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那些外行人看來很蠢實際上卻是精妙無比的采棉機設計

作者：張戎本站發(fā)布時間：2015年10月04日收藏

　　有哪些外行人看來很蠢的設計實際上卻是精妙無比？

　　棉花地里那只特立獨行的“下蛋雞”

　　好吧，“下蛋雞”是新疆棉農(nóng)給起的外號。此雞真名叫約翰迪爾7760車載打包采棉機。“下蛋雞”的外號來自于它在棉田里隨地滾落的圓形大棉包。

　　(來源：棉花采摘收割機)

　　2007年推出時，這個嘩眾取寵的圓形棉包在方垛橫行的世道里被外行看來是很蠢的設計。

　　方垛橫行是這么來的。

　　話說機采棉作業(yè)中**讓人抓狂的不是采棉，而是卸車。核心痛點是等車難、卸車難、污損大。

　　我2011年在新疆拍這張照片時，圖中的傳統(tǒng)式的翻斗箱式采棉機在地里采了25分鐘，返回地頭加等小車10來分鐘，裝車農(nóng)戶不熟練灑得滿地繽紛還要在車里倒騰共花了20多分鐘。這樣算來一臺200來萬元的采棉機因為遇到豬一樣隊友，那輛幾萬元的小車，一個鐘頭只工作了40%。相當于花200萬買了臺80萬的機器，或者是一輛保時捷卡宴每周5個工作日被限號3天。這個車主真是欲哭無淚啊。為了減少污損，農(nóng)戶在地上鋪床單。請注意棉花們好像并不配合。

　　老美棉農(nóng)當年也抓狂。于是在1971年，德州農(nóng)機大學(不在山東)的一位教授開發(fā)出拖車式地頭棉花打垛機，專門在地頭等著采棉機卸車，然后把棉花打成整整齊齊的大方垛，再等卡車來裝運。

　　(來源：Cotton module builder)

　　這個打垛機緩解了等車難，減少了棉花污損，使得采棉機可以花更多時間在地里采棉，現(xiàn)在浪費的只是采棉機棉箱充滿后折返地頭的時間和卸車的時間。就好像卡宴限號從每周3天減少到2天了。這個方垛在美國棉田、運輸車和加工廠迅速推廣成為標準配置。

　　鼓掌歡迎方垛橫行的時代。

　　2006年，凱斯把方形打垛機直接裝上了采棉機---凱斯625車載打垛采棉機。

　　這家伙邊采棉邊打方垛，打滿了停止采棉，跑回地頭一扔，由棉垛卡車來運走。采棉機掉頭跑回棉田接著干。省下了卸車所需的時間，只是浪費滿載折回的時間，貴重資產(chǎn)利用率進一步提高，粗略地形容，卡宴限號從每周2天減少到1天了。

　　這個設計被認為是采棉機的革命性進步，特別是順應方垛的方形車載打垛機被狂熱追捧。

　　1年以后，迪爾推出了7760，也是車載打棉。呃.....什么？打的不是知趣的方垛，而是圓包？這幫工程師的腦子進棉花了嗎？快到地頭圍觀一下這個愚蠢的設計吧。

　　只見這臺機器邊采棉邊打圓包，打好一個用塑料膜一裹先背著，等到地頭再滾下去，同時繼續(xù)采棉并打第二個包。如果實在沒到地頭第二包就滿了那就把第一包滾到地里讓叉車去撿。叫它“下蛋雞”還真不冤。

　　這個塑料膜防塵防雨，棉花很爽地裹在里面，不用擔心專車什么時候來接。

　　打好的圓包被從容不迫的叉車裝上卡車。

　　原來這個看似愚蠢的圓包可以保護棉花，瞬間滾落，打一個背一個，徹底解決了傳統(tǒng)采棉機等車難、卸車難、污損大的痛點，第一次真正實現(xiàn)了不停頓采棉作業(yè)！卡宴現(xiàn)在不限號啦！

　　這個故事告訴我們，做一臺性感的采棉機，不怕看起來蠢，只需要：

　　一直干。不要停。

　　千指觀音和會擼的Stripper：圖文并茂的采棉機原理初步

　　相信繼續(xù)往前看的同學純粹是出于對農(nóng)業(yè)科技的好奇心。

　　稍安勿躁，咱先看一眼棉花。

　　這是2011年8月11日新疆石河子地區(qū)剛剛有棉桃開放的棉田。上圖清晰可見一朵已開苞的棉花，一顆未開苞的棉桃，葉子，枝，棉桃座兒。手工摘棉時，摘棉工用手捏住棉花揪下來了放進袋里。棉花周圍的桃殼、托兒、枝都很扎手，但戴手套又影響效率。常有摘棉工(很多婦女兒童)把手弄得血跡斑斑。向摘棉工致敬。

　　上圖2011年9月26日攝于新疆昌吉老龍河地區(qū)。

　　怎么才能讓機器像人手一樣靈巧地分清棉花和枝葉殼座呢？

　　葉子好辦，在采摘季開始前，用拖拉機牽引或自走式噴藥機噴灑化學脫葉劑，讓葉子枯黃脫離。這是采棉“地面部隊”前的“空中打擊”。人對植物真的很殘忍。

　　(來源：John Deere Products & Services)

　　噴完等幾天就這樣了：

　　然后解決把棉花弄下來的問題。現(xiàn)在的機械采棉技術分為兩類：

　　•棉花采摘機(Cotton Picker)：采棉機只吃棉花。適用于長絨棉，避免在機械清雜時拉斷纖維。比如新疆。

　　•棉花統(tǒng)收機(Cotton Stripper)：采棉機把棉花和桃殼桃座兒一并吃進去。適用于短絨棉，不怕后續(xù)機械清雜拉斷纖維，本來也不長。比如德克薩斯州多風地區(qū)的低產(chǎn)短絨棉，做牛仔褲那種。

　　上面這是臺面上的叫法，不好記。其實這兩種方法一個是“揪”(Picking)一個是“擼”(Stripping)。

　　咱先說揪。人手可以捏住揪，機器揪之前用的不是“捏”的動作，而是“纏繞”。就像一個害羞的小蘿莉用手指絞動發(fā)梢的動作。

　　翻譯成機器是這樣的。下圖有6個采棉頭，一次收六行棉花，每一個采棉頭有一對黃胳膊伸出來熱烈地擁抱棉株。

　　從前往后看。大家可以看到里面兩三排亮棍兒(叫摘錠)裝在垂直的立管上，每排立管從上到下裝了20根摘錠。這樣的立管每個采棉頭里前后共有28排，一共560根摘錠。

　　每一根摘錠都是一根害羞女的手指。不若削蔥根。

　　(來源：約翰迪爾(John Deere)中國官方網(wǎng)站)

　　指頭上有倒鉤。每根手指以每分鐘幾千轉的高速旋轉纏繞棉花。每排立管帶著這20個手指以跟采棉機同步的速度先伸進棉叢再向后把棉花從植株上揪下來往后送。

　　從側面看，后面接力的是20個脫棉盤，聚氨酯做的，超耐磨，同步旋轉，把摘錠上纏繞的棉花再揪下來送到后面的棉箱。

　　這還不算完。摘錠上這時會沾有植物殘渣和汁液使得下一次摘取不爽，脫棉不暢。摘錠需要通過一套清潔潤滑系統(tǒng)用液體去除雜質恢復光滑。

　　算一算，每一個采棉頭里面相當于有56雙害羞女的手，一人負責一個民族都夠了。6個采棉頭就是一位3360根手指的千指觀音，指指糾纏著蒼蒼白發(fā)，玩完頭發(fā)的每根指頭還要舔舔干凈。睡前請勿腦補。

　　如果你已經(jīng)吐完回來，喝口水咱們說說“擼”吧。

　　我在全網(wǎng)搜索沒找到合適的“擼”的畫面。于是自拍了一張：

　　大致就是上圖這個動作。采棉頭簡化了許多，只有一些小刷子把棉花和桃殼桃座兒一起擼下來送到后面再清理。見下圖是一臺北美市場的CS690棉花統(tǒng)收機(CS690 Cotton Stripper)，“擼”式統(tǒng)收頭看起來不像“揪”式摘棉頭那么高大復雜，內部結構也沒有那么讓人心驚肉跳的比喻。只是“會擼的Stripper”這個名字太沒節(jié)操。