玉米機收減損關鍵部件合理配置與參數(shù)調(diào)整研究

李文英

（遼寧省農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展中心 遼寧 沈陽 110034）

玉米是我國三大主要糧食作物之一。 為貫徹落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略，近年來通過實施測土配方、創(chuàng)新土地耕作模式、改良玉米品種和廣泛應用玉米生產(chǎn)機械化，使我國玉米總產(chǎn)量持續(xù)增加、玉米生產(chǎn)機械化水平不斷提高。 2020 年我國玉米耕種收機械化綜合水平達到90%，玉米收獲機械化水平達到80%。隨著我國農(nóng)業(yè)機械由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)化的逐步深入，對玉米機械收獲質(zhì)量的要求也越來越高， 尤其是玉米機械收獲損失備受關注。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳印發(fā)《關于將機收減損作為糧食生產(chǎn)機械化主要工作常抓不懈的通知》，要求將機收減損作為當前和今后一個時期糧食生產(chǎn)機械化工作的重中之重常抓不懈[1]。糧食顆粒歸倉、減少機收環(huán)節(jié)損耗是增加產(chǎn)量的重要舉措[2]。 結(jié)合多年玉米收獲機械產(chǎn)品鑒定工作實踐，開展機收減損關鍵部件配置和調(diào)整研究，以通過技術(shù)手段盡可能地減少糧食損失。

1 玉米機械收獲損失情況

目前，對于玉米機收損失的評價標準是依據(jù)NY/T 1355《玉米收獲機作業(yè)質(zhì)量》和GB/T 21962《玉米收獲機械》中的相關規(guī)定，具體評價指標為總損失率≤3.5%。其中，損失率包括自然損失率、機收損失率。玉米機收過程中自然損失約占30%，機收損失占70%。而機收損失的主因在于收獲機關鍵部件配置和調(diào)整不當，因此，合理選配關鍵部件，正確調(diào)整其參數(shù)配置，是降低機收損失率的關鍵。

2021 年我國玉米種植面積約 0.43 億 hm2， 果穗收獲型機具收獲面積約0.13 億hm2。玉米平均產(chǎn)量若按1.05 萬kg/hm2計， 則全國每年機收玉米近1 400億 kg。 損失率降低 1%，則可多收玉米 14 億 kg。 玉米銷售價格按2.0 元/kg 計， 則每年可多獲得經(jīng)濟效益28 億元。 由此可見，減少機收環(huán)節(jié)損耗成為增加糧食產(chǎn)量的重要措施[3]，不僅可以獲得良好的經(jīng)濟效益，更有助于維護糧食安全。

2 影響玉米機收質(zhì)量和損失的關鍵部件

目前， 在用的玉米收獲機基本由割臺+摘穗機構(gòu)+輸送機構(gòu)+剝皮機構(gòu)+秸稈切碎回收（或秸稈粉碎還田）等幾部分構(gòu)成，影響玉米收獲質(zhì)量、造成籽粒損失的主要部件包括：1） 摘穗機構(gòu)。當帶穗的玉米秸稈進入摘穗機構(gòu)（割臺）時，在摘穗輥或摘穗板的強力拉拽下，玉米穗和玉米秸稈分離，分離過程中一旦摘穗輥或摘穗板的間隙調(diào)整不恰當，就會導致玉米穗無法進入輸送絞龍而掉落到機體外， 進而產(chǎn)生玉米損失。2） 剝皮機構(gòu)。 剝皮輥大多采用鐵輥或鐵膠混合結(jié)構(gòu)設計，由于材質(zhì)不同，玉米穗進入剝皮機時會因摩擦產(chǎn)生籽粒損傷和飛濺，同時，若剝皮輥間隙調(diào)整不當也會影響剝皮效果，導致部分玉米棒滑出剝皮機構(gòu)或玉米脫粒時產(chǎn)生掉粒。3） 籽?；厥諜C構(gòu)。如果苞葉夾帶的籽粒不能被籽?；厥諜C構(gòu)完全回收，也會產(chǎn)生玉米損失。

3 關鍵部件配置及參數(shù)調(diào)整

優(yōu)化機具結(jié)構(gòu)設計，合理配置關鍵部件，選擇正確的作業(yè)參數(shù)， 并根據(jù)自然條件和作物條件的不同及時對機具工作參數(shù)進行調(diào)整， 使玉米聯(lián)合收獲機保持良好的工作狀態(tài)，進而降低機收損失，提高作業(yè)質(zhì)量[4]，是提高機收籽粒質(zhì)量和降低收獲損失的關鍵所在。

3.1 摘穗機構(gòu)配置及參數(shù)調(diào)整

在摘穗機構(gòu)合理配置方面，可采取以下措施降低機收損失：一是加長扶禾器。 近年來部分地區(qū)極端天氣頻繁發(fā)生，時常出現(xiàn)玉米倒伏現(xiàn)象。 原玉米收獲機配置的短而尖的扶禾器在收割倒伏玉米時效果不理想， 而適當加長扶禾器則可減少倒伏玉米的收獲損失。 二是將拉莖輥結(jié)構(gòu)改為浮動式結(jié)構(gòu)。 隨著玉米秸稈含水率的降低，秸稈的韌性變小，若此時拉莖輥的壓力仍與含水率高時的壓力一致，則會將秸稈拉斷或無法拉入割臺而產(chǎn)生收獲損失。將拉莖輥設計調(diào)整為浮動式結(jié)構(gòu)，則可動態(tài)調(diào)整拉莖輥壓力，使其適應不同階段的玉米收獲。三是將割臺傳動鏈輪改為雙排鏈輪。 這樣可以根據(jù)玉米秸稈長短調(diào)節(jié)割臺轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)拉莖輥轉(zhuǎn)速，提高玉米收割質(zhì)量，降低收獲損失。

摘穗機構(gòu)參數(shù)調(diào)整內(nèi)容：一是摘穗輥線速度的調(diào)整。 如果摘穗輥線速度過小，則果穗與摘穗輥的接觸時間會加長，進而增加玉米果穗被啃傷的幾率，降低籽粒收獲質(zhì)量。 如果摘穗輥線速度過大，則果穗與摘穗輥碰撞較為劇烈，也會增加玉米果穗被啃傷而落粒的幾率。因此，選擇合理的摘穗輥轉(zhuǎn)速，可達到降低籽粒破碎率、減少籽粒損失的目的。通常情況下，摘穗輥的線速度設計值以600～820 r/min 為宜。 二是摘穗輥間隙的調(diào)整。 摘穗輥間隙過小時，碾壓和斷稈現(xiàn)象易發(fā)，導致較粗大的秸稈不能順利通過而產(chǎn)生堵塞。 尤其在機器前進速度快、植株密植情況下，喂入量會增大。此時，若摘穗輥間隙不能適當放大，則容易加大莖稈在輥間的堵塞程度，造成夾帶損失。 但如果摘穗輥間隙過大，則摘穗輥會啃傷果穗，導致掉粒損失增加。尤其在收獲干燥果穗時， 若不適當縮小摘穗輥間隙，就會使果穗大端與摘穗輥之間碰撞力加大而造成脫粒損失。 摘穗輥間隙應根據(jù)玉米性狀特點進行調(diào)整，以適應不同粗細的莖稈和果穗，進而減少果穗和籽粒損失。 通常情況下，摘輥穗間隙以8～12 mm 為宜。

3.2 剝皮機構(gòu)配置及參數(shù)調(diào)整

玉米果穗在割臺上被摘下后，通過果穗升運器到達剝皮機，經(jīng)剝皮后進入糧箱。 籽粒破碎大多產(chǎn)生于剝皮過程，而剝皮作業(yè)通常通過鑄鐵輥與膠輥配對使用來完成。 調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，將剝皮機的剝皮輥全部改為膠輥，不僅可以降低籽粒破碎率，而且有助于提高苞葉剝凈率、減小苞葉夾帶損失。

剝皮機構(gòu)調(diào)整內(nèi)容包括：一是剝皮機對輥之間的間隙調(diào)整。 間隙過小時，剝皮效果不好，需二次剝皮。間隙過大時，玉米果穗進入對輥之間易造成籽粒脫落或破碎，因此，合理間隙對降低損失率至關重要。剝皮輥間隙以8～10 mm 為宜，可有效降低損失率。二是剝皮輥間預應力的調(diào)整。 通過預應力調(diào)整，可使剝皮輥之間的壓力保持適中，壓送器與剝皮輥間距適宜。 如果預緊壓力過大，則籽粒損傷率和落粒率會增加。 間距過小則玉米果穗與剝皮輥之間的摩擦力大、剝凈率高，單果穗易堵塞，增加果穗損傷率和落粒率。剝皮輥傾角一般取10 °～12 °，傾角過小則果穗作用時間長，損傷率和落粒率高。

3.3 籽?；厥张渲?/h3>

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分籽粒損失發(fā)生在剝皮過程中的玉米苞葉夾帶環(huán)節(jié)，對此，可在籽?；厥昭b置下面增設1 個萬向輪裝置，使整個回收裝置產(chǎn)生水平方向的左右運動。通過增加回收裝置水平方向的振動來增加籽粒通過量， 同時將玉米苞葉夾帶的籽粒分離出來，經(jīng)篩網(wǎng)進入回收箱。設計帶式排雜裝置，改變內(nèi)部風力較大狀態(tài)， 減小篩網(wǎng)高度及與回收盒的間隙，進而提高籽?；厥章?，減少籽粒掉落量。

3.4 脫粒機構(gòu)配置

玉米籽粒收獲機的脫粒滾筒轉(zhuǎn)速、脫粒間隙和導流板角度是影響玉米脫凈率、破碎率的重要因素。 在保證籽粒破碎率不超標的前提下，可通過適當提高脫粒滾筒轉(zhuǎn)速、減小滾筒與凹板之間間隙、調(diào)整入口與出口間隙比等措施，提高脫凈率，減少脫粒損失和破碎率。

3.5 清選機構(gòu)配置

清選損失與含雜率是對立的，需在調(diào)整過程中統(tǒng)籌考慮這一因素。 在保證含雜率不超標的前提下，可通過適當減小風扇風量、調(diào)大篩子開度、提高尾篩位置等來減少清選損失。 同時，在清選作業(yè)過程中要經(jīng)常檢查逐稿器機箱內(nèi)的秸稈堵塞情況并及時清理。適當減小軸流滾筒喂入量，提高滾筒轉(zhuǎn)速，也可減少清選損失。