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国内外玉米收获机械发展现状及展望(一)
2016-04-12   来源:《农机化研究》   

  四、在谷物联合收割机上配置专用的玉米割台

  像美国、加拿大等国家,其种植方式为一年一季,收获时玉米籽粒的含水率低于24%,可以直接收获玉米籽粒。美国迪尔公司、凯斯公司、德国Mengle公司和道依茨公司等生产的玉米联合收获机,绝大部分是在小麦联合收获机上换装玉米割台,并通过调节脱粒滚筒的转速和脱粒间隙进行玉米的联合收获。例如,JohnDeere公司的C110型谷物联合收获机,采用切流式脱离滚筒加轴流板齿分离滚筒结构,增强了机器的脱离、分离性能,降低了谷物破碎率,喂入量高达7kg/s;通过选配不同割台,可以收获水稻、麦、大豆和玉米等多种作物,实现了一机多用。

  随着科学技术的不断发展进步,国外玉米收获机发展主要有以下几个特点:

  1)向高效、大型、大功率、宽割幅、大喂入量和高速发展

    在美国和加拿大的一些大型农场,大型的玉米收获机正在逐渐推广。该类机型发动机最大功率可达250kW,喂入量达到10kg/s;割台最大割幅已经超过9m并可以折叠,收获机作业速度超过8km/h。

  2)向扩大机器的通用性和提高适应性发展

  联合收获机除了可以配置不同的割台实现收获大豆、玉米、小麦和水稻外,同一台机器还可以配置不同割幅的割台以适应不同地块种植密的需要;通过改变分禾器结构实现植株连续导入技术,强制抓取、横向输送、有序喂入,从而解决了不同行距玉米的收获问题,扩大机器通用性。设计玉米收获机脱粒机构为仿生机构,使其能够自动适应倾斜地面,提高机器对不同地形的适应能力;选配大尺寸轮胎或履带,提高收获机对不同土壤状况的适应能力。

  3)高清洁度主要工作部件的研究更为深入

  籽粒清洁度是衡量收获机工作性能的重要指标之一,提高脱粒清选装置的生产率和籽粒清洁度,降低谷物损失率和破碎率是现代玉米联合收获机的主要发展趋势。研究发现:摘穗辊辊型是影响摘穗性能的主要因素,通过试验设计新型摘穗辊,提高摘穗辊对玉米不同直径、不同结穗部位和不同穗型的适应性,减少果穗损伤、降低籽粒破碎率及提高籽粒清洁度。脱粒机构采用双滚筒轴流式脱粒分离结构,大大提高了脱粒效率的同时提高籽粒清洁度。

  4)广泛应用新材料和先进制造技术

  伴随着新制造技术和新材料的应用,收获机的性能更好、更快、可靠性更高。通过利用ADAMS、Pro/E、UG等虚拟仿真软件对零部件的力学性能及整机的作业效果进行仿真分析,可以降低开发成本,缩短开发周期。玉米收获机的机架使用质量轻、强度大铝合金材料,降低机身质量的同时减少动力消耗;在脱粒机构、输送机构等容易磨损的零件表面进行硬化处理,延长零部件的使用寿命;重要零部件要进行磨合试验和试运转,从而降低机组故障率,提高机组可靠性。

  5)广泛应用机电一体化和自动化技术

  机电一体化和自动化技术的应用,使玉米收获机朝着高效、舒适及安全的方向发展。驾驶室内有空调,座椅具有按摩功能,以改善驾驶员的工作条件;关键工作零部件设置传感器以检测其工作状态;收获机割台配备自动控制装置,可自动调节对行,减少植株的推倒率,降低果穗的漏摘损失;在谷物脱粒分离装置前设置流量传感器,根据不同地块的谷物生长状况自动调节车速,防止喂入量过大而造成输送系统堵塞。

  6)向智能化收获机发展

  随着科技进步,电子技术、航天测量技术、导航技术也逐渐应用于玉米收获机。发达国家的玉米收获机可以自动驾驶,智能化的玉米收获机可以在收获过程中直接测出该地块的实时产量,部分比较先进的机型还可以根据玉米产量和土壤状况,绘制地块的土壤肥力图,以便于后期施肥管理。全球卫星定位系统、地理信息系统和遥感技术在智能化联合收割机上的应用,使国外玉米收获机械化技术水平有了飞速发展。王堃等利用遥感技术观测玉米形态的变化,从而准确地预测玉米的收获时间,为地域之间合理配置玉米收获机提供技术支持。


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标签:农机 展望 机械 收获 国内外

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