唐萬勝
(廣西防城港市港口區(qū)企沙鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心,廣西 防城港 538002)
在農(nóng)業(yè)日常生產(chǎn)過程中,收獲環(huán)節(jié)作為最終環(huán)節(jié),收獲效率和糧食產(chǎn)量有直接聯(lián)系,一旦該環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,會嚴重影響到糧食產(chǎn)量。但由于我國地理位置較為特殊,農(nóng)作物收獲季節(jié)大多分為兩季,很多農(nóng)作物收獲時間間隔較短,在無形中增加了農(nóng)業(yè)收獲任務(wù),而且,因為農(nóng)作物可收獲時間較短,在收獲中很容易受到各種自然災(zāi)害影響,如大風、大雨、霜凍等,所以對農(nóng)作物收獲效率提出了更高要求。近年來,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展,聯(lián)合收割機逐漸在農(nóng)業(yè)收獲環(huán)節(jié)普及,其主要作用是將谷物保存、切割、脫粒工作相互結(jié)合,能有效減少農(nóng)作物收獲時間,提高農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)效率[1]。
根據(jù)專業(yè)人員的調(diào)查,我國在收獲中使用機械的比例為40%,和發(fā)達國家相比,一直處于較低水平,例如美國的機械收獲比例為95%。另外,我國所使用的聯(lián)合收割機動力來源是內(nèi)燃機,動力來源過于單一,需要使用各種機械傳動方法,給整個農(nóng)作物收割效率帶來了嚴重影響,對駕駛員專業(yè)素養(yǎng)也提出了更高要求,駕駛員必須結(jié)合稻田實際情況來設(shè)置聯(lián)合收割機的收獲參數(shù),這些都需要駕駛員憑借自身經(jīng)驗來進行,不利于聯(lián)合收割機的大規(guī)模推廣?;诖?,本文將工控機作為聯(lián)合收割機控制系統(tǒng)的主控制器,結(jié)合模塊化設(shè)計思維,將CAN 總線和RS485 總線相結(jié)合來建立健全的通信網(wǎng)絡(luò),對聯(lián)合收割機的每個運動環(huán)節(jié)采用電機進行直接驅(qū)動。通過檢測聯(lián)合收割機的行走速度和喂入量來合理控制運動部件的轉(zhuǎn)速,從而降低收割中的谷物損失率,有效提升谷物收割效率。
全喂入式聯(lián)合收割機主要包括駕駛室、谷倉、割臺、脫粒裝置、行走機構(gòu)等部件。駕駛員利用手柄來控制聯(lián)合收割機的履帶式行走機構(gòu);割臺模塊主要將農(nóng)作物莖稈切斷后,將其運輸?shù)矫摿DK進行脫粒;脫粒后谷物顆粒會被輸送到谷倉進行儲存,再將谷殼、碎稿等拋到聯(lián)合收割機外;當谷倉裝滿后,可采用卸糧管和提升裝置,將谷倉中的農(nóng)作物運輸?shù)叫都Z車,從而完成整個農(nóng)作物收獲過程。
割臺由絞龍、割刀、傳送鏈、撥禾輪等機構(gòu)組成,撥禾輪將農(nóng)作物莖稈扶正,有利于割刀切斷農(nóng)作物;割刀通過往復(fù)運動將農(nóng)作物切斷;絞龍將切斷的農(nóng)作物集中起來,運輸?shù)絺魉玩溛恢茫俳?jīng)過傳送鏈運送到脫粒模塊。目前,割刀通常呈現(xiàn)出條狀,在條狀邊緣位置有很多大小相同的齒,當齒觸碰到擋板時,會切斷農(nóng)作物的莖稈,將其送到割臺底板,在割刀動力輸入軸的傳動鏈中有機械裝置,會自動將割刀的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運動,控制割刀切斷農(nóng)作物莖稈;撥禾輪為籠型,在籠型周圍長桿上有很多齒桿,當撥禾輪運行,齒桿在觸碰到谷穗時會扶正農(nóng)作物,有利于割刀進行切割,再利用齒桿將農(nóng)作物傳輸?shù)礁钆_底部進行存儲。撥禾輪針對倒伏作物具有顯著作用,當作物處于倒伏狀態(tài),農(nóng)作物莖稈和割刀之間無法保證平面垂直,割刀無法將農(nóng)作物莖稈全部切斷,而撥禾輪齒桿會將倒伏的農(nóng)作物扶正,保證莖稈和割臺平面為垂直狀態(tài),便于割刀將農(nóng)作物莖稈切斷。絞龍為圓筒狀,四周設(shè)置有兩個旋轉(zhuǎn)方向完全不同的螺旋擋板,當絞龍啟動時,兩個螺旋擋板會將切斷的農(nóng)作物從割臺運輸?shù)絺魉玩?;傳送鏈結(jié)構(gòu)和普通傳送帶基本相同,區(qū)別在于不利用摩擦力來傳輸農(nóng)作物,是通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上的各種橫向擋板將農(nóng)作物傳輸?shù)矫摿-h(huán)節(jié)。
谷物在主滾筒和凹板處進行農(nóng)作物莖稈分離,在脫粒工作完成后,很多谷物顆粒、谷殼經(jīng)過格柵孔隙掉落在振動篩上,只有少量未脫離莖稈的谷粒被傳輸?shù)街鸶迤髦?,?jīng)過逐稿器的拋灑和振動工序,這些谷粒會落在振動板上。經(jīng)過上述兩個環(huán)節(jié)的處理工作,能將谷物和莖稈、谷粒和谷殼進行完全分離,所有農(nóng)作物莖稈將被逐稿器運輸?shù)狡扑槠髦校o稈在破碎處理后會被灑在農(nóng)田中,而其他部件被運輸?shù)秸駝影?。在振動板環(huán)節(jié),由于谷物碎稿、顆粒、谷殼重量存在嚴重差異,在次級風扇和主風扇氣流作用下,能將碎稿、谷殼全部排出;在聯(lián)合收割機外,剩下的谷物顆粒落下振動板,被送到谷倉中進行儲存,少量未脫離谷殼的谷物顆粒被放在脫粒裝置中進行二次脫粒[2]。
谷倉模塊主要包括卸糧裝置、進糧裝置、存儲室等,其中,進糧裝置主要利用垂直交流將脫粒后的谷粒通過螺旋運輸器運輸?shù)絻Υ媸抑羞M行儲存,駕駛員在儲存室頂部設(shè)置觀察窗,能根據(jù)觀察窗觀察實際情況來計算存儲室中谷物的具體高度;卸糧裝置需要使用輸送絞龍、橫絞龍、垂直絞龍,一旦存儲室被填滿,橫絞龍會將存儲室中的谷物運輸?shù)酱怪苯g龍位置,谷物經(jīng)過垂直絞龍到達卸糧絞龍位置,最后利用卸糧絞龍將谷物運輸?shù)叫都Z車上,從而實現(xiàn)基礎(chǔ)卸糧操作。
聯(lián)合收割機的行走執(zhí)行機構(gòu)主要分為履帶式和輪式兩種,其中,輪式行走機構(gòu)憑借自身速度快的特征,被廣泛應(yīng)用在大型聯(lián)合收割機中;履帶式行走機構(gòu)具有轉(zhuǎn)彎半徑小、靈活性高等優(yōu)勢,通常適用于中小型聯(lián)合收割機。同時,行走模塊中有方向盤和推桿兩個部件,首先控制駕駛室的推桿和方向盤,以此控制收割機的旋轉(zhuǎn)速度和直線速度;再通過控制推桿和方向盤,來調(diào)整液壓閥開關(guān),從而保證兩驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速能適應(yīng)聯(lián)合收割機旋轉(zhuǎn)速度和直線速度變化情況[3]。
1)在啟動全喂入聯(lián)合收割機前,要全面檢查收割機各項參數(shù),確保參數(shù)符合行業(yè)標準,如油水是否出現(xiàn)泄露問題、冷卻水數(shù)量是否足量、油箱中柴油是否充足等,且在插入鑰匙前要確定操作手桿處于安全擋位或空擋。
2)當收割機在工作過程中遇到嚴重異常問題時,工作人員要及時關(guān)閉發(fā)動機,再將各種操作手桿回歸到安全擋位或空檔。
3)在清理割刀上的雜物時,要佩戴厚手套,避免被割刀割傷。
4)在觀察艙和清掃口中有高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備,在工作中禁止將其打開,避免帶來嚴重的人員傷亡。
5)當鏈條罩殼中各種皮帶處于高速旋轉(zhuǎn)時,注意不能將手伸入其中。
6)糧箱中有各種旋轉(zhuǎn)設(shè)備,在工作中禁止將任何身體部位放在糧箱中,如果必須進入糧箱,要提前關(guān)閉發(fā)動機,保證所有工作環(huán)節(jié)都停止運轉(zhuǎn)才能進行后期操作。
7)在收割作業(yè)過程中,割臺很容易出現(xiàn)堵塞問題,但值得注意的是,在清理割臺堵塞時要提前關(guān)閉發(fā)動機。
8)在作業(yè)中,收割機排雜物出口和排草口禁止站任何工作人員,避免雜物飛濺,給工作人員的身體帶來不同程度的損傷。
9)工作時除了輔助卸糧人員外,其他無關(guān)人員禁止靠近運行的收割機。
10)收割機在田間移動時,為避免機身出現(xiàn)嚴重傾斜問題,給工作人員帶來危險,在經(jīng)過高度超過10 cm 的田埂時,要使用跳板;當經(jīng)過高度低于10 cm 田埂時,要使用低速在田埂中行駛。
11)收割機夜間移動時,要提前打開前照明燈;夜間工作時,要打開作業(yè)燈和前后照明燈。
割臺頭部損耗的主要原因是撥禾器高度不足,或者撥禾器扶禾爪角度過大等,工作人員只要將撥禾器高度控制在合理位置,就能降低撥禾器的角度。應(yīng)合理調(diào)整撥禾器高度,避免出現(xiàn)安全事故。
在收割作業(yè)過程中,作業(yè)速度過高、收割驅(qū)動皮帶打滑、割刀不鋒利等因素,都會導(dǎo)致收割機在作業(yè)中出現(xiàn)不收割農(nóng)作物的問題。針對該種情況,工作人員要結(jié)合田間和農(nóng)作物實際情況,合理控制作業(yè)速度,定期檢查收割驅(qū)動皮帶,更換全新的割刀,將傳送環(huán)節(jié)的異物清理干凈,就能完全排除故障問題[4]。
當工作人員檢查并確定絞龍傳動皮帶松緊程度適中、絞龍間隙正常的情況下,割臺絞龍仍然存在堵塞問題時,可能主要是喂入量過高、作物太矮、輸送槽入口堆積谷物過多等因素誘發(fā)的。針對該情況,工作人員要及時清理輸送槽,合理控制收割幅度和速度,就能解決故障問題[5]。
當發(fā)動機出現(xiàn)各種問題時,如作業(yè)速度過快、收割農(nóng)作物水分過多、轉(zhuǎn)速過慢等,都會導(dǎo)致脫粒情況出現(xiàn)異常,給整個脫粒工作效率帶來不同程度的影響。因此,工作人員要提升發(fā)動機轉(zhuǎn)速,根據(jù)農(nóng)田實際情況和農(nóng)作物種類來選擇對應(yīng)的作業(yè)速度,等到農(nóng)作物完全干燥后才能進行收割工作[6]。
目前,產(chǎn)生二次絞龍輸送堵塞問題的原因趨于多樣化,主要分為機械原因和農(nóng)作物原因。如農(nóng)作物由于復(fù)雜氣候影響,出現(xiàn)過于潮濕的情況;莊稼中有大量雜草,導(dǎo)致莊稼倒伏問題嚴重等都是產(chǎn)生農(nóng)作物故障的重要因素。針對該種情況,解決方法非常簡單,即暫時不收割雜草過多、倒伏嚴重的莊稼,必要時可控制車輛行駛速度,低速均勻收割,將喂入深度控制在合理范圍。而誘發(fā)上述故障的機械原因主要包括收割完成后未清倉、發(fā)動機油門過小導(dǎo)致轉(zhuǎn)速過低、絞龍連接位置刮板磨損嚴重等。工作人員在排除該故障時,可將風門調(diào)整到合適的數(shù)值,來提高清選風力;更換絞龍連接位置的刮板;在每次收割工作完成后,及時打開清掃口,將絞龍清理干凈[7]。
近年來,造成收割機液壓系統(tǒng)故障的主要原因包括液壓系統(tǒng)過熱、穩(wěn)定性不足、液壓油滲漏等。其中,系統(tǒng)液壓油泄露可能是液壓系統(tǒng)中管口連接錯誤、使用的液壓油和機器實際要求存在差異性、液壓密封件磨損嚴重等因素造成的,所以工作人員在日常維護聯(lián)合收割機時,要做好連接環(huán)節(jié)的緊固工作,保證液壓油的密封性;液壓系統(tǒng)過熱的原因一般是液壓系統(tǒng)長時間工作,導(dǎo)致系統(tǒng)溫度過高,處于長期無法散熱的狀態(tài),給液壓系統(tǒng)使用壽命帶來嚴重影響,因此,工作人員要定期檢查液壓系統(tǒng)使用時間,實時關(guān)注儀表盤上溫度表顯示的溫度值,一旦發(fā)現(xiàn)其數(shù)值超過標準值,要及時采取合理的解決措施,將基本數(shù)值控制在合理范圍內(nèi);液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性故障是液壓油中混入了空氣所產(chǎn)生的,會導(dǎo)致液壓動力系統(tǒng)失去作用,油路堵塞造成油路不暢,工作人員在日常維護聯(lián)合收割機時,要全面檢查液壓系統(tǒng)的密封性,確保液壓系統(tǒng)能穩(wěn)定運行[8-10]。
綜上所述,全喂入聯(lián)合收割機是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的工具,大規(guī)模使用聯(lián)合收割機不僅能減輕農(nóng)民的作業(yè)負擔,還能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。但值得注意的是,在每次農(nóng)業(yè)收割前,要全方位檢查收割機設(shè)備的實際情況,發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,針對問題提出解決方法,來提升收割機的日常作業(yè)效率。在收割機工作完成后,要對各環(huán)節(jié)的設(shè)備進行定期保養(yǎng),進一步延長收割機使用年限,為其下次作業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。