水稻單株（穗）脫粒機(jī)的主要類型與特點(diǎn)

劉忠澤，孟 斌，周偉艷 ，王宏亮，王彥剛

（1.遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，沈陽 110161；2.遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，沈陽 110034）

水稻作為我國重要的糧食作物之一， 其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)新品種的選育對(duì)保證糧食生產(chǎn)安全具有重大戰(zhàn)略意義。 水稻新品種選育的目的是提高作物品質(zhì)、增強(qiáng)抗性和增加產(chǎn)量。 在水稻新品種選育與生產(chǎn)過程中，脫粒是不可缺少的作業(yè)環(huán)節(jié)。育種人員在對(duì)水稻單株（穗）脫粒時(shí)，存在工作繁瑣、作業(yè)強(qiáng)度大、脫粒不凈等問題。 為此，國內(nèi)研發(fā)出不同類型的水稻單株（穗）脫粒機(jī)。從機(jī)具結(jié)構(gòu)、工作原理和技術(shù)特點(diǎn)3 個(gè)方面，系統(tǒng)介紹典型機(jī)具種類和特點(diǎn)，為單株（穗）脫粒機(jī)的改進(jìn)、研制與合理選用提供借鑒。

1 水稻單株（穗）脫粒的要求

水稻新品種選育與生產(chǎn)要求脫粒環(huán)節(jié)滿足單株脫粒農(nóng)藝要求。1） 脫粒要求：脫粒方便、損傷小、損失少；2） 純度要求：脫粒作業(yè)完成后要易清潔，完全保證種子間無混雜， 以免影響計(jì)量精度；3） 清理要求：脫粒作業(yè)完成后，具有良好的清潔能力，清理無死角；4） 移動(dòng)要求：機(jī)型體積小、移動(dòng)方便。

2 水稻單株（穗）脫粒的種類與特點(diǎn)

當(dāng)前，水稻新品種選育常用的單株（穗）脫粒機(jī)主要有手工捋穗式、風(fēng)選式、弓齒滾筒式和傾斜圓盤式。其工作原理是通過脫粒工作元件對(duì)稻谷進(jìn)行打擊、揉搓、碾壓和梳刷，將種子從其秸稈、穎殼、雜質(zhì)中準(zhǔn)確地分離出來，滿足水稻新品種選育與生產(chǎn)試驗(yàn)的需求。

2.1 手工捋穗式水稻單株（穗）脫粒機(jī)

2.1.1 機(jī)具結(jié)構(gòu)主要包括上箱體、把手、脫粒縫隙、下箱體和合頁。 上箱體與下箱體的后部通過合頁連接，兩者前部分別設(shè)有把手，可實(shí)現(xiàn)自由開啟，如圖1 所示。 上箱體、下箱體閉合時(shí)，其前部有一定間隙，即脫?？p隙，作為脫粒工作部件，可實(shí)現(xiàn)仿手動(dòng)捋穗脫粒作業(yè)。

圖1 手工捋穗式水稻單株（穗）脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Figure 1 Structural diagram of hand-stroking type rice single (ear) plant thresher

2.1.2 工作原理作業(yè)時(shí)，上箱體、下箱體開啟并將稻穗頭部分放入箱體，莖稈伸出箱體外，之后將上箱體、下箱體閉合，稻谷被脫粒縫隙的上下邊沿卡住，莖稈拉出的過程中稻谷被脫落，從而完成脫粒作業(yè)。

2.1.3 技術(shù)特點(diǎn)1） 脫粒方便，純手動(dòng)作業(yè)，幾乎無損傷和損失；2） 作業(yè)時(shí)，上箱體、下箱體閉合，能夠保證種子間無混雜；3） 作業(yè)后，殘余物清理方便，無清理死角；4） 體積小、輕巧便攜，無需固定作業(yè)場所，一個(gè)人即可完成脫粒、收種、裝袋、編號(hào)等整個(gè)過程。

2.2 單株（穗）脫粒風(fēng)選一體化裝置

2.2.1 機(jī)具結(jié)構(gòu)該機(jī)主要由脫粒裝置、風(fēng)管、清選裝置、雜余收集裝置和種子收集裝置等組成，采用旋轉(zhuǎn)葉片式脫粒裝置進(jìn)行脫粒， 并為清選裝置提供風(fēng)力，如圖2 所示。 為提高脫粒效果，脫粒葉片設(shè)置為齒形和非形。 脫粒裝置（風(fēng)機(jī)）通過風(fēng)管與清選裝置連通，在清選裝置的外排風(fēng)端設(shè)置有雜余收集裝置，在清選裝置下端端口設(shè)有種子收集裝置。

圖2 單株（穗）脫粒風(fēng)選裝置結(jié)構(gòu)示意圖Figure 2 Structural diagram of wind selection device of rice single (ear) plant thresher

2.2.2 工作原理作業(yè)時(shí)， 將水稻放入脫粒機(jī)裝置內(nèi)，通過葉片沖擊和梳刷將稻谷脫下，葉片所產(chǎn)生的風(fēng)力將各種雜余及稻谷吹入清選裝置。由于稻谷和雜余的漂浮能力不同，稻谷落入種子收集裝置，各種雜余被吹入雜余收集裝置。 整個(gè)脫粒、清選過程處于封閉狀態(tài)，避免種子損失和環(huán)境污染。

2.2.3 技術(shù)特點(diǎn)1） 脫粒和風(fēng)機(jī)采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊；2） 整個(gè)脫粒、 清選過程處于封閑狀態(tài)，避免種子損失和環(huán)境污染；3） 清選裝置設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，提高了機(jī)具適應(yīng)性；4） 種子收集裝置與下風(fēng)管采用磁性連接，取拆方便。

2.3 弓齒滾筒式單株（穗）脫粒機(jī)

2.3.1 機(jī)具結(jié)構(gòu)該機(jī)主要由單穗脫粒器、 稻谷送料器、分選器等組成，如圖3 所示。單穗脫粒器的脫粒器滾動(dòng)軸上安裝，圓桶形脫粒滾桶和透明外罩。 脫粒滾筒外表面疏密均勻地排列V 字形不銹鋼稻谷脫粒爪。 種子容器外殼包括過濾槽和種子容器槽。

圖3 弓齒滾筒式單株（穗）脫粒機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Figure 3 Structural diagram of arch tooth drum type rice single (ear) plant thresher

2.3.2 工作原理作業(yè)時(shí)，手持水稻莖稈由喂入口輸入脫粒室，在旋轉(zhuǎn)滾筒的弓齒沖擊和梳刷下，稻谷從稻穗上脫下，并通過種子通道落到分選器的種子過濾網(wǎng)上，再隨機(jī)具振動(dòng)落至下方的種子盒中，完成整個(gè)脫粒過程。

2.3.3 技術(shù)特點(diǎn)1） 采用透明機(jī)罩， 能隨時(shí)觀察機(jī)具內(nèi)的脫粒情況，便于調(diào)整機(jī)具的作業(yè)狀態(tài)；2） 物料喂入口安裝活動(dòng)門，能有效防止稻谷谷粒的反彈飛濺損失；3） 種子濾網(wǎng)采用可拆取設(shè)計(jì)，便于機(jī)具清理和防止稻谷混雜。

2.4 傾斜圓盤式水稻單株（穗）脫粒機(jī)

2.4.1 機(jī)具結(jié)構(gòu)該機(jī)主要由下筒形機(jī)殼、 脫粒裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、上筒形活動(dòng)機(jī)殼、過濾網(wǎng)組成。脫粒裝置包括轉(zhuǎn)軸和多個(gè)刀盤。 下筒壁底部下開口處設(shè)有過濾網(wǎng)，網(wǎng)眼比水稻谷粒略大。

2.4.2 工作原理作業(yè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)脫粒裝置的刀盤旋轉(zhuǎn)， 在旋轉(zhuǎn)刀盤的沖擊和梳刷作用下將稻谷脫下，通過過濾網(wǎng)進(jìn)入種子收集盒，完成脫粒作業(yè)。

2.4.3 技術(shù)特點(diǎn)1） 筒形機(jī)殼與脫粒裝置配合， 脫粒效果佳；2） 機(jī)殼開口處的活動(dòng)頂蓋能有效防止脫粒損失，濾網(wǎng)能有效去除谷粒中的雜質(zhì)，谷粒回收方便，且雜質(zhì)少；3） 刀盤和刀齒能提高沖擊及梳刷作用力，改善脫粒效果和提高作業(yè)效率；4） 機(jī)具體積小，便于攜帶，適于水稻科研育種。