玉米收獲機械的結構特點與改良方向

文靜

摘 要：玉米作為我國重要的糧食作物，在人民生活和農產品加工領域都占據了重要的作用。近年來，隨著農機技術的不斷發展，我國的玉米收獲基本上實現了全程機械化作業，這在很大程度上提升了勞動生產效率，但我們也應認識到，我國的玉米收獲技術在結構和技術使用方面還有很大的優化空間，通過介紹和分析玉米收獲機械的結構特點，說明了玉米收獲機械的改良方向。

關鍵詞：玉米；機械收獲；結構；改良

中圖分類號：S23373 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.09.010

玉米的機械化收獲主要是在玉米果穗完全成熟后，利用先進的農業機械技術，根據不同的種植特點和農業技術要求，完成對玉米果穗收獲，并同時完成剝皮、秸稈放鋪或粉碎等功能的作業過程。現階段我國的玉米收獲已經基本實現了機械化作業。但由于我國的耕地資源分布廣泛，不同地區的地形地貌、氣候特點以及種植習慣都有較大差別，因此生產中使用的收獲機械種類繁多、特點各異。相對于農業機械技術發達的美國、烏克蘭、俄羅斯等國家而言，我國的玉米收獲機械在技術層面上還存在著明顯差距，國外的先進機型在我國農業上使用和推廣還存在著明顯的水土不服問題，分析和了解玉米收獲過程中使用的農業機械的結構特點，有利于找準玉米收獲機械的優化方向。

1 玉米收獲機械的結構特點

現階段，我國應用于玉米機械化收獲的農業機械類型包括了背負式玉米收割機、牽引式玉米收割機、自走式玉米收割機等很多種類，他們分別具有各自的優勢以適應不同的農業生產需求，現將其各自特點介紹如下。

1.1 背負式玉米收割機

背負式玉米收割機多與拖拉機配套使用，玉米收割機的主要結構包括扶禾器、割臺、摘穗輥、升運器、剝皮機以及糧倉，這些結構通過合理的設計安裝于拖拉機的各個部位，以實現玉米收割的全部功能要求，如圖1所示。背負式玉米收割機主要是利用拖拉機的動力系統、控制系統以及底盤結構實現玉米收割機各部件的功能。通常情況下背負式玉米收割機所配套的動力在24～48 kW之間，所能完成的收獲行數為2～3行，一些設計精細的背負式玉米收割機幾乎能夠完成秸稈切割、摘穗、剝皮、收集等全部工作，且由于收獲的行數較少，通過一定的調整，可以適應更多的壟距種植要求。因此，背負式玉米收割機不僅適應性強，同時生產成本低，且能夠在玉米收割完成后拆卸下來，不耽誤拖拉機的正常使用，有利于生產資源的高效利用，但是背負式玉米收割機也存在著收獲行數少、生產效率低、農機拆裝過程復雜等問題，不適用大規模生產，僅適用于農民自家小規模收獲使用。

1.2 牽引式玉米收割機

牽引式玉米收割機同樣需要與拖拉機配套使用，能夠在作業過程中一次性完成玉米摘穗、果穗收集、秸稈粉碎等作業要求，這種收割機適用于大面積的地塊使用。現階段仍具備較大的社會保有量，牽引式玉米收割機的配套拖拉機動力通常在48～55 kW之間，每行程可收獲2行，工作狀態穩定可靠，工作工程適應性強，但是由于牽引機型的結構特點，機械結構復雜，收割機整體長度過長導致轉彎半徑過大，且在每次收割前都必須進行預先的人工開割道作業，機械技術相對落后，達不到規模化生產的高效率要求。

1.3 自走式玉米收割機

自走式玉米聯合收割機是自帶動力、控制及行駛系統的先進玉米收割機，其玉米收割機的主要功能部件包括了扶禾機構、割臺、摘穗機構、果穗運輸機構、剝皮機構、集糧機構以及秸稈粉碎機構。能夠在作業中一次性完成玉米的秸稈切斷、摘穗、剝皮、秸稈粉碎還田等農藝要求。由于自走式玉米收割機屬于一個高度集成化的整體農機（如圖2所示），在其設計和優化的過程中就能夠更加便捷的與液壓技術、電子控制技術和故障檢測技術相結合，有利于實現玉米收割機械的先進化與自動化。現代化的自走式玉米收割機在完成指定的收割任務的基礎上，還能很大程度的緩解收割機駕駛員的勞動強度，并降低駕駛難度。自走式玉米收割機的作業行數通常在3行以上，以4行機型居多，現階段市場上可見的最多行數機型為6行，配套動力在588～88 kW之間。現階段的自走式玉米收割機正向著穩定性高、效率高、作業效果好、秸稈優質處理方向進步，同時先進的液壓技術和控制技術的使用也使自走式收割機與智慧農業的要求越來越接近。

1.4 半自動化玉米收割機

半自動化玉米收割機多采用手扶拖拉機或小四輪拖拉機為動力，其功能也能夠完成摘穗、果穗收集以及秸稈處理等流程，主要應用于地形復雜的農田，例如坡地、山區或丘陵地帶，采用人力行走配合農機前進和作業的方式，這類機型通常一次作業只能收獲1行玉米，作業效率較低。但是對于地形較為惡劣的農田，自走式和背負式等效率較高的農業機械因行走困難而無法作業，為減輕玉米收割過程中的勞動強度，使用以手扶拖拉機為動力的半自動化收割機是最好的選擇。1行的玉米收割機通過人工控制，能夠很好地適應地表的坡度與傾斜，不容易出現傾倒和陷車現象，是現代化農業機械生產的有力補充。

1.5 穗莖兼收玉米收割機

穗莖兼收玉米收割機就是能夠將玉米果穗與玉米秸稈同時收割的玉米收割機。我國現階段使用的穗莖兼收玉米收割機主要包括了青貯型穗莖兼收玉米收割機、秸稈放鋪型穗莖兼收玉米收割機以及多功能一體化穗莖兼收收割機3大類。青貯型玉米收割機主要是為畜牧業提供青貯肥料使用的機型；秸稈放鋪型玉米收割機是在收獲玉米的同時能夠將玉米秸稈切斷并均勻鋪放在地，可便于回收秸稈的新機型；多功能一體化的穗莖兼收玉米收割機可根據農民需求完成秸稈青貯或是秸稈放鋪的作業要求，能夠實現一機多用的要求。

2 玉米收割機的改良方向

2.1 玉米收割機的一機多用

玉米收獲技術經過長期的發展，其摘穗、剝皮、秸稈粉碎等功能已經較為完善。由于自走式玉米收割機與谷物聯合收割機的結構和功能較為近似，從節約生產資源的角度出發，通過研究割臺的快速更換技術，達到僅通過更換割臺就能實現玉米收割與谷物收割一機兩用的功能要求，使得自走式的玉米收割機在小麥收割期還能夠完成小麥的收割。能夠降低農機的購置成本，優化農業機械資源的利用率。

2.2 研究更科學的摘穗和喂入方式

現階段的摘穗方式采用的多為摘穗輥旋轉摘穗，這種方式盡管效率較高，但卻不可避免對果穗的根部產生一定的損傷，同時也消耗了更多的能源。近年來對于非旋轉的摘穗方式的研究越來越多，通過由果穗尖部向端部施加力，而達到果穗根部與秸稈的分離，在一定程度避免了摘穗過程的果穗損傷，提高了摘穗的整體質量。而對于現階段玉米秸稈的喂入，多采用扶禾器配合喂入鏈的工作形式，盡管這種結構能夠扶起一部分傾倒的秸稈，但是在喂入速度和效率上也受到了一定的制約。若能在扶禾結構前增加引導結構以提升秸稈的喂入效率，不僅能優化整機的匹配程度，更因秸稈的良好形態達到更好的摘穗效果。

2.3 增強不對行收獲的實用性

玉米收獲機因受到各地壟距的差異影響易出現實用性不足的問題，現階段的玉米收獲更是局限于對行收獲之中，若能突破傳統的設計思維，在真正意義上實現玉米的不對行收獲，將會在很大程度上提升玉米收獲機械的適應能力，減少玉米收獲過程中的工作步驟，提升整體的收獲效率。

3 結語

玉米的機械化收獲能夠有效地提升農業生產的效率，有利于優化農村的勞動力分配。玉米收獲機械的生產企業和研究部門應當對現有的機型做細致的分析與研究，以探索更適合我國農業使用的新型玉米收獲機械。

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