深入探討農業收獲機在機械制造的運用及發展

劉廷 包頭職業技術學院

深入探討農業收獲機在機械制造的運用及發展

劉廷 包頭職業技術學院

馬鈴薯是我國重要的經濟作物，發展十分迅速，種植面積和總產量近年來也有很大提升和改變，但是我國馬鈴薯單產水平還很低，只有13.25t/hmz，而世界平均的單產水平是(16.91t/hmz)，與其他國家相比差距不可謂不小，特別是與歐洲等發達國家相比差距明顯。馬鈴薯種植地域和品種的好壞是主要原因，當然機械化生產技術水平的落后也占很大部分原因。種植及收獲馬鈴薯自動化水平的程度是影響馬鈴薯單產水平的重要因素之一，尤其農業收獲機械化技術水平程度更是直接影響了馬鈴薯單產水平和品質的主要的因素。

機械化 馬鈴薯收獲機 鏈式 振動式

世界第二次工業革命的發展，一些發達國家開始出現能使薯塊泥土相分離的升運鏈式馬鈴薯收獲機，此外，還有拋擲輪式馬鈴薯挖收機。目前，國外發達國家馬鈴薯收獲機械多數采用升運鏈條式聯合作業，已達到非常高的技術水平。而且由于國外很多馬鈴薯種植采用機械化壟作方式。而在我國還是主要采用人工種植方式，以內蒙百事可樂在中國的做法為例，其幾乎全部全程實現機械化作業，種植方式與我國大部分地區的種植方式一樣，主要采用壟作的種植方式，900mm行距，牽引式倆行聯合的收獲方式，多級輸送鏈輸送，多級篩撿，馬鈴薯與土壤的分離效果更好，配套動力在很足，挖掘，土薯分離一次性完成，并自動分揀薯塊大小、裝車等功能，該機為液壓操縱的方式，各機構可實現自動折疊運輸，傷薯率極低。但是卻不能適應我國絕大多數的種植方式，不能直接引進。所以綜合來看，馬鈴薯收獲機械的設計與開發蘊涵著巨大的商機。

1 馬鈴薯收獲機的分類

按功率劃分，馬鈴薯收獲機一般有三種類型：第一種是利用小型拖拉機做動力進行小型家庭種植式的馬鈴薯收獲，主要是利用手扶式小型拖拉機做動力，效率低，功能單一，但適應性強，成本低，是山區等地理環境復雜的主要收獲機械；第二種是采用通用中型拖拉機做動力，主要面向種植面積500-1500畝以下大農戶種植的馬鈴薯生產，效率較高，大大節省了工作時間。可實現單壟多行的馬鈴薯收獲任務；第三種是利用專業大型機械設備進行大規模機械化生產，可完成收獲面積2000畝以上的大規模種植用戶的馬鈴薯收獲，以大型專業化拖拉機為動力，甚至采用履帶式拖拉機，功率通常達到60馬力以上，可完成多行多壟的收獲任務。機械化，智能化程度很高。按結構劃分一般分為兩種：一是升運鏈桿條式馬鈴薯收獲機，這也是目前應用最普遍的結構形式，美國，歐盟、俄羅斯等國大型收獲機也多采用這種機械結構，自走式、懸掛式收獲機也普遍采用該型式，特點是容易實現單壟雙行聯合收獲；二是柵條擺動分離篩式收獲機．意大利、日本等馬鈴薯收獲機的早期就采用結構型式，缺點是不易實現雙行收獲和聯合作業。目前，國產機還不能實現聯合作業。以上兩種類型機也有不足之處，就是只能實現挖掘、土薯分離和集條功能，還不能完成排石、去秧、集箱或直接裝車等功能。

2 常見馬鈴薯收獲機的傳動部件布局

圖2—1 傳動布局

馬鈴薯收獲機的一般傳動布局，如圖2-1所示：1．萬向聯軸器 2．鏈輪 3．減速器 4．減速器動力輸出軸 5．鏈輪主動軸6．抖動輪軸圖

3 常見農業收獲機的工作原理

從近代以來的馬鈴薯機械化發展情況的過程來看，馬鈴薯收獲機械發展非常遲緩，只是近幾十年有了很大改觀。現代的馬鈴薯收獲機主要有鏈式和振動式兩種，針對不同的種植地理壞境有不同的優缺點。

整體工作原理：拖拉機通過與馬鈴薯收獲機的懸掛連接帶動馬鈴薯收獲機行走，拖拉機的動力輸出軸與收獲機減速器的輸入軸通過萬向聯軸器相連接，機器工作時，拖拉機動力輸出軸工作使馬鈴薯收獲機減速器輸入軸轉動，并通過輸出軸將動力傳遞給帶輪，進而將動力傳遞給鏈輪軸，從而帶動分離器桿條運動，分離器運動又會帶動被動式抖動輪運動，從而實現土薯分離。接著馬鈴薯會沿著分離器向上運動，直到落入收集器中，實現馬鈴薯的定向收集，當收集器馬鈴薯滿時，抽出收集器下方擋桿，馬鈴薯成堆落入后方，避免了人工撿拾。而其傳動部分工作原理：拖拉機輸出軸通過萬向聯軸器帶動減速器轉動，減速器通過聯軸器帶動帶輪運動，進而帶動鏈輪主動軸運動，鏈條與分離器連接，帶動分離器運動，從而帶動抖動輪運動，實現分離器的抖動，進而實現馬鈴薯與土等雜物分離。

近年來，農業馬鈴薯收獲機的發展機型越來越專業化，系列化，標準化，機具的工作可靠性有了很大提高，大型馬鈴薯收獲機逐漸成為馬鈴薯收獲市場上的主體。大功率，自動化，多功能已然成為機械收獲的趨勢。未來的大型聯合馬鈴薯收獲機必然具有排石，去秧，集箱等細化功能。這就需要我們提升馬鈴薯聯合作業的同時加強對基礎性能的開拓與研究。

[1]《農業機械學》張偉，徐樹來，秦春蘭[M].哈爾濱:東北林業大學出版社,2000

[2]《機械原理》孫恒，陳作模，葛文杰[M].高等教育出版社,北京2013.5

[3]《機械制造工藝學》王啟平.[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,1995:102～159

[4]《馬鈴薯挖掘機、挖掘鏟的設計》呂金慶.[M].農業機械出版社:15～76

劉廷，1971.8.16，男，漢，山西省翼城縣，車工高級技師，包頭職業技術學院，研究方向：機械制造。