玉米收獲機(jī)結(jié)構(gòu)特點與技術(shù)優(yōu)化方向

徐宏揚(yáng)

摘?要：玉米的收獲作業(yè)是保證糧食產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵工作，玉米收獲機(jī)的應(yīng)用顯著提高了玉米收獲的效率，并為農(nóng)民后期的剝皮、秸稈處理等工作提供便利。針對廣泛適用的玉米收獲機(jī)，對其常用的種類、工作原理和關(guān)鍵部件的功能特點進(jìn)行了介紹，并分析了玉米收獲機(jī)技術(shù)的優(yōu)化方向。

關(guān)鍵詞：玉米收獲機(jī);結(jié)構(gòu);特點;優(yōu)化

中圖分類號：S225.51文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.06.016

玉米是我國重要的糧食作物，其不僅做為人們生活的必備糧食，也是重要的工業(yè)原料和畜牧業(yè)飼料，玉米在我國具有廣泛的種植面積。近年來，玉米的全程機(jī)械化得到了快速實施，使玉米生產(chǎn)變得更加的簡單和高效，玉米收獲機(jī)作為玉米全程機(jī)械化實施的重要機(jī)型，受到了農(nóng)民的廣泛關(guān)注與使用。相對于發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的玉米收獲機(jī)而言，我國自主研發(fā)的收獲機(jī)產(chǎn)品具備更好的適應(yīng)性，更適合在我國的農(nóng)村推廣和使用，眾多機(jī)型能滿足不同生產(chǎn)條件對玉米機(jī)械化收獲的需求。

1?玉米收獲機(jī)的總體結(jié)構(gòu)特點

1.1?玉米收獲機(jī)的種類

現(xiàn)階段使用的玉米收獲機(jī)按照結(jié)構(gòu)形式大體可分為自走式玉米收獲機(jī)和背負(fù)式玉米收獲機(jī)兩類，自走式玉米收獲機(jī)多為大中型整體機(jī)型，功能齊備，具有良好的動力系統(tǒng)和底盤結(jié)構(gòu)，以及扶禾、摘穗、輸送、剝皮、收集和秸稈切碎等功能，一次作業(yè)可同時收獲4行以上的玉米，能夠獨自完成全部的玉米收獲任務(wù)，效率高，同時售價也比較高，適用于大面積玉米耕地作業(yè)使用。背負(fù)式玉米收獲機(jī)多為小型農(nóng)機(jī)，與中小馬力拖拉機(jī)進(jìn)行配套使用，其動力多由拖拉機(jī)的動力輸出軸提供，同時拖拉機(jī)還為配套的收獲機(jī)提供液壓動力和行駛動力，功能齊備的背負(fù)式收獲機(jī)也能實現(xiàn)切割、喂入、扶禾、摘穗、輸送、剝皮、收集等功能，只是每次作業(yè)只能收割1～3行，作業(yè)效率較低，行駛速度慢，只適用于面積小的耕地使用，售價較低，農(nóng)民易于接受。

1.2?玉米收獲機(jī)的總體結(jié)構(gòu)

下面以自走式玉米收獲機(jī)為例說明玉米收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)原理，自走式玉米收獲機(jī)主要包括了發(fā)動機(jī)、驅(qū)動橋、割臺、升運(yùn)器、剝皮機(jī)、果穗收集箱、切碎還田裝置、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及自動化系統(tǒng)等眾多結(jié)構(gòu)，能夠在作業(yè)過程中一次完成摘穗、果穗輸送、剝皮、再次輸送、果穗收集、秸稈切碎還田和玉米苞皮排除等全部功能。

作業(yè)中，勻速行駛的收獲機(jī)首先將玉米秸稈通過扶禾器引導(dǎo)進(jìn)入割臺位置，摘穗輥轉(zhuǎn)動過程將秸稈牽引拖拽，并利用兩輥間隙將玉米果穗摘下，摘下的果穗在輸送機(jī)構(gòu)的作用下向后方攪龍運(yùn)動，并進(jìn)入升運(yùn)器中送往剝皮機(jī);而摘穗后的秸稈則在摘穗輥的碾壓和拉拽下到達(dá)割臺下部，在刀具的轉(zhuǎn)動作用下被切碎，并拋撒于田間。玉米果穗經(jīng)剝皮機(jī)去除表皮后，由二次輸送裝置送入果穗箱完成收集，剝下的苞葉經(jīng)剝皮機(jī)排雜后也被切碎進(jìn)行還田處理，此過程中掉落的籽粒還能被統(tǒng)一收集再利用。

2?關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)功能

（1）割臺。割臺是玉米收獲機(jī)的核心功能部件，主要用來實現(xiàn)玉米秸稈喂入、摘穗和秸稈下拉的功能，現(xiàn)階段使用的玉米收獲機(jī)的割臺結(jié)構(gòu)功能大體相同，只在摘穗原理上略有差異，按照摘穗結(jié)構(gòu)的不同可分為摘穗輥摘穗和摘穗板摘穗兩種，摘穗輥的優(yōu)點是效率高、適應(yīng)能力強(qiáng)，摘穗板的優(yōu)點是玉米果穗的尾部籽粒損失小，但對秸稈的拉斷問題明顯，適應(yīng)性不好，現(xiàn)階段使用較多的為摘穗輥式割臺。

（2）剝皮機(jī)。主要包括了壓送裝置、剝皮輥、排雜攪龍或往復(fù)篩、苞皮切碎裝置及籽?；厥战Y(jié)構(gòu)等，在摘穗后的玉米由升運(yùn)器輸送并掉落于剝皮機(jī)上部，果穗在分流板的作用下均勻的進(jìn)入剝皮機(jī)，由于自身重力的作用，果穗的軸線方向多與剝皮輥保持平行，果穗受到壓送裝置的作用，以一定的壓力貼合在剝皮輥上，轉(zhuǎn)動的剝皮輥依靠表面摩擦力將玉米苞皮去除，去除苞皮后的玉米經(jīng)再次輸送進(jìn)入果穗收集箱，苞皮被切碎裝置切碎后排于田間，掉落的籽粒被回收結(jié)構(gòu)收集。

3?技術(shù)優(yōu)化方向

3.1?加強(qiáng)自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用與研究

現(xiàn)階段我國自走式玉米收獲機(jī)的研制多注重于機(jī)械技術(shù)上的進(jìn)步，對于自動化方向的應(yīng)用相對較少，玉米收獲機(jī)作為先進(jìn)的大型農(nóng)機(jī)，要真正實現(xiàn)駕駛過程的優(yōu)化和功能的提升，必須要加強(qiáng)自動化技術(shù)的應(yīng)用。以現(xiàn)階段相對成熟的機(jī)械結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，將電子控制技術(shù)、檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)顯示、GPS等多種先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到自走式玉米收獲機(jī)上，幫助駕駛員明確收獲機(jī)各部件的工作情況，方便檢查各關(guān)鍵部位有無異常，以此減少作業(yè)過程中的故障概率，并提升駕駛員的駕駛舒適性降低操作難度，從而獲得更好的駕駛體驗。

3.2?探索傳動技術(shù)和能源利用新技術(shù)

傳統(tǒng)的自走式玉米收獲機(jī)多采用單一的機(jī)械傳動技術(shù)，僅在位置調(diào)整等功能上應(yīng)用了液壓技術(shù)，這造成了機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、整機(jī)質(zhì)量過大、不利于技術(shù)優(yōu)化和能源節(jié)約。在未來的發(fā)展中，玉米收獲機(jī)應(yīng)在傳統(tǒng)的燃油動力基礎(chǔ)上積極引進(jìn)新能源技術(shù)，并在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上將機(jī)械傳動更多的用電動機(jī)和液壓馬達(dá)替代，能顯著簡化農(nóng)機(jī)傳動結(jié)構(gòu)，使機(jī)械整體質(zhì)量更輕，結(jié)構(gòu)更為緊湊，對于提高能源利用率和減輕污染也很有好處。