2021年中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)提名項(xiàng)目公示內(nèi)容

1、2021年中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)提名項(xiàng)目公示內(nèi)容一、項(xiàng)目名稱廣適智能棉稈機(jī)械化收獲關(guān)鍵技術(shù)與裝備二、主要完成人劉凱凱，陳明江、廖培旺、張佳喜、趙岐偉、王振偉、郝延杰、趙維松、陳濱濱、張愛(ài)民三、主要完成單位濱州市農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究所、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)、德州春明農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司、無(wú)棣綠潔生物質(zhì)能源科技有限公司四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介1、項(xiàng)目的重要性、意義和立項(xiàng)背景棉花是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，2020年我國(guó)棉花種植面積為3169.9千公頃（4754.8萬(wàn)畝），總產(chǎn)量為591萬(wàn)噸，比2019年增長(zhǎng)0.4%，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入中占據(jù)很大比重。若按皮棉的草谷比平均值5計(jì)算，則全國(guó)棉稈總產(chǎn)量可

2、以達(dá)到2955萬(wàn)噸，棉稈資源產(chǎn)量巨大；并且其木質(zhì)化程度高、韌皮纖維豐富、容積密度以及熱值高，是優(yōu)良的生物質(zhì)資源。由于棉稈機(jī)械化收獲的技術(shù)理論缺乏、關(guān)鍵共性技術(shù)尚未突破，導(dǎo)致技術(shù)裝備支撐嚴(yán)重不足，棉稈能否有效回收成為制約我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持下，項(xiàng)目組歷時(shí)多年協(xié)同攻關(guān)和系統(tǒng)研究，實(shí)現(xiàn)了棉稈機(jī)械化收獲的關(guān)鍵技術(shù)突破、裝備研制及示范應(yīng)用，緩解我國(guó)能源緊缺現(xiàn)狀，杜絕焚燒產(chǎn)生的環(huán)境污染，改善人居環(huán)境。2、主要科技內(nèi)容本項(xiàng)目屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)領(lǐng)域。1.闡明了基于棉稈物理特性的仿生學(xué)拔稈、滾筒組合式破碎鍘切、高密度秸稈壓縮成型的共性作業(yè)方法。明確了

3、棉稈與機(jī)械系統(tǒng)作用實(shí)現(xiàn)拉拔阻力小、壓捆質(zhì)量高的作業(yè)機(jī)理，圍繞棉稈收獲的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，揭示了棉稈拉拔運(yùn)動(dòng)、稈土分離以及秸稈壓縮流變的機(jī)理，為建立棉稈拔稈廣適高效收獲作業(yè)奠定了理論基礎(chǔ)。2.創(chuàng)建了以仿生學(xué)棉稈拔稈機(jī)理研究、齒盤式多行拔棉稈技術(shù)及裝置的研究、全幅寬滾動(dòng)拔稈技術(shù)及裝置的研究、組合式滾筒鍘切技術(shù)的研究、秸稈高密度壓縮成型技術(shù)的研究、聯(lián)合收獲技術(shù)及智能裝備的研究等6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)為核心的棉稈收獲技術(shù)體系。3.創(chuàng)新并推廣了適應(yīng)不同種植模式的智能聯(lián)合收獲機(jī)、齒盤式多行拔棉稈等機(jī)型，依據(jù)棉稈收獲的農(nóng)機(jī)農(nóng)藝要求，提出了機(jī)械化收獲的綜合解決方案，建立了輻射黃河流域、長(zhǎng)江流域以及新疆棉區(qū)的“棉稈機(jī)械化收獲技

4、術(shù)協(xié)同攻關(guān)平臺(tái)”，針對(duì)不同棉區(qū)的棉稈機(jī)械化收獲難題聯(lián)合破題，明確了棉稈生產(chǎn)技術(shù)與裝備的作業(yè)途徑，國(guó)內(nèi)首創(chuàng)棉稈拔稈、鍘切、壓縮一體化技術(shù)研究，確立了國(guó)內(nèi)棉稈收獲機(jī)械裝備的領(lǐng)先地位。3、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和授權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)項(xiàng)目綜合技術(shù)水平達(dá)到達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，研發(fā)機(jī)具作業(yè)效率達(dá)10-15畝/h，棉稈拔稈回收率為93%，方捆密度140kg/m3，成捆率98%，規(guī)則草捆率96%，均優(yōu)于行業(yè)技術(shù)指標(biāo)。授權(quán)發(fā)明專利10件，實(shí)用新型專利16件，外觀設(shè)計(jì)專利2件，計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)4項(xiàng)，發(fā)表論文13篇，省級(jí)地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)；研發(fā)的4種裝備均已通過(guò)省級(jí)鑒定檢測(cè)，節(jié)支增收276元/畝，成為棉稈機(jī)收的主導(dǎo)機(jī)型。4、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及促進(jìn)科技進(jìn)步的作用項(xiàng)目成果已在德州春明農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司、無(wú)棣縣景國(guó)農(nóng)機(jī)具制造有限公司等進(jìn)行轉(zhuǎn)化生產(chǎn)，在山東省濱州市、德州市及其它地區(qū)進(jìn)行示范推廣作業(yè)，積極向植棉用戶進(jìn)行技術(shù)服務(wù)，累計(jì)作業(yè)面積183.5萬(wàn)畝，實(shí)現(xiàn)增收節(jié)支共計(jì)5.06億元（