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文 | 史說你知道

編輯 | 史說你知道

一、牧草收割機的發(fā)展歷程

早期割草工具：在18世紀末和19世紀初，人們使用人力顆粒機或動物力量操作手工割草工具，比如鐮刀和手推割草機，這些工具需要大量的人力勞動，效率低下。

手推割草機的發(fā)明：1830年代，英國工程師埃德蒙·巴特利特（Edwin Budding）發(fā)明了第一臺可推動的割草顆粒機機，它采用旋轉(zhuǎn)刀片和齒輪傳動，使割草更加高效。

動力驅(qū)動的割草機：19世紀中葉，發(fā)動機的發(fā)明和改進使得牧草收割機能夠使用內(nèi)燃機、蒸汽機或馬匹等動力源，這種動力驅(qū)動的割草機大大提高了割草效率，減少了勞動力顆粒機的需求。

旋轉(zhuǎn)刀片的引入：20世紀初，旋轉(zhuǎn)刀片的引入使得割草更加迅速和高效，旋轉(zhuǎn)刀片能夠以更高的速度割斷草地上的植物，節(jié)省了時間和人力成本。

懸掛式割草機：20世紀中葉，懸掛式割草機的出現(xiàn)進一步提高了牧草顆粒機收割的效率，懸掛式割草機可以連接到拖拉機或其他農(nóng)業(yè)機械上，通過動力傳輸來驅(qū)動割草刀片。

自動化和智能化：近年來，隨著自動化和智能技術(shù)的進步，牧草收割機的設(shè)計和功能得到了更大的改進，現(xiàn)代的牧草收割機配備了顆粒機傳感器、GPS導航和自動控制系統(tǒng)，能夠自動調(diào)整刀片的高度和速度，以適應不同的地形和草地條件。

二、機械化牧草收割與處理流程

初期準備：在開始收割之前，農(nóng)民需要做一些準備工作，這包括清理草地上的雜草和障礙物顆粒機，確保收割機的順利操作。

牧草收割：農(nóng)民使用牧草收割機進行收割操作，現(xiàn)代牧草收割機通常是懸掛在拖拉機上的設(shè)備，收割機的旋轉(zhuǎn)刀片會將牧草切割下來，并將其收集在收割機的容器。

壓縮和干燥：收割后的牧草需要進行顆粒機壓縮和干燥，以減少體積和提高保存質(zhì)量，傳統(tǒng)的方法是將牧草堆在地面上形成干草堆，等待太陽和風的作用來干燥，現(xiàn)代的方法包括使用牧草打包機將牧草壓縮成密實的包裹，或者使用干草機將牧草迅速干燥。

貯存和儲存：干顆粒機燥的牧草需要儲存以備將來使用，常見的儲存方式包括將干草堆放在露天場地、草棚或者存放在干燥、通風的倉庫中，保持牧草的干燥和通風是關(guān)鍵，以防止霉變和質(zhì)量下降。

飼用和加工：收割的牧草可以直接用于飼養(yǎng)動物，如顆粒機牛、羊、馬等，牧草通過飼用提供動物所需的營養(yǎng)，此外，牧草也可以用于加工成飼料粉末、飼料顆?；蚱渌暳闲问?，以便更方便地儲存和使用。

三、自動化控制技術(shù)在牧草收割中的應用

自動導航系統(tǒng)：通過全球定位系統(tǒng)（G顆粒機PS）和其他導航技術(shù)，牧草收割機可以實現(xiàn)自動導航和路徑規(guī)劃，這樣，機器可以在田間自動完成收割作業(yè)，減少人為操作和導航錯誤，提高作業(yè)的準確性和效率。

自動切割控制：利用傳感器和控制系統(tǒng)，牧草收割機可以實現(xiàn)顆粒機自動切割控制，通過檢測刀具位置、牧草高度和密度，控制系統(tǒng)可以精確控制切割過程，確保牧草的整齊切割和適當高度，以提高牧草的品質(zhì)和飼料價值。

智能負載調(diào)整：自動化控制技術(shù)可以監(jiān)測牧草收割機的負載情況，通過調(diào)顆粒機整切割和裝載速度，使機器始終保持在最佳工作狀態(tài)，這樣可以避免過度負載或浪費，提高機器的使用效率和能源利用率。

自動化打捆系統(tǒng)：通過自動化控制技術(shù)，牧草收割機可以實現(xiàn)自動打捆和打捆密度的控制，自動化打捆系顆粒機統(tǒng)可以根據(jù)牧草的密度和形狀自動調(diào)整打捆機的參數(shù)，保證打捆質(zhì)量和穩(wěn)定性，提高工作效率。

數(shù)據(jù)記錄和分析：自動化控制系統(tǒng)可以實時記錄和分析牧草收割過程中的數(shù)據(jù)，如收割面積、產(chǎn)量和質(zhì)量等，這些數(shù)據(jù)可以用于農(nóng)業(yè)顆粒機管理決策，優(yōu)化牧草種植和收割計劃，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細化和可持續(xù)性。

四、牧場屯草自動化的關(guān)鍵技術(shù)和方法

無人機和遙感技術(shù)：利用無人機和遙感技術(shù)可以實時獲取牧場的影像和數(shù)據(jù)，通過高分辨率圖像和遙感數(shù)據(jù)的分析顆粒機，可以了解牧場的植被狀況、草地質(zhì)量和生長情況，為決定屯草的時間和區(qū)域提供有價值的信息。

牧草生長模型：建立牧草生長模型，通過對氣候、土壤和肥料等因素的監(jiān)測與分析，預測牧草的生長情況，這有助于決定何時進行顆粒機屯草以及如何合理分配牧場資源。

自動化屯草設(shè)備：使用自動化屯草設(shè)備，如自動切割機和自動打捆機，能夠自動執(zhí)行切割、裝運和打捆等環(huán)節(jié)，減少人工操作，提高屯草效率和一致性。

牧草質(zhì)量監(jiān)測：通過使用近紅外光譜儀等顆粒機傳感器技術(shù)，對牧草的養(yǎng)分含量、水分含量和營養(yǎng)價值等進行實時監(jiān)測，這有助于選擇合適的牧草品種、調(diào)整施肥和灌溉方案，以保證屯草質(zhì)量和動物的飼料攝入。

數(shù)據(jù)分析與智能決策支持：收集和分析牧場的各種數(shù)據(jù)，包括氣顆粒機象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、牧草數(shù)據(jù)等，利用數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，可以提供智能化的決策支持，如最佳屯草時間、合理資源配置和牧草管理建議等。

遠程監(jiān)控與控制：利用遠程監(jiān)控技術(shù)，可以實時對牧場的屯草過程進行監(jiān)控，并顆粒機進行遠程控制和調(diào)整，這有助于及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，提高屯草的效率和質(zhì)量。

五、全程機械化牧草收割機的整體設(shè)計

切割系統(tǒng)：牧草收割機需要配備高效、精確的切割系統(tǒng)，可以實現(xiàn)牧草的均勻切割，這可能包括旋轉(zhuǎn)刀盤、切顆粒機割刀和傳動系統(tǒng)等，切割系統(tǒng)應具備適當?shù)恼{(diào)節(jié)能力，以適應不同高度和密度的牧草。

裝載系統(tǒng)：全程機械化牧草收割機應配備有效的裝載系統(tǒng)，可以快速而準確地將收割的牧草裝載到運輸車輛或打捆機中，裝載系統(tǒng)可以采用機顆粒機械裝載器、傳送帶或其他機械裝置，能夠處理大量的牧草，并具備自動控制和調(diào)節(jié)功能。

自動化控制系統(tǒng)：全程機械化牧草收割機需要配備先進的自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)各個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作和精確控制，自動化控制系統(tǒng)可以根據(jù)顆粒機牧草的高度、密度和質(zhì)量等參數(shù)，調(diào)整切割和裝載過程的參數(shù)和速度，以實現(xiàn)高效而精確的牧草收割。

動力系統(tǒng)：牧草收割機的動力系統(tǒng)需要提供足夠的動力來驅(qū)動切割和裝載系統(tǒng)，通常采用內(nèi)燃機或電動機作為動力源，需具備顆粒機足夠的功率和穩(wěn)定性，以適應不同工況和牧草類型。

結(jié)構(gòu)設(shè)計：全程機械化牧草收割機的結(jié)構(gòu)設(shè)計應具備牢固、穩(wěn)定和耐用的特性，機身結(jié)構(gòu)應適應不同地形和工作條件，具備良好的操控性和機動性，以便于在牧場環(huán)境中的操作顆粒機和移動。

人機工程學設(shè)計：牧草收割機的人機工程學設(shè)計很重要，以確保操作員的安全和舒適，操作臺和控制面板應合理布局，便于操作員進行觀察和調(diào)整，減少操作員的勞動強度和疲勞。

維護和保養(yǎng)便利性：全程機械化牧草收顆粒機割機的設(shè)計還應考慮維護和保養(yǎng)的便利性，易拆卸和易更換的零部件、自動潤滑系統(tǒng)和預警裝置等，可以減少維護時間和成本，確保機器的長期穩(wěn)定運行。

六、牧草收割機的刀具系統(tǒng)和割刀設(shè)計優(yōu)化

刀盤和刀片材質(zhì)選擇：選擇高顆粒機強度、耐磨損的材料用于刀盤和刀片的制造，優(yōu)質(zhì)的刀盤和刀片材料可以延長使用壽命，減少維修和更換頻率。

刀片形狀和角度設(shè)計：優(yōu)化刀片的形狀和角度可以提高切割效果和牧草質(zhì)量，刀片的形狀應使其能夠順利穿過牧草的顆粒機莖稈，并確保均勻的切割，此外，刀片的角度也應根據(jù)牧草種類和高度進行調(diào)整，以確保最佳的切割效果。

割速和刀片間距的調(diào)節(jié)：根據(jù)牧草的密度和高度，合理調(diào)節(jié)割速和刀片間距，較高的割速和較小的刀片間距可用于稠密、顆粒機高度不一的牧草；而較低的割速和較大的刀片間距適用于稀疏、低矮的牧草，這樣可以確保牧草在切割過程中被均勻地割斷，并且保持牧草的整齊性和質(zhì)量。

自動化刀片控制系統(tǒng)：配備自動化刀片控制系統(tǒng)，可以根據(jù)牧草的高度顆粒機和密度進行實時調(diào)節(jié)和優(yōu)化刀片的工作參數(shù)，這樣可以提高切割的準確性和一致性，減少對操作員的依賴。

播散器和處理系統(tǒng)：牧草收割機的刀具系統(tǒng)應配備有效的播散器和處理系統(tǒng)，將切割后的牧草均勻撒布，以便后續(xù)的干燥顆粒機、裝載或打捆處理，播散器和處理系統(tǒng)的設(shè)計應確保牧草的均勻性和質(zhì)量，在牧場內(nèi)實現(xiàn)高效的牧草收割和處理。

定期維護與保養(yǎng)：刀具系統(tǒng)和割刀需要定期進行清潔、潤滑和維護，合理的維護和保養(yǎng)措施可以延長刀具的使用壽顆粒機命，提高牧草收割機的工作效率和可靠性。

七、自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

系統(tǒng)需求分析：首先，需要明確自動化控制系統(tǒng)的需求和目標，這包括確定系統(tǒng)所需的功能、性能要求、工作環(huán)境條件，以及與其他系統(tǒng)的接口和通信顆粒機要求等。

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計：基于需求分析，設(shè)計系統(tǒng)的整體架構(gòu)，確定系統(tǒng)的組成部分和模塊，確定控制策略和算法，選擇適合的傳感器、執(zhí)行器和通信設(shè)備等。

硬件設(shè)計與選型：根據(jù)系統(tǒng)需求和架構(gòu)設(shè)計，選擇合適的硬件設(shè)備，顆粒機這可能包括控制器、傳感器、執(zhí)行器、通信設(shè)備、供電系統(tǒng)等，確保硬件設(shè)備的兼容性和可靠性。

軟件設(shè)計與開發(fā)：開發(fā)控制系統(tǒng)所需的軟件，這可能包括嵌入式軟件、控制算法、通信協(xié)議、人機界面等，根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的模顆粒機塊化原則，逐步開發(fā)和調(diào)試軟件模塊。

系統(tǒng)集成與測試：將硬件和軟件進行集成，并進行系統(tǒng)測試，測試包括功能測試、性能測試、穩(wěn)定性測試和兼容性測試等，確?？刂葡到y(tǒng)的正常運行和滿足需求。

調(diào)試與優(yōu)化：在測試過程中顆粒機，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，優(yōu)化系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性，進行必要的調(diào)整和改進，以使系統(tǒng)達到最佳工作狀態(tài)。

八、牧場屯草自動化裝置的設(shè)計

牧草生長監(jiān)測系統(tǒng)：安裝傳感器網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測牧草的生長情況，這些傳感器可以測量土壤濕顆粒機度、土壤養(yǎng)分含量、氣溫、光照強度等指標，以及草地覆蓋度和牧草的高度。

牧草生長預測模型：基于收集到的生長數(shù)據(jù)，建立牧草生長預測模型，該模型可以預測牧草的生長速率、最佳收割時間和屯草區(qū)域等，為裝置的運行提顆粒機供決策支持。

自動化收割機：配備高效的牧草收割機器人，可以根據(jù)預測模型的建議，自動收割牧草，收割機器人應該具備精準切割和裝載牧草的能力，以提高效率和質(zhì)量。

牧草存儲和管理系統(tǒng)：設(shè)計合適的牧草存儲和管理系統(tǒng)顆粒機，將收割的牧草進行分類和儲存，為保持牧草的新鮮和質(zhì)量，可以考慮使用真空封裝或氣調(diào)封裝等技術(shù)。