤差對喂入量有一定影響。
3.喂入量地位提升帶來了哪些變化?
第一,企業(yè)調(diào)整設計值。全喂入收割機實現(xiàn)從零星推廣到廣泛使用,歷經(jīng)10年左右時間,這10年是其總損失率、含雜率、破碎率和可靠性等性能指標得到農(nóng)戶和操作者逐步認可的過程。在這一過程中,喂入量只不過是產(chǎn)品型號中的一個組成部分、一個代號而已,從未引起過人們的重視。
但形勢在近幾年發(fā)生了變化。5年前一款2~3 kg/s喂入量的全喂入收割機,忽然間就出現(xiàn)“企業(yè)紛紛通過簡單的理論驗證就調(diào)整喂入量設計值,迫切需要實現(xiàn)4~5 kg/s左右喂入量的華麗轉(zhuǎn)身”的現(xiàn)象。
一個與作業(yè)性能無關(guān)的參數(shù)之所以能引起企業(yè)的極大興趣,緣于喂入量已成為分檔主參數(shù)。企業(yè)通過調(diào)整喂入量設計值,就能帶來潛在的利益和市場競爭力。
目前,主銷安徽省的全喂入收割機,其喂入量多在3~5 kg/s。在喂入量3 kg/s的臨界點處,相鄰檔次中央財政補貼額相差3300元;在喂入量4kg/s的臨界點處,相鄰檔次中央財政補貼額相差7700元,喂入量作為全喂入收割機占領(lǐng)市場的隱形推手不容忽視。
第二,鑒定工作的重點偏移。5年前,生產(chǎn)企業(yè)在確定喂入量設計值時,遠遠低于其極限值,喂入量儲備系數(shù)可能會達到2。進行全喂入收割機試驗時,在滿足試驗條件下,喂入量是一個很容易滿足的試驗條件,鑒定的重點始終在收割機“三率”等作業(yè)質(zhì)量上。
可新形勢下,生產(chǎn)企業(yè)在確定喂入量設計值時,盡可能往高處標喂入量,造成喂入量難滿足試驗要求的情況。尤其在高喂入量收割機收割小麥試驗時,是否滿足“3個不同作業(yè)速度都能達到額定喂入量”的試驗要求被作為首要測試目標。
在全喂入收割機作業(yè)質(zhì)量日趨成熟的現(xiàn)狀下,“喂入量是企業(yè)設計值而非鑒定值”的內(nèi)涵已悄然發(fā)生變化,核測喂入量大小成為鑒定工作重點,收割機“三率”問題反而被放在次位。
第三,社會關(guān)注度提高。5年前,全喂入收割機的“三率”、可靠性、配套柴油機功率及割臺寬度是行業(yè)、經(jīng)銷商和農(nóng)戶經(jīng)常提起的話題,喂入量作為一個比較虛、非直觀的參數(shù)很少被人談起。
可眼下,喂入量在企業(yè)設計時要重點考慮,鑒定部門檢測時需重點核對,就連經(jīng)銷商推薦、用戶購買、農(nóng)機部門核機都要重點看看產(chǎn)品銘牌上喂入量的標注值,喂入量轉(zhuǎn)眼成為收割機行業(yè)的時髦用語了。
4.過分關(guān)注喂入量存在哪些弊端?
第一,地位高難服眾。從喂入量的不確定性中不難看出,影響喂入量測得值的因素較多。受作物條件不同、操作者不同、機器調(diào)試狀態(tài)不同等各方面影響,如由生產(chǎn)企業(yè)、用戶、鑒定部門分別核測時,喂入量測得值的波動性大、再現(xiàn)性差。主參數(shù)不穩(wěn)定,是分檔參數(shù)不應有的特性,影響購機補貼分檔的權(quán)威性。
第二,基層農(nóng)機部門難核實。喂入量作為全喂入收割機和購機補貼相關(guān)的唯一參數(shù),無法通過目測、鋼卷尺測量等簡便方法測得,使基層農(nóng)機部門無法進行有效核實,只能單憑產(chǎn)品銘牌信息判斷。產(chǎn)品銘牌信息造假易,喂入量核測難的現(xiàn)狀,增加了基層驗機人員的職業(yè)風險。
第三,偏離主功能。國內(nèi)收割機廠家本應在“三率”和可靠性方面多下功夫,但受購機補貼影響,喂入量卻成為廠家調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的指揮棒。為短時間實現(xiàn)喂入量設計值的調(diào)高,企業(yè)不惜以犧牲喂入量安全系數(shù)、降低“三率”為代價來搶占補貼市場,這種急功近利的思想不利于企業(yè)的技術(shù)改進,完全背離了機械化收獲環(huán)節(jié)減少糧食拋灑損失、確保顆粒歸倉的現(xiàn)實意義。
第四,責任難厘清。當企業(yè)提出的喂入量設計值接近其最大承載量時,試驗用作物就需高產(chǎn)量、高草谷比才能保證低速收獲時達到喂入量設計值的要求。能否找到畝產(chǎn)量500 kg以上,作物自然高度85 cm左右的小麥田成為試驗前的重頭戲;而收割機“三率”性能試驗數(shù)據(jù)又只是在3趟25 m測區(qū)內(nèi)獲得。
實際測量時,誰也不會刻意找高產(chǎn)田、選測區(qū)、請精通試驗的操作者來取得機器最佳收獲效果,而是在大面積作業(yè)時憑直覺驗證機器的性能。結(jié)果造成了試驗時測得的高喂入量、好作業(yè)性能很難復現(xiàn)。
那么,是企業(yè)夸大了喂入量?是使用者操作不當?還是鑒定部門數(shù)據(jù)有誤?在無法復現(xiàn)各自的收獲條件下,相關(guān)責任難以仲載。究其原因是現(xiàn)有試驗條件和收獲現(xiàn)狀存在差距;試驗手段無法保證在大面積收割時,檢測人員能實時采集試驗數(shù)據(jù)造成的。
第五,收獲作業(yè)質(zhì)量降低。購機補貼導致企業(yè)片面重視高喂入量帶來的高補貼,從而過高設定喂入量理論值,易使操作者產(chǎn)生收割機高生產(chǎn)率的錯覺,那種非結(jié)構(gòu)性變化的機型收獲時,必將增加機收拋灑損失。
以收割水稻為例,總損失率≤3.0%即滿足JB/T 5117-2006要求。對于喂入量設計值遠低于其極限值的機型,總損失率多在1.0%左右(經(jīng)驗值);喂入量設計值接近其極限值的機型,總損失率多在2.0%左右(經(jīng)驗值),基本相差1個百分點。以2014年為例,全國水稻總產(chǎn)量20642.7萬噸,機收水平81%,因喂入量安全系數(shù)過小就會新增167.2萬噸的損失。
5.如何消除目前存在的弊端?
第一,卸除難負之重,回歸應有地位。影響喂入量測得值的因素太多,加上現(xiàn)階段測量喂入量的手段落后,數(shù)據(jù)的再現(xiàn)性差,引發(fā)“誰對喂入量真實性負責”的爭議,建議取消喂入量在補貼中的主導地位,淡化喂入量現(xiàn)有地位。采用易于核測、影響收獲性能的主要部件作為分檔依據(jù),如“過橋面積+脫粒滾筒面積(外徑×長度)+凹板篩面積”,既保證主參數(shù)再現(xiàn)性,又便于驗機核查。
第二,建立計算喂入量的數(shù)據(jù)模型?,F(xiàn)有試驗條件對作物產(chǎn)量、草谷比的要求過于寬松,建議在小麥(水稻)畝產(chǎn)量大于400(500)kg,小麥(水稻)草谷比大于0.9(1.5)的試驗地進行試驗。
籽粒、莖桿和清選排出物的總質(zhì)量不取測區(qū)內(nèi)實測值,而取“將實測值按小麥(水稻)畝產(chǎn)量400(500)kg,小麥(水稻)草谷比0.9(1.5)進行換算”后的值;收獲速度則按不小于企業(yè)最大作業(yè)速度明示值的95%進行作業(yè);喂入量取值按0.5單位間隔進行修約,不足0.5直接舍去。
這樣通過高產(chǎn)低算、高速作業(yè)、強制修約等方法提高喂入量安全系數(shù),限制企業(yè)單方面提出過高的喂入量設計值,提高收割機對復雜地塊、難脫倒伏作物適應性的能力,力爭喂入量的設計值、鑒定值、用戶經(jīng)驗值的符合性,便于公眾對喂入量的有效監(jiān)督,減少喂入量引發(fā)風險的可能性。
第三,加大檢測設備的研發(fā)。通過田間試驗采集大量“喂入主動軸扭矩和相應喂入量”等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù),剔除異常值,得出喂入主動軸扭矩與喂入量之間方程式,將扭矩信號轉(zhuǎn)化成喂入量值,在收割機儀表面板上新增“喂入量表”,實時監(jiān)控喂入量設計值,實現(xiàn)檢測手段的智能轉(zhuǎn)型。
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