馬石磊-我國谷物收獲機械的發(fā)展現(xiàn)狀及其對策123

我國谷物收獲機械的發(fā)展現(xiàn)狀及其對策姓名：馬石磊專業(yè)：機械設計制造及其自動化學院：機械與電子工程學院學號：08101167年級：2001級設制6班指導教師：呂新民

目錄

第一章概述第二章谷物聯(lián)合收割機械的發(fā)展現(xiàn)狀2.1麥類2.2水稻類2.3玉米類第三章國內(nèi)外谷物收獲機械的發(fā)展趨勢3.1國外收獲機械化技術(shù)與機具的發(fā)展趨勢3.2國內(nèi)收獲機械化技術(shù)與機具的發(fā)展趨勢第四章存在的問題及對策4.1存在的主要問題4.2對策結(jié)束語致謝第一章概述

農(nóng)業(yè)機械化是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常重要的方面。農(nóng)業(yè)要發(fā)展，就需要用最先進的科技技術(shù)和裝備來武裝農(nóng)業(yè)，并采用現(xiàn)代化的管理方法，不斷提高勞動生產(chǎn)率。而谷物收獲機械化則是農(nóng)業(yè)機械化中最重要的環(huán)節(jié)，收獲機械化對增產(chǎn)保收、提高谷物質(zhì)量、解放勞動力、提高生產(chǎn)率、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，都具有極其重大的意義。谷物收獲機械是實現(xiàn)收獲機械化的基本載體和重要手段。谷物收獲現(xiàn)在多采用聯(lián)合收獲法。即用聯(lián)合收割機一次完成谷類作物的收割、脫粒、分離莖稈、清除雜余等工序，從田間直接獲得谷粒的收獲機械。

谷物聯(lián)合收割機械的種類：按動力配置和掛接形式的不同可分為自走式、拖拉機牽引式、懸掛式和半懸掛式4種按作物喂入脫粒裝置的方式可分為全喂入式谷物聯(lián)合收割機和半喂入式谷物聯(lián)合收割機兩類。按谷物聯(lián)合收割機的用途可分為小麥聯(lián)收機、水稻聯(lián)收機和玉米聯(lián)收機等。

谷物聯(lián)合收割機械的優(yōu)點其優(yōu)點是勞動生產(chǎn)率高、勞動強度低、趕農(nóng)時，適宜于大面積收獲作物。具體可歸納為以下幾個方面：（1）提高勞動生產(chǎn)率一臺大型谷物收割機械，能夠頂五、六百個勞動力；（2）提高了谷物收獲的經(jīng)濟性提高單位面積收獲量減小損失率；（3）實現(xiàn)了谷物收獲的機械化，大大減小了勞動強度，改善了勞動條件，能做到大面積收獲，；（4）爭取時間，不誤農(nóng)時谷物的適時收割期一般只有一星期左右，谷物聯(lián)合收割機械由于有效能高、速度快，可以在短時間內(nèi)完成大量的工作，這不僅能夠保證“不誤農(nóng)時”,而且為搶種作物創(chuàng)造條件。由于谷物收獲機械在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化及農(nóng)業(yè)機械化中的及其重要的作用，研究谷物收獲機械的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢就十分必要。這對于我國農(nóng)業(yè)機械化過程的決策及農(nóng)機工業(yè)發(fā)展的科學化有著重要意義。本文從我國農(nóng)業(yè)的實際出發(fā)，結(jié)合國內(nèi)外收獲機械發(fā)展，就谷物收割機械的現(xiàn)狀作了較詳細的論述，對谷物收割機械的發(fā)展趨勢作了前瞻，并經(jīng)分析提出了我國谷物收割機械化中存在的問題和解決意見。

第二章谷物聯(lián)合收割機械的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1麥類2.1.1我國小麥收獲機的近況：小麥是我國的主要糧食作物之一，全國播種面積約3000萬hm2，略次于水稻，目前全國小麥收獲的機械化水平已超過60%。我國小麥收獲機械的發(fā)展始于20世紀50年代初，近50年來，經(jīng)過引進、仿制、自行研制、開發(fā)，有了長足的發(fā)展，已形成種類繁多，大中小型并舉、基本能滿足我國小麥收獲需求的具有中國特色的收獲機械體系，某些方面已接近國際世界先進水平，但總體技術(shù)水平與國外先進收割機相比，還有交大差距。90年代以來，根據(jù)農(nóng)村小型拖拉機占主導地位的實際，我國北方和南方部分地區(qū)積極研制、開發(fā)小型拖拉機配套的聯(lián)合收割機，作為大中型聯(lián)合收割機的補充，取得了較顯著的成績。目前全國小型聯(lián)合收割機生產(chǎn)企業(yè)有近百家，主要分布在河南、陜西、山東、河北、天津、山西和江蘇等地。該類收割機小麥機型配套動力以11kw四輪拖拉機居多，也有幾種另配8.8-11kw附加動力的機型。其結(jié)構(gòu)大多都是全喂入式，喂入量為0.5-1kg/s；臥式螺旋割臺，割幅為1.3-1.4m；橫置軸流型脫粒滾筒；收割和脫粒間的輸送過橋大多采用皮帶耙齒或鏈耙式輸送槽；采用的清選裝置有4種類型：（1）風機+雙層振動篩；（2）旋風式氣流清選裝置；（3）雙圓筒清選裝置；（4）雙風道風機+篩清選裝置。接糧方式有糧箱和袋裝兩種。2.1.2我國小麥收割機主要工作部件的研究現(xiàn)狀2.1.2.1割臺部分

我國鋪放式小麥收害機目前大型的都是雙帆布輸送帶臥式割臺，小型的都采用帶有扶禾星輪的立式割臺，作物鋪放方式多為與機器前進方向呈90°角平鋪，也有堆放式及后鋪放式的。小麥聯(lián)合收割機都是臥式螺旋割臺，立式割臺尚處于研究中。除個別機型（如JL-1000系列聯(lián)合收割機）配有多種割臺外，多數(shù)機型的割臺均為單一形式。目前，國外聯(lián)合收割機割臺大都朝著多品種、多系列方向發(fā)展，以增強對作物的適應性。在聯(lián)結(jié)方式上，大都設有快速掛接裝置，割臺高度、撥禾輪高度、轉(zhuǎn)速及其前后位置都能在駕駛室內(nèi)調(diào)整控制，而且割臺一旦發(fā)生堵塞，可利用反吐裝置立即排除（如美國約翰.迪爾公司的1100系列聯(lián)合收割機及德國克拉斯公司的DOMINATOR系列和COMMANDOR系列聯(lián)合收割機）。國內(nèi)外各種谷物收割機的切割器基本都是往復式的?；剞D(zhuǎn)式切割器主要用于在牧草收割機。切割器也是收割機故障率最高的工作部件，新型回轉(zhuǎn)鏈式切割器的推廣應用，必將使收割機的整機性能得到顯著改善。

2.1.2.2脫粒裝置

我國小麥聯(lián)合收割機的脫?；径疾捎萌谷胧?、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，全喂入式又分雙滾筒和軸流滾筒兩種，多采用切流式單滾筒或雙滾筒脫粒裝置。軸流式滾筒脫粒機構(gòu)按軸流滾筒在機器上安裝成垂直或平行于地面可以分為臥式和立式。我國自行研制開發(fā)的中小型拖拉機懸掛式和自走式小麥聯(lián)合收割機大多采用軸流滾筒式脫粒裝置，懸掛式機型以橫置紋桿或桿齒軸流滾筒居多，也有部分為紋桿、板齒組合滾筒，個別采用立式軸流滾筒；自走式機型多為板齒或紋桿切流滾筒與紋桿及葉片齒組合式軸流滾筒構(gòu)成的雙滾筒脫粒系統(tǒng)。軸流滾筒與傳統(tǒng)的切流滾筒相比，作物脫粒時間長，脫凈率高，分離能力強，對易脫和難脫的作物均有較好的適應性，可以取消龐大的逐稿器，使收割機結(jié)構(gòu)大為簡化、整機緊湊。東北農(nóng)業(yè)大學、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所等單位已研制成功水稻割前脫（梳脫式）自走式聯(lián)合收割機，小麥割前脫收割機，尚處于試驗研究中。

國外一些具代表性的聯(lián)合收割機脫粒系統(tǒng)的改進，許多采用了縱置軸流滾筒；為適應收獲不同作物，許多還備有多種凹板，而且改裝、更換篩片、凹板十分方便；有的在滾筒傳動部分裝設了增扭裝置，同時擴大了轉(zhuǎn)速變化范圍；有的在安裝轉(zhuǎn)速檢測儀的同時，還增設了計算機監(jiān)控系統(tǒng)，使脫粒性能始終保持在最好狀態(tài)。

2.1.2.3分離裝置

分離裝置按工作原理大致可以分為兩類：第一類為利用拋場的原理進行分離，采用這種原理的有鍵式逐稿器和平臺式逐稿器；第二類為利用離心力原理進行分離，例如轉(zhuǎn)輪式分離機構(gòu)。傳統(tǒng)的谷物聯(lián)合收割機（切流式脫粒滾筒）的分離裝置基本都采用鍵式逐稿器，它是關(guān)系到分離損失率和機身長度，制約收割機喂入量提高的關(guān)鍵部件。我國自行研制開發(fā)的中小型軸流脫粒滾筒谷物聯(lián)合收割機簡化了分離裝置，有的沿用鍵式逐稿器（鍵數(shù)較?。械牟捎闷脚_式逐稿器，特別是拖拉機懸掛式聯(lián)合收割機大多都省略了逐稿器,依靠脫粒滾筒柵格狀凹板進行分離。

國外聯(lián)合收割機分離裝置有的對逐稿器鍵面進行了改進設計；多數(shù)采用了輔助分離機構(gòu)（如增設了橫向抖動器）；許多采用分離滾筒及其凹板取代了傳統(tǒng)的鍵式逐稿器，如美國約韓.迪爾公司的CTS新型聯(lián)合收割機和FordNewHolland公司的IF聯(lián)合收割機、德國克拉斯公司的28CS新型聯(lián)合收割機、意大利Fiatagri公司的MX300、l517MCS聯(lián)合收割機等；許多收割機還采用了各種性能檢測器來控制分離損失。2.1.2.4清選裝置

目前大多數(shù)機型采用氣流、振動篩式或氣流、雙圓筒式清選裝置，風機（扇）一般都采用離心式。前者結(jié)構(gòu)復雜，振動大，濕分性能較差；后者結(jié)構(gòu)簡單，對高產(chǎn)及潮濕作物的適應性好，但對干燥作物適應性較差。風機性能的不足及改進：對離心風機的要求除了使吹到篩面在其縱向的分布（主要是氣流在橫向分布均勻）；但在寬幅的離心式風機的出口管道內(nèi)常常是不均勻的，而隨著寬度和葉輪直徑比值的增大而更為嚴重，它使清潔率下降、谷粒吹落損失增加。改進的措施有以下幾種：（1）對半分開成兩個風機獲得四個進風口;（2）在出口風管內(nèi)加橫向?qū)эL板和在外殼開孔放風.洛陽工學院研制了一種由離心式風機、圓筒篩和徑向風機組成的新型清選裝置，清選性能明顯提高。約翰.迪爾公司的新型聯(lián)合收割機獨特地采用了新式渦流風扇清選裝置，實踐證明，該種清選裝置氣流流量大，速度較高，分布均勻，清選效果明顯改善。另外，近年來，國內(nèi)外收割機制造廠商在收割機的設計、改進中，重視人機工程學研究成果的應用，廣泛應用電子和液壓技術(shù)，給駕駛員創(chuàng)造安全、舒適的工作條件，使機器的操縱、調(diào)整、故障排除等工作不斷向自動化方向發(fā)展。2.2水稻類2.2.1我國水稻收獲機械化的現(xiàn)狀水稻是我國三大糧食作物之一，種植面積達0.32億hm2，約占全國糧食總面積的28%。水稻不僅是重要的糧食資源，而且在化學、生物、制藥、飼料等方面都有著廣泛的應用，另外，稻草也是主要的飼料和工藝品原料。水稻的種植范圍非常廣闊，然而水稻的收獲——作為水稻種植全過程的一個重要環(huán)節(jié)，目前機械化收獲的比例還非常低。據(jù)統(tǒng)計，1998年，我國水稻機械收獲比率僅為6%，2000年也只為9%。

2.2.2國內(nèi)水稻收獲機械開發(fā)生產(chǎn)的現(xiàn)狀

我國的水稻收獲機械從20世紀50年代引進樣機試驗研究開始，到現(xiàn)在自行設計開發(fā)、生產(chǎn)并開始推廣使用，已經(jīng)走過了近半個世紀的漫長歷程。目前，我國的水稻收獲機械按照不同分類方式主要有以下幾種類型：

1按喂入方式：有全喂入聯(lián)合收割機和半喂入聯(lián)合收割機，全喂入聯(lián)合收割機具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、配套性好等優(yōu)點；半喂入聯(lián)合收割機具有生產(chǎn)率高、損失小、適用范圍廣等優(yōu)點，該機型代表了水稻聯(lián)合收割機的發(fā)展主流。目前以從日本、韓國引進的機型或合資生產(chǎn)的機型為主，例如洋馬CA355GHC半喂入式水稻聯(lián)合收獲機，在蘇南、浙江地區(qū)使用比較廣泛，。國產(chǎn)的半喂入式收割機目前有無錫聯(lián)合收割機廠生產(chǎn)的太湖牌TH1450型稻麥兩用聯(lián)合收割機、湖州聯(lián)合收割機廠生產(chǎn)的湖州一號4LB-150型聯(lián)合收割機、鎮(zhèn)江一拖聯(lián)合收割機廠生產(chǎn)的東方紅-120型半喂入式聯(lián)合收割機以及金田機器廠與中國農(nóng)機院聯(lián)合開發(fā)的JT501型水稻聯(lián)合收割機。此外還有桂林聯(lián)合收割機總廠生產(chǎn)的桂聯(lián)超越號自走式聯(lián)合收割機，南通機械總廠、浙江臺州柳林聯(lián)合收割機有限公司、臺州路橋三聯(lián)收割機有限公司和江蘇常聯(lián)收割機有限公司等生產(chǎn)的聯(lián)合收割機、現(xiàn)代農(nóng)裝科技股份有限公司的ZNJ-503型自走式半喂入水稻聯(lián)合收割機。2按配置結(jié)構(gòu)：有自走式聯(lián)合收割機和背負式聯(lián)合收割機兩種。背負式聯(lián)合收割機主要與手扶拖拉機及12-65馬力四輪拖拉機配套，它以目前社會上保有量較大的拖拉機為動力，降低了購機成本，該機型是目前市場上的主流產(chǎn)品。3按行走方式：有輪式行走和履帶行走兩種。輪式行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，在長江以北及山區(qū)、丘陵地帶，使用較為普遍。履帶式行走機構(gòu)附著力強，比壓低，適合于深泥腳水田。4按脫粒方式：有梳脫收獲和喂入收獲兩種方式。梳脫收獲又稱割前脫粒，該機型由于進入機器中的物料的草谷比?。▋H為0.18-0.48），使機器的相對工作量增大，機器可以在較高的前進速度下以較大的作業(yè)幅寬工作，而功率消耗較少。此外，該機型具有濕脫濕分離性能好、損失率低、清潔度高等優(yōu)點，但該機型在可靠性及整體配套性方面存在著某些不足，目前還處于樣機推廣階段。2.2.3與國外的差別及國內(nèi)水稻收獲機械的發(fā)展特點

在工業(yè)發(fā)達國家，水稻收獲機械已經(jīng)有了長足的發(fā)展，除了具有傳統(tǒng)的基本功能外，自動化控制秸稈堆放處理、自動打包等功能也已經(jīng)配備到了水稻聯(lián)合收割機上，相比較而言，我國水稻收獲機械的發(fā)展任重道遠。我國幅員遼闊，水稻種植的農(nóng)藝、作物品種、土壤情況、水文條件相差較大，單一的水稻收獲機械不可能適用所有的水稻收獲，加上自然條件和經(jīng)濟因素的影響，多品種、多機型將成為近一段時期內(nèi)水稻收獲機械的發(fā)展特點，但是履帶自走式半喂入聯(lián)合收割機將是今后水稻收獲機械的發(fā)展趨勢，如果梳脫式水稻聯(lián)合收割機性能和可靠性進一步完善，將會成為山區(qū)、丘陵地帶小地塊水田的主流機型。2.3玉米類2.3.1我國玉米收獲機械化的現(xiàn)狀

玉米是世界三大谷物之一,我國年種植面積3.67億畝。目前我國已形成三大玉米生產(chǎn)區(qū)。一是北方玉米區(qū)，包括吉林、黑龍江、遼寧、河北等省市，播種面積占全國40％；二是黃淮平原春夏玉米區(qū)，包括山東、河南、江蘇等省市；播種面積占25％；三是西南丘陵玉米區(qū)，包括云貴等省，約占播種面積15％。三大玉米產(chǎn)區(qū)種植面積占全國80％以上。隨著農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，玉米收獲已成為制約農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的瓶頸之一。為此，加快玉米收獲機械化的發(fā)展已成為當務之急。2002年，我國小麥的機械收獲率已達到70%，水稻機收水平也達到20.6%，但是作為我國三大主要糧食作物之一的玉米，機收率卻只有1.73%，比2001年增加0.1百分點（農(nóng)業(yè)機械期刊2003年第6期P17），發(fā)展十分緩慢。玉米機械化收獲問題，已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的瓶頸環(huán)節(jié)，引起了各級政府和有關(guān)專家的高度重視。我國玉米的機械化收獲起步晚、水平低。從20世紀60年代才開始研制玉米收獲機械，研制了多種玉米收獲機及摘穗機構(gòu)，但都由于生產(chǎn)技術(shù)、農(nóng)村經(jīng)濟條件、宣傳推廣措施或應用方面的原因未能大面積使用。

2.3.2國內(nèi)玉米收獲機械開發(fā)生產(chǎn)的現(xiàn)狀

我國研制玉米收獲機的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，第一階段始于20世紀60年代，幾乎沒有形成定型產(chǎn)品。第二次高潮出現(xiàn)在80年代后期，共有近50家企業(yè)和科研單位參與其中，研究開發(fā)的重點是解決高濕玉米（籽粒含水率高達35%以上）的收獲問題，針對當時農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展狀況和經(jīng)營規(guī)模，研制成功了60多種機型，歸納起來主要有以下幾種機型：

1摘穗輥式單行玉米收獲機代表機型有4YZF-1型、4Y-118型等，該類型的收獲機大多為披掛式，配套動力為11～14.7kW（15～20HP）的小四輪拖拉機。均采用摘穗輥式摘穗機構(gòu)，置于拖拉機右側(cè)，一次可以完成玉米的摘穗、集箱和秸稈粉碎等作業(yè)。

該類型的收獲機由于結(jié)構(gòu)簡單，可靠性比較高，而且價格低廉。但由于采用摘穗輥式摘穗機構(gòu)，其破碎率較高，難以滿足用戶要求；并且因為拖拉機的動力不足，效率低、重復碾壓地表嚴重，只是曇花一現(xiàn)，現(xiàn)在已經(jīng)沒有廠家生產(chǎn)這種機型。

2多行披掛式或牽引式玉米收獲機

代表機型有4Y-2型、4YW-2型、4YB-3型，這些機型配套動力為36.8～47.8kW（50～65HP）拖拉機，兩行機摘穗機構(gòu)多為摘穗輥式，三行以上多為摘穗板式。披掛式的收獲機割臺置于拖拉機前方，秸稈粉碎機在拖拉機后方，果穗箱在秸稈粉碎機的上方，一次作業(yè)可以完成玉米的摘穗、果穗集箱和秸稈粉碎。這類收獲機價格適中（3萬元左右），并且能夠充分利用現(xiàn)有的拖拉機，達到一機多用，為目前保有量最多的機型。但是我國現(xiàn)有的拖拉機設計時只考慮了拖拉機的耕、種功能，沒有考慮配套收獲機械式的特殊需求，所以都不能倒開，也沒有前動力輸出軸?？偲饋碚f，這類機型有三個弱點：①拖拉機的動力必須從后動力輸出軸傳至最前方的割臺，動力傳遞路線太長，設計困難、作業(yè)故障較多；②總體配置不合理，前軸負荷太大，造成轉(zhuǎn)向操縱費力，機手容易疲勞；③機手距割臺較遠，難以觀察到摘穗機構(gòu)的工作情況。

牽引式玉米收獲機以豐收—2臥型最為典型，它是80年代初期專門為大農(nóng)場設計的機型，配套動力為40kW（54HP）及其以上的拖拉機，摘穗機構(gòu)為摘穗輥式且具有剝皮的功能，工作部件配置在拖拉機的右后方。這種機型的可靠性及作業(yè)效率都很高，價格也不高，適合較大地塊作業(yè)，只是秸稈粉碎質(zhì)量差。它致命弱點是機組較長（17米），不適合廣大農(nóng)村的小地塊作業(yè)，且作業(yè)前需人工開道，個體農(nóng)戶根本無法使用，目前已很少見。3多行自走式玉米聯(lián)合收獲機代表機型有4YZ-3型、4YF-3型、4YZ-4型，這些機型多為拉莖輥與摘穗板組合式摘穗機構(gòu)，配套動力為58.8～88kW（80～120HP）的柴油機，可以實現(xiàn)玉米的摘穗、集箱和秸稈粉碎等功能，少數(shù)機型還有剝皮功能。其轉(zhuǎn)向、割臺升降、秸桿粉碎機升降采用液壓控制，方便省力；行走速度可根據(jù)作物長勢或路面情況進行無級調(diào)節(jié)，提高了機具的適應能力；部分機型配置了電子監(jiān)控系統(tǒng)，大大提高了使用安全性。但這類收獲機結(jié)構(gòu)復雜，制造難度大，成本高，售價均在10萬元以上，一般農(nóng)戶購買需要貸款。再者由于機具結(jié)構(gòu)復雜，需要的專用設備、工藝裝備較多，企業(yè)受資金限制，前期投入不夠，許多關(guān)鍵部件制造精度難以保證，造成機具可靠性不高。所以說價格和可靠性是影響這類機型推廣的關(guān)鍵因素。

在多行自走式機型中，特別引人關(guān)注的是4YF-3型和富路牌4YZ-3型玉米聯(lián)合收獲機。4YF-3型玉米聯(lián)合收獲機，是河北省農(nóng)業(yè)機械化研究所承擔的農(nóng)業(yè)部“九五”科技攻關(guān)重點課題。1997年年底通過農(nóng)業(yè)部組織的專家鑒定，包括兩位院士在內(nèi)的鑒定委員會對該機給予了很高評價，認為該機設計新穎、結(jié)構(gòu)緊湊、機動靈活，特別適合現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)小規(guī)模經(jīng)營的國情，在國內(nèi)自走式玉米聯(lián)合收獲機的研究中處于領(lǐng)先地位，在收獲高濕玉米性能方面達到了國際先進水平。富路牌4YZ—3型玉米聯(lián)合收獲機，是由烏克蘭赫爾松康拜因制造公司、河北省農(nóng)機化所、藁城聯(lián)合收獲機廠聯(lián)合開發(fā)的產(chǎn)品。其特點是主要工作部件包括摘穗、輸送、和秸稈粉碎機等采用原裝進口部件，由生產(chǎn)工藝先進、裝備完善、技術(shù)成熟的烏克蘭赫爾松康拜因公司制造，底盤部分采用新疆—2小麥聯(lián)合收獲機的成熟技術(shù)。雖然機具的技術(shù)性能和作業(yè)質(zhì)量一般，但使用可靠性較高，得到了用戶的認可，每年都有幾十臺的銷量。2.3.3近幾年玉米收獲機技術(shù)開發(fā)的熱點

到2000以后，我國的玉米收獲機發(fā)展進入第三個階段。單從技術(shù)開發(fā)層面上說，當時我國的玉米收獲機已經(jīng)達到或接近國際先進水平。但是對我國農(nóng)村小規(guī)模經(jīng)營狀況（地塊小、玉米品種多、種植行距不一等）針對性不強。再有隨著近幾年農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整和畜牧業(yè)的發(fā)展，穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機的需求量迅速增加。這使我國玉米收獲機技術(shù)的開發(fā)圍繞以下幾個熱點展開：

2.3.3.1不對行收獲技術(shù)

由于我國農(nóng)村土地經(jīng)營規(guī)模小、地塊小，不但農(nóng)戶之間的玉米種植行距不等，有時同一地塊內(nèi)行距也有較大差別。收獲機工作時對行、轉(zhuǎn)彎、卸糧等浪費了大量的時間，所以作業(yè)效率很低，達不到純小時工作效率的50%，影響了機具的推廣應用不對行收獲技術(shù)就是采取主動喂入方式，專門解決種植行距雜亂的玉米收獲時植株的喂入問題。⑴通過將撥禾鏈沿扶禾器向前側(cè)方延伸，在兩扶禾器間形成V形喂入口，玉米植株進入兩扶禾器尖中間后，收獲機前進過程中，玉米莖稈首先與撥禾鏈接觸，在撥禾鏈的撥齒的強制作用下向后運動，而不是向前傾倒，從而完成不對行喂入。⑵采用喂入撥禾鏈加撥禾輪組合式喂入機構(gòu)，適宜較寬行距玉米的收獲，撥禾鏈向側(cè)、后方撥送，撥禾輪扶持莖稈并向后方撥送，防止向前推倒莖稈，兩者相互協(xié)調(diào)、配合實現(xiàn)不對行收獲。⑶帶螺旋葉片的導入錐式喂入機構(gòu)，這種喂入方式較窄行距玉米的收獲。這些技術(shù)使玉米收獲機的作業(yè)效率不足純小時工作效率的50%提高到80%以上，同時使機具的適應性大大增強，為玉米聯(lián)合收獲機實現(xiàn)跨區(qū)作業(yè)、增加機手的經(jīng)濟收益、促進農(nóng)機化的發(fā)展奠定了良好的基礎。

2.3.3.2降低收獲機動力消耗的技術(shù)

這一技術(shù)首先是對摘穗裝置進行了改進，采用四棱刀式拉莖輥和大圓弧摘穗板組合式摘穗機構(gòu)，代替了原來的摘穗輥或六棱式拉莖輥。①減少拉莖輥對莖稈的擠壓變形，降低了拉莖輥的功率消耗。②減少了莖稈和拉莖輥的相對滑移，提高拉莖輥的工作效率，可縮短拉莖輥長度，以降低了割臺重量，降低制造成本。③在摘穗的同時能實現(xiàn)對玉米秸稈的有效預切，降低了秸稈粉碎機的動力消耗。④有效防止了田間雜草對拉莖輥的纏繞，減少摩擦阻力，避免了纏輥故障。不少廠家對秸稈粉碎機進行了改進，通過改變動刀的形狀，增加定刀的數(shù)量，調(diào)整粉碎刀軸的轉(zhuǎn)速等，都在一定程度上降低了收獲機的能耗。2.3.3.3降低收獲后果穗含雜率的技術(shù)

對于拉莖輥與摘穗板組合式的摘穗機構(gòu)，其優(yōu)點是收獲損失??；籽粒破碎率極低。但收獲后的果穗含雜率較高（碎莖、葉），農(nóng)民不太滿意。為此，研究人員采取了諸如：大圓弧折彎式摘穗板、彈性撥禾齒、四棱刀式拉莖輥、彈性拉莖輥等一系列改進措施，有效降低了果穗中的含雜率。

2.3.3.4降低籽粒破碎率的技術(shù)

對于摘穗輥式的摘穗機構(gòu)，其優(yōu)點是收獲后的果穗含雜率較低；但收獲損失略大，籽粒破碎率偏高。農(nóng)民不太滿意。為此，通過采取了諸如：加大摘穗輥直徑、降低摘穗輥轉(zhuǎn)速、減少摘穗爪棱高、提高摘穗輥表面光潔度、摘穗輥表面噴塑等一系列改進措施，有效降低了籽粒破碎率。第三章國內(nèi)外谷物收獲機械的發(fā)展趨勢

3.1國外收獲機械化技術(shù)與機具的發(fā)展趨勢

3.1.1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)展以谷物聯(lián)合收割機最具代表性，喂入量已由一般的5～6kg/s發(fā)展到10～12kg/s；所配發(fā)動機的功率最大到243kW，正在研發(fā)的有276kW；割臺最大割幅已超過9m。配谷物聯(lián)合收割機的玉米割臺由收割4～6行發(fā)展到收割8行。發(fā)動機功率為19kW。半喂入水稻聯(lián)合收割機也由2～5行增加到6行，發(fā)動機功率達53.69～62.52kW，最高作業(yè)速度超過3.6km/h。3.1.2由牽引式向自走式發(fā)展麥類聯(lián)合收割機(含配專用割臺收獲其它作物)、水稻聯(lián)合收割機(半喂入或全喂入)、大型專用玉米聯(lián)合收獲機、采棉機、大中型青飼收獲機、多行塊根類作物收獲機等幾乎都是自走式的收獲機型。3.1.3向擴大機器的通用性和提高適應性發(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，同一臺機器還可配不同割幅的割臺以適應不同作物和不同單產(chǎn)的需要；改進機體結(jié)構(gòu)(如收割臺的仿型機構(gòu)、清糧室的自動調(diào)平裝置、全喂入水稻聯(lián)合收獲機的扶禾機構(gòu)等)，使其更好地適應不同作物和傾斜地面：行走裝置配置多種寬度的輪胎、履帶，水稻聯(lián)合收割機上采用雙泵雙馬達的轉(zhuǎn)向方式實現(xiàn)原地回轉(zhuǎn)等功能以提高在潮濕地和水田中工作的適應能力。3.1.4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。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，是現(xiàn)代谷物聯(lián)合收割機最主要的發(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結(jié)構(gòu)廣為應用，繼而又研制了單滾筒或雙滾筒縱置的軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu)。半喂入水稻聯(lián)合收割機的脫粒滾筒前半部和后半部不同的圓周速度大大提高了斷穗及秸梗上附著的谷粒的脫粒率。塊根類收獲機如馬鈴薯收獲機上研制的滾軸式分離裝置使高產(chǎn)的馬鈴署與粘重土壤的分離更為徹底，且損傷更小。3.1.5新材料和先進制造技術(shù)的廣泛應用使產(chǎn)品性能更好，可靠性更高將谷物聯(lián)合收割機機架、割臺體加大壁厚或加強骨架，用大直徑薄壁鋼管作軸，紋桿進行表面硬化處理；各種聯(lián)合收割機在易堵塞的部件上設置各種快速切離的安全裝置，傳動膠帶采用新的結(jié)構(gòu)和材料；切割裝置都進行8h以上磨合試驗和升溫運轉(zhuǎn)試驗；重要工作部件裝機前的磨合試驗或試運轉(zhuǎn)，整機檢驗項目達100-700項，嚴格保證體系，使聯(lián)合收割機的首次無故障時間由原來的50h提高到70～100h。3.1.6廣泛應用機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)動部件轉(zhuǎn)速、收割機切割高度、谷物損失量、糧箱填充量、排草堵塞等配有信息顯示；自控裝置包括自動對行、割茬高度自動調(diào)節(jié)，自動控制車速，自動停車等；安全生產(chǎn)的警報輸出和互鎖補償系統(tǒng)有故障警報、信號報警或語音報警、啟動耳鎖、單柄操作互鎖、運輸與收獲互鎖等功能。3.1.7向智能化收獲機發(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“精準農(nóng)業(yè)技術(shù)在智能化聯(lián)合收割機上的應用是當今收獲機械化最新，最重要的技術(shù)發(fā)展”。3.2國內(nèi)收獲機械化技術(shù)與機具的發(fā)展趨勢

3.2.1國內(nèi)收獲使用的主要有兩種機具，一種為自走式，另一種為配套式，隨著經(jīng)濟發(fā)展，自走式將逐步取代配套式機具。從現(xiàn)在種植結(jié)構(gòu)看多為中小田塊，所以機型以中型機(40.4kW～44.1kW)占主導地位，發(fā)展趨勢是中、大型機，并逐步由現(xiàn)在以機械式為主向電子、液壓技術(shù)方面發(fā)展。收獲作業(yè)時要求莖稈粉碎還田使近幾年的平均故障間隔時間有了較大的提升。3.2.2水稻收獲使用的主要有兩種機具：一種為中小型全喂入橡膠腰帶自走機，適合水田收獲，從發(fā)展趨勢看應以中型機(36.8kW)為主，采用液壓電子技術(shù)并提高自動化程度，加裝莖稈粉碎裝置及駕駛室。適應多數(shù)地區(qū)中小田塊收獲作業(yè)；另一種為半喂入自走水稻聯(lián)合收割機，適應單季稻產(chǎn)量和莖稈都比較高，收獲季節(jié)倒伏較多，要求保留完整的莖稈，用于編織和手工藝品的地區(qū)，需要多為中型機，適應中小田塊收獲作業(yè)，半喂入機技術(shù)水平較高，基本達到國外機水平，發(fā)展趨勢主要提高自動化程序，達到高效、可靠。近幾年我國研制的捋穗機型，現(xiàn)處于進一步大面積考核和提高過程中。

3.2.3我國玉米種植的行距各地不一，現(xiàn)國內(nèi)研制的主要是自走中型機和拖拉機配套的機具，大部分不能適應各種不同行距的收獲，收獲性能和可靠性尚需進一步提高。發(fā)展趨勢是采用靜液壓底盤、提高可靠性和作業(yè)效率，適應各種不同行距收獲的中型自走機型。研制適應不分行的玉米收獲部件、自動排莖部件、滿足莖稈還田要求的切碎裝置、監(jiān)視和報警系統(tǒng)，并實現(xiàn)主要工作部位的自動控制和監(jiān)視。3.2.4我國青飼收獲機主要有兩類，一類是青飼玉米。另一類為青飼燕麥和牧草，收獲時要求低割、切斷、收獲效率高、切段質(zhì)量好。青飼作物種植一般田塊較大，要求大中型自走機和配套機，目前國內(nèi)使用的配套機為牽引式，機組龐大，不能自行開道、產(chǎn)量很少。自走和懸掛式機具都處于小批量試生產(chǎn)階段，從發(fā)展趨勢看，青飼機需要110kW以上的大中型機，并要求適應不同行距收獲，裝有金屬清除裝置，采用液壓底盤；電子監(jiān)控報警系統(tǒng)等。第四章存在的問題及對策

4.1存在的主要問題4.1.1缺乏適合北方水稻種植地區(qū)生產(chǎn)條件的產(chǎn)品

在我國現(xiàn)有的4類聯(lián)合收割機中，半喂人自走式聯(lián)合收割機體積小，能下水田，適合長江以南浙、湘、閩、桂、贛等稻產(chǎn)區(qū)水稻收獲。全喂人自走履帶式聯(lián)合收割機，盡管在某些性能上不盡人意，但其價格優(yōu)勢得到了上述地區(qū)用戶的認可。二者在價格與性能上實現(xiàn)互補，效率與功能上可滿足南方地區(qū)的使用要求。但對北方地區(qū)而言，則急需滿足當?shù)貤l件的聯(lián)合收割機產(chǎn)品.近幾年隨著北方地區(qū)水稻種植面積的加大，也開始對水稻機械收獲提出了要求.這些地區(qū)人少地多，管理粗放，作物條件復雜，如收獲期內(nèi)有的秸稈含水率可達70％。近幾年隨著北方地區(qū)水稻種植面積的加大，也開始對水稻機械收獲提出了要求.這些地區(qū)人

少地多，管理粗放，作物條件復雜，如收獲期內(nèi)有的秸稈含水率可達70％。近幾年隨著北方地區(qū)水稻種植面積的加大，也開始對水稻機械收獲提出了要求.這些地區(qū)人少地多，管理粗放，作物條件復雜，如收獲期內(nèi)有的秸稈含水率可達70％。半喂人型機能夠適應水稻收獲的技術(shù)要求，但其結(jié)構(gòu)決定了作業(yè)能力很難超越10t／h?，F(xiàn)有全喂入機型的結(jié)構(gòu)很難滿足對多種作物高質(zhì)量、高效率收獲的技術(shù)要求。目前的幾種聯(lián)合收割機中，以JDL1075為代表的傳統(tǒng)型聯(lián)合收割機，其結(jié)構(gòu)設計是采用切流滾筒加逐稿器的方式來實現(xiàn)作物的脫粒分離，以收獲麥類為主，通過更換脫粒部件實現(xiàn)水稻收獲，但對我國北方的水稻收割效果不甚理想，破殼率較高以新疆一2型為代表的輪式自走式聯(lián)合收割機，采用切流、縱流組合式脫粒分離裝置實現(xiàn)對作物的脫粒分離，但因其是橫向布置，決定了滾筒的長度不能太長，從而限制了脫粒分離能力的提高，雖能實現(xiàn)對稻、麥作物的收獲，但對北方水稻的收獲效率較低，還不能完全使用戶滿意。背負式聯(lián)合收割機與履帶式聯(lián)合收割機，都是橫向布置的單軸流結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)決定其分離面積更受限制，對高產(chǎn)、難脫水稻的適應性較差，效率也較低。

4.1.2國產(chǎn)聯(lián)合收割機可靠性不高的問題十分突出

國產(chǎn)聯(lián)合收割機的可靠性不高已成為一大難題，國產(chǎn)聯(lián)合收割機的平均無故障時間(MTBF)一般為20—25h，而發(fā)達國家產(chǎn)品為70—100h。聯(lián)合收割機的可靠性指標應在聯(lián)合收割機設計時確定下來，在零部件加工、組裝、整機裝配調(diào)試過程中得到保證，并要在使用中保持.以前自行開發(fā)的聯(lián)合收割機在設計中，可靠性問題幾乎很少考慮,產(chǎn)品可靠性設計沒有得到足夠的重視，這是造成目前聯(lián)合收割機可靠性低的主要原因之一.聯(lián)合收割機是一個復雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，必須從提高整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性來認識和解決聯(lián)合收割機可靠性差的問題。要提高聯(lián)合收割機可靠性不是單憑改進某一部分結(jié)構(gòu)、提高某一部件強度、延長某一部件壽命就能解決問題的，必須系統(tǒng)、全面、正確地處理這一問題。對國產(chǎn)聯(lián)合收割機而言，由于片面追求投資少見效快的做法，再加上技術(shù)水平和設計水平較低，開發(fā)設計中便省略了可靠性設計這一環(huán)節(jié)，因此生產(chǎn)企業(yè)對自己的產(chǎn)品的可靠性及壽命等參數(shù)了解甚少。雖然國家標準規(guī)定了一些可靠性指標，但如何將這些指標分配到聯(lián)合收割機這一大系統(tǒng)中的每一子系統(tǒng)，乃至每一零件，更是無人了解。聯(lián)合收割機的可靠性差，表現(xiàn)為零部件過早地疲勞失效，要解決疲勞失效問題，必須對其疲勞

載荷進行試驗，而目前眾多的生產(chǎn)企業(yè)幾乎都沒有帶機實際作業(yè)載荷譜，因而就無法進行這一工作。而對零部件的疲勞載荷進行試驗，正是提高聯(lián)合收割機可靠性的最基本的工作之一，如果不從這些基本工作著手，提高可靠性就無從談起。目前的生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品的可靠性有了一定的認識，但大部分僅處于部件改進和提高已出現(xiàn)的問題零部件可靠性上。部分廠家注意到整機可靠性的問題，開始建立整機實驗臺，這對提高可靠性有一定幫助，但不可能從根本上解決問題。要提高產(chǎn)品可靠性，首先要從設計上著手，即要進行可靠性設計。目前有關(guān)研究人員已在進行這方面的工作，即對新開發(fā)的聯(lián)合收割機產(chǎn)品進行可靠性設計。

4.1.3與國外產(chǎn)品差距較大

聯(lián)合收割機的發(fā)展，不僅僅狹隘地表現(xiàn)在產(chǎn)品產(chǎn)量上，更重要的表現(xiàn)在產(chǎn)品性能上，與發(fā)達國家相比，國產(chǎn)聯(lián)合收割機仍比較落后。從工作能力看，國外一些機型收獲的籽粒量，已超過40t／h，而國產(chǎn)主要機型在5t／h以下，個別機型才達到10t／h以上。從自動控制方面看，發(fā)達國家采用適時動態(tài)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的聯(lián)合收割機自動導向裝置的工作誤差僅為lcm，而國產(chǎn)機則很少采用自動控制技術(shù)。產(chǎn)品性能存在的諸多差距就是聯(lián)合收割機發(fā)展過程中需要認真研究的課題.

4.2對策4.2.1加快發(fā)展縱向軸流聯(lián)合收割機

從近兩年的試驗結(jié)果看，縱向軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu)基本能解決北方地區(qū)水稻的收獲問題?？v向軸流聯(lián)合收割機完全能滿足北方粳稻收獲的要求，將有可能成為收獲北方地區(qū)水稻的首選機型，1999年9月，20臺凱斯2366型縱向軸流聯(lián)合收割機進八黑龍江