留茬高度對全喂入聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)效能的影響

1、留茬高度對全喂入聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)效能的影響農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品， 主要包括稻秸、麥秸、玉米秸和油菜秸等，其產(chǎn)量大、分布廣。由于農(nóng)作物秸稈并未得到有效的利用， 焚燒現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴(yán)重污染環(huán)境，危害群眾健康，影響交通安全，已成為一個嚴(yán)重的社會問題。目前，各地區(qū)對稻麥秸稈主要是實行機(jī)械化全量還田，其中一條技術(shù)途徑是控制留茬高度在15 cm 以內(nèi)進(jìn)行滅茬耕作。2010 年夏收季節(jié)，研究分析留茬高度對工作時間、耗油量、籽粒損失及機(jī)具磨損等指標(biāo)的影響，得出較為經(jīng)濟(jì)的留茬高度，為全喂入聯(lián)合收割機(jī)的改進(jìn)和優(yōu)化秸稈還田技術(shù)提供一些理論依據(jù)。1 全喂入聯(lián)合收割機(jī)的結(jié)構(gòu)與特點11 機(jī)具組成與工作方式目前常見的

2、全喂入聯(lián)合收割機(jī)主要為大型自走式，包括輪式和履帶式兩種。其主要部件有割臺、輸送裝置、脫粒分離裝置、清選裝置、行走裝置和操縱系統(tǒng)等。工作流程為：收割輸送（均勻連續(xù)）脫粒分離、清洗收集。收割谷物時，將莖稈根部剪斷，全部打亂喂入機(jī)具內(nèi)部， 通過脫粒裝置進(jìn)行籽粒分離、清洗。12 機(jī)具的特點全喂入聯(lián)合收割機(jī)收割時，谷物的莖稈、籽粒全部進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部， 致使各工作部件的處理量很大，清糧困難，功耗大，生產(chǎn)效率低。因此，必須強(qiáng)化工作部件的功能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。2 留茬高度對機(jī)具作業(yè)效能的影響21 留茬高度對工作時間的影響不同的留茬高度使收割機(jī)產(chǎn)生不同的喂入量。降低留茬高度，收割機(jī)的喂入量會增加，機(jī)器進(jìn)行脫粒、分離、清

3、洗的運(yùn)轉(zhuǎn)時間將延長，從而影響收割機(jī)收獲單位面積農(nóng)作物的作業(yè)時間。詳見表1。表1 中數(shù)據(jù)表明：兩種全喂入式聯(lián)合收割機(jī)在作業(yè)時，留茬越高作業(yè)時間越少，反之時間越長。福田履帶式留茬高度每下降10 cm，作業(yè)時間增加45 min；福田輪式留茬高度每下降10 cm， 作業(yè)時間增加2min。22 留茬高度對耗油量的影響在收割過程中， 留茬高度直接影響收割機(jī)油耗。留茬越低，喂入量越多，機(jī)具運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷加大，時間延長，耗油量越大；反之耗油量越小。詳見表2。從表2 可以看出，福田履帶式和輪式兩種全喂入聯(lián)合收割機(jī)，留茬高度每下降10 cm，每667 m2 增加的油耗分別為0506 L 和02 L；將留茬高度從30 c

4、m降為10 cm，每667 m2 增加油耗分別為11 L 和04 L。23 留茬高度對籽粒損失的影響實踐表明，留茬越淺，機(jī)具喂入量越大，脫粒效果會變差，籽粒損失率高，直接導(dǎo)致作物收獲量減少。詳見表3。表3 中數(shù)據(jù)表明：兩種全喂入聯(lián)合收割機(jī)在作業(yè)時，留茬越高，籽粒損失越少；反之籽粒損失越多。福田履帶式留茬高度每下降10 cm，籽粒損失分別增加04、05；福田輪式留茬高度每下降10 cm，籽粒損失分別增加03、04。24 留茬高度對機(jī)具磨損的影響降低留茬高度，機(jī)具喂入量增加，各部件負(fù)荷加大，增加了機(jī)具的磨損，會使成本費(fèi)用增加。以福田牌聯(lián)合收割機(jī)為例，購置1 臺福田牌聯(lián)合收割機(jī)大約需要6 萬8 萬元

5、（視具體配置而定），按收割機(jī)使用壽命10 a 計算，每年折舊06 萬08 萬元。降低留茬高度后，機(jī)具磨損增加，使用年限縮短，年折舊費(fèi)用增加。同時，收割機(jī)在低茬收割中如遇到石頭、磚塊等異物，容易損傷聯(lián)合收割機(jī)上的刀片，增加修理費(fèi)用，影響收割速度。在實際生產(chǎn)中，現(xiàn)有全喂入聯(lián)合收割機(jī)還加裝一種切碎拋撒裝置，安裝在后部排草處，對秸稈進(jìn)行粉碎、均勻拋撒到田間。此裝置轉(zhuǎn)速達(dá)2 2003 000 r min，增加了機(jī)具的動力消耗。綜上所述，機(jī)器在收割時，降低留茬高度會增加機(jī)械的工作時間。若將留茬高度從30 cm 降到10cm，每667 m2 增加作業(yè)時間2060，每天的作業(yè)量會減少，人工費(fèi)用相對增加。降低留

6、茬高度還會增加耗油量。按當(dāng)年夏季柴油市場價（62 元 L）計算，留茬高度每降低10 cm，福田履帶式、輪式兩種全喂入聯(lián)合收割機(jī)增加油料成本分別為300400 元和124 元；若將留茬從30 cm 直接降低到10 cm，兩種機(jī)型每667 m2 油耗將增加11L 和04L，油料成本增加682 元和248 元； 同時降低留茬高度還會加大籽粒損失，加速機(jī)具磨損，直接導(dǎo)致作業(yè)成本上升，進(jìn)而影響收割價格。3 較為經(jīng)濟(jì)的留茬高度從上述收割小麥的測定數(shù)據(jù)來看， 留茬越高越好，但留茬也受小麥生長高度、成熟度等因素的制約。同一品種的小麥在同一田塊中由于地面不平整、后期施肥不均勻等因素，自然高度不一，落差達(dá)20 c

7、m。在這種情況下進(jìn)行高留茬收割，容易造成長勢低矮小麥的收獲損失；在收割較為成熟小麥時，進(jìn)行高留茬收割容易因撥禾輪板擊打麥穗而造成掉粒損失。試驗表明，當(dāng)留茬高度加大時，撥禾輪軸最大前移量和作用范圍均減小，撥禾輪對作物的扶起性能和推動性能等會變差。在實際生產(chǎn)中，加大留茬高度會對后續(xù)農(nóng)藝產(chǎn)生影響。當(dāng)留茬高度超過30 cm 時，需對地面留茬進(jìn)行粉碎等再處理。如不進(jìn)行處理，無論是直接旱耕還是放水浸泡旋耕，都需大功率拖拉機(jī)配套相關(guān)機(jī)具多次旋耕方可滅茬，這會加大費(fèi)用支出。綜合多方面因素來看，收割小麥較為經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)妥的收割留茬為2225cm，這樣對后續(xù)農(nóng)藝不會產(chǎn)生影響，同時機(jī)器的喂入量適中，能夠保證穩(wěn)定、連續(xù)的生產(chǎn)。4 結(jié)論分析表明，全喂入聯(lián)合收割機(jī)在收割時，降低留茬高度會增加機(jī)械的工作時間和油料消耗，