玉米收獲機剝皮質(zhì)量影響因素與處理方法

高迎芬

(黑河市愛輝區(qū)農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)推廣站，黑龍江 黑河 164300)

0 引言

玉米是我國重要的糧食產(chǎn)物，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全程機械化理念的推廣，玉米生產(chǎn)也向全程機械化方向進步，截至2021年，我國玉米生產(chǎn)的綜合機械化率達到90%，玉米生產(chǎn)過程的耕種收機械化程度進一步提升。機械化收獲是玉米生產(chǎn)的關(guān)鍵工作，近年來我國玉米收獲機的保有量持續(xù)提升，據(jù)統(tǒng)計，2021年我國玉米收獲機總量接近58.9萬臺，玉米機械化收獲已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)的必然選擇。

玉米收獲機作為玉米收獲作業(yè)的主力機型，近年來其技術(shù)得到了快速進步，農(nóng)機市場上銷售的玉米收獲機產(chǎn)品在功能與技術(shù)先進性上得到了明顯提升。玉米果穗的剝皮是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一項常規(guī)工作，人工剝皮具有工作量大、勞動強度大等弊端，隨著玉米聯(lián)合收獲機的普及，實現(xiàn)了在玉米收獲過程中同步完成果穗剝皮的功能，有效提高了玉米收獲效率，減少了收獲后的工作量。在玉米收獲機剝皮裝置應(yīng)用的過程中，常因多種因素影響出現(xiàn)剝皮不凈、果穗損傷等問題，影響玉米收獲質(zhì)量。研究玉米收獲機剝皮裝置的工作特性，分析影響剝皮質(zhì)量的關(guān)鍵因素，對于提升玉米收獲質(zhì)量具有重要意義。

1 剝皮裝置的技術(shù)特征

現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的中大型玉米收獲機，大部分配套有玉米剝皮裝置，且玉米的機械化剝皮技術(shù)也日趨成熟。在大部分玉米收獲機中，剝皮裝置安裝于整機中部偏后位置(圖1)，在玉米收獲機工作時，玉米植株由分禾器進入割臺后被割刀割斷，通過摘穗裝置將玉米果穗摘下，并通過輸送裝置送至剝皮裝置，由剝皮裝置對果穗苞葉進行去除，并將去除苞葉的果穗送入二次輸送裝置，最終運送至儲糧箱。

圖1 剝皮裝置的安裝位置

剝皮裝置的主要結(jié)構(gòu)包括進料口、壓送裝置、剝皮輥、出料口和支架等組成，部分先進的剝皮裝置還配套有清雜風(fēng)機、籽?；厥战Y(jié)構(gòu)等?，F(xiàn)階段的玉米剝皮裝置主要利用輥式剝皮原理，即通過成組剝皮輥相對向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)將玉米果皮刮松、拉扯后掉落。剝皮輥是剝皮裝置的核心部件，剝皮輥多采用4個一組的形式進行V形排列，能夠利用剝皮輥表面紋理對玉米果穗進行剝皮，為增加剝皮輥的苞葉去除能力，上層兩個摘穗輥多選擇為帶有特殊紋理的橡膠輥，下層剝皮輥選擇外部有螺紋形狀的鋼制輥或鑄鐵輥，下層摘穗輥既具有摘穗能力又具有將玉米果穗向下運輸?shù)哪芰?；剝皮輥的上方設(shè)計有壓送裝置，能夠保證玉米果穗穩(wěn)定向下運動，避免出現(xiàn)跳動、聚堆問題，同時壓送裝置能夠在一定程度增加玉米果穗與剝皮輥之間的壓力，提高剝皮輥與果穗苞葉之間的摩擦力，使果穗在摘穗輥的旋轉(zhuǎn)作用下將苞葉層層撕開、去除，提高剝凈率[1]。

2 剝皮質(zhì)量評定的關(guān)鍵參數(shù)

2.1 剝凈率

剝凈率是指玉米苞葉的去除程度，這也是剝皮裝置的主要工作指標(biāo)，主要評定為剝凈玉米占收獲玉米總量的比例，從玉米收獲機實際應(yīng)用來看，平均剝凈率在85%～90%，剝凈率大于90%則為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

2.2 籽粒損失率

籽粒損失率是指在玉米剝皮過程造成的糧食損失比例，在剝皮裝置工作過程中，會不可避免地產(chǎn)生振動、沖擊，導(dǎo)致玉米籽粒掉落，致使糧食收獲總量下降，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際應(yīng)用中，應(yīng)控制剝皮過程糧食損失率小于4%，糧食損失率小于2%則為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品[2]。

2.3 籽粒破損率

剝皮過程的籽粒破損多是由于剝皮輥表面摩擦導(dǎo)致的磨損，也包括在剝皮過程的掉落、磕碰等產(chǎn)生的破損，通常情況下要求剝皮過程的籽粒破損率小于1%。

3 剝皮質(zhì)量的影響因素

3.1 剝皮裝置的狀態(tài)調(diào)整

剝皮裝置的機械性能與使用前的合理調(diào)整密不可分。部分玉米收獲機駕駛員在玉米收獲前不進行試收獲，或不進行剝皮裝置的適用性調(diào)整，常導(dǎo)致剝皮裝置的工作質(zhì)量降低，甚至造成糧食浪費、機械損壞等嚴(yán)重問題。若剝皮裝置調(diào)整不合理可能出現(xiàn)以下故障，一是剝皮能力過強，導(dǎo)致苞葉去除后玉米果穗出現(xiàn)表面磨損或籽粒掉落；二是剝皮能力不足，導(dǎo)致部分苞葉不能被去除，使剝凈率上升；三是剝皮輥的輸送能力不足，導(dǎo)致局部區(qū)域出現(xiàn)玉米果穗聚堆，不能排出。

3.2 玉米收獲機駕駛技術(shù)

駕駛技術(shù)對于剝皮裝置的工作質(zhì)量影響很大，不規(guī)范的駕駛習(xí)慣，可能導(dǎo)致剝皮裝置出現(xiàn)一系列故障問題。第一，玉米收獲機行駛速度過快，會導(dǎo)致單位時間內(nèi)進入剝皮裝置的玉米數(shù)量增多，超過剝皮機的工作能力后會出現(xiàn)剝凈率降低或玉米果穗在剝皮機內(nèi)部聚堆不能排出，甚至造成壓送裝置損壞或剝皮輥變型；第二，收獲機行駛速度不均勻可能造成剝皮裝置整體的轉(zhuǎn)速忽高忽低，玉米剝皮過程受到的沖擊載荷明顯增多，籽粒破損率和籽粒損失率相應(yīng)增加；第三，駕駛過程不考慮地形坡度，當(dāng)耕地存在一定坡度可能導(dǎo)致剝皮裝置排出玉米的時間延長或縮短，造成玉米果穗不能及時排出或剝凈率降低[3]。

3.3 剝皮裝置機械設(shè)計的合理性

剝皮裝置機械設(shè)計的合理性對于剝皮質(zhì)量存在明顯影響，不合理的機械結(jié)構(gòu)或運轉(zhuǎn)速度會嚴(yán)重影響剝凈率、籽粒損失率等參數(shù)，但隨著玉米收獲機技術(shù)的逐步成熟，配套的剝皮裝置在設(shè)計方面的問題逐漸減少，加之玉米收獲機需在農(nóng)機試驗鑒定后方可銷售，因此，因機械設(shè)計或產(chǎn)品質(zhì)量導(dǎo)致的玉米剝皮質(zhì)量問題正逐步減少。

4 典型故障的處理方法

4.1 果穗剝凈率偏低

果穗剝凈率偏低是多種因素導(dǎo)致的，應(yīng)通過檢查明確造成剝凈率偏低的原因，再有針對性地進行機械狀態(tài)調(diào)整。

首先，檢查玉米的品種特性和含水率情況。通常情況下，根據(jù)玉米品種的不同，玉米苞葉的緊實程度和剝皮難度也不相同，若玉米的含水率偏高，可能造成苞葉包裹緊密，不易去除，可適當(dāng)延后收獲時間，使玉米果穗自然干燥后，再進行收獲；若玉米品種特征為苞葉包裹緊密，應(yīng)通過調(diào)整剝皮裝置的剝皮能力提高剝凈率。

其次，檢查剝皮裝置的機械狀態(tài)。當(dāng)果穗剝凈率偏低，應(yīng)檢查剝皮裝置的各功能部件是否完好，重點檢查剝皮輥的磨損情況、壓送裝置有無損壞或變形，并對磨損嚴(yán)重的剝皮輥和損壞的壓送輪等進行及時更換。此外，還應(yīng)針對玉米果穗的苞葉狀態(tài)對剝皮機的剝凈能力進行調(diào)整，增加剝凈率的調(diào)整方式包括以下幾類。1)合理調(diào)整剝皮輥間隙，兩個剝皮輥之間的間隙大小對于苞葉的夾持、撕扯能力有很大影響，間隙過大，剝皮輥無法產(chǎn)生足夠牽引力；間隙過小苞葉無法通過間隙被強制排出，因此，當(dāng)剝凈率偏低，應(yīng)查看剝皮輥表層是否存留苞葉，若苞葉出現(xiàn)大量存留，應(yīng)將間隙適當(dāng)調(diào)大，若無苞葉存留且剝皮質(zhì)量不佳，應(yīng)將間隙適當(dāng)調(diào)小。2)調(diào)整壓送裝置壓力，將壓送裝置的壓力適當(dāng)調(diào)整增大，可提高玉米苞葉與剝皮輥的接觸壓力，進而提高摩擦力，增大去除苞葉的能力，但壓送裝置的壓力不可調(diào)整過大，壓力過大可能造成玉米果穗排出速度變慢，影響剝皮效率。3)合理調(diào)整剝皮釘?shù)臄?shù)量，剝皮釘能有效提高苞葉去除率，因此，在剝凈率偏低的情況下，可以適當(dāng)增加剝皮釘?shù)陌惭b數(shù)量。但應(yīng)注意，剝皮釘過多可能造成玉米破損率的提高[4]。

此外，剝凈率偏低還可能是由于玉米喂入量過大導(dǎo)致的，對于密植高產(chǎn)的玉米，應(yīng)適當(dāng)降低收獲速度，同時，駕駛員駕駛玉米收獲機時注意要勻速直線行駛，不可超速收獲。

4.2 籽粒損失率高

當(dāng)發(fā)現(xiàn)剝皮后的玉米出現(xiàn)籽粒掉落過多問題，應(yīng)重點從以下幾方面進行檢查調(diào)整，第一，籽粒損失率與玉米收獲時機關(guān)系較大，若玉米收獲時機滯后，玉米果穗的水分散失相對嚴(yán)重，籽粒松散易掉落，同時苞葉相對松散易于去除，此時應(yīng)采用低速收獲方式進行玉米收獲，避免高速運轉(zhuǎn)的剝皮裝置引起籽粒的大量脫落[5]；第二對剝皮裝置進行適當(dāng)調(diào)整，降低剝皮能力，剝皮能力越強會導(dǎo)致籽粒的掉落率越高，因此，適當(dāng)降低剝皮輥轉(zhuǎn)速、壓送裝置壓力能有效減少籽粒掉落概率。要從根本上降低籽粒損失率，要求農(nóng)民選擇適當(dāng)?shù)臅r機進行玉米收獲。

4.3 籽粒破損率高

籽粒破損率高主要是以下幾方面原因?qū)е碌摹?)果穗喂入量過大或果穗排出能力不足，導(dǎo)致果穗在剝皮輥上停留時間過長，剝皮輥轉(zhuǎn)動會造成玉米籽粒的表面摩擦損傷。當(dāng)玉米果穗的喂入量偏大，易造成果穗在剝皮輥上部的聚集，影響排出效率，此時應(yīng)人工將聚堆的果穗分散，并適當(dāng)降低收獲機的行駛速度，確保果穗喂入量合理[6]；同時若耕地存在坡度導(dǎo)致玉米果穗不易從剝皮裝置排出，也可能導(dǎo)致破損率升高，可根據(jù)耕地坡度特征調(diào)整收獲作業(yè)的行駛方向或采取單向收獲以降低破損率。2)剝皮輥上的剝皮釘數(shù)量過多。剝皮釘能有效提高剝凈率，但剝皮釘數(shù)量過多也會導(dǎo)致玉米的籽粒刮傷率增加，當(dāng)籽粒破損率過高時，可適當(dāng)減少剝皮釘?shù)臄?shù)量，或換裝高度更低的剝皮釘[7]。3)壓送裝置壓力過大。壓送裝置壓力過大導(dǎo)致苞葉去除后玉米籽粒仍與剝皮輥產(chǎn)生較大摩擦力，不利于籽粒表面質(zhì)量保持，應(yīng)將壓送壓力適當(dāng)調(diào)小。4)玉米果穗濕度大。若玉米收獲時機偏早，玉米果穗含水率較高，籽粒相對軟嫩，在收獲機剝皮的過程中籽粒表皮更容易破損，此時應(yīng)適當(dāng)延后收獲時期。

5 結(jié)語

綜上所述，剝皮裝置作為玉米收獲機的重要功能結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)收獲過程果穗苞葉同步去除的技術(shù)要求，有效降低了人工勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)效率。剝皮裝置的性能與工作質(zhì)量受到機械狀態(tài)調(diào)整、人工駕駛習(xí)慣等多種因素影響，要保證良好的剝皮質(zhì)量，需要玉米收獲機的駕駛員掌握系統(tǒng)的駕駛與調(diào)試、保養(yǎng)等技術(shù)，能夠妥善處理影響剝皮裝置性能的不利因素，確保玉米收獲機剝皮裝置在剝凈率、籽粒損失率、籽粒破損率等方面達到最佳指標(biāo)。