玉米青貯收獲機(jī)喂入切碎裝置研究概況

李向陽，宋學(xué)鋒*，張鋒偉，李曉康，王 鋒，曹曉慶

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省機(jī)械科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅省草地農(nóng)業(yè)機(jī)械重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070)

據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2020年我國畜牧業(yè)總產(chǎn)值達(dá)40 266.67億元，同比增幅21.78%[1]。隨著畜牧業(yè)的高速發(fā)展，畜牧機(jī)械的應(yīng)用再發(fā)展成為必然。2021年農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《推進(jìn)肉牛肉羊生產(chǎn)發(fā)展五年行動(dòng)方案》強(qiáng)調(diào)：加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈的飼料化利用，提高牧草生產(chǎn)機(jī)械化水平[2]。健全飼草料供應(yīng)體系，因地制宜推進(jìn)糧改飼[3]，提升畜牧業(yè)機(jī)械化水平等問題亟待解決。這為青貯收獲機(jī)行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境[4]。秸稈作為粗飼料，鍘切后直接投喂食草家畜時(shí)存在咀嚼費(fèi)力不適口、營養(yǎng)吸收率低等問題[5]。將含水率為65%～75%的青綠玉米秸稈切碎并破節(jié)后，在密封缺氧的環(huán)境下，經(jīng)過厭氧乳酸菌的發(fā)酵調(diào)制，此過程中抑制其他細(xì)菌的繁殖，從而得到的一種優(yōu)質(zhì)飼料[6]，稱為青貯飼料。青貯飼料具有氣味酸香適口[7]、柔軟多汁等特點(diǎn)，可以極大地改善反芻動(dòng)物對(duì)于粗飼料的吸收，同時(shí)可以長期保存[8]。青貯飼料收獲的一般過程為：秸稈切割、喂入、切碎、籽粒破碎、包膜密封和發(fā)酵[9]。因此，不管是自走式青貯收獲機(jī)還是臺(tái)架式青貯收獲機(jī)[10]，喂入裝置和切碎裝置都是重要部件。其中，喂入裝置中喂入輥的數(shù)量、排布、類型將直接影響喂入性能，從而間接影響后續(xù)工作；喂入裝置是否配有金屬和石頭等異物檢測(cè)裝置，在秸稈纏繞妨礙工作時(shí)是否能及時(shí)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)將影響整機(jī)安全性能，并且有可能造成耽誤農(nóng)時(shí)、鋼材耗費(fèi)等問題，這其中的經(jīng)濟(jì)損失則是無法估量的[11]。切碎裝置中切刀類型和數(shù)量的不同將直接影響收獲機(jī)的工作效率[12]，切碎裝置配備動(dòng)刀片自動(dòng)磨刀裝置和自磨刃技術(shù)，這將會(huì)極大地節(jié)省來自農(nóng)機(jī)維修和更換部件所浪費(fèi)的工時(shí)數(shù)[13]。目前國內(nèi)對(duì)于二者的研究依然停留在基礎(chǔ)理論階段[14-17]，依然有很多問題需要解決。對(duì)于尖端技術(shù)方面的研究才剛涉足，關(guān)鍵性技術(shù)亟待突破。本文以喂入裝置和切碎裝置的工作原理展開研究，分析并總結(jié)其發(fā)展過程，最后討論未來的研究和發(fā)展方向。

1 喂入裝置

1.1 喂入裝置簡介

喂入裝置作為青貯收獲機(jī)的核心部件之一，其主要作用是將傳送帶輸送的秸稈通過對(duì)輥進(jìn)行擠壓并以一定的速度喂入切碎裝置中，此過程秸稈之間不能出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)、彎曲等現(xiàn)象，如果發(fā)生以上狀況，將會(huì)影響切碎長度[18]，這就要求喂入裝置需要選擇合適的喂入輥。喂入輥的類型、數(shù)量、直徑大小以及轉(zhuǎn)速都會(huì)影響喂入性能。

通常情況下喂入輥的類型有三種：鋸齒形輥、星形輥、光面輥，其優(yōu)缺點(diǎn)及安裝位置詳見表1。

表1 不同類型喂入輥的優(yōu)缺點(diǎn)

喂入輥有上下兩排，其數(shù)量根據(jù)機(jī)型的不同而不等，國外克拉斯、約翰迪爾8500系列采用4輥，科羅尼Big X 1180為6輥，喂入物料過程如圖1所示。

圖1 喂入物料過程1.上喂入輥Ⅰ(鋸齒形)；2.上喂入輥Ⅱ(星形輥或光面輥)；3.動(dòng)刀；4.定刀；5.下喂入輥Ⅱ(星形輥或光面輥)；6.下喂入輥Ⅰ(鋸齒形)；7.秸稈層

喂入輥直徑DW是影響喂入性能的重要參數(shù)[19]，其理論計(jì)算公式為：

(1)

式中：t為傳送帶上物料厚度，m；μ為物料壓縮系數(shù)，一般取值0.6～0.8；φ為物料與輥摩擦角，一般取值16°～32°。

在設(shè)計(jì)選擇喂入輥的過程中可根據(jù)實(shí)際情況來決定直徑的大小。

喂入裝置應(yīng)該具備以下性能：喂入量大，持續(xù)性好并且不產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象；喂入壓平的秸稈層應(yīng)盡量靠近定刀片，避免距離過長發(fā)生彎曲，影響切碎質(zhì)量；喂入輥轉(zhuǎn)速可調(diào)，滿足不同長度的切碎要求；喂入輥可以感知喂入量的大小而自動(dòng)調(diào)節(jié)間隙、上下浮動(dòng)，增加柔性；裝置結(jié)構(gòu)簡單，耐磨性高，壽命長，故障率低，互換性好。

1.2 國外喂入裝置研發(fā)現(xiàn)狀

目前國外很多機(jī)型都采用喂入壓實(shí)一體裝置，將秸稈壓實(shí)后喂入到切碎裝置中，對(duì)比不壓實(shí)切碎，會(huì)發(fā)現(xiàn)壓實(shí)切碎獲得的切碎斷口更加整齊，切碎秸稈長度更加均勻，在獲得高品質(zhì)青貯飼料的同時(shí)，保證了作業(yè)效率。得益于國外收獲機(jī)械悠久的發(fā)展歷史，國外青貯收獲機(jī)喂入裝置的發(fā)展一直處于行業(yè)前列，有精準(zhǔn)的喂入速度、可靠的喂入壓實(shí)性能和超前的預(yù)保護(hù)機(jī)制等優(yōu)點(diǎn)。

紐荷蘭FR 600型青貯收獲機(jī)，喂入裝置上裝配了METLOCTM金屬探測(cè)系統(tǒng)，可在駕駛室顯示器上準(zhǔn)確顯示金屬位置，方便排除金屬等雜物；同時(shí)配備有可以根據(jù)不同地況調(diào)整靈敏度的石頭探測(cè)裝置。俄羅斯農(nóng)機(jī)制造商羅斯托夫公司制造的羅斯特RMS 1401型青貯收獲機(jī)，喂入輥倒轉(zhuǎn)方式為機(jī)械式，配備有金屬和石頭檢測(cè)裝置，如圖2所示。

圖2 羅斯特RMS 1401青貯收割機(jī)喂入系統(tǒng)

國外主要玉米青貯收獲機(jī)喂入裝置基本參數(shù)見表2。

表2 國外主要玉米青貯收獲機(jī)喂入裝置基本參數(shù)

1.3 國內(nèi)喂入裝置研發(fā)現(xiàn)狀

牧神4QZ-3000A青貯收獲機(jī)，具有獨(dú)有的立式夾持喂入裝置，并增加強(qiáng)制喂入輥，提高了整機(jī)的可靠性，喂入輥可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)功能，在發(fā)生堵料時(shí)能及時(shí)反轉(zhuǎn)吐料，極大地提高了工作效率。五業(yè)4QZ-15型青貯收獲機(jī)，其喂入裝置目前處于行業(yè)前列，集喂入壓扁揉絲切碎功能于一體，可媲美國外先進(jìn)產(chǎn)品。國內(nèi)主要玉米青貯收獲機(jī)喂入裝置基本參數(shù)及特點(diǎn)見表3。

表3 國內(nèi)主要玉米青貯收獲機(jī)喂入裝置基本參數(shù)及特點(diǎn)

對(duì)比我國現(xiàn)生產(chǎn)的各種機(jī)型，依然存在以下差距：

喂入輥的材質(zhì)以及結(jié)構(gòu)各異，材質(zhì)的不同以及表面處理技術(shù)的差異導(dǎo)致喂入輥的耐磨程度不同，國內(nèi)普遍采用低碳鋼焊接鋸齒的方式，國外則采用不銹鋼作為喂入輥基體材料，并且安裝可拆卸式喂入齒條，極大地提高了喂入輥的耐磨性，在齒牙磨損嚴(yán)重的情況下容易更換，互換性強(qiáng)；喂入輥轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式不同，國內(nèi)多以純機(jī)械變速箱和轉(zhuǎn)換鏈條的方式進(jìn)行變速，國外多以液壓馬達(dá)的方式，輕松實(shí)現(xiàn)喂入輥正反轉(zhuǎn)以及無級(jí)變速；喂入裝置不具備檢測(cè)金屬的功能[20]。目前只有國外少數(shù)機(jī)型具備此功能，能夠在檢測(cè)到金屬的0.05 s內(nèi)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可以在駕駛室顯示金屬位置，方便金屬雜物的排除，能夠有效保護(hù)切碎裝置中的切刀不受損壞。

2 切碎裝置

切碎裝置是青貯收獲機(jī)的核心部件之一，主要功能是將喂入裝置傳送來的秸稈飼料均勻切碎。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，直接影響整機(jī)性能、青貯飼料的品質(zhì)以及功率損耗[21]。按結(jié)構(gòu)可分為滾刀式切碎裝置和盤刀式切碎裝置兩種。

2.1 滾刀式切碎裝置簡介

滾刀式切碎器又稱為滾筒式切碎器，由滾筒軸、刀輪盤和動(dòng)刀片組成，刀片的刃線都在一個(gè)空間曲面上。常見的滾筒式切碎器主要有螺旋滾刀式、平板滾刀式和直刃斜裝滾刀式。其中，平板滾刀式切碎器是上世紀(jì)80年代從國外引進(jìn)的，之后在國內(nèi)迅速推廣[22]，直刃斜裝滾刀式切碎器是我國自主研發(fā)并生產(chǎn)的，也獲得普遍地推廣和使用[23]。常見滾筒式切碎器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能見表4。

滾刀式切碎器的主要工作過程為：切割擠壓、切斷推進(jìn)以及收集拋送。切碎器在切碎喂入的草料時(shí)，刀片不得阻礙秸稈喂入。為了滿足該要求，需要滾刀的旋轉(zhuǎn)中心即滾刀中心軸高于定刀片，將此高度稱為配置高度H[24]。切碎示意如圖3所示。

表4 常見滾刀式切碎器比較

圖3 切碎示意圖

配置高度有以下計(jì)算過程：

(2)

(3)

式中：H為配置高度，即滾筒軸心與定刀片的垂直高度，m；Vu為切口刀刃處圓周速度，m/s；Vy為物料喂入速度，m/s；R為滾刀筒半徑，m；h為草層厚度，m；nd為切碎器轉(zhuǎn)速，r/min。

最佳配置高度一般難以用純理論的方式獲取，需要用大量的實(shí)驗(yàn)來獲取估值。一般情況下，認(rèn)為將定刀片安裝在切刀回轉(zhuǎn)軸線以下是合適的，但也有分析認(rèn)為定刀的刀刃與切刀回轉(zhuǎn)軸線處于同一水平線時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)矩是有利[25]。

根據(jù)NY/T 2088-2011[26]規(guī)定，合格青貯玉米的切碎長度是：牛飼料為30～50 mm，羊飼料為20～30 mm。當(dāng)玉米秸稈筆直喂入，喂入速度為Vy，實(shí)際切碎長度接近理論切碎長度lc。

(4)

(5)

式中：Vy為喂入速度，m/s；lc為理論切碎長度，m；nd為切碎器轉(zhuǎn)速，r/min；Zd為動(dòng)刀片數(shù)量，個(gè)；n為上喂入輥轉(zhuǎn)速，r/min；Dω為滾筒直徑，m。

所以，切碎長度可以通過調(diào)節(jié)喂入速度、切碎器轉(zhuǎn)速、動(dòng)刀片數(shù)量來改變。最終設(shè)計(jì)出的滾刀式切碎裝置應(yīng)具備以下性能：產(chǎn)生滑切。滑切可以減少切割阻力，使切割省力，減小功率損耗，隨著切割半徑的增大，滑切角也隨之增大[27]。切割阻力均勻、切割過程應(yīng)該平穩(wěn)。飼料和飼料之間、飼料和刀片之間不能產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的切割，這是一個(gè)影響青貯品質(zhì)的重要因素[28]。滾筒主軸強(qiáng)度足夠。滾筒在高速旋轉(zhuǎn)中工作，在切割過程中會(huì)出現(xiàn)很多復(fù)雜的現(xiàn)象，在草層突然增大的情況下，其應(yīng)力也會(huì)爆炸增大，從而加劇了主軸的振動(dòng)，影響滾筒系統(tǒng)的工作安全性[29]，因此就需要其進(jìn)行合適的熱處理和表面涂層，或者選擇足夠的直徑來獲取更大的扭矩。

2.2 盤刀式切碎裝置簡介

盤刀式切碎裝置又稱為輪刀式切碎裝置，是在一個(gè)刀盤上徑向安裝若干個(gè)刀片，為避免工作時(shí)出現(xiàn)共振，刀片數(shù)一般為奇數(shù)。另外，在刀片之間可以安裝上與刀片垂直的拋送葉片，或者可以直接在刀盤的頂端焊接上拋送葉片，達(dá)到良好的拋送效果，如圖4所示，這種切碎裝置結(jié)構(gòu)簡單，尺寸適中，制造和安裝比較方便，耗能較低，滑切性能好，因此廣泛應(yīng)用于玉米青貯收獲機(jī)。

圖4 盤刀式切碎裝置1.拋送葉片；2.動(dòng)刀片；3.定刀片

動(dòng)刀片類型主要有：直線形、內(nèi)折線形、外折線形，凹圓弧形和凸圓弧形，它們的優(yōu)缺點(diǎn)見表5。除了以上較為常見的刀片之外，還有對(duì)數(shù)曲線和阿基米德螺線等形式的刀片，都有各自獨(dú)有的特點(diǎn)。對(duì)數(shù)曲線形刀片在切割過程中能夠保證切割阻力保持不變；阿基米德螺線形刀片能保證在切割過程中保持扭矩相等，但是二者制造時(shí)需要專業(yè)設(shè)備，磨刃比較復(fù)雜，成本高，所以除了一些特定的科研機(jī)型外，一般機(jī)型都不予采用[30]。

表5 常見不同類型動(dòng)刀片優(yōu)缺點(diǎn)比較

切碎裝置在工作時(shí)，青貯飼料被喂入至切碎裝置前時(shí)的速度為Vy，

(6)

式中：n為上喂入輥轉(zhuǎn)速，r/min；Dw為滾筒直徑，m。

切碎器每秒鐘切碎速度為v，

(7)

則理論切碎長度為Ln，

(8)

實(shí)際工作中，考慮到喂入輥存在一定的打滑因素，所以切碎長度為L。

(9)

式中：ε為打滑系數(shù)，一般取ε=0.05～0.07，k為動(dòng)刀片個(gè)數(shù)；i為切碎器主軸與喂入輥轉(zhuǎn)速之比；Dw為滾筒直徑，m。

設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)以上理論依據(jù)，獲取不同品質(zhì)的青貯飼料。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意以下方面：優(yōu)先選擇一些合理的幾何參數(shù)，如滑切角、推擠角、喂入口尺寸以及刀盤半徑等，降低功耗[31]；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合理的刀具以及轉(zhuǎn)速，優(yōu)先考慮功耗問題[32]；良好的拋送功能和揉搓功能是盤刀式切碎裝置的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)做到揚(yáng)長避短。

2.3 國外切碎裝置研發(fā)現(xiàn)狀

青貯收獲機(jī)切碎裝置形式多樣，適用范圍也各有不同，設(shè)計(jì)和選型的過程中以青貯飼料種類、切碎性能、功耗以及安全性能為主要目標(biāo)[33]。

滾筒式切碎裝置和盤刀式切碎裝置是目前在青貯收獲機(jī)上采用的主要機(jī)型，除此之外還有銷釘式切碎裝置以及各種在此基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)的切碎裝置[34]。銷釘式切碎裝置的性能極容易受飼料秸稈含水率的影響，含水率越高，功耗就越大，青飼料收獲機(jī)不再適用。目前國外市場(chǎng)已經(jīng)基本摒棄盤刀式切碎裝置，主要為性能優(yōu)越的滾筒式切碎裝置。國外主要玉米青貯收獲機(jī)切碎裝置的基本參數(shù)見表6。

表6 國外主要玉米青貯收獲機(jī)切碎裝置基本參數(shù)

約翰迪爾8500青貯收獲機(jī)采用新型智能對(duì)刀系統(tǒng)，完成對(duì)刀僅需45秒，極大地提高了整機(jī)作業(yè)效率。德國BIG系列青貯收獲機(jī)配備新型MaxFlow切碎滾筒如圖5所示。它配備有一種能夠測(cè)量作物含水量的光學(xué)傳感器，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)切碎長度，實(shí)現(xiàn)不同含水量的作物擁有不同的切碎長度，從而獲得在相同壓實(shí)狀態(tài)下調(diào)制相同品質(zhì)的青貯飼料。

圖5 MaxFlow切碎滾筒

2.4 國內(nèi)切碎裝置研發(fā)現(xiàn)狀

隨著近幾年我國青貯行業(yè)的快速發(fā)展，我國玉米青貯收獲機(jī)快速發(fā)展，切碎裝置的性能也逐漸與國外減少差距，甚至可媲美國外先進(jìn)產(chǎn)品。針對(duì)于切碎裝置關(guān)鍵零部件的研究較多，同時(shí)，在刀片自磨刃技術(shù)方面的研究也取得了較多的成果[35]。

1997年，樸香蘭等通過建立目標(biāo)函數(shù)、確定設(shè)計(jì)變量以及建立約束條件的方法對(duì)直刃斜裝滾刀式切碎器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而降低功了功率損耗，提高了切碎性能。2005年，李百儆[36]在理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制造了單葉雙曲面平板直刃滾筒式切碎器，并建立了其切割阻力矩?cái)?shù)學(xué)模型，為分析各項(xiàng)參數(shù)對(duì)切碎性能的影響提供了理論依據(jù)。2006年，車剛[37]等設(shè)計(jì)了一種新型平板刀式滾筒切碎器，并且分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)切碎性能的影響，完成了較優(yōu)的參數(shù)標(biāo)定，確定了動(dòng)刀刃口曲線方程。2008年，劉洋對(duì)滾筒式切碎裝置的動(dòng)刀切割回轉(zhuǎn)角、推擠角和摩擦角等參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，并且通過有限元軟件ANSYS對(duì)滾筒主軸、動(dòng)刀片等主要工作部件進(jìn)行動(dòng)、靜力學(xué)分析，得出了滾筒式切碎裝置最大回轉(zhuǎn)半徑、滾筒長度以及最佳動(dòng)、定刀之間配置高度。2010年，吳巧梅[38]采用有限元分析軟件Pro/MECHANICA對(duì)切碎裝置的動(dòng)刀片和主軸進(jìn)行理論分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立有限元模型，使動(dòng)刀片的質(zhì)量降低至最低并優(yōu)化了切碎性能。2012年，周春燕[39]對(duì)螺旋切碎滾筒關(guān)鍵零件進(jìn)行有限元分析并且進(jìn)行優(yōu)化，確定了刀片刃線曲線方程、切割回轉(zhuǎn)角、刃磨角等參數(shù)。運(yùn)用軟件Pro/MECHANICA，通過螺旋刀片的重要參數(shù)對(duì)其進(jìn)行靈敏度分析，在刀片滿足強(qiáng)度和剛度等性能的條件下進(jìn)行優(yōu)化，使刀片受力均勻，減少了磨損和失效。2020年，田楊秋等針對(duì)目前玉米收獲機(jī)存在秸稈切碎含雜率較高等問題，設(shè)計(jì)出一款可以安裝在割臺(tái)下方的甩刀式切碎裝置，并對(duì)其“L”型切碎甩刀進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，滿足設(shè)計(jì)要求，將含雜率控制在0.5%左右。內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)郁志宏[40]、別鎮(zhèn)江[41]、王光明[42]、閆秀芳[43]、方梅[44]、張?jiān)５葘W(xué)者對(duì)盤刀式切碎器的發(fā)展與改進(jìn)有突出的貢獻(xiàn)，完成主要參數(shù)的確定，通過正交試驗(yàn)確定最佳動(dòng)定刀間隙以及切碎器主軸最佳轉(zhuǎn)速等工作。2020年，趙波[45]等針對(duì)國產(chǎn)青飼料收獲機(jī)切碎裝置刀具維護(hù)不足等問題，設(shè)計(jì)出一款基于4QZ-3000X青貯機(jī)的自動(dòng)磨刀裝置，且磨刀過程中溫度低于刀片退火溫度，不會(huì)對(duì)刀片造成損傷，極大提高了切碎效率。自磨刃現(xiàn)象是由于刀片在工作過程中兩側(cè)刃面受到不同程度的磨損而造成的[46]，在實(shí)際加工制造過程中，普遍采用多層金屬復(fù)合材料和表面工程技術(shù)手段達(dá)到刀片自磨刃效果[47]，采用堆焊技術(shù)制備自磨刃刀具成為目前應(yīng)用最為廣泛的自磨刃割刀制備技術(shù)[48]。2013年，郭林[49]等對(duì)材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼Q 235的鍘草機(jī)刀片進(jìn)行不同工藝參數(shù)的淬火回火處理，對(duì)刀片在自磨刃處理過程中的形變規(guī)律進(jìn)行分析。2016年，福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)者葉鵬云[50]對(duì)鍘草機(jī)退火加中溫回火65 Mn刀片進(jìn)行激光強(qiáng)化處理，得到隱針馬氏體的顯微組織，且使用壽命更長、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力更優(yōu)的自磨刃刀片。

國內(nèi)玉米青貯收獲機(jī)切碎裝置主要參數(shù)及特點(diǎn)見表7。

表7 國內(nèi)玉米青飼料收獲機(jī)切碎裝置主要參數(shù)及特點(diǎn)

相比于國外，我國現(xiàn)有相關(guān)切碎裝置仍存在以下幾點(diǎn)差距：國外機(jī)型可根據(jù)不同地形、不同作物、不同需求對(duì)切碎長度進(jìn)行無級(jí)變速控制，精度高達(dá)1 mm，并在顯示屏上顯示[51]；國外機(jī)型基本采用人字形雙刃滾筒式切碎裝置，并配備自動(dòng)磨刃系統(tǒng)和自動(dòng)定刀系統(tǒng)，且都可以在駕駛室控制；國外機(jī)型可根據(jù)收獲時(shí)檢測(cè)飼料營養(yǎng)成分和含水率等指標(biāo)自動(dòng)調(diào)節(jié)切碎長度[52]，智能化水平高；國內(nèi)機(jī)型鮮有金屬和石頭等異物探測(cè)裝置，對(duì)切刀的預(yù)保護(hù)性能不夠。

3 總結(jié)與展望

我國青貯收獲機(jī)械相比國外雖起步較晚，但是近些年隨著“糧改飼”進(jìn)程的推進(jìn)和青貯需求的不斷增長，我國的青貯收獲機(jī)械在理論和試驗(yàn)等領(lǐng)域的研究都取得了較多的成果，在我國各大高校、科研單位以及相關(guān)企業(yè)的不斷努力下，與國外先進(jìn)產(chǎn)品之間的差距逐漸縮小。但是，在新興核心技術(shù)方面，仍然面臨被“卡脖子”的局面，自主研發(fā)成為必由之路。本研究旨在分析國內(nèi)外玉米青貯收獲機(jī)喂入裝置和切碎裝置的發(fā)展現(xiàn)狀，以基本結(jié)構(gòu)和原理為切入點(diǎn)，總結(jié)了關(guān)鍵零部件的研究概況，分析了現(xiàn)階段國內(nèi)市場(chǎng)上青貯飼料收獲機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和存在的不足，以及未來的發(fā)展方向。首先就是要提高喂入、切碎、籽粒破碎、拋送等核心部件的可靠性，加強(qiáng)對(duì)機(jī)具故障預(yù)警等方面的研究，尤其對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體型龐大的機(jī)械，操作者很難提前發(fā)現(xiàn)機(jī)械的細(xì)節(jié)故障和零件的損毀[53]，因此，加強(qiáng)對(duì)機(jī)具故障預(yù)警方面的研究顯得格外重要[54]；其次就是開發(fā)出比較穩(wěn)定的飼料成分檢測(cè)裝置和自動(dòng)控制裝置，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來智能地控制喂入和切碎速度，減少非必要的人工參與，提高整機(jī)的可操作性，舒適性，提高自動(dòng)化程度[55]；最后我國青貯收獲機(jī)必然朝著低耗、智能、簡潔易操作的方向發(fā)展。