據(jù)統(tǒng)計,至2013年底,我國玉米機收率為49%,且發(fā)展緩慢,工藝落后、生產(chǎn)效率低、收獲損失大等問題已經(jīng)成為制約我國玉米生產(chǎn)的主要因素之一。
然而,美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家早在20世紀(jì)60年代初期已經(jīng)基本實現(xiàn)了玉米收獲的全程機械化,并朝著大型化、自動化、現(xiàn)代化和精準(zhǔn)化方向發(fā)展。
國 外 篇
在機械化程度較高的歐洲和美洲的一些國家,玉米機械化收獲已有幾十年的歷史。根據(jù)地域、氣候條件和種植制度的不同,各地區(qū)的玉米收獲機械正在朝著不同的方向發(fā)展。
目前,發(fā)達(dá)國家根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和種植制度的不同,主要采用玉米果穗收獲機和換裝玉米割臺的谷物聯(lián)合收獲機這兩種形式。
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玉米果穗收獲機
在俄羅斯、烏克蘭和歐洲的一些國家,受當(dāng)?shù)貧夂驐l件和種植制度的影響,收獲時玉米籽粒含水率一般在25%~35%之間,不宜采用直接脫粒的方法進(jìn)行收獲,故采用專用的玉米果穗收獲機進(jìn)行分段收獲。
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在谷物聯(lián)合收割機上配置專用的玉米割臺
像美國、加拿大等國家,其種植方式為一年一季,收獲時玉米籽粒的含水率低于24%,可以直接收獲玉米籽粒。
美國迪爾公司、凱斯公司、德國Mengle公司和道依茨公司等生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機,絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機上換裝玉米割臺,并通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的聯(lián)合收獲。
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國外玉米收獲機發(fā)展趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,國外玉米收獲機發(fā)展主要有以下幾個特點:
1)向高效、大型、大功率、寬割幅、大喂入量和高速發(fā)展。在美國和加拿大的一些大型農(nóng)場,大型的玉米收獲機正在逐漸推廣。該類機型發(fā)動機..功率可達(dá)250kW,喂入量達(dá)到10kg/s;割臺..割幅已經(jīng)超過9m并可以折疊,收獲機作業(yè)速度超過8km/h。
2)向擴大機器的通用性和提高適應(yīng)性發(fā)展。聯(lián)合收獲機除了可以配置不同的割臺實現(xiàn)收獲大豆、玉米、小麥和水稻外,同一臺機器還可以配置不同割幅的割臺以適應(yīng)不同地塊種植密的需要。
比如,通過改變分禾器結(jié)構(gòu)實現(xiàn)植株連續(xù)導(dǎo)入技術(shù),強制抓取、橫向輸送、有序喂入,從而解決了不同行距玉米的收獲問題,擴大機器通用性;設(shè)計玉米收獲機脫粒機構(gòu)為仿生機構(gòu),使其能夠自動適應(yīng)傾斜地面,提高機器對不同地形的適應(yīng)能力;選配大尺寸輪胎或履帶,提高收獲機對不同土壤狀況的適應(yīng)能力。
3)高清潔度主要工作部件的研究更為深入。籽粒清潔度是衡量收獲機工作性能的重要指標(biāo)之一,提高脫粒清選裝置的生產(chǎn)率和籽粒清潔度,降低谷物損失率和破碎率是現(xiàn)代玉米聯(lián)合收獲機的主要發(fā)展趨勢。
4)廣泛應(yīng)用新材料和先進(jìn)制造技術(shù)。伴隨著新制造技術(shù)和新材料的應(yīng)用,收獲機的性能更好、更快、可靠性更高。通過利用ADAMS、Pro/E、UG等虛擬仿真軟件對零部件的力學(xué)性能及整機的作業(yè)效果進(jìn)行仿真分析,可以降低開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期。
玉米收獲機的機架使用質(zhì)量輕、強度大鋁合金材料,降低機身質(zhì)量的同時減少動力消耗;在脫粒機構(gòu)、輸送機構(gòu)等容易磨損的零件表面進(jìn)行硬化處理,延長零部件的使用壽命;重要零部件要進(jìn)行磨合試驗和試運轉(zhuǎn),從而降低機組故障率,提高機組可靠性
5)廣泛應(yīng)用機電一體化和自動化技術(shù)。機電一體化和自動化技術(shù)的應(yīng)用,使玉米收獲機朝著高效、舒適及安全的方向發(fā)展。
駕駛室內(nèi)有空調(diào),座椅具有按摩功能,以改善駕駛員的工作條件;關(guān)鍵工作零部件設(shè)置傳感器以檢測其工作狀態(tài);收獲機割臺配備自動控制裝置,可自動調(diào)節(jié)對行,減少植株的推倒率,降低果穗的漏摘損失;在谷物脫粒分離裝置前設(shè)置流量傳感器,根據(jù)不同地塊的谷物生長狀況自動調(diào)節(jié)車速,防止喂入量過大而造成輸送系統(tǒng)堵塞。
6)向智能化收獲機發(fā)展。隨著科技進(jìn)步,電子技術(shù)、航天測量技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)也逐漸應(yīng)用于玉米收獲機。發(fā)達(dá)國家的玉米收獲機可以自動駕駛,智能化的玉米收獲機可以在收獲過程中直接測出該地塊的實時產(chǎn)量,部分比較先進(jìn)的機型還可以根據(jù)玉米產(chǎn)量和土壤狀況,繪制地塊的土壤肥力圖,以便于后期施肥管理。