四、在谷物聯(lián)合收割機(jī)上配置專用的玉米割臺(tái)
像美國(guó)、加拿大等國(guó)家,其種植方式為一年一季,收獲時(shí)玉米籽粒的含水率低于24%,可以直接收獲玉米籽粒。美國(guó)迪爾公司、凱斯公司、德國(guó)Mengle公司和道依茨公司等生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī),絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)上換裝玉米割臺(tái),并通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的聯(lián)合收獲。例如,JohnDeere公司的C110型谷物聯(lián)合收獲機(jī),采用切流式脫離滾筒加軸流板齒分離滾筒結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了機(jī)器的脫離、分離性能,降低了谷物破碎率,喂入量高達(dá)7kg/s;通過選配不同割臺(tái),可以收獲水稻、麥、大豆和玉米等多種作物,實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,國(guó)外玉米收獲機(jī)發(fā)展主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1)向高效、大型、大功率、寬割幅、大喂入量和高速發(fā)展
在美國(guó)和加拿大的一些大型農(nóng)場(chǎng),大型的玉米收獲機(jī)正在逐漸推廣。該類機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率可達(dá)250kW,喂入量達(dá)到10kg/s;割臺(tái)最大割幅已經(jīng)超過9m并可以折疊,收獲機(jī)作業(yè)速度超過8km/h。
2)向擴(kuò)大機(jī)器的通用性和提高適應(yīng)性發(fā)展
聯(lián)合收獲機(jī)除了可以配置不同的割臺(tái)實(shí)現(xiàn)收獲大豆、玉米、小麥和水稻外,同一臺(tái)機(jī)器還可以配置不同割幅的割臺(tái)以適應(yīng)不同地塊種植密的需要;通過改變分禾器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)植株連續(xù)導(dǎo)入技術(shù),強(qiáng)制抓取、橫向輸送、有序喂入,從而解決了不同行距玉米的收獲問題,擴(kuò)大機(jī)器通用性。設(shè)計(jì)玉米收獲機(jī)脫粒機(jī)構(gòu)為仿生機(jī)構(gòu),使其能夠自動(dòng)適應(yīng)傾斜地面,提高機(jī)器對(duì)不同地形的適應(yīng)能力;選配大尺寸輪胎或履帶,提高收獲機(jī)對(duì)不同土壤狀況的適應(yīng)能力。
3)高清潔度主要工作部件的研究更為深入
籽粒清潔度是衡量收獲機(jī)工作性能的重要指標(biāo)之一,提高脫粒清選裝置的生產(chǎn)率和籽粒清潔度,降低谷物損失率和破碎率是現(xiàn)代玉米聯(lián)合收獲機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn):摘穗輥輥型是影響摘穗性能的主要因素,通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)新型摘穗輥,提高摘穗輥對(duì)玉米不同直徑、不同結(jié)穗部位和不同穗型的適應(yīng)性,減少果穗損傷、降低籽粒破碎率及提高籽粒清潔度。脫粒機(jī)構(gòu)采用雙滾筒軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu),大大提高了脫粒效率的同時(shí)提高籽粒清潔度。
4)廣泛應(yīng)用新材料和先進(jìn)制造技術(shù)
伴隨著新制造技術(shù)和新材料的應(yīng)用,收獲機(jī)的性能更好、更快、可靠性更高。通過利用ADAMS、Pro/E、UG等虛擬仿真軟件對(duì)零部件的力學(xué)性能及整機(jī)的作業(yè)效果進(jìn)行仿真分析,可以降低開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期。玉米收獲機(jī)的機(jī)架使用質(zhì)量輕、強(qiáng)度大鋁合金材料,降低機(jī)身質(zhì)量的同時(shí)減少動(dòng)力消耗;在脫粒機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)等容易磨損的零件表面進(jìn)行硬化處理,延長(zhǎng)零部件的使用壽命;重要零部件要進(jìn)行磨合試驗(yàn)和試運(yùn)轉(zhuǎn),從而降低機(jī)組故障率,提高機(jī)組可靠性。
5)廣泛應(yīng)用機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù)
機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,使玉米收獲機(jī)朝著高效、舒適及安全的方向發(fā)展。駕駛室內(nèi)有空調(diào),座椅具有按摩功能,以改善駕駛員的工作條件;關(guān)鍵工作零部件設(shè)置傳感器以檢測(cè)其工作狀態(tài);收獲機(jī)割臺(tái)配備自動(dòng)控制裝置,可自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)行,減少植株的推倒率,降低果穗的漏摘損失;在谷物脫粒分離裝置前設(shè)置流量傳感器,根據(jù)不同地塊的谷物生長(zhǎng)狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)車速,防止喂入量過大而造成輸送系統(tǒng)堵塞。
6)向智能化收獲機(jī)發(fā)展
隨著科技進(jìn)步,電子技術(shù)、航天測(cè)量技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)也逐漸應(yīng)用于玉米收獲機(jī)。發(fā)達(dá)國(guó)家的玉米收獲機(jī)可以自動(dòng)駕駛,智能化的玉米收獲機(jī)可以在收獲過程中直接測(cè)出該地塊的實(shí)時(shí)產(chǎn)量,部分比較先進(jìn)的機(jī)型還可以根據(jù)玉米產(chǎn)量和土壤狀況,繪制地塊的土壤肥力圖,以便于后期施肥管理。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)在智能化聯(lián)合收割機(jī)上的應(yīng)用,使國(guó)外玉米收獲機(jī)械化技術(shù)水平有了飛速發(fā)展。王堃等利用遙感技術(shù)觀測(cè)玉米形態(tài)的變化,從而準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)玉米的收獲時(shí)間,為地域之間合理配置玉米收獲機(jī)提供技術(shù)支持。