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[摘 要] 从分析我国水稻收获情况入手阐述了我国水稻联合收割机的主要类型和应用现状并对其发展趋
势作了展望指出了发展水稻联合收获机械化可大大提高收获效率降低收获成本减少损失率为我国水稻生 产奠定良好的基础 [关键词] 水稻联合收割机类型现状趋势 [中图分类号] S225.4 [文献标识码] A [文章编号] 1003─188X(2001)02─0004─03 1 我国水稻收获情况 目前我国水稻种植面积约为3067 万hm2 占粮食种植面积的30% 水稻产量占粮食产量的 40% 1996 年水稻收获机械化程度为3.88% 机 收面积为119 万hm2 1997 年水稻收获机械化程 度为7.3% 机收面积为220 万hm2 这与农业部规 划的九五末期实现机收24%的目标相差甚远 水稻收获方式主要有人工收获割晒分段收获和联 合收获3 种在人工收获中由人工完成整个收获 过程时间长效率低费工费力且损失浪费严重 据测算人工割捆垛运及脱粒等总损失率达 10% 25% 而割晒分段收获由割晒机进行收割然 后由人工进行捆束脱粒清扬和晒场这种收获 方式较人工收获提高了收割效率且有利于水稻后 熟和改善米质同时可借助通风和日晒降低水稻含 水量便于脱粒减少烘干和晒场的作业量但是 整个收获过程还需很多劳力配合工效仍较低谷 粒的总损失较大若使用水稻联合收割机进行收 获则可以一次性完成收割脱粒清选及装袋等 过程不仅大大提高了收获效率降低了收获成本 而且损失率仅为1% 5% 由此看出发展水稻机 收特别是优先发展水稻联合收获对提高我国粮 食作物机收水平具有重要意义 2 我国水稻联合收割机的应用现状 传统的水稻联合收割机不管是全喂入式机 型还是半喂入式机型都是先将作物割下再进行脱 粒而新近研制开发的联合收割机是在作物处于自 然站立状态下直接将谷粒脱下后再进行收割即 割前脱联合收割机 2.1 传统型联合收割机 传统机型从喂入方式上分为全喂入式和半喂 入式两种 2.1.1 全喂入式机型 全喂入式联合收割机的生产流程如图1 所示 图1 全喂入式水稻联合收割机生产流程 此种工艺中茎秆被全部打乱常见的全喂 入式机型按其动力配置可分为牵引式悬挂式如 桂林6 号海马型联合收割机和自走式如 湖州130 台州宁波150 等 1 牵引式牵引式联合收割机分为本身 带发动机和不带发动机两种割幅不太大不超过 4m 的联合收割机一般本身不带发动机工作部件 由拖拉机的动力输出轴驱动当割幅较大时为了 便于和拖拉机配套作业联合收割机上常带有发动 机该机型结构简单但机动灵活性差由于割台 不能配置在机器的正前方收割时需预先开道现 这种机型用得较少 2 悬挂式悬挂式联合收割机主要由卧 [收稿日期] 2000-12-30 [作者简介] 邓玲黎 1976- 女湖北人江苏理工大学机械工程学院助教硕士学位主要从事农业机械方面的研究工作 均匀连续 收割输送脱粒 分离清洗收集 2001 年5 月 农 机 化 研 究 第2 期 - 5 - 式割台输送槽杆齿式轴流型脱粒兼分离装置 风筛组合式清粮机构等组成悬挂式全喂入联合收 割机有以下优点首先因采用悬挂方式与轮式拖 拉机配套机动性能好转移迅速利于异地跨区 作业其次在非收获季节卸下收割机拖拉机可 进行其它作业主机综合利用率较高再则收割 机部分价格低经济性好但是该类机具有如下 缺点一是对湿软田块作业效果不理想有的下不 了田能下田的也要留下很深的轮辙二是割茬高 对后季作物种植增加工序和技术难度三是不适宜 小田块作业其结构尺寸尤其是纵向尺寸较大四 是消耗功率大清粮困难夹带浪费较严重 3 自走式自走式联合收割机主要由割台 输送装置脱粒分离装置清选装置行走装置和 操纵系统等组成目前这类机具应用较广技术 也较完善各项性能更适合水稻田间作业虽然现 已采取了一些技术措施如选用能减轻整机质量的 传动机构和材料增加履带接触地的面积提高地 隙增大履带离地倾角减小滚动阻力改选附着 力好脱泥性能优越行走平稳的轮齿式传动橡胶 履带等以优化其实用性但这类机具可靠性较差 且同样存在功耗大清粮困难和夹带浪费较严重等 缺点 综上所述全喂入式联合收割机由于在收割时 谷物茎秆全部通过脱粒装置因而受到作物性态和 气候的影响较大并给设计制造和使用带来一系 列共同的问题如由于茎秆籽粒全部进入 机器各工作部件的处理量很大清粮困难剥壳 破碎多功耗大生产效率低由于处理量大 必须强化工作部件的功能和结构强度从而使整机 结构复杂庞大由于湿脱湿分离能力不够强 易堵塞分离损失大全喂入式机型尤其不适合收 获产量高含水率高和秆青叶茂的水稻经全 喂入处理过的秸秆无法用机器和人工进行捡拾打 捆农民只好将其焚烧掉这样既浪费了资源又 增加了CO2 的排放量造成环境污染严重影响了 人民的生活和经济建设不符合现代农业可持续发 展的要求 2.1.2 半喂入式机型 从收获机具的发展史来看半喂入式联合收 割机是在全喂入式联合收割机的基础上发展起来 的半喂入式联合收割机主要由立式割台夹持链 输送装置脱粒分离装置清选装置行走底盘 液压系统和操纵系统等组成一般水稻割后茎秆 被夹持输送装置整齐均匀连续地输送 并且只有穗头部分通过机具的脱粒部件与全喂入 式机型相比这种清选方式更容易一些且茎秆不 乱秸秆可放铺放堆也可切碎还田如太湖 TH1450 半喂入式联合收割机和东杭HL2010 半喂入 式联合收割机等该类机具有以下优点一是因只 有谷物的穗部进入滚筒进行脱粒滚筒功率消耗 少节能二是稻谷损失率低三是可以低割茬收 割并且保持茎秆完整为茎秆的后续处理创造条 件四是采用橡胶履带行走机构和立式割台的形 式接地压力小水田通过性能好并可收割倒伏 的作物但这类机具仍存在不足之处首先由于收 割时必须有谷物夹持输送换向及交接机构结构 复杂且工艺性高其次是生产率难以提高价格 昂贵使用成本也较高 2.2 割前脱粒式的联合收割机 针对上述传统割后脱联合收割机存在的问 题人们不断寻找新的收获方法探索出了割前脱 粒收获工艺并在此基础上研制出了割前脱粒又 称田间脱粒站秆脱粒梳脱捋穗摘脱和撩穗 等联合收割机割前脱粒联合收割机具有以下优 点 1 与传统联合收割机相比割前脱联合 收割机在工作时利用高速旋转的摘穗元件将谷粒 在田间直接脱下来然后再进一步复脱分离和清 选大大地减小了传输负荷减少了功耗减轻了 清粮负担消除了茎秆的夹带损失 2 与半喂入式联合收割机相比该流程 因省去了谷物夹持输送换向及交接机构等中间输 送工艺过程而变得简单顺畅避免了这些输送 机构在工作过程中产生的堵塞现象提高了复脱装 置的工作质量和机器可靠性 3 由于进入机器中的草谷比较低仅为 0.18 0.48 ,不但使机器结构简单重量相对减 轻生产率提高而且减少了物料在脱粒和分离装 置中的相互牵扯和谷粒分离的障碍因而可带露 水表面水作业收割适应性强 4 该机具因配置了茎秆切割机构可使 作物茎秆搂成条铺与传统农艺相符利于后续处 理 5 该机具湿脱湿分离能力强适用于水 稻高产潮湿的情况对含水率高的作物敏感性不 2001 年5 月 农 机 化 研 究 第2 期 - 6 - 强 6 该机具对不同高度作物适应性好在 一定条件下可收获倒伏作物具有较好的经济性 7 该机能把田间直接脱粒复脱分离等 工作部件划分成独立的整体可作为拖拉机或多用 底盘的配套机具提高了拖拉机或多用底盘的利用 率解决了联合收割机因配用专用底盘使用成本高 的问题 3 我国水稻联合收割机存在的主要问题及 发展趋势 3.1 我国传统水稻联合收割机存在的问题 3.1.1 通过性差 除去地块大小的因素外主要是机身重不适 应泥脚深的地块淤泥为15 20cm 时机具作业 较困难 3.1.2 可靠性低收获质量不高 机具易出现故障影响作业速度收获的水稻 清洁率在95%左右各项指标达不到一次清选入库 的要求有的脱粒不净有的分离不彻底夹带和 脱不净损失较大还需要再次清选才能达到标准 3.1.3 秸秆处理不够理想 目前多数收割机没有秸秆处理装置不利于 秸秆的综合利用或切碎还田造成有机质的大量损 失和环境污染 3.1.4 机具成本高 机具质量好的机型效率高价格也高农民 难以承受 3.1.5 机型结构庞大收割适应性差 机具对被收割作物的状态质地要求高受气 候影响大 3.2 水稻联合收割机的发展趋势 根据农业部九五规划2000 年全国机收 面积为2840 万hm2 约需联合收割机30 万台市 场需求潜力很大今后我国水稻联合收割机的研 究重点应放在简单实用和可靠的机型上经对上 述各种水稻联合收割机的结构和性能分析比较可 看出今后的发展趋势大致如下 3.2.1 新型自走式割前脱粒联合收割机 摘脱装置与立式割台侧边铺放相结合的新型自 走式割前脱联合收割机将成为新一代联合收割机 的主要机型之一如前所述该机型可弥补传统联 合收割机的许多不足之处并大大地提高田间收获 的质量效率和适应性 3.2.2 多用途联合收割机 考虑到目前农民购买力较低的现状因此要适 当开发收获类通用底盘在收获季节通过安装工 作部件使其成为联合收割机在其它季节通过 安装其它工作部件可从事田间作业和运输作业 这样可做到一机多用拓宽机具的使用范围 3.2.3 悬挂式全喂入联合收割机 悬挂式全喂入联合收割机在湿软田块作业效果 不理想有的下不了田能下田的也要留下很深的 轮辙且割茬高对后季作物种植增加难度该类 机具作为配套机具结构尺寸又很大尤其是纵向 尺寸不适宜小田块作业而对我国南方水田来说 其田块面积小形状不规则且大多为丘陵泥脚 较深不利于悬挂式联合收割机的作业因此在 南方这种机型最终必定为其它机型所取代 3.2.4 多功能中型自走式谷物联合收割机 如果多功能中型自走式谷物联合收割机能做到 稻麦兼收并可收获玉米大豆等作物对北方用 户用处很大 3.2.5 改进的自走式半喂入联合收割机 在现实条件下应强调机器的适应性可靠 性和经济性以中低档产品为主向大型化高性 能和自动化方向发展在保证作业性能的前提下 尽量简化结构降低成本开发生产符合中国国情 的适用价廉的产品并逐步形成系列产品以适 应不同层次用户的需要同时重点要解决履带自 走式半喂入联合收割机谷物输送装置的可靠性问 题 3.2.6 加大技术引进力度 国家有关部门应组织专家进行技术攻关大 胆采用合资合作等多种方式吸收国内外先进技 术装备并且在政策资金等方面给予倾斜和支持 只有这样才能使我国水稻联合收割机健康有序 地发展 3.2.7 应用机电一体化和计算机技术 日本和美国的联合收割机研究水平较高其发 展现状表明机电一体化和计算机技术应用于联合 收割机将大大提高其各项性能 4 结束语 下转第 25 页 2001 年5 月 农 机 化 研 究 第2 期 - 25 - 收及四秋事先召开定标会每项作业前下达技术 标准每项作业结束后认真验收有奖有罚二 是要坚持机具技术状态标准化检查验收制度杜绝 不合格和不经检验的机具参加作业三是要全方位 抓好三个纠正制度杜绝粗种粗管粗收 四是要狠抓作业前地块区划制度实现机车作业 三到边一到头的严实高精标准由 于我场抓了田间制度化和综合质量管理及全员素质 标准建设从而保证了各项农艺增产措施得到大面 积应用使机械化精耕细作达到适时优质高效 低耗安全生产实现了各类农作物大面积的均衡 增产增收增效使八五三农场农业粮豆单产 总产连续5 年突破历史最好水平2000 年初面 对春涝夏旱伏秋雨连绵的各种灾害农场仍然 获得粮豆平均单产383.71kg 粮豆总产29.081 万 t 家庭农场劳动力人均收入6544 元人均收入3759 元的可喜成果 [ 参 考 文 献 ] [1] 陈建成郝延明井绪江. 黑龙江省大中型农机具技术状态的分析与对策[J]. 农机化研究1999 3 14-6. [2] 苑来学邵晓红. 社会主义市场经济条件下农机化发展道路的思考[J].农机化研究2000 2 13-15. [3] 李玉敏高金海李荣财等. 农业机械化与质量效益型农业发展问题研究[J]. 农机化研究 2000 3 11-15. 上接第6 页 农业部制定的水稻生产机械化发展九五 和2010 年规划中要求2010 年在全国范围内基 本实现水稻生产机械化这对我国水稻收获机械生 产厂家和科研院所来说无疑是一个非常好的机 遇但同时也是一种挑战总的来看水稻收获机 市场潜力巨大如果我们能充分抓住这个大好时 机认清国内现有水稻收获机械的应用现状有选 择地引进和吸收国外先进技术并及时开发出适合 我国国情的水稻联合收割机将为我国水稻生产奠 定良好的基础 [ 参 考 文 献 ] [1] 姚玉林, 吕金庆, 邹振萍. 国内外谷物联合收割机的发展预测[J]. 农机化研究, 1999 (3):10-13. [2] 吴国瑞. 割前脱联合收割机的发展与研究展望[J]. 江苏理工大学学报, 1997, 18(5):38-41. [3] 刘红云. 我国联合收获机现状及发展趋势[J]. 中国农机化, 1998 (1):11-12. [4] 袁建宁. 梳脱收获工艺的技术发展[J]. 农业机械, 2000,(2):14-15. [5] 王 岳. 试论南方水稻收获工艺和联合收割机选型[J]. 农业机械学报, 1997,(3):140-145. [6] 赵香兰, 李会荣, 李文光. 水稻收割机的现状及市场预测[J]. 农机化研究, 1999,(4):10-12. |
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