深入探讨农业收获机在机械制造的运用及发展

刘廷 包头职业技术学院

深入探讨农业收获机在机械制造的运用及发展

刘廷 包头职业技术学院

马铃薯是我国重要的经济作物，发展十分迅速，种植面积和总产量近年来也有很大提升和改变，但是我国马铃薯单产水平还很低，只有13.25t/hmz，而世界平均的单产水平是(16.91t/hmz)，与其他国家相比差距不可谓不小，特别是与欧洲等发达国家相比差距明显。马铃薯种植地域和品种的好坏是主要原因，当然机械化生产技术水平的落后也占很大部分原因。种植及收获马铃薯自动化水平的程度是影响马铃薯单产水平的重要因素之一，尤其农业收获机械化技术水平程度更是直接影响了马铃薯单产水平和品质的主要的因素。

机械化 马铃薯收获机 链式 振动式

世界第二次工业革命的发展，一些发达国家开始出现能使薯块泥土相分离的升运链式马铃薯收获机，此外，还有抛掷轮式马铃薯挖收机。目前，国外发达国家马铃薯收获机械多数采用升运链条式联合作业，已达到非常高的技术水平。而且由于国外很多马铃薯种植采用机械化垄作方式。而在我国还是主要采用人工种植方式，以内蒙百事可乐在中国的做法为例，其几乎全部全程实现机械化作业，种植方式与我国大部分地区的种植方式一样，主要采用垄作的种植方式，900mm行距，牵引式俩行联合的收获方式，多级输送链输送，多级筛捡，马铃薯与土壤的分离效果更好，配套动力在很足，挖掘，土薯分离一次性完成，并自动分拣薯块大小、装车等功能，该机为液压操纵的方式，各机构可实现自动折叠运输，伤薯率极低。但是却不能适应我国绝大多数的种植方式，不能直接引进。所以综合来看，马铃薯收获机械的设计与开发蕴涵着巨大的商机。

1 马铃薯收获机的分类

按功率划分，马铃薯收获机一般有三种类型：第一种是利用小型拖拉机做动力进行小型家庭种植式的马铃薯收获，主要是利用手扶式小型拖拉机做动力，效率低，功能单一，但适应性强，成本低，是山区等地理环境复杂的主要收获机械；第二种是采用通用中型拖拉机做动力，主要面向种植面积500-1500亩以下大农户种植的马铃薯生产，效率较高，大大节省了工作时间。可实现单垄多行的马铃薯收获任务；第三种是利用专业大型机械设备进行大规模机械化生产，可完成收获面积2000亩以上的大规模种植用户的马铃薯收获，以大型专业化拖拉机为动力，甚至采用履带式拖拉机，功率通常达到60马力以上，可完成多行多垄的收获任务。机械化，智能化程度很高。按结构划分一般分为两种：一是升运链杆条式马铃薯收获机，这也是目前应用最普遍的结构形式，美国，欧盟、俄罗斯等国大型收获机也多采用这种机械结构，自走式、悬挂式收获机也普遍采用该型式，特点是容易实现单垄双行联合收获；二是栅条摆动分离筛式收获机．意大利、日本等马铃薯收获机的早期就采用结构型式，缺点是不易实现双行收获和联合作业。目前，国产机还不能实现联合作业。以上两种类型机也有不足之处，就是只能实现挖掘、土薯分离和集条功能，还不能完成排石、去秧、集箱或直接装车等功能。

2 常见马铃薯收获机的传动部件布局

图2—1 传动布局

马铃薯收获机的一般传动布局，如图2-1所示：1．万向联轴器 2．链轮 3．减速器 4．减速器动力输出轴 5．链轮主动轴6．抖动轮轴图

3 常见农业收获机的工作原理

从近代以来的马铃薯机械化发展情况的过程来看，马铃薯收获机械发展非常迟缓，只是近几十年有了很大改观。现代的马铃薯收获机主要有链式和振动式两种，针对不同的种植地理坏境有不同的优缺点。

整体工作原理：拖拉机通过与马铃薯收获机的悬挂连接带动马铃薯收获机行走，拖拉机的动力输出轴与收获机减速器的输入轴通过万向联轴器相连接，机器工作时，拖拉机动力输出轴工作使马铃薯收获机减速器输入轴转动，并通过输出轴将动力传递给带轮，进而将动力传递给链轮轴，从而带动分离器杆条运动，分离器运动又会带动被动式抖动轮运动，从而实现土薯分离。接着马铃薯会沿着分离器向上运动，直到落入收集器中，实现马铃薯的定向收集，当收集器马铃薯满时，抽出收集器下方挡杆，马铃薯成堆落入后方，避免了人工捡拾。而其传动部分工作原理：拖拉机输出轴通过万向联轴器带动减速器转动，减速器通过联轴器带动带轮运动，进而带动链轮主动轴运动，链条与分离器连接，带动分离器运动，从而带动抖动轮运动，实现分离器的抖动，进而实现马铃薯与土等杂物分离。

近年来，农业马铃薯收获机的发展机型越来越专业化，系列化，标准化，机具的工作可靠性有了很大提高，大型马铃薯收获机逐渐成为马铃薯收获市场上的主体。大功率，自动化，多功能已然成为机械收获的趋势。未来的大型联合马铃薯收获机必然具有排石，去秧，集箱等细化功能。这就需要我们提升马铃薯联合作业的同时加强对基础性能的开拓与研究。

[1]《农业机械学》张伟，徐树来，秦春兰[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,2000

[2]《机械原理》孙恒，陈作模，葛文杰[M].高等教育出版社,北京2013.5

[3]《机械制造工艺学》王启平.[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1995:102～159

[4]《马铃薯挖掘机、挖掘铲的设计》吕金庆.[M].农业机械出版社:15～76

刘廷，1971.8.16，男，汉，山西省翼城县，车工高级技师，包头职业技术学院，研究方向：机械制造。