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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)計不夠合理,存在先天不足。另外,由于國產(chǎn)發(fā)動機(jī)性能不夠穩(wěn)定,液壓件、傳動件等工作不可靠,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)束后不占用動力,拖拉機(jī)可繼續(xù)使用,具有小巧靈活、價格低等特點(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)和傳動系統(tǒng)等因素的限制,影響了整機(jī)的合理設(shè)計,降低了玉米收獲機(jī)的性能和使用功能。在自動化程度方面,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;自動裝置包括自動對行、割茬調(diào)試閂動調(diào)節(jié)、門動控制車速、自動停車等;安全生產(chǎn)的警報輸出和互鎖補(bǔ)償系統(tǒng)有故障警報、信號報警或語音報警、啟動互鎖、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)()