登录| 注册    
收藏  点赞 

谷物联合收割机

能一次完成收割、脱粒、分离、清选等工序的谷物收获机械。用其收割小麦,可比一般人工收割脱粒减少损失5~8%,还可大量节省捆扎、搬运、堆集和脱粒喂料所需的劳力,一台大型谷物联合收割机一天可收割小麦400~500亩。换装不同部件后还可收割大豆、水稻、玉米、油菜、牧草籽等。发展简史1828年美国就有了联合收割机的专利申请。其后的50年里,有许多农民发明家先后创制了多种畜力联合收割机的样机。

能一次完成收割、脱粒、分离、清选等工序的谷物收获机械。用其收割小麦,可比一般人工收割脱粒减少损失5~8%,还可大量节省捆扎、搬运、堆集和脱粒喂料所需的劳力,一台大型谷物联合收割机一天可收割小麦400~500亩。换装不同部件后还可收割大豆、水稻、玉米、油菜、牧草籽等。

发展简史

1828年美国就有了联合收割机的专利申请。其后的50年里,有许多农民发明家先后创制了多种畜力联合收割机的样机。1880年到1890年间,联合收割机已有多家工厂进行少量的生产和销售。1885年,联合收割机开始由畜力驱动发展到用动力机驱动,1886年出现了由蒸汽机驱动行走装置和传动工作部件的自走式联合收割机的早期雏型。1890年前后,由拖拉机牵引工作的联合收割机的性能已较完善。1904年美国霍尔公司的牵引式联合收割机开始采用汽油机作动力,1912年又改进为全钢结构并正式进行成批生产,供应市场。1930年起,美国又先后出现多种单人操作的拖拉机牵引式联合收割机,割幅1~2米,工作比原有的大割幅牵引联合收割机机动灵活,使用方便,价格便宜。1938年,第一台自走式联合收割机问世。40年代自走式联合收割机在美国等少数国家逐步推广应用,1950年前后,在美、欧各国开始获得空前发展。到60年代,自走式联合收割机数量已占联合收割机总数的90%以上。1986年全世界的联合收割机总数近400万台。

中国于1947年起引进联合收割机,在国营机械化农场使用。1955年开始生产牵引式大割幅联合收割机。1965年开始生产自走式联合收割机。70年代有多种牵引式和自走式的中小机型投入生产。80年代引进国外先进机型生产,使联合收割机的性能水平接近国际水平,1988年保有量为35286台。

类型

按行走和配用动力的特点分,有自走式、牵引式、拖拉机配挂式;按作物的脱粒方式分,有全喂入型和半喂入型;按适应地形条件分,有普通型与坡地型。

自走式联合收割机

由于它带有发动机和行走驱动部分,因而可以独立进行收割作业,机动灵活,使用方便。而且有大小不同规格及专用部件,对各种农业生产条件适应性广。在联合收割机总数中数量最多,机器割幅范围大多在1.5~7米左右,喂入量1.5~10千克/秒,工效约2~50亩/小时。

牵引式联合收割机

机器由拖拉机牵引作业(图1)。工作部件由拖拉机动力输出轴传动(早期机型由自带的发动机传动)。收割前,需由别的机器或人工割出第一圈拖拉机行走的通道。结构比自走式联合收割机简单,价格便宜,使用要求较低,在联合收割机的早期发展中其数量占主要地位。由于受拖拉机动力限制,早期多为小型,割幅一般在2~2.5米左右,喂入量不超过3千克/秒,工效约5~15亩/小时。随着大功率拖拉机(59~110千瓦)的出现,大型高效率的牵引式联合收割机(喂入量达6千克/秒以上)得到了发展。受结构设计的限制,割台多在5米以下。并配有专用捡拾装置,供分段联合收获捡拾脱粒使用。

图1 牵引式联合收割机(全喂入型)

配挂式(悬挂式)联合收割机

配挂在拖拉机或通用自走底盘上。本身没有动力和行走部分,不能单独使用。配挂式又分为全配挂式和半配挂式两种。前者的全部重量都由拖拉机承受,后者本身带有一个支持轮,拖拉机只承受联合收割机的部分重量。这种联合收割机具有自走式联合收割机的灵活方便性,而又不常年占用昂贵的动力和行走驱动装置。机器本身结构比较简单,价格便宜。但这种机器对配挂的拖拉机有一定的安装要求,配套使用不如牵引式机器方便。另外,操作和视野条件一般也较差。配挂在通用自走底盘上的机器,结构设计合理,操作使用性能接近自走式联合收割机。但由于机器设备需成套购置,投资大,应用尚不广泛。

全喂入型联合收割机

工作时,割下的作物全部喂进脱粒装置进行脱粒,作物茎秆大部被折断或打碎,不能保持完整,但收割作物种类多,适应性广。常见的全喂入型联合收割机有传统式(采用切流滚筒脱粒和逐稿器分离)和轴流式(采用轴流脱粒分离装置),机型大小齐全(割幅2~7米),应用广泛。

半喂入型联合收割机

工作时,割下的作物仅穗部进入脱粒装置脱粒,大部分的茎秆均留在脱粒装置外不受打击,茎秆保持完整。半喂入型联合收割机外形尺寸较小(割幅多小于2米),适用于小田块,以收获水稻为主,可兼收小麦等。这种机型的优点是,收割难脱梗稻的损失少、籽粒破壳少,茎秆能保持完整。

普通型联合收割机

适合在一般平地或坡度很小的地上工作,是常用的机型。在较大的坡地上作业时,整个机身随地形有较大的横向倾斜或纵向倾斜,工作流程变坏,收获损失增大,有时还会引起堵塞。

坡地型联合收割机

适合在坡地上工作的专用联合收割机,一般均为自走式。它的收割脱粒等工作部件基本上和普通型联合收割机相同。特点是它的割台和脱粒机身是铰连在一起的。在横坡地上工作时,割台能沿着地形切割,而脱粒机体则保持水平,不随地面倾斜。由于机身内的工作部件仍保持正常状态,机器作业质量不会变坏,可避免使损失加大。有的坡地型联合收割机的脱粒机身,不仅横向可保持水平,在上下坡时亦能保持水平,以减少损失和堵塞故障。目前的坡地型联合收割机可以工作的最大坡度:横向约20°~25°;纵向不大于10°(上坡)和5°(下坡)。在坡地工作的损失,可比普通型机器的损失少一半。

基本结构及工作原理

谷物联合收割机均由收割台,脱粒机体(包括脱粒、分离、清选、集运储存等工作部件),中间输送装置(过桥),传动系统,以及发动机、行走转向与驱动装置(自走式联合收割机)或牵引行走装置(牵引式联合收割机)等组成。收割脱粒工作主要由割台和脱粒机体两大部分完成。

传统全喂入型联合收割机的作业流程如图2所示。割台由分禾器、拨禾装置(见拨禾扶禾装置)、切割装置、螺旋输送器(见自走式谷物联合收割机)等部分组成,分别用以分开、拨送作物,切割茎秆和集运割下的作物。机器行进收割时,分禾器将要割的作物和割幅以外的作物分开,拨禾装置将其向后拨送至切割器进行切断。割下的作物随即被割台螺旋输送器集送到中间输送装置,然后被送往脱粒机体进行脱粒、分离、清理。脱粒装置由滚筒(纹杆式或钉齿式)与凹板组成。割下的作物沿脱粒滚筒切线方向进入脱粒装置脱粒,脱出籽粒的大部分由凹板筛孔落下进入清选装置。脱粒后的秸草夹带着少量籽粒进入脱粒装置后方的分离装置(如键式逐稿器)进行分离。被分离下来的籽粒和杂质送入清选装置清理,秸草则被排出机外。

图2 传统全喂入型联合收割机作业流程图

在全喂入轴流型谷物联合收割机上,脱粒和分离是由轴流式脱粒分离装置同时完成的。它由滚筒和围绕在滚筒外面的筒罩(带孔凹板与导向罩)组成。从割台送来的作物,由脱粒分离装置的一端沿滚筒轴向或切向喂入脱粒。作物在脱粒分离装置内,在滚筒带动下,沿筒罩内壁面以螺旋线状向滚筒另一端移动,边脱粒边分离。籽粒由凹板的筛孔分离出来,秸草由脱粒分离装置的另一端直接排出或经过逐稿轮排出。由于脱粒间隙大,时间长,使作物籽粒脱得净、损伤少,但功耗大。

在半喂入型联合收割机上,割下的作物由输送装置夹持着茎基部沿滚筒轴向通过脱粒装置,边移动边脱粒。被滚筒脱下的籽粒,全部通过滚筒下方的筛状凹板进入清选装置。被夹持的秸草由脱粒装置的另一端直接排出。秸草中夹带籽粒很少,因此没有加装专门的分离装置(见水稻联合收割机)。

谷物联合收割机无论哪一机型,由脱粒和分离装置分离出来的籽粒和杂质,均集中到清选装置进行清选。清选装置大多由风机和振动筛组成。轻的杂质被清选风机的气流吹出机外,较重的杂质则沿筛表面排出。穿过筛孔的干净籽粒,落入籽粒输送器,被送往粮箱或其他集粮装置。少量未脱净的穗头,由尾筛分离出来,经杂余输送器送往脱粒装置或复脱装置复脱。此外,根据农业生产的需要,在联合收割机上可以安装处理秸草颖糠的附件,将秸草切碎、抛撒、集堆或打捆,或将吹出的颖糠收集起来。在需要进行分段联合收获的地方,机器的割台上可装捡拾装置(或把割台换为捡拾台)进行拾禾脱粒作业。

发展趋势

谷物联合收割机的性能已基本满足农业生产要求,在世界各国得到较广泛的应用。今后的技术研究与发展重点有:①提高机器喂入量。80年代最大机型的喂入量达10~12千克/秒,为进一步提高劳动生产率,机器的喂入量可继续增大。其发展途径是在可能条件下加大传统型机器的尺寸,改善和强化工作部件的工作性能。但由于受到外形尺寸的限制,须探索新的工作原理,研制高生产率的机型(如各种轴流型机器)。②仍以自走式为主。但随着大功率拖拉机用于生产,较大喂入量的牵引式谷物联合收割机将有所发展。③继续扩大通用性,提高适应性。除发展多种专用割台外,同一台机器还可配不同割幅的割台以适应作物不同单产的需要;改进脱粒机体内部结构(如开底式键箱、三向振动筛箱等),使其更好地适应潮湿作物和不平的倾斜地面;行走装置配置多种宽度的轮胎、履带,以增加在潮湿地里的工作能力等。④提高机器可靠性和使用寿命。采取将机架和割台体加大壁厚和加强骨架、用大直径薄壁钢管作管轴、纹杆进行表面硬化处理、在易堵塞的部件上设置各种快速切离的安全装置、传动胶带采用新的结构和材料等措施,以提高机器的可靠性和使用寿命。⑤不断改善驾驶员的环境和操作条件。