玉米籽粒收獲機的探討

王小娟

摘要：從三個方面對玉米籽粒收獲機進行論述，提出了在設計玉米籽粒收獲機時應注意的事項和解決的方法，以供科研部門和設計人員進行參考。關鍵詞：玉米籽粒收獲機；玉米脫粒機；含水率；喂入量中圖分類號：S22551文獻標識碼：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.05.0621適應玉米籽粒收獲的時間現(xiàn)在的玉米聯(lián)合收獲機，已被廣大農民所認可，但玉米聯(lián)合收獲機收獲的是玉米果穗，而不是玉米，所以只有玉米籽粒收獲機才是真正意義上的玉米聯(lián)合收獲機，但如果現(xiàn)在將玉米籽粒收獲機投放市場，在近一段時間內，農民朋友很難接受，其原因是：我國北方地區(qū)的玉米收獲大都在每年的9月20日就開始了，9月20日的玉米籽粒平均含水率在30%～33%之間，很明顯不是玉米脫粒的最佳時間。如果這期間使用籽粒收獲機，會造成玉米籽粒破損率的增加，達不到農藝要求，同時脫下來的玉米籽粒由于含水率過高，也會給后期晾曬，儲存造成很大的麻煩，更嚴重的會使玉米籽粒變質、腐爛、給農民朋友造成嚴重損失。

鑒于以上的原因，我們如果把玉米收獲的時間推遲15～20天就可避免以上問題的發(fā)生。因為玉米的最佳生長期應該是175天左右，也就是說玉米的最佳收獲期應該在每年10月5日～10月10日之間，這個時期的玉米籽粒才真正成熟，其含水率平均在25%以下，基本上達到了脫粒的技術要求。據(jù)實驗調查，這個時期收獲的玉米要比9月20日收獲玉米每畝增產8%左右，同時也達到了收購和儲藏的標準。如果能在地頭將玉米籽粒收獲機收回的玉米直接賣掉，這樣能減少農民很多的負擔，也為玉米籽粒收獲機的推廣應用起到積極的作用。

宣傳和引導農民推遲玉米收獲的時間。使他們清楚了解到使用玉米籽粒收獲機的好處，做好樣板試驗基地，使農民親眼看到和體會到推遲收獲時間使用玉米籽粒機收獲給自己帶來的諸多便利，如果政府能出面給予支持，會起到很好的效果。2方案的確定玉米籽粒收獲機設計方案以兩個方面選擇，一是適應大塊地作業(yè)的地區(qū)，如東北、內蒙、新疆等，這些地區(qū)應選用6行以上的機型；二是適應中、小地塊作業(yè)的地區(qū)，應選用2～3行的機型，下面我們以自走式三行玉米籽粒收獲機為例作進一步的研究。

機型確定以后，玉米籽粒收獲機的主要技術指標是生產效率。生產效率越高，它的生命力就越強，就越會被市場接受。但是受到地塊和機型的限制，我們設計三行玉米籽粒收獲機的生產率為0.5 hm2/h，則一個收獲季節(jié)，應該能收90～100 hm2，若每公頃的收獲費用按2200元計算，那么一季可收入19～22萬元，根據(jù)初步測算，每臺玉米籽粒收獲機的銷售價為18萬元左右，這樣購機戶一季就可回收投資。

作業(yè)流程的確定。三行自走式玉米籽粒收獲機的作業(yè)流程是先由玉米割臺將玉米果穗摘下，摘完果穗的玉米莖稈經(jīng)安裝在機器下方的秸稈粉碎機粉碎后拋向地里，而摘下的玉米果穗經(jīng)輸送部件被送進玉米脫粒機內進行脫粒，脫粒后的玉米籽粒經(jīng)螺旋提升器將玉米籽粒送進糧倉內，糧倉裝滿時，再由卸糧機構將糧倉內的玉米籽粒卸進機動車上運走，或直接裝袋。而脫粒后的玉米芯經(jīng)輸送機構送進集芯箱；脫粒后雜質由風機經(jīng)排雜筒送出機外，從而完成整個收獲過程。3主要技術參數(shù)的確定我們現(xiàn)在討論的自走式三行玉米籽粒收獲機，可以借用現(xiàn)有的三行玉米聯(lián)合收獲機的底盤、割臺、秸稈粉碎、中間輸送、糧倉等已有結構，實際上只需要把現(xiàn)有三行玉米聯(lián)合收獲機的剝皮機去掉換成玉米脫粒機，但是考慮到玉米籽粒收獲機的生產率，脫粒機的外形尺寸要比原剝皮機的外形尺寸大，所以機架應適當加長。3.1玉米割臺

我們所采用的技術路線是先摘穗后脫粒，這樣可以減少玉米脫粒機的喂入量，保證主機的生產率，所以割臺是玉米籽粒收獲機主要工作部件，由于我們采用的是現(xiàn)有玉米聯(lián)合收獲機的割臺，對于割臺的技術參數(shù)我們就不一一進行驗證，只對有關部件和參數(shù)進行修改，我們前面談到，玉米籽粒收獲機的最佳收獲期是在每年10月5日～10月10日，此時玉米籽粒的含水率已經(jīng)達到25%以下，不但適應玉米脫粒機脫粒，同時也達到了玉米籽粒儲存的標準。但也給原有割臺帶來了麻煩，因為在摘穗過程中，由于玉米苞葉已經(jīng)干枯，部分苞葉也已剝落，不能有效地保護玉米果穗，又因玉米籽粒已完全成熟，它在玉米芯上開始疏松，當摘穗時，完全成熟的玉米籽粒和摘穗機構碰撞會造成籽粒脫落，加大割臺的籽粒損失率。我們采用拉莖輥摘穗板式摘穗機構，并將摘穗板表面進行包膠處理，使玉米果穗在被摘下時得到緩沖，減少籽粒損失，同時在不影響生產率的前提下， 適當降低拉莖輥的轉速， 減少玉米果穗對摘穗板的沖擊力。3.2玉米脫粒機

除玉米割臺外，玉米脫粒機是玉米籽粒收獲機的關健部件。根據(jù)玉米籽粒收獲機的生產效率來確定玉米脫粒機的生產率。我們在前面的設計方案中已設定玉米籽粒收獲機的純生產率為0.5 hm2/h，再加上機組的地頭轉彎和卸糧時間，則機組實際生產率若按083 hm2/h計算，每公頃產量按12 000 kg計算，則玉米脫粒機的喂入量約等于97 kg/s，由此可得玉米脫粒機的生產率是10 t/h， 為了保證脫粒機正常工作，我們選用脫粒機的生產率大于等于12 t/h。

為了減輕清選部件的負荷，保證籽粒的清潔度，我們選用擠搓式玉米脫粒機。這種脫粒機的脫粒機構采用了仿生技術，即模仿人們用手搓玉米的動作，將玉米籽粒從玉米芯上脫下來，完整的玉米芯從排芯口排出，只有玉米籽粒和碎小雜物落入清選篩進行清選，它的清潔度達到了100%，據(jù)有關資料介紹，擠搓式玉米脫粒機的破碎率只有0.8%，而它的脫凈率達到了100%，這是因為玉米果穗在進入脫粒區(qū)內時，滾筒上的板齒撥動玉米果穗沿柵格凹板作圓周運動，同時向排芯口推進，由于排芯口壓板的作用，工作時物料始終充滿滾筒內部，并與柵格板做相對運動，滾動又滑動，這樣實現(xiàn)了果穗與凹板、果穗與板齒、果穗與果穗之間在壓力和推力的作用下得到了充分的擠搓，從而達到了脫掉全部籽粒的目的。

若進入脫粒機物料的谷草比按1∶2.5計算，則玉米脫粒機的喂入量約等于9.72 kg/s，鑒于這么大的喂入量，為了使玉米脫粒機的外形尺寸不致于過大，我們建議采用雙脫粒滾筒，以減少整機尺寸，使其適應中、小地塊作業(yè)。擠搓式玉米脫粒機還有一個最大特點是不會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，甚至喂入量達到額定值的150%時也不會出現(xiàn)堵塞，只是喂入量過大會影響脫凈率，破碎率也會有所增加，同時會增加脫粒軸的負荷，但都在脫粒機的技術指標之內，不會影響玉米籽粒收獲機的正常作業(yè)，所以擠搓式脫粒機是配套玉米籽粒收獲機最佳機型。如果按我們上面談到的方法來設計玉米籽粒收獲機，一定能設計出一款實用性強，深受農民朋友喜歡的玉米籽粒收獲機。4結論玉米籽粒收獲機是今后玉米收獲機的發(fā)展方向。它是真正意義上的玉米聯(lián)合收獲機。在原來的基礎上，又給農民減輕了不少負擔，并且提高了玉米的產量和質量；同時為玉米的收購和儲藏也提供了優(yōu)越的條件。參考文獻：[1]何曉鵬，劉春和，師建芳，等.擠搓式玉米脫粒機的研制[J].農業(yè)工程學報，2003，19（2）：33.[2]中國農業(yè)機械化科學研究院，陳志.農業(yè)機械設計手冊[M].北京：中國農業(yè)科學技術出版社，2007.