沈宇峰，吳明亮,c，官春云，謝　偉

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) a.工學(xué)院；b.南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心；c.湖南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備工程技術(shù)研究中心；d. 油料作物研究所，長(zhǎng)沙　410128)

?

小型聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置研究現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策

沈宇峰a,b，吳明亮a,b,c，官春云b,d，謝偉a

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) a.工學(xué)院；b.南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心；c.湖南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備工程技術(shù)研究中心；d. 油料作物研究所，長(zhǎng)沙410128)

摘要：我國(guó)小型聯(lián)合收獲機(jī)普遍存在收獲質(zhì)量不高的問(wèn)題，如何提高其清選裝置的清選效果是現(xiàn)階段工作的難點(diǎn)和重點(diǎn)。為此，通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外小型聯(lián)合收獲機(jī)清選技術(shù)與裝備表明，我國(guó)現(xiàn)用的清選裝置存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜及清選效果不理想等問(wèn)題。由于清選裝置應(yīng)向簡(jiǎn)單高效、低耗適用綜合發(fā)展，因而提出了以氣流清選為主加強(qiáng)氣力流場(chǎng)的研究、借助先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件尋求合理的參數(shù)組合、利用帕累托最優(yōu)法則尋找清選含雜率和損失率的最優(yōu)點(diǎn)、智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)在清選裝置上的應(yīng)用及協(xié)同攻關(guān)開(kāi)發(fā)適用的清選裝置的對(duì)策和建議。

關(guān)鍵詞：小型聯(lián)合收獲機(jī)；清選裝置；發(fā)展對(duì)策

0引言

我國(guó)的糧食作物、油料作物和特色經(jīng)濟(jì)作物主要分布在南方丘陵地區(qū)，耕地面積占全國(guó)耕地總面積的31.5%[1-4]。但由于丘陵山區(qū)農(nóng)村特殊的地形地貌，基礎(chǔ)設(shè)施落后，農(nóng)業(yè)水平較低，適用的小型農(nóng)機(jī)具較少，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝不配套，加之政府扶持力度不夠等因素，制約了其農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展[5-10]；而南方丘陵山區(qū)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于收獲機(jī)械化。近年來(lái)，雖然研制出了一批針對(duì)丘陵山地特殊地理環(huán)境下的小型聯(lián)合收割機(jī)[11-15]，但受結(jié)構(gòu)尺寸和配套功率的限制，其清選效果并不理想，仍然存在含雜率和損失率很難達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題[16]。因此，如何運(yùn)用清選裝置得到清潔的籽粒，解決清選裝置含雜率和損失率之間的矛盾是小型聯(lián)合收獲機(jī)研發(fā)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。

1小型聯(lián)合收獲機(jī)清選概況

清選是作物收獲時(shí)不可或缺的環(huán)節(jié)，經(jīng)脫粒裝置脫下的和經(jīng)分離裝置分出的籽粒中，混有斷、碎莖稈、穎殼和塵土等細(xì)小夾雜物，清選裝置的作用是將這些雜物排出機(jī)外，得到清潔的籽粒[17-19]。清選是利用籽粒和雜質(zhì)的物理機(jī)械性質(zhì)的不同將它們進(jìn)行分離的，根據(jù)清選原理可以分為以下3種：①篩選，根據(jù)籽粒與雜物尺寸大小的不同用篩子進(jìn)行分離；②氣流清選，根據(jù)兩者空氣動(dòng)力學(xué)特性的不同用氣流進(jìn)行清選；③氣流篩子清選，結(jié)合篩子和氣流進(jìn)行分離清選。

小型聯(lián)合收獲機(jī)的清選是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)精確的作業(yè)，其清選效果受各種因素影響顯著。在我國(guó)機(jī)械化水平較低的地區(qū)，小型聯(lián)合收獲機(jī)上一般沒(méi)有配置清選裝置，而是通過(guò)人力進(jìn)行輔助清選。此種清選方式勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，不能滿足現(xiàn)代清選技術(shù)的發(fā)展要求。為簡(jiǎn)化整機(jī)結(jié)構(gòu)和降低成本，在我國(guó)機(jī)械收獲水平相對(duì)較高的地區(qū)，一般采用氣流式清選裝置。氣流式清選裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗小，適合配置在小型聯(lián)合收獲機(jī)上；但研制氣流清選的技術(shù)要求高，實(shí)際應(yīng)用的機(jī)型較少，清選效果不夠理想。因此，適用于我國(guó)實(shí)際生產(chǎn)情況的小型聯(lián)合收獲機(jī)的清選裝置還有待進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)。

2國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)

日本的地形地貌與我國(guó)南方丘陵地帶的地形地貌特征相似。20世紀(jì)90年代后期[20-21]，日本研制了久保田PRO型和洋馬人民號(hào)Ce-2型立式割臺(tái)半喂入式小型聯(lián)合收割機(jī)[22]。久保田PRO型的清選系統(tǒng)圖如圖1所示。其工作過(guò)程為：經(jīng)脫粒濾網(wǎng)落下的物料在鼓風(fēng)機(jī)和谷殼振動(dòng)篩的作用下進(jìn)行一次清選，一次清選后的物料在谷粒振動(dòng)篩面上進(jìn)行二次清選得到干凈的籽粒。洋馬人民號(hào)Ce-2型清選系統(tǒng)如圖2所示[24]。其清選裝置采用雙風(fēng)道雙層振動(dòng)篩對(duì)物料進(jìn)行清選，輔以風(fēng)扇自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，能夠根據(jù)物料的情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇風(fēng)量，使清選風(fēng)扇處于較佳的工作狀態(tài)，進(jìn)而保證其高效的工作過(guò)程。兩種機(jī)型均為半喂入式縱軸流脫粒，且配有特制的大功率清潔發(fā)動(dòng)機(jī)，給風(fēng)篩清選裝置保留了充足的結(jié)構(gòu)空間和配套功率。

圖1　久保田PRO型聯(lián)合收割機(jī)清選系統(tǒng)

圖2　洋馬人民號(hào)Ce一2型聯(lián)合收割機(jī)清選系統(tǒng)

國(guó)外其他國(guó)家的一些小型聯(lián)合收獲機(jī)主要是以小區(qū)育種聯(lián)合收獲機(jī)為主，對(duì)收獲籽粒的要求較高，即不傷種、不漏種和不混種[23-25]。目前，由德國(guó)黑格公司(HEGE)和奧地利溫特斯泰格公司(wintersteiger)等設(shè)計(jì)生產(chǎn)的小區(qū)育種聯(lián)合收獲機(jī)可實(shí)現(xiàn)作物的高效和高純度的收割作業(yè)[26]。以溫特斯泰格公司生產(chǎn)的Classic型小區(qū)育種聯(lián)合收獲機(jī)為例，其清選系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、清選篩、氣流輸送裝置、旋風(fēng)分離器等組成，工作過(guò)程為：經(jīng)凹板篩落下的物料在風(fēng)機(jī)和清選篩的作用下經(jīng)過(guò)一次清選，清選后的物料在氣流輸送裝置的作用下進(jìn)入到旋風(fēng)分離器中經(jīng)過(guò)二次清選，以保證籽粒的高清潔率[27]。其清選風(fēng)機(jī)上裝有特有的風(fēng)量適配器和數(shù)字式轉(zhuǎn)速顯示器，清選篩上有風(fēng)量導(dǎo)板，以保證清選篩面上的最佳風(fēng)力分布。此種清選裝置適用于小區(qū)育種收獲機(jī)械，收獲作業(yè)的田塊要求小而規(guī)整，其生產(chǎn)效率、作業(yè)成本和制造成本等難以實(shí)現(xiàn)田間機(jī)械化作業(yè)，但其清選裝置的智能化程度對(duì)我國(guó)有一定的指導(dǎo)意義，目前在我國(guó)還處于研發(fā)和試驗(yàn)階段[28-31]。

我國(guó)地域遼闊，地形地貌的復(fù)雜性決定了我國(guó)聯(lián)合收獲機(jī)發(fā)展的多樣性。其中，小型聯(lián)合收獲機(jī)因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)移靈活、造價(jià)低等特點(diǎn)，在聯(lián)合收獲機(jī)市場(chǎng)中具有不可取代的地位。我國(guó)對(duì)小型聯(lián)合收獲機(jī)的研究自20世紀(jì)90年代后期開(kāi)始,而自走輪式小型聯(lián)合收獲機(jī)就是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、操縱靈活和轉(zhuǎn)移方便的機(jī)具，但其沒(méi)有清選裝置[27],因而收獲的谷物存在含雜率高等問(wèn)題，制約了我國(guó)小型聯(lián)合收獲機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展。

為提高小型聯(lián)合收獲機(jī)的收獲質(zhì)量，一些科研單位和企業(yè)也研制出了一些清選裝置配備在小型聯(lián)合收獲機(jī)上。貴州大學(xué)的尹健等[32]設(shè)計(jì)了一種圓筒篩清選裝置，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。其工作過(guò)程為：待清選的物料從進(jìn)料口進(jìn)入內(nèi)篩筒,在內(nèi)篩筒的旋轉(zhuǎn)作用下,細(xì)小的籽粒和穎糠通過(guò)內(nèi)篩孔而落下，在外篩面螺旋面的作用下被推向凈糧出口。此種清選裝置結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)思巧妙，但當(dāng)喂入量稍大或作物的濕度或草谷比相對(duì)較大時(shí)，其篩孔還是很容易堵塞，且穎糠無(wú)法清選。李耀剛等[33]研制出了一種利用負(fù)壓氣流進(jìn)行清選玉米籽粒的清選裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)如圖4所示。其工作過(guò)程為：經(jīng)脫粒滾筒脫下的物料，在凹板篩的作用下清選分離較大的雜質(zhì)，落下的物料在吸風(fēng)機(jī)的作用下清選分離出較小的輕雜物，然后由風(fēng)機(jī)口排出機(jī)外。此種清選裝置適用于雜質(zhì)與籽粒的懸浮速度差異很大的物料，設(shè)計(jì)新穎、布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊。其對(duì)含水率較小的物料清選效果較好；對(duì)于含水率較大的物料，清選效果和單位功率生產(chǎn)率將會(huì)有所下降。晉城市農(nóng)機(jī)推廣站的張巧蓮[34]研制出了一種離心式氣流清選裝置，結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，但其清選效果不好，容易堵塞，不便于拆卸清理。山東工程大學(xué)設(shè)計(jì)的[35]4ZLS—5型小型聯(lián)合收割機(jī)，清選裝置只配備了清選風(fēng)機(jī),導(dǎo)致清選不干凈。陳錚等[36]將單風(fēng)道風(fēng)機(jī)加雙層振動(dòng)篩的清選裝置改為雙風(fēng)道風(fēng)機(jī)加雙層振動(dòng)篩的形式，在不附加雜余回收機(jī)構(gòu)的條件下,可保證其清選損失率和含雜率在允許的范圍內(nèi)；但其結(jié)構(gòu)形式相對(duì)復(fù)雜，功耗相對(duì)較高，配置在小型聯(lián)合收獲機(jī)上稍顯牽強(qiáng)。近年來(lái)，農(nóng)機(jī)科技工作者們逐步將重點(diǎn)放在氣流式清選裝置上，并進(jìn)行了大量試驗(yàn)，為氣流式清選裝置的研究提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1.固定支架　2.滾筒軸　3.軸承　4. 進(jìn)料口　5.右端蓋

1.喂料斗橡膠板　2.喂料斗　3.脫粒滾筒　4.機(jī)蓋　5.凹板

3氣流清選的原理及發(fā)展趨勢(shì)

3.1　氣流清選的原理及分類

由于氣流式清選裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗小、配置方便的特點(diǎn)，決定了氣流式清選裝置在我國(guó)小型聯(lián)合收獲機(jī)的運(yùn)用上具有一定的前景。氣流清選裝置是風(fēng)選裝置的深化，其原理是利用不同物質(zhì)在氣流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力狀態(tài)不同，在氣流作用下產(chǎn)生不同的軌跡從而將它們分離。根據(jù)氣流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的不同，可將氣流清選裝置分為吹出型清選裝置、吸入型風(fēng)扇式清選裝置和旋風(fēng)分離式清選裝置。

吹出型清選裝置的清選風(fēng)扇位于后方,混合物料沿滑板在出風(fēng)口前落下,輕雜物沿風(fēng)道被吹走,籽粒靠重力穿過(guò)氣流場(chǎng)進(jìn)入集谷裝置,如圖5所示。其氣流風(fēng)道的截面積一般比風(fēng)扇出口的面積大很多,以便在出風(fēng)口處把混合物料吹散,在風(fēng)道中氣流擴(kuò)散減速時(shí)被帶走的谷粒沉淀下來(lái)。

圖5　吹出型清選裝置

吸入型風(fēng)扇式清選裝置是由風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流,從谷?；旌衔镂谷肟趆l和谷粒出口h2吸入,和輕雜物一起排除機(jī)外,如圖6所示。上風(fēng)道入口H處的吸引風(fēng)速為12～15m/s,在擴(kuò)散段內(nèi),風(fēng)速降低至4m/s以下。吸入型的作業(yè)條件比較干凈,但所需功率較大,清選質(zhì)量受風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的影響較敏感[17]。

1.1. 調(diào)節(jié)板　2.滑板　3.吸引風(fēng)扇

旋風(fēng)分離器式清選裝置由吸雜風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離系統(tǒng)及送料系統(tǒng)3大部分組成。其中，旋風(fēng)分離系統(tǒng)由吸雜管道、旋風(fēng)分離筒等組成，送料系統(tǒng)由揚(yáng)谷器等組成。其工作原理是根據(jù)籽粒和雜質(zhì)在旋風(fēng)氣流中受力的差異性來(lái)進(jìn)行清選作業(yè)的[37-41]。

3.2　氣流清選的發(fā)展趨勢(shì)

氣流清選的根本原理是利用籽粒與雜質(zhì)的懸浮速度的差異性來(lái)進(jìn)行清選物料的，因此清選裝置內(nèi)部的氣力流場(chǎng)分布的合理與否是物料能否高效分離的關(guān)鍵所在，而氣力流場(chǎng)的分布狀況依賴于清選裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選取。由于經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件的制約，現(xiàn)有的氣流清選裝置大部分只考慮了運(yùn)動(dòng)參數(shù)(如風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等)對(duì)清選效果的影響，而忽略了結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響。因而，今后氣流清選的重點(diǎn)是結(jié)合物料的農(nóng)藝特性，綜合考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)物料清選效果的影響，利用智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)物料的清選過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并反饋調(diào)節(jié)，開(kāi)發(fā)出廣適用、高效的氣流清選裝置。

4發(fā)展對(duì)策和建議

4.1　以氣流清選為主，加強(qiáng)氣力流場(chǎng)的研究

我國(guó)現(xiàn)行小型聯(lián)合收獲機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求決定了在今后的一段時(shí)間內(nèi)其清選裝置大多以氣流清選為主。由于氣流清選裝置內(nèi)部的氣力流場(chǎng)的分布狀況相對(duì)復(fù)雜且很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段測(cè)得(主要是成本與精確度之間的矛盾)，使得我國(guó)現(xiàn)行的大多數(shù)氣流清選裝置缺乏對(duì)其內(nèi)部氣力流場(chǎng)的研究,而氣力流場(chǎng)的研究對(duì)氣流清選裝置的優(yōu)化改進(jìn)有一定的指導(dǎo)作用。

4.2　借助先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件，尋求合理的參數(shù)組合

影響清選效果的因素很多，不僅要考慮清選裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，還要兼顧其運(yùn)動(dòng)參數(shù)的影響。若要科技人員進(jìn)行試驗(yàn)、計(jì)算和分析去完成的話，其經(jīng)濟(jì)成本、時(shí)間成本、人力成本將大大增加，且試驗(yàn)效果也不一定理想。這時(shí)可借助于先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行虛擬試驗(yàn)，尋求合理的參數(shù)組合，然后進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，不僅節(jié)約了成本，還保證了一定的試驗(yàn)精度。如在對(duì)旋風(fēng)分離器式清選裝置進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，可借助于CFD-EDEM的軟件耦合進(jìn)行虛擬試驗(yàn)，根據(jù)虛擬試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證，以尋求合理的參數(shù)組合。

4.3　利用帕累托最優(yōu)法則，尋找清選含雜率和損失率的最優(yōu)點(diǎn)

清潔率和損失率本身是一對(duì)矛盾體，我國(guó)現(xiàn)有的小型聯(lián)合收獲機(jī)普遍存在這樣的問(wèn)題。例如，我國(guó)江浙地區(qū)的小型聯(lián)合收獲機(jī)的清潔率較好，但損失嚴(yán)重；中原地區(qū)的小型聯(lián)合收獲機(jī)其損失率較小，但其清選效果不夠理想。這時(shí)可以利用帕累托最優(yōu)法則，尋找其清選含雜率和損失率的最優(yōu)點(diǎn)，即在不使含雜率和損失率變壞的狀態(tài)下，至少使得這兩者中一個(gè)的狀態(tài)變好。

為降低清選含雜率和損失率，本文結(jié)合實(shí)際，提出如下幾項(xiàng)改進(jìn)措施：增設(shè)二次回收裝置，進(jìn)行二次清選，降低損失率；加強(qiáng)清選裝置新型材料應(yīng)用，如聚氨酯彈性體耐磨篩網(wǎng)的應(yīng)用。

4.4　智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)在清選裝置上的應(yīng)用

智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)是基于傳感器技術(shù)、微處理器技術(shù)、GPS技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，可將其運(yùn)用在清選裝置上，對(duì)清選裝置后方排出物中的物料進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，反饋調(diào)節(jié)其喂入量、喂入速度和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以保證其清潔率和損失率在允許的范圍內(nèi)。

4.5　協(xié)同攻關(guān)，開(kāi)發(fā)適用的清選裝置

迄今為止，我國(guó)還沒(méi)有一種性能良好、通用性強(qiáng)的小型聯(lián)合收獲機(jī)清選裝置，大多停留在專利階段。因此，農(nóng)機(jī)工作人員要密切與相關(guān)領(lǐng)域的專家交流合作，因地制宜地開(kāi)發(fā)出適用性強(qiáng)的清選裝置。

5結(jié)論

1)我國(guó)的小型聯(lián)合收獲機(jī)普遍存在清選質(zhì)量不高的問(wèn)題，如何提高清選裝置的清選效果已成了小型聯(lián)合收獲機(jī)研發(fā)過(guò)程中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

2)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)小型聯(lián)合收獲機(jī)的清選裝備還很落后，對(duì)清選裝置的運(yùn)用具有一定的盲目性和隨機(jī)性，應(yīng)從理論研究和設(shè)備研發(fā)方面加強(qiáng)攻關(guān)。

3)提高小型聯(lián)合收獲機(jī)清選效果的主要途徑應(yīng)從以氣流清選為主加強(qiáng)氣力流場(chǎng)的研究、借助先進(jìn)的設(shè)計(jì)軟件尋求合理的參數(shù)組合、利用帕累托最優(yōu)法則尋找清選含雜率和損失率的最優(yōu)點(diǎn)、智能測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)在清選裝置上的應(yīng)用及協(xié)同攻關(guān)開(kāi)發(fā)適用的清選裝置等幾方面考慮。

參考文獻(xiàn)：

[1]張延華，胡志超，王冰,等.南方丘陵山區(qū)水稻機(jī)械化收獲探析[J].農(nóng)機(jī)化研究，2012,34(3)：246-248.

[2]易中懿，曹光喬.南方丘陵山區(qū)農(nóng)機(jī)化發(fā)展研究[J].農(nóng)機(jī)科技推廣，2009(7) : 13-15．

[3]易中懿，曹光喬，張宗毅.我國(guó)南方丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化宏觀影響因素分析[J].農(nóng)機(jī)化研究，2010,32(8):229-233．

[4]王忠群，梁建，曹光喬.科學(xué)適度發(fā)展南方丘陵山地農(nóng)機(jī)化[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化，2011(2)：3-8.

[5]賀捷，舒時(shí)富，廖禺,等.南方丘陵山區(qū)水稻生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，42(28)：9995-9997.

[6]朱張青.丘陵及山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì), 2001(4):14 -15.

[7]郭金芳.丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展研究[J] .農(nóng)機(jī)推廣,2006(4):26,28.

[8]申忠凡, 尤志婷.購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼:丘陵山區(qū)農(nóng)民期盼更寬松的扶持政策[J].湖南農(nóng)機(jī),2007(4):6.

[9]馮啟高,毛罕平.我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J].農(nóng)機(jī)化研究,2010,32(2):245-248,

[10]王飆,劉峰,李云伍.我國(guó)水稻收割機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2013,35(10):226-229.

[11]徐錦大.4LZ-90型小型聯(lián)合收割機(jī)的研制[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[12]王煥章.可拆式輕便微型水稻聯(lián)合收割機(jī)[J].湖南農(nóng)業(yè),2005(4):22.

[13]周良鏞.皇馬牌4LZ-0.5型微型水稻聯(lián)合收割機(jī)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械,2004(12):61.

[14]顧峰瑋， 胡志超， 曹明珠,等.丘陵山區(qū)用輕簡(jiǎn)型4LZ―1.0Q稻麥聯(lián)合收割機(jī)的研制[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，2014,35(2)：148-154.

[15]劉師多.型谷物聯(lián)合收割機(jī)旋風(fēng)分離清選系統(tǒng)工況及結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)研究[D].洛陽(yáng)：河南科技大學(xué),2012.

[16]鄭一平，林金秀.微型聯(lián)合收割機(jī)的現(xiàn)狀及前景[J].農(nóng)機(jī)化研究,2007(9):232-234.

[17]中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(下冊(cè))[K]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007:11.

[18]李寶筏，區(qū)穎剛，宋建農(nóng)，等.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003:7.

[19][日]江崎春雄.割捆機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980:6.

[20]龔永堅(jiān)，陳德俊，陳霓，等.國(guó)外半喂入聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)的應(yīng)用探討[J].農(nóng)機(jī)化研究,2004(4)：4-7.

[21]平田和嘉.2004年農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)進(jìn)步[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)雜志,2005,67(4):23-27.

[22]韓麗艷.兩種半喂入聯(lián)合收割機(jī)性能簡(jiǎn)介[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2014(1)：20-21.

[23]郭佩玉，尚書(shū)旗，汪裕安，等.普及和提高田間試驗(yàn)機(jī)械化水平[C]//中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)第七次全員代表大會(huì)及學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)，2004.

[24]王長(zhǎng)春.田間育種試驗(yàn)機(jī)械化的發(fā)展[J].世界農(nóng)業(yè)，2001(4)：43-44.

[25]劉曙光,尚書(shū)旗,楊然兵,等.小區(qū)播種機(jī)的發(fā)展分析[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2011，33(3):237-241.

[26]李炎，萬(wàn)映秀，曹文昕，等.Wintersteiger 小區(qū)聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展及其在小麥育種中的應(yīng)用[J].寧夏農(nóng)林科技，2011, 52(8)：15，18.

[27]尚書(shū)旗，楊然兵，殷元元，等.國(guó)際田間試驗(yàn)機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2010，26(1):5-8.

[28]介戰(zhàn)，劉紅俊，侯鳳云.中國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)聯(lián)合收割機(jī)研究現(xiàn)狀與前景展望[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21 (2) : 179-183．

[29]陳樹(shù)人，李耀明，張西良.谷物聯(lián)合收割機(jī)測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與展望[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械，2008(8):62-63．

[30]王志海，王沛東，孟志軍,等.谷物聯(lián)合收割機(jī)測(cè)產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2014,36(1):9-15．

[31]李銀海.微型聯(lián)合收割機(jī)氣流式清選裝置的仿真研究[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[32]尹健,黃年月,吳兵,等.微型水稻聯(lián)合收割機(jī)新型圓筒篩設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代機(jī)械,2011(3):62-64.

[33]李耀剛.5TYQ-100型負(fù)壓氣流清選玉米脫粒機(jī)的研制與試驗(yàn)[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化，2005(3)：78-79.

[34]張巧蓮.4LW-80型微型聯(lián)合收割機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[J].河北農(nóng)機(jī),2005(3):14-15.

[35]鄧玲黎.摘脫清選裝置仿真及試驗(yàn)研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2002.

[36]陳錚，穆浩明，祝永昌,等.飛龍4L-0.75小型聯(lián)合收割機(jī)清選裝置的試驗(yàn)研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，1996，27(3):58-62.

[37]Yaxin Su，Anqiao Zheng，Bingtao Zhao．Numerical simulation of effect of inlet configuration on square cyclone separator performance [J].Powder Technology，2011，210 (3):293-303．

[38]Sujeet Kumar Shukla，Prashant Shukla，Pradyumna Ghosh．Evaluation of numerical schemes using different simulation methods for the continuous phase modeling of cyclone separators[J]． Advanced Powder Technology，2011，22( 2):209-219．

[39]Hoffmann A C,Stein L E.Gas cyclones and swirl tubes: principles,design and operation[M].Berlin：Springer-Verlag,2002．

[40]劉師多，張利娟，師清翔,等．微型小麥聯(lián)合收獲機(jī)旋風(fēng)分離清選系統(tǒng)研究[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2006，37(6)：46-48．

[41]倪長(zhǎng)安，張利娟，劉師多,等.無(wú)導(dǎo)向片旋風(fēng)分離清選系統(tǒng)的試驗(yàn)分析[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008，24(8)：135-138．

Study Status and Developmental Strategies of Cleaning Device of Small Combine Harvester

Shen Yufenga,b, Wu Minglianga,b,c, Guan Chunyunb,d, Xie Weia

(Hunan Agricultural University, a.College of Engineering; b.Collaborative Innovation Center of Grain and Oil Crops in South China; c.Hunan Province Modern Agricultural Equipment Engineering Technology Research Center; d.Oilseeds Crops Institute,Changsha 410128, China)

Abstract：In view of the problem that the harvest quality is not high, how to improve the cleaning effect is difficult and important. This paper reviewed the study status quo of cleaning equipments and technologies at home and abroad .It showed that the cleaning device of our country is complex ,the cleaning effect is not good. The development should be toward simple and efficient ,low consumption applicable comprehensively. The strategies, probing air cleaning mainly to strengthen study the flow field ,with the advanced design software for a reasonable combination of parameters ,use Pareto law to look optimum point of cleaning impurity rate and loss rate, application of intelligent measuring system in cleaning device, collaborative research to develop suitable cleaning device, were put forward.

Key words：small combine harvester; cleaning device; development strategies

中圖分類號(hào)：S233.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-188X(2016)10-0263-06

作者簡(jiǎn)介：沈宇峰(1991-),男，湖北隨州人，碩士研究生，(E-mail) 359736619@qq.com。通訊作者：吳明亮(1972-)，男，湖南常寧人，教授，博士生導(dǎo)師，(E-mail)mlwu@hunau.edu.cn。

基金項(xiàng)目：湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CX2015B277)；農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2014GB2D200230)；湖南省政府重大專項(xiàng)(湘府閱[2014]35號(hào))

收稿日期：2015-09-15