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江苏大学:一举顶开国产“高速犁”的天花板

发布日期:2022-07-25    作者:     来源:     点击:

7月20日下午4点58分,新疆生产建设兵团八师142团18连的一片田野里,一辆大红色的“东方红”拖拉机正在犁地。机声隆隆,黄土与麦茬被一同翻起落下,空气里尘土飞扬,令人震撼。

“我做了20年农机手,这个是我用过最好的犁!”农机手王辉堂在现场驾驶拖拉机试用了新型高速犁后,激动地说。

“这两年我们的梦想就是用中国自己的拖拉机拉中国最好的高速犁,我们做到了!”站在刚刚劳作完的高速犁旁,江苏大学材料学院副教授、博士生导师,江大新型国产高速犁研发团队负责人郭顺骄傲地说。

2020年初,江大材料科学与工程学院开展新型高速犁研发,希望补齐老产品短板,推动国产农业机械高质量发展。经过前期多轮测试与改进,2022年5月,由研发团队研发的新型高速犁正式定型并批量生产。

在接受记者采访时,郭顺一脸自豪地表示,这一次,研发团队来到新疆开展首次田土实验,一系列令人惊喜的数据,从某种意义上可以说,“我们一举顶开了国产‘高速犁’的天花板。”

聚焦农机配件

做中国人自己的“高速犁”

有这样一组核心对比数据:以前的高速犁耕作速率大约为17-20亩/小时,江大研发的新型高速犁的耕作速率约为20-26亩/小时,现场实测速率约为24亩/小时。在服役寿命上,以石头地为例,以前的高速犁服役寿命约为1000亩,新型高速犁的服役寿命能达到1400-1600亩; 以沙石土壤为例,以前的高速犁服役寿命为7000-8000亩,新型高速犁能达到10000-12000亩。这就是新型高速犁的“硬核”性能。

“如果是在伊犁的优质土壤上,我们的新型高速犁最高服役寿命能达到20000亩以上,翻转到位率在98%以上,现场耕深实测数据为30-35厘米。这些数据与市场上先进的外国犁相比,毫不逊色。”郭顺站在刚刚劳作完的高速犁旁,骄傲地说。

江大的前身是镇江农业机械学院,深植农业基因。在新时代如何唱好乡村振兴之歌?江大材料学院给出了自己的答案。研发团队发挥自身优势,将目光聚焦在了国产高速犁这一最基础的农机部件上。

以新疆为例,昌吉回族自治州乃至新疆地区的土壤类型多以石头地、沙土地、板结地和戈壁滩为主,现有的国产高速犁在许多田地耕作过程中,约有80%的入土部件会因土壤中石英、长石等硬质颗粒以及作物残茬的频繁冲击与磨损而过早失效。这种农机入土部件的过早失效严重制约着许多地区的耕作质量和效率,增加了农业生产成本。高价的外国高速犁也更容易占据市场。改善犁体材料的强度和耐磨性是突破国产高速犁在新疆等地区服役寿命短的关键。抓住这一关键点后,在江苏高端金属结构材料及装备技术协同创新中心、江苏省高端金属结构材料重点实验室推动下,江大新型高速犁研发团队加快推进项目,力争打造出具有国际先进水平的标志性成果。

维持原有成本

顶开国产犁“天花板”

在项目开展之初,研发团队面临的首要问题是:农民需要什么样的高速犁?

为此,团队成员找到了常年与农户打交道的郑州龙丰农业机械装备制造有限公司,向他们了解农民的实际需求。“得知农民想要的是耐磨、有强度的犁,起初我们觉得这个好办,找一块好钢材就行。”江大材料学院材料成型和加工技术研究所教工党支部书记刘光磊说,与企业深入交流后才了解,农民需要的不光是好产品,还要成本低,不从实际出发就无法将产品从实验室输送到田间地头。

难点从何破解?研发团队重新审视方向后,与郑州龙丰农业机械装备制造有限公司开展紧密合作,通过优化成分及冶炼工艺,研发出了适用于新型国产高速犁的低成本耐磨硼钢,并通过化学表面热处理工艺突破了具有“外硬内韧”特性的关键入土部件的制备技术。

“外硬内韧”的特性是指,犁体入土部件经化学表面热处理工艺处理后,可以使其外表层2.5mm厚度区域材料的硬度显著高于芯部,大幅度提高入土部件的耐磨性,而芯部的材料则仍然保持高强韧性能。对高速犁的悬挂架和横梁部分,团队进行了结构优化与减重,成功实现了犁体减重及节能减排。更重要的是,在团队严格把控下,新型高速犁的生产成本与老一代产品几乎一样。

“每年农忙时要犁2万亩地,这个是我用过最好的犁!”农机手王辉堂在现场驾驶拖拉机试用了新型高速犁后,下车查看磨损情况,激动地表示,这些年他买过各式各样的犁,进口产品价格高、耗油高、性价比低;国产产品价格便宜,但易磨损、不耐用,新型高速犁满足了他的需求。他计划自己的4台车都用上新型高速犁。

热浪里卷着飞扬的泥土,众人站在实验后的拖拉机旁,共同期待着这一款已拥有多项自主知识产权的国产新型高速犁能顺利走向市场,从新疆走向全国,为更多农民耕作提高效率作贡献。

原文链接:https://article.xuexi.cn/articles/index.html?art_id=4503168764893484944&source=share&cdn=https%3A%2F%2Fregion-jiangsu-resource&study_style_id=feeds_opaque&reco_id=101cfa80d4e7c0a822a6001a&share_to=wx_feed&study_share_enable=1&study_comment_disable=1&ptype=0&item_id=4503168764893484944