玉米籽粒收获机的探讨

王小娟

摘要：从三个方面对玉米籽粒收获机进行论述，提出了在设计玉米籽粒收获机时应注意的事项和解决的方法，以供科研部门和设计人员进行参考。关键词：玉米籽粒收获机；玉米脱粒机；含水率；喂入量中图分类号：S22551文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.05.0621适应玉米籽粒收获的时间现在的玉米联合收获机，已被广大农民所认可，但玉米联合收获机收获的是玉米果穗，而不是玉米，所以只有玉米籽粒收获机才是真正意义上的玉米联合收获机，但如果现在将玉米籽粒收获机投放市场，在近一段时间内，农民朋友很难接受，其原因是：我国北方地区的玉米收获大都在每年的9月20日就开始了，9月20日的玉米籽粒平均含水率在30%～33%之间，很明显不是玉米脱粒的最佳时间。如果这期间使用籽粒收获机，会造成玉米籽粒破损率的增加，达不到农艺要求，同时脱下来的玉米籽粒由于含水率过高，也会给后期晾晒，储存造成很大的麻烦，更严重的会使玉米籽粒变质、腐烂、给农民朋友造成严重损失。

鉴于以上的原因，我们如果把玉米收获的时间推迟15～20天就可避免以上问题的发生。因为玉米的最佳生长期应该是175天左右，也就是说玉米的最佳收获期应该在每年10月5日～10月10日之间，这个时期的玉米籽粒才真正成熟，其含水率平均在25%以下，基本上达到了脱粒的技术要求。据实验调查，这个时期收获的玉米要比9月20日收获玉米每亩增产8%左右，同时也达到了收购和储藏的标准。如果能在地头将玉米籽粒收获机收回的玉米直接卖掉，这样能减少农民很多的负担，也为玉米籽粒收获机的推广应用起到积极的作用。

宣传和引导农民推迟玉米收获的时间。使他们清楚了解到使用玉米籽粒收获机的好处，做好样板试验基地，使农民亲眼看到和体会到推迟收获时间使用玉米籽粒机收获给自己带来的诸多便利，如果政府能出面给予支持，会起到很好的效果。2方案的确定玉米籽粒收获机设计方案以两个方面选择，一是适应大块地作业的地区，如东北、内蒙、新疆等，这些地区应选用6行以上的机型；二是适应中、小地块作业的地区，应选用2～3行的机型，下面我们以自走式三行玉米籽粒收获机为例作进一步的研究。

机型确定以后，玉米籽粒收获机的主要技术指标是生产效率。生产效率越高，它的生命力就越强，就越会被市场接受。但是受到地块和机型的限制，我们设计三行玉米籽粒收获机的生产率为0.5 hm2/h，则一个收获季节，应该能收90～100 hm2，若每公顷的收获费用按2200元计算，那么一季可收入19～22万元，根据初步测算，每台玉米籽粒收获机的销售价为18万元左右，这样购机户一季就可回收投资。

作业流程的确定。三行自走式玉米籽粒收获机的作业流程是先由玉米割台将玉米果穗摘下，摘完果穗的玉米茎秆经安装在机器下方的秸秆粉碎机粉碎后抛向地里，而摘下的玉米果穗经输送部件被送进玉米脱粒机内进行脱粒，脱粒后的玉米籽粒经螺旋提升器将玉米籽粒送进粮仓内，粮仓装满时，再由卸粮机构将粮仓内的玉米籽粒卸进机动车上运走，或直接装袋。而脱粒后的玉米芯经输送机构送进集芯箱；脱粒后杂质由风机经排杂筒送出机外，从而完成整个收获过程。3主要技术参数的确定我们现在讨论的自走式三行玉米籽粒收获机，可以借用现有的三行玉米联合收获机的底盘、割台、秸秆粉碎、中间输送、粮仓等已有结构，实际上只需要把现有三行玉米联合收获机的剥皮机去掉换成玉米脱粒机，但是考虑到玉米籽粒收获机的生产率，脱粒机的外形尺寸要比原剥皮机的外形尺寸大，所以机架应适当加长。3.1玉米割台

我们所采用的技术路线是先摘穗后脱粒，这样可以减少玉米脱粒机的喂入量，保证主机的生产率，所以割台是玉米籽粒收获机主要工作部件，由于我们采用的是现有玉米联合收获机的割台，对于割台的技术参数我们就不一一进行验证，只对有关部件和参数进行修改，我们前面谈到，玉米籽粒收获机的最佳收获期是在每年10月5日～10月10日，此时玉米籽粒的含水率已经达到25%以下，不但适应玉米脱粒机脱粒，同时也达到了玉米籽粒储存的标准。但也给原有割台带来了麻烦，因为在摘穗过程中，由于玉米苞叶已经干枯，部分苞叶也已剥落，不能有效地保护玉米果穗，又因玉米籽粒已完全成熟，它在玉米芯上开始疏松，当摘穗时，完全成熟的玉米籽粒和摘穗机构碰撞会造成籽粒脱落，加大割台的籽粒损失率。我们采用拉茎辊摘穗板式摘穗机构，并将摘穗板表面进行包胶处理，使玉米果穗在被摘下时得到缓冲，减少籽粒损失，同时在不影响生产率的前提下， 适当降低拉茎辊的转速， 减少玉米果穗对摘穗板的冲击力。3.2玉米脱粒机

除玉米割台外，玉米脱粒机是玉米籽粒收获机的关健部件。根据玉米籽粒收获机的生产效率来确定玉米脱粒机的生产率。我们在前面的设计方案中已设定玉米籽粒收获机的纯生产率为0.5 hm2/h，再加上机组的地头转弯和卸粮时间，则机组实际生产率若按083 hm2/h计算，每公顷产量按12 000 kg计算，则玉米脱粒机的喂入量约等于97 kg/s，由此可得玉米脱粒机的生产率是10 t/h， 为了保证脱粒机正常工作，我们选用脱粒机的生产率大于等于12 t/h。

为了减轻清选部件的负荷，保证籽粒的清洁度，我们选用挤搓式玉米脱粒机。这种脱粒机的脱粒机构采用了仿生技术，即模仿人们用手搓玉米的动作，将玉米籽粒从玉米芯上脱下来，完整的玉米芯从排芯口排出，只有玉米籽粒和碎小杂物落入清选筛进行清选，它的清洁度达到了100%，据有关资料介绍，挤搓式玉米脱粒机的破碎率只有0.8%，而它的脱净率达到了100%，这是因为玉米果穗在进入脱粒区内时，滚筒上的板齿拨动玉米果穗沿栅格凹板作圆周运动，同时向排芯口推进，由于排芯口压板的作用，工作时物料始终充满滚筒内部，并与栅格板做相对运动，滚动又滑动，这样实现了果穗与凹板、果穗与板齿、果穗与果穗之间在压力和推力的作用下得到了充分的挤搓，从而达到了脱掉全部籽粒的目的。

若进入脱粒机物料的谷草比按1∶2.5计算，则玉米脱粒机的喂入量约等于9.72 kg/s，鉴于这么大的喂入量，为了使玉米脱粒机的外形尺寸不致于过大，我們建议采用双脱粒滚筒，以减少整机尺寸，使其适应中、小地块作业。挤搓式玉米脱粒机还有一个最大特点是不会出现堵塞现象，甚至喂入量达到额定值的150%时也不会出现堵塞，只是喂入量过大会影响脱净率，破碎率也会有所增加，同时会增加脱粒轴的负荷，但都在脱粒机的技术指标之内，不会影响玉米籽粒收获机的正常作业，所以挤搓式脱粒机是配套玉米籽粒收获机最佳机型。如果按我们上面谈到的方法来设计玉米籽粒收获机，一定能设计出一款实用性强，深受农民朋友喜欢的玉米籽粒收获机。4结论玉米籽粒收获机是今后玉米收获机的发展方向。它是真正意义上的玉米联合收获机。在原来的基础上，又给农民减轻了不少负担，并且提高了玉米的产量和质量；同时为玉米的收购和储藏也提供了优越的条件。参考文献：[1]何晓鹏，刘春和，师建芳，等.挤搓式玉米脱粒机的研制[J].农业工程学报，2003，19（2）：33.[2]中国农业机械化科学研究院，陈志.农业机械设计手册[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007.