玉米收获机结构特点与技术优化方向
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摘 要：玉米的收获作业是保证粮食产量和品质的关键工作，玉米收获机的应用显著提高了玉米收获的效率，并为农民后期的剥皮、秸秆处理等工作提供便利。针对广泛适用的玉米收获机，对其常用的种类、工作原理和关键部件的功能特点进行了介绍，并分析了玉米收获机技术的优化方向。
关键词：玉米收获机;结构;特点;优化
中圖分类号：S225.51文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.06.016
玉米是我国重要的粮食作物，其不仅做为人们生活的必备粮食，也是重要的工业原料和畜牧业饲料，玉米在我国具有广泛的种植面积。近年来，玉米的全程机械化得到了快速实施，使玉米生产变得更加的简单和高效，玉米收获机作为玉米全程机械化实施的重要机型，受到了农民的广泛关注与使用。相对于发达国家生产的玉米收获机而言，我国自主研发的收获机产品具备更好的适应性，更适合在我国的农村推广和使用，众多机型能满足不同生产条件对玉米机械化收获的需求。
1 玉米收获机的总体结构特点
1.1 玉米收获机的种类
现阶段使用的玉米收获机按照结构形式大体可分为自走式玉米收获机和背负式玉米收获机两类，自走式玉米收获机多为大中型整体机型，功能齐备，具有良好的动力系统和底盘结构，以及扶禾、摘穗、输送、剥皮、收集和秸秆切碎等功能，一次作业可同时收获4行以上的玉米，能够独自完成全部的玉米收获任务，效率高，同时售价也比较高，适用于大面积玉米耕地作业使用。背负式玉米收获机多为小型农机，与中小马力拖拉机进行配套使用，其动力多由拖拉机的动力输出轴提供，同时拖拉机还为配套的收获机提供液压动力和行驶动力，功能齐备的背负式收获机也能实现切割、喂入、扶禾、摘穗、输送、剥皮、收集等功能，只是每次作业只能收割1～3行，作业效率较低，行驶速度慢，只适用于面积小的耕地使用，售价较低，农民易于接受。
1.2 玉米收获机的总体结构
下面以自走式玉米收获机为例说明玉米收获机的结构原理，自走式玉米收获机主要包括了发动机、驱动桥、割台、升运器、剥皮机、果穗收集箱、切碎还田装置、转向控制系统、液压系统及自动化系统等众多结构，能够在作业过程中一次完成摘穗、果穗输送、剥皮、再次输送、果穗收集、秸秆切碎还田和玉米苞皮排除等全部功能。
作业中，匀速行驶的收获机首先将玉米秸秆通过扶禾器引导进入割台位置，摘穗辊转动过程将秸秆牵引拖拽，并利用两辊间隙将玉米果穗摘下，摘下的果穗在输送机构的作用下向后方搅龙运动，并进入升运器中送往剥皮机;而摘穗后的秸秆则在摘穗辊的碾压和拉拽下到达割台下部，在刀具的转动作用下被切碎，并抛撒于田间。玉米果穗经剥皮机去除表皮后，由二次输送装置送入果穗箱完成收集，剥下的苞叶经剥皮机排杂后也被切碎进行还田处理，此过程中掉落的籽粒还能被统一收集再利用。
2 关键部件的结构功能
（1）割台。割台是玉米收获机的核心功能部件，主要用来实现玉米秸秆喂入、摘穗和秸秆下拉的功能，现阶段使用的玉米收获机的割台结构功能大体相同，只在摘穗原理上略有差异，按照摘穗结构的不同可分为摘穗辊摘穗和摘穗板摘穗两种，摘穗辊的优点是效率高、适应能力强，摘穗板的优点是玉米果穗的尾部籽粒损失小，但对秸秆的拉断问题明显，适应性不好，现阶段使用较多的为摘穗辊式割台。
（2）剥皮机。主要包括了压送装置、剥皮辊、排杂搅龙或往复筛、苞皮切碎装置及籽粒回收结构等，在摘穗后的玉米由升运器输送并掉落于剥皮机上部，果穗在分流板的作用下均匀的进入剥皮机，由于自身重力的作用，果穗的轴线方向多与剥皮辊保持平行，果穗受到压送装置的作用，以一定的压力贴合在剥皮辊上，转动的剥皮辊依靠表面摩擦力将玉米苞皮去除，去除苞皮后的玉米经再次输送进入果穗收集箱，苞皮被切碎装置切碎后排于田间，掉落的籽粒被回收结构收集。
3 技术优化方向
3.1 加强自动控制系统的应用与研究
现阶段我国自走式玉米收获机的研制多注重于机械技术上的进步，对于自动化方向的应用相对较少，玉米收获机作为先进的大型农机，要真正实现驾驶过程的优化和功能的提升，必须要加强自动化技术的应用。以现阶段相对成熟的机械结构为基础，将电子控制技术、检测技术、数据显示、GPS等多种先进技术应用到自走式玉米收获机上，帮助驾驶员明确收获机各部件的工作情况，方便检查各关键部位有无异常，以此减少作业过程中的故障概率，并提升驾驶员的驾驶舒适性降低操作难度，从而获得更好的驾驶体验。
3.2 探索传动技术和能源利用新技术
传统的自走式玉米收获机多采用单一的机械传动技术，仅在位置调整等功能上应用了液压技术，这造成了机械结构复杂、整机质量过大、不利于技术优化和能源节约。在未来的发展中，玉米收获机应在传统的燃油动力基础上积极引进新能源技术，并在传统结构上将机械传动更多的用电动机和液压马达替代，能显著简化农机传动结构，使机械整体质量更轻，结构更为紧凑，对于提高能源利用率和减轻污染也很有好处。
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