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                  世界著名難題——“割前脫?!甭撌諜C的探索

                      東北大米享譽全國亚博视讯真人_首页Welcome,黑龍江種植面積大亚博视讯真人_首页Welcome,為了提高品質亚博视讯真人_首页Welcome、避免早雪的襲擊確保高產優質亚博视讯真人_首页Welcome,日益認識到收獲不宜過晚。而當前使用的全喂入聯收機因莖葉潮濕谷粒分離損失大、堵塞等問題無法高效作業亚博视讯真人_首页Welcome。秸稈不進入機器的日本“半喂入”聯收機作業性能好亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome,但結構太復雜、成本高亚博视讯真人_首页Welcome。反傳統的先脫粒后割秸稈的“割前脫?亚博视讯真人_首页Welcome!狈绞骄哂惺骨嗑G而潮濕的秸稈不進入機器等誘人的優點亚博视讯真人_首页Welcome,但亦有諸多難點,可以追溯到千年前歐洲高爾人對它就有過探索。從19世紀中葉以來許多國家如澳、日、蘇聯、意、英、法亚博视讯真人_首页Welcome、菲和我國十余個單位都進行過研究。探索的熱忱時高時低地延續了這么多年,其難度可見一斑。蔣亦元持續探索了35年亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome,研制了四代樣機。它們都是經過構思亚博视讯真人_首页Welcome、理論分析、計算設計、室內部件試驗、反復修改可行后再進入樣機的設計、試制,在生產條件下的試驗亚博视讯真人_首页Welcome、再修改、再試驗至滿意的全過程亚博视讯真人_首页Welcome。隨著競爭對手的技術進步亚博视讯真人_首页Welcome,這四代樣機的原理與結構亦是“與時俱進”地隨之變化著的亚博视讯真人_首页Welcome。第一代耗時四年就搞成了,能在先脫粒的同時進行切割秸稈并摟成條鋪的割前脫粒聯收機亚博视讯真人_首页Welcome。但作業速度過低,不能收倒伏水稻亚博视讯真人_首页Welcome。第二代耗時六年,搞成能收倒伏水稻,但落粒損失過大以失敗告終,但收倒伏水稻的扶禾器是成功的亚博视讯真人_首页Welcome。第三代耗時四年,采用氣流吸運亚博视讯真人_首页Welcome,并創制出一系列與之配套的新型工作部件,構成了“割前脫?!彼臼斋@機⊙遣┦友墩嫒薩首页Welcome?墒盏狗?、谷粒損失又少是其突出的優點亚博视讯真人_首页Welcome,但不能在脫粒的同時收獲稻草。為此研發了與之配套的能收割稻草并放鋪整齊、同時能將糧袋運出田間的多功能自走式底盤,與前者構成了“割前脫?!彼臼斋@機器系統。該系統受到用戶歡迎和美、日、法等國專家的高度評價,于1995年獲國家技術發明二等獎、黑龍江省科技進步一等獎。但蔣亦元認為仍需完善:應在割前脫粒的同時能收獲稻草形成“割前脫?!彼韭摵鲜斋@機。

                      蔣亦元與他的研究集體參考英國發明的亚博视讯真人_首页Welcome、不能收獲稻草的“割前摘脫臺”,創造成氣流吸運的、能同時切割摟集秸稈成條鋪的“4ZTL型割前摘脫水稻聯收機”亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome。為此耗時十一年。在國家標準規定的作物正常狀態下作業時,谷粒損失少,清潔率高亚博视讯真人_首页Welcome,作業速度快(0.7-1.6m/s亚博视讯真人_首页Welcome,最高可達2.2m/s)。曾在幾個農場與縣的農村收獲約700畝水稻。受到用戶與專家們的高度評價。發明專利以高價技術轉讓、實施轉化。但在此過程中,一方面暴露出機器本身對作物狀態的適應能力尚有較大局限性亚博视讯真人_首页Welcome,需要改進;另外由于其創新難度大、加工技術亚博视讯真人_首页Welcome、資金等條件的限制,使得這一轉化過程步履蹣跚亚博视讯真人_首页Welcome、艱難地前進著。為了解決上述問題,研究集體歷盡了各種艱難,甘冒王選院士所言:“創新性成果轉化為生產力要冒九死一生的風險”。他們之所以能如此執著,就在于這一新收獲工藝展現出下述的前景:

                      1.與半喂入式相比結構大為簡化

                      由于省去切割后禾稈的夾持輸送機構,傳動部件數可以減少2—5倍.成本降低,使用簡便。此案是以犧牲收獲倒伏作物的性能與采用氣流能耗增加為代價的。多年來總認為倒伏水稻畢竟只占少數亚博视讯真人_首页Welcome,在對作物狀態適應性上尚有一定空間。

                      2.只收谷粒不收割秸稈,實施不粉碎直接還田

                      收后的秸稈任其站立田間。之后由鏵式犁耕翻不經分碎的秸稈直接還田亚博视讯真人_首页Welcome。在多個農場與農村的試用表明:站立的秸稈在犁耕時由于對地面不會產生相對運動,因而不會產生因粉碎后的長秸稈纏繞犁柱而造成堵塞、拖堆的故障。此外亚博视讯真人_首页Welcome,省去了粉碎秸稈的環節與設備,又節省了粉碎秸稈的能耗亚博视讯真人_首页Welcome。近年來雖有打漿機打茬還田,畢竟打漿耕層淺,隔年仍需翻耕,否則耕層過淺不利于水稻的進一步提高單產。此項站桿不粉碎還田既簡便又節能的技術有利于秸稈還田的快速推廣,從根本上解決水田土壤板結問題亚博视讯真人_首页Welcome。

                      3.可在霜前收獲水稻,青綠的秸稈可作青貯飼料

                      因秸稈不進入滾筒,從而可提前收獲高濕度秸稈的水稻,稻草是青綠的,經撿拾打捆并同時噴灑乳酸菌,經密封發酵,成為牛羊的青貯飼料?亚博视讯真人_首页Welcome?梢圆糠稚趸蛉刻娲噘A玉米。以稻稈替代玉米作青貯是廢物利用,節省生產成本,更省下了種植青貯玉米的土地,其社會意義更大亚博视讯真人_首页Welcome。

                      “割前脫?!笔斋@工藝與生俱來的特點是——收獲直立整齊的水稻亚博视讯真人_首页Welcome,性能優良,但谷粒損失會隨著植株傾倒程度而增加。水稻單產的提高使得解題的難度更大。這是未能成生產力的主因。

                     【對墨非(G.Murphy)的“π關系式合成理論的修正以至否定

                      眾所周知,相似理論與模型試驗技術被廣泛地應用于許多工程技術領域亚博视讯真人_首页Welcome。它尤其適用于當所研究的物理現象的各因素的影響規律尚未被充分掌握,但已知哪些主要的影響因素時,即可采用此技術用較少的試驗獲得因素與指標之間的響應規律,借此可具有針對性地解決工程中的問題亚博视讯真人_首页Welcome。因而它在創新型探索研究中更有用武之地亚博视讯真人_首页Welcome。蔣亦元在創制單面取土的筑埂機中運用相似理論與模型試驗取得了滿意的結果亚博视讯真人_首页Welcome。

                      當其在球體在液體中沉降規律的驗證中亚博视讯真人_首页Welcome,采用Murphy的π關系式合成理論中關于“組分方程必須具有相同形式”時亚博视讯真人_首页Welcome,發現所合成的π關系式得出的結果誤差很大。通過多年的周密試驗研究,首次提出并經實驗和理論上證明:組分方程可以具有不同形式。從而使預測精度顯著提高。此成果獲得院士亚博视讯真人_首页Welcome、專家們的一致好評。

                      此后按上述方法獲得組分方程亚博视讯真人_首页Welcome,并合成π關系式,又將各物理量代入后獲得了經驗公式亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome。但當用獲得的經驗公式來預測性能指標時發現它的適用范圍很窄亚博视讯真人_首页Welcome。當擴大物理量的變化范圍時,則預測誤差增大,甚至達“荒唐”的地步亚博视讯真人_首页Welcome。經蔣亦元的進一步研究發現G.Murphy的“π關系式合成理論”本身就是錯誤的,其前后是矛盾的亚博视讯真人_首页Welcome。

                      蔣亦元雖然感到遺憾,原來美好的愿想竟成為泡影。但并不后悔。因為:①發現并證明一個定理是錯誤的亚博视讯真人_首页Welcome,以免誤導后人亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome,其價值依然是積極的;②通過這個過程培養了自己敢于懷疑,甚至否定權威的科研態度,也獲得了一些探索性研究的方法。

                     【在其他農機研究方面的建樹

                      蔣亦元院士建立的收獲機械的平臺式逐秸器理論亚博视讯真人_首页Welcome,研究結果被其他學者的實驗研究所證實亚博视讯真人_首页Welcome,并被編入全國統編教材亚博视讯真人_首页Welcome。

                      亞麻種子成套機械的研究成果在生產中被多年應用亚博视讯真人_首页Welcome。清選質量與效率達到國際先進水平亚博视讯真人_首页Welcome。

                      懸掛式水田筑埂機的研究采用單面取土方式是當時國際通行的雙面取土的一次革命,有助于減少平地作業用功量,并使作業功能擴大。首創聚四氟乙烯復面亚博视讯真人_首页Welcome,解決了嚴重粘土和顯著減輕了阻力亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome。

                      在乳牛飼養機械化的研究中首次采用先進的散放飼養方式、串連式擠奶車間及配套的飼料車間以顯著降低勞力消耗。初步結果顯示是可行的。遺憾的是后因三年困難時期牛群宰殺,未能繼續完善。

                       【高級人才的培養的方式與效果

                      蔣亦元培養的研究生并不很多亚博视讯真人_首页Welcome。他(她)們工作在國內外有些是很出色的亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome。例如趙勻教授以其發明了新型高速前插旋轉式插秧機、國際首創的后插旋轉式插秧機和寬窄行插秧機;應義斌教授發明了水果品質在線同步檢測與智能化分級技術裝備;他們分別在2007年和2008年獲得國家技術發明二等獎亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome。他們師生三位是全國獎勵辦農業裝備領域唯有的三個發明二等獎,也是迄今的最高獎。在國外的如張瑞紅以其發現加速發酵的細菌,創造出厭氧分級干式發酵系統,利用多種廢物產生沼氣用于發電,而獲美國國家環境保護獎亚博视讯真人_首页Welcome。潘忠禮以其新紅外加熱干燥技術等成就獲得美國總統青年科學家獎亚博视讯真人_首页Welcome。又如孫秀芝以其在基于生物質的聚合物與合成物領域的卓越成就,出版了首部專著,并被美國農業部委任生物質產品與生物質能源創新性研究項目制定組組長亚博视讯真人_首页Welcome。蔣亦元每當談及學生們的這些成就時就顯得興奮不已亚博视讯真人_首页Welcome。當然這主要是他們自己的努力與智慧的結果,但與蔣亦元的培養方式不無一定的關系亚博视讯真人_首页Welcome。因為他對如何培養是有自己的一套方式亚博视讯真人_首页Welcome。那就是主要傳授科學研究的方法論及創新性思維。運用孫子兵法與老子的辯證思維、古詩詞的創作、音樂藝術的欣賞,結合農業機械機型的演變過程講授創造性思維的方法。

                      在教學方面亚博视讯真人_首页Welcome,培養博士7名、博士后3名、碩士14名,發表論文60余篇亚博视讯真人_首页Welcome。

                      蔣亦元在其他農機研究方面也有建樹。獲得黑龍江省科學大會項目獎及黑龍江省先進科技工作者稱號亚博视讯真人_首页Welcome亚博视讯真人_首页Welcome。連續四年被評為哈爾濱市勞動模范亚博视讯真人_首页Welcome。1980年黑龍江省特等勞動模范。1999獲“全國首屆優秀博士論文指導教師獎”亚博视讯真人_首页Welcome。2001年獲全國農業科學技術先進工作者獎亚博视讯真人_首页Welcome。

                  蔣院士11次參加國際學術會議亚博视讯真人_首页Welcome,主持專業學術研討組會議7次。在國際農業工程界具有較大影響亚博视讯真人_首页Welcome。在我國農業工程學科建設中做出了重要貢獻。

                  地址:中國 哈爾濱 香坊區木材街59號 電話:+86-451-55190667 郵編:150030 東北農業大學-工程學院 版權所有

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