楊鐵花

摘要：隨著國家對環(huán)境保護工作的重視，玉米收獲機行業(yè)為了響應國家的號召，發(fā)動機的排放標準由二階段升級為三階段即發(fā)動機噴油泵由機械控制更改為電噴控制。根據(jù)反饋，三階段發(fā)動機的耗油量相對于二階段發(fā)動機的耗油量要高，從購機用戶的角度考慮，玉米收獲機收獲一畝地的服務價格沒有提高，耗油量提高就相當于玉米收獲機購機用戶的收入降低了。文章介紹了玉米收獲機節(jié)油方法。

關(guān)鍵詞：玉米;收獲機;節(jié)油方法

如何才能降低玉米收獲機的耗油量成為主機廠需要研究的新課題。玉米收獲機在收獲期間最多的是收獲時間，轉(zhuǎn)場時間相對來說較少，而且轉(zhuǎn)場時發(fā)動機的負載較小，動力需求較小，油耗較小。收獲過程中發(fā)動機的負載較大，動力需求較大，油耗較大。功率越大，就證明發(fā)動機在單位時間內(nèi)做功能力越強，那么能給玉米收獲機提供的動能也越大;扭力越大，給玉米收獲機提供的牽引力就越大。在檔位不變的情況下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，玉米收獲機的速度也就隨之提高。

1玉米收獲機的總體結(jié)構(gòu)特點

1.1玉米收獲機的種類

現(xiàn)階段使用的玉米收獲機按照結(jié)構(gòu)形式大體可分為自走式玉米收獲機和背負式玉米收獲機兩類，自走式玉米收獲機多為大中型整體機型，功能齊備，具有良好的動力系統(tǒng)和底盤結(jié)構(gòu)，以及扶禾、摘穗、輸送、剝皮、收集和秸稈切碎等功能，一次作業(yè)可同時收獲4行以上的玉米，能夠獨自完成全部的玉米收獲任務，效率高，同時售價也比較高，適用于大面積玉米耕地作業(yè)使用。背負式玉米收獲機多為小型農(nóng)機，與中小馬力拖拉機進行配套使用，其動力多由拖拉機的動力輸出軸提供，同時拖拉機還為配套的收獲機提供液壓動力和行駛動力，功能齊備的背負式收獲機也能實現(xiàn)切割、喂入、扶禾、摘穗、輸送、剝皮、收集等功能，只是每次作業(yè)只能收割1—3行，作業(yè)效率較低，行駛速度慢，只適用于面積小的耕地使用，售價較低，農(nóng)民易于接受。

1.2玉米收獲機的總體結(jié)構(gòu)

下面以自走式玉米收獲機為例說明玉米收獲機的結(jié)構(gòu)原理，自走式玉米收獲機主要包括了發(fā)動機、驅(qū)動橋、割臺、升運器、剝皮機、果穗收集箱、切碎還田裝置、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及自動化系統(tǒng)等眾多結(jié)構(gòu)，能夠在作業(yè)過程中一次完成摘穗、果穗輸送、剝皮、再次輸送、果穗收集、秸稈切碎還田和玉米苞皮排除等全部功能。

作業(yè)中，勻速行駛的收獲機首先將玉米秸稈通過扶禾器引導進入割臺位置，摘穗輥轉(zhuǎn)動過程將秸稈牽引拖拽，并利用兩輥間隙將玉米果穗摘下，摘下的果穗在輸送機構(gòu)的作用下向后方攪龍運動，并進入升運器中送往剝皮機;而摘穗后的秸稈則在摘穗輥的碾壓和拉拽下到達割臺下部，在刀具的轉(zhuǎn)動作用下被切碎，并拋撒于田間。玉米果穗經(jīng)剝皮機去除表皮后，由二次輸送裝置送入果穗箱完成收集，剝下的苞葉經(jīng)剝皮機排雜后也被切碎進行還田處理，此過程中掉落的籽粒還能被統(tǒng)一收集再利用。

2關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)功能

（1）割臺。割臺是玉米收獲機的核心功能部件，主要用來實現(xiàn)玉米秸稈喂入、摘穗和秸稈下拉的功能，現(xiàn)階段使用的玉米收獲機的割臺結(jié)構(gòu)功能大體相同，只在摘穗原理上略有差異，按照摘穗結(jié)構(gòu)的不同可分為摘穗輥摘穗和摘穗板摘穗兩種，摘穗輥的優(yōu)點是效率高、適應能力強，摘穗板的優(yōu)點是玉米果穗的尾部籽粒損失小，但對秸稈的拉斷問題明顯，適應性不好，現(xiàn)階段使用較多的為摘穗輥式割臺。

（2）剝皮機。主要包括了壓送裝置、剝皮輥、排雜攪龍或往復篩、苞皮切碎裝置及籽?；厥战Y(jié)構(gòu)等，在摘穗后的玉米由升運器輸送并掉落于剝皮機上部，果穗在分流板的作用下均勻的進入剝皮機，由于自身重力的作用，果穗的軸線方向多與剝皮輥保持平行，果穗受到壓送裝置的作用，以一定的壓力貼合在剝皮輥上，轉(zhuǎn)動的剝皮輥依靠表面摩擦力將玉米苞皮去除，去除苞皮后的玉米經(jīng)再次輸送進入果穗收集箱，苞皮被切碎裝置切碎后排于田間，掉落的籽粒被回收結(jié)構(gòu)收集。

3技術(shù)優(yōu)化方向

3.1加強自動控制系統(tǒng)的應用與研究

現(xiàn)階段我國自走式玉米收獲機的研制多注重于機械技術(shù)上的進步，對于自動化方向的應用相對較少，玉米收獲機作為先進的大型農(nóng)機，要真正實現(xiàn)駕駛過程的優(yōu)化和功能的提升，必須要加強自動化技術(shù)的應用。以現(xiàn)階段相對成熟的機械結(jié)構(gòu)為基礎，將電子控制技術(shù)、檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)顯示、GPS等多種先進技術(shù)應用到自走式玉米收獲機上，幫助駕駛員明確收獲機各部件的工作情況，方便檢查各關(guān)鍵部位有無異常，以此減少作業(yè)過程中的故障概率，并提升駕駛員的駕駛舒適性降低操作難度，從而獲得更好的駕駛體驗。

3.2探索傳動技術(shù)和能源利用新技術(shù)

傳統(tǒng)的自走式玉米收獲機多采用單一的機械傳動技術(shù)，僅在位置調(diào)整等功能上應用了液壓技術(shù)，這造成了機械結(jié)構(gòu)復雜、整機質(zhì)量過大、不利于技術(shù)優(yōu)化和能源節(jié)約。在未來的發(fā)展中，玉米收獲機應在傳統(tǒng)的燃油動力基礎上積極引進新能源技術(shù)，并在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上將機械傳動更多的用電動機和液壓馬達替代，能顯著簡化農(nóng)機傳動結(jié)構(gòu)，使機械整體質(zhì)量更輕，結(jié)構(gòu)更為緊湊，對于提高能源利用率和減輕污染也很有好處。

3.3收獲機節(jié)油方案

根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與功率、燃油消耗率的關(guān)系分析得出，玉米收獲機節(jié)油應該從兩個方面來考慮：一是轉(zhuǎn)場過程;二個是收獲過程。

首先將發(fā)動機的功率設置為兩種狀態(tài)：①發(fā)動機最大功率;②滿足轉(zhuǎn)場過程中所需要的功率。

轉(zhuǎn)場過程：在轉(zhuǎn)場過程中將發(fā)動機設置為②狀態(tài)，通過降低發(fā)動機的功率達到節(jié)油的目的。

收獲過程：在收獲過程中將發(fā)動機設置為①狀態(tài)，目前玉米收獲機設計的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，發(fā)動機在額定轉(zhuǎn)速時扭矩并不是最大的。

發(fā)動機在轉(zhuǎn)速時的扭矩、油耗、功率是比較經(jīng)濟的。玉米收獲機在設計時就將發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速設計為n1，由于玉米收獲機的傳動主要為主離合帶動做功部件，解決該問題的主要方法就是通過對主離合皮帶輪直徑和玉米收獲機收獲速度與轉(zhuǎn)場運輸速度進行優(yōu)化設計。

收獲速度的確定：在收獲時允許使用的檔位為一檔和二擋，根據(jù)設計時速反推出二擋速比，同時考慮整車的驅(qū)動力是否滿足作業(yè)需要。

轉(zhuǎn)場運輸速度的確定：轉(zhuǎn)場運輸速度就是一檔、二擋、三擋，根據(jù)整車的設計的最高時速計算出三擋的速比。

3.4推廣適合地域特色的玉米聯(lián)合收獲機

我省所需機型應是功率大、效率高，以收穗型為主，應具有剝皮功能，能一次完成摘穗、剝皮、裝車和秸稈粉碎還田或秸稈收集等玉米作物收獲全過程作業(yè)，適合壟作的對行收獲，但須有強制喂入功能;能夠有效收獲含水率較低的果穗，能夠收割結(jié)穗位置較高的玉米，不漏穗;能夠有效收獲枯熟期時易折、下垂率高的玉米穗，粉碎韌性較強的秸稈，秸稈長度10cm以下;背負式玉米收獲機應與70馬力以上的大型拖拉機匹配，確保功率儲備以便實現(xiàn)機具多項作業(yè)。在機械性能方面要容易操作控制，設計合理，操作簡便，能與保有量多的拖拉機配套使用;收獲時自行開道，玉米收獲機秸稈處理方式可根據(jù)用戶需求自愿選擇。推廣使用作業(yè)性能穩(wěn)定、作業(yè)效率高、果穗丟失率低的玉米聯(lián)合收獲機。

結(jié)語

通過對國內(nèi)外玉米收獲機進行特點比較和未來發(fā)展趨勢展望，說明我國玉米收獲機技術(shù)還在發(fā)展的路上，只有不斷進行符合實際的創(chuàng)新，才能真正研發(fā)出專業(yè)化、智能化的玉米收獲機，才能為推動我國農(nóng)業(yè)發(fā)展做出貢獻。

參考文獻

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