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國內(nèi)外玉米收獲機(jī)械比較

 

侯海濤 

 

    玉米是我國主要的農(nóng)作物之一，全國種植面積近2500萬hm2，主要分布在東北、華北和西北等地區(qū)。長期以來，由于各地區(qū)玉米種植行距不統(tǒng)一，收獲工藝不同，以及玉米價(jià)格偏低，機(jī)收成本高，機(jī)器可靠性和適應(yīng)性差等諸多因素，嚴(yán)重影響了玉米收獲機(jī)械在我國的推廣應(yīng)用。

 

    一、國內(nèi)玉米收獲機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)狀

 

    我國玉米收獲機(jī)械的研制走過了艱難的歷程。從20世紀(jì)70年代全國只有——家能批量生產(chǎn)一種型號的玉米收獲機(jī)，到現(xiàn)在已有近60家企業(yè)研制開發(fā)出不同型號的多種玉米聯(lián)合收獲機(jī)械。其中有些機(jī)型已經(jīng)進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段，但大多數(shù)企業(yè)還處在研制開發(fā)、試驗(yàn)階段。我國生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)按收獲工藝可分為2種：摘穗→剝皮→果穗收集→莖稈粉碎還田(或收集)，摘穗→果穗收集→莖稈粉碎還田(或收集)。根據(jù)這2種收獲工藝研制的機(jī)型有自走式、牽引式和懸掛式，每種機(jī)型各有其特點(diǎn)。

 

    自走式機(jī)型具有自行開道的功能，生產(chǎn)效率高。目前研制生產(chǎn)的有2行、3行和4行，其中3行機(jī)型的品種**多。自走式機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為44～110kw，能適應(yīng)的玉米收獲行距為60—70cm，玉米割臺的主要摘穗部件都采用摘穗板、拉莖輥結(jié)構(gòu)。2行和3行機(jī)一般具有摘穗、果穗收集、莖稈粉碎還田功能，有的3行和4行機(jī)在此基礎(chǔ)上增加了剝皮和莖稈回收功能。4行機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其中由中國農(nóng)機(jī)院研制的“八五”重點(diǎn)項(xiàng)目4YZ-4型機(jī)，是目前我國收獲工藝**完善的玉米聯(lián)合收獲機(jī)，具有摘穗、剝皮、果穗裝車、莖稈收集切碎并拋送至青飼料掛車或拋向田問的功能。該機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為110 kw，每行程能收4行玉米，行距70cm，割臺采用雙層結(jié)構(gòu)，既可收獲玉米果穗，又可收集玉米莖稈。玉米果穗被剝皮后送至掛車，玉米莖稈則由切碎滾筒切碎并拋送，拋送筒可旋轉(zhuǎn)180o，控制拋撒范圍和距離，底盤采用5擋無級變速裝置，可覆蓋作業(yè)時(shí)所需的全部速度，采用獨(dú)立的液壓系統(tǒng)和電器系統(tǒng)，由駕駛員一人控制機(jī)器的一切操作。該機(jī)還是國內(nèi)同類產(chǎn)品中首次采用了自動(dòng)掛接裝置。在自走式方面，我國的玉米收獲機(jī)多數(shù)是采用小麥聯(lián)合收獲機(jī)的現(xiàn)有底盤，由于受原機(jī)型的限制，很多機(jī)器總體設(shè)計(jì)不夠合理，存在先天不足。另外，由于國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能不夠穩(wěn)定，液壓件、傳動(dòng)件等工作不可靠，產(chǎn)品零部件加工手段落后以及裝配質(zhì)量粗糙等原因，使整機(jī)的性能和可靠性都受到嚴(yán)重影響。

 

    牽引式機(jī)型與拖拉機(jī)配套使用，適合在大面積地塊作業(yè)。由中國農(nóng)機(jī)院和黑龍江省趙光機(jī)械廠共同研制的4YW—2型機(jī)是我國惟一堅(jiān)持生產(chǎn)的玉米收獲機(jī)，該機(jī)與55．8kw拖拉機(jī)配套使用，每行程收2行，行距70cm，具有摘穗、剝皮、果穗裝車、莖稈粉碎還田或收集功能。經(jīng)過多年不斷的完善改進(jìn)，已從4YW-2A發(fā)展到4YW-2G等7種機(jī)型，可滿足不同的收獲工藝要求。目前，牽引機(jī)型存在作業(yè)時(shí)機(jī)組太長、轉(zhuǎn)彎半徑大，而且收獲前要預(yù)先開道等問題。

 

    懸掛式機(jī)型是我國近年來自行研制的產(chǎn)品，有1—3行機(jī)型，可分別與不同型號的拖拉機(jī)配套使用。這種機(jī)型的特點(diǎn)是收獲結(jié)束后不占用動(dòng)力，拖拉機(jī)可繼續(xù)使用，具有小巧靈活、價(jià)格低等特點(diǎn)，適合在農(nóng)村小面積田塊作業(yè)。懸掛機(jī)型的收獲工藝一般為摘穗→果穗裝箱→莖稈粉碎還田。l行機(jī)多為側(cè)懸掛式，可與11—22 kw小四輪拖拉機(jī)配套作業(yè)。摘穗部件采用摘穗輥結(jié)構(gòu)，能適應(yīng)不同的玉米種植行距，缺點(diǎn)是不能自行開道。2行機(jī)有側(cè)懸掛與正懸掛之分，側(cè)懸掛機(jī)型存在與1行機(jī)相同的開道問題。2行機(jī)的配套動(dòng)力多為50型拖拉機(jī)，摘穗部件有摘穗輥和摘穗板兩種結(jié)構(gòu)。3行機(jī)型基本采用正懸掛配置，摘穗部件為摘穗板、拉莖輥結(jié)構(gòu)，配套動(dòng)力為60，70或80拖拉機(jī)。在牽引式和懸掛式機(jī)型方面，由于受國產(chǎn)拖拉機(jī)的結(jié)構(gòu)、功率、懸掛系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)等因素的限制，影響了整機(jī)的合理設(shè)計(jì)，降低了玉米收獲機(jī)的性能和使用功能。在自動(dòng)化程度方面，由于國產(chǎn)玉米收獲機(jī)以實(shí)用為主，主要考慮降低制造成本，對自動(dòng)化要求不高，因此明顯落后于國外產(chǎn)品。目前，在已研制的機(jī)型中，還存在可靠性差、效率低、對作物的不同行距適應(yīng)能力不強(qiáng)等問題，個(gè)別機(jī)型的損失率和破碎率還有待進(jìn)一步降低。

 

    二、國外玉米收獲機(jī)械應(yīng)用現(xiàn)狀

 

    國外玉米收獲機(jī)的研究與生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，目前在美國、德國、烏克蘭、俄羅斯等西方國家的玉米收獲(包括籽粒和秸稈青貯)已基本實(shí)現(xiàn)了全部機(jī)械化作業(yè)。由于種植方式多為一年一季種植，收獲時(shí)玉米籽粒的含水率很低，大多數(shù)國家采用玉米摘穗并直接脫粒的收獲方式。如美國的Joho deere公司、Case公司、德國的Mengle公司、道依茨公司生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)，絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)上換裝玉米割臺，并通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的收獲，主要表現(xiàn)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

 

    1)在保證良好性能的前提下，向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量和高速發(fā)展。喂入量已由一般的5—6kg／s發(fā)展至 10—12kg／s；配套的發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)243 kw，正在研發(fā)的有276 kw；割臺**大割幅已超過9 m；配谷物聯(lián)合收獲機(jī)的玉米割臺由收割4—6行發(fā)展到收割8行，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為19 kw；**高作業(yè)速度超過3．6km／h。

 

    2)向擴(kuò)大機(jī)器的通用性和提高適應(yīng)性發(fā)展。除發(fā)展多種專用割臺(大豆、玉米、向日葵、水稻或捋穗型割臺)外，同一臺機(jī)器還可以配不同割幅的割臺以適應(yīng)不同作物和不同單產(chǎn)的需要；改進(jìn)機(jī)體結(jié)構(gòu)(如收割臺的仿型機(jī)構(gòu)、清糧室的自動(dòng)調(diào)平裝置等)，使其更好地適應(yīng)不同作物和傾斜地面；行走裝置配置多種寬度的輪胎、履帶，以提高工作的適應(yīng)能力。

 

    3)對保持收獲中低損失率、高清潔度的主要工作部件的研究更為深入。新型脫粒分離裝置的研究，以提高生產(chǎn)率，減少谷粒損失為目標(biāo)，是現(xiàn)代玉米聯(lián)合收獲機(jī)**主要的發(fā)展趨勢。在傳統(tǒng)的紋桿切流滾筒及鍵式逐鎬器的脫粒分離裝置之后，雙滾筒橫置的軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu)，大大提高了脫粒率。

 

    4)新材料和先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用使產(chǎn)品性能更好，可靠性更高。將玉米聯(lián)合收獲機(jī)機(jī)架、割臺體加大壁厚或加強(qiáng)骨架，用大直徑薄壁鋼管作軸，紋桿進(jìn)行表面硬化處理；各種聯(lián)合收獲機(jī)在易堵塞的部件上設(shè)置各種快速切離的安全蓋，傳動(dòng)膠帶采用新的結(jié)構(gòu)和材料；切割裝置都進(jìn)行8 h以上磨合試驗(yàn)和升溫運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)；重要工作部件裝機(jī)前的磨合試驗(yàn)或試運(yùn)轉(zhuǎn)，整機(jī)檢驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)100～700項(xiàng)，嚴(yán)格保證體系，使聯(lián)合收獲機(jī)的首次無故障時(shí)間由原來的50h提高到 70—100 h。

 

    5)廣泛應(yīng)用機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù)，向舒適性、使用安全性、操作方便性方向發(fā)展。為改善駕駛員工作條件，普遍裝有現(xiàn)代化的密閉駕駛室以隔熱、隔噪音；轉(zhuǎn)動(dòng)底部轉(zhuǎn)速、收割機(jī)切割調(diào)試、谷物損失量、糧箱填充量、排草堵塞等配有信息顯示；自動(dòng)裝置包括自動(dòng)對行、割茬調(diào)試閂動(dòng)調(diào)節(jié)、門動(dòng)控制車速、自動(dòng)停車等；安全生產(chǎn)的警報(bào)輸出和互鎖補(bǔ)償系統(tǒng)有故障警報(bào)、信號報(bào)警或語音報(bào)警、啟動(dòng)互鎖、單柄操作互鎖、運(yùn)輸與收獲互鎖等功能。

 

    6)向智能化收獲機(jī)發(fā)展。集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)于一身的“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”技術(shù)在智能化玉米收獲機(jī)上的應(yīng)用是當(dāng)今收獲機(jī)械**新、**重要的技術(shù)發(fā)展。

 

    通過以上的比較，不難發(fā)現(xiàn)，我國玉米收獲機(jī)械的現(xiàn)狀與國外一些先進(jìn)技術(shù)相比還有相當(dāng)大的差距，我國的科技人員在機(jī)器的制造質(zhì)量和可靠性、發(fā)展模式及如何使農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)相結(jié)合等科研課題上，有很大的發(fā)展空間。

 

    （信息來源：摘自《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備》）

 

 

 

發(fā)表于 @ 2008年06月30日 22:36:00 |點(diǎn)擊數(shù)（）

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