玉米收获机剥皮质量影响因素与处理方法

高迎芬

(黑河市爱辉区农业机械化技术推广站，黑龙江 黑河 164300)

0 引言

玉米是我国重要的粮食产物，随着农业生产全程机械化理念的推广，玉米生产也向全程机械化方向进步，截至2021年，我国玉米生产的综合机械化率达到90%，玉米生产过程的耕种收机械化程度进一步提升。机械化收获是玉米生产的关键工作，近年来我国玉米收获机的保有量持续提升，据统计，2021年我国玉米收获机总量接近58.9万台，玉米机械化收获已成为现代化生产的必然选择。

玉米收获机作为玉米收获作业的主力机型，近年来其技术得到了快速进步，农机市场上销售的玉米收获机产品在功能与技术先进性上得到了明显提升。玉米果穗的剥皮是传统农业生产中的一项常规工作，人工剥皮具有工作量大、劳动强度大等弊端，随着玉米联合收获机的普及，实现了在玉米收获过程中同步完成果穗剥皮的功能，有效提高了玉米收获效率，减少了收获后的工作量。在玉米收获机剥皮装置应用的过程中，常因多种因素影响出现剥皮不净、果穗损伤等问题，影响玉米收获质量。研究玉米收获机剥皮装置的工作特性，分析影响剥皮质量的关键因素，对于提升玉米收获质量具有重要意义。

1 剥皮装置的技术特征

现阶段，农业生产中应用的中大型玉米收获机，大部分配套有玉米剥皮装置，且玉米的机械化剥皮技术也日趋成熟。在大部分玉米收获机中，剥皮装置安装于整机中部偏后位置(图1)，在玉米收获机工作时，玉米植株由分禾器进入割台后被割刀割断，通过摘穗装置将玉米果穗摘下，并通过输送装置送至剥皮装置，由剥皮装置对果穗苞叶进行去除，并将去除苞叶的果穗送入二次输送装置，最终运送至储粮箱。

图1 剥皮装置的安装位置

剥皮装置的主要结构包括进料口、压送装置、剥皮辊、出料口和支架等组成，部分先进的剥皮装置还配套有清杂风机、籽粒回收结构等。现阶段的玉米剥皮装置主要利用辊式剥皮原理，即通过成组剥皮辊相对向内侧旋转将玉米果皮刮松、拉扯后掉落。剥皮辊是剥皮装置的核心部件，剥皮辊多采用4个一组的形式进行V形排列，能够利用剥皮辊表面纹理对玉米果穗进行剥皮，为增加剥皮辊的苞叶去除能力，上层两个摘穗辊多选择为带有特殊纹理的橡胶辊，下层剥皮辊选择外部有螺纹形状的钢制辊或铸铁辊，下层摘穗辊既具有摘穗能力又具有将玉米果穗向下运输的能力；剥皮辊的上方设计有压送装置，能够保证玉米果穗稳定向下运动，避免出现跳动、聚堆问题，同时压送装置能够在一定程度增加玉米果穗与剥皮辊之间的压力，提高剥皮辊与果穗苞叶之间的摩擦力，使果穗在摘穗辊的旋转作用下将苞叶层层撕开、去除，提高剥净率[1]。

2 剥皮质量评定的关键参数

2.1 剥净率

剥净率是指玉米苞叶的去除程度，这也是剥皮装置的主要工作指标，主要评定为剥净玉米占收获玉米总量的比例，从玉米收获机实际应用来看，平均剥净率在85%～90%，剥净率大于90%则为优质产品。

2.2 籽粒损失率

籽粒损失率是指在玉米剥皮过程造成的粮食损失比例，在剥皮装置工作过程中，会不可避免地产生振动、冲击，导致玉米籽粒掉落，致使粮食收获总量下降，在农业生产实际应用中，应控制剥皮过程粮食损失率小于4%，粮食损失率小于2%则为优质产品[2]。

2.3 籽粒破损率

剥皮过程的籽粒破损多是由于剥皮辊表面摩擦导致的磨损，也包括在剥皮过程的掉落、磕碰等产生的破损，通常情况下要求剥皮过程的籽粒破损率小于1%。

3 剥皮质量的影响因素

3.1 剥皮装置的状态调整

剥皮装置的机械性能与使用前的合理调整密不可分。部分玉米收获机驾驶员在玉米收获前不进行试收获，或不进行剥皮装置的适用性调整，常导致剥皮装置的工作质量降低，甚至造成粮食浪费、机械损坏等严重问题。若剥皮装置调整不合理可能出现以下故障，一是剥皮能力过强，导致苞叶去除后玉米果穗出现表面磨损或籽粒掉落；二是剥皮能力不足，导致部分苞叶不能被去除，使剥净率上升；三是剥皮辊的输送能力不足，导致局部区域出现玉米果穗聚堆，不能排出。

3.2 玉米收获机驾驶技术

驾驶技术对于剥皮装置的工作质量影响很大，不规范的驾驶习惯，可能导致剥皮装置出现一系列故障问题。第一，玉米收获机行驶速度过快，会导致单位时间内进入剥皮装置的玉米数量增多，超过剥皮机的工作能力后会出现剥净率降低或玉米果穗在剥皮机内部聚堆不能排出，甚至造成压送装置损坏或剥皮辊变型；第二，收获机行驶速度不均匀可能造成剥皮装置整体的转速忽高忽低，玉米剥皮过程受到的冲击载荷明显增多，籽粒破损率和籽粒损失率相应增加；第三，驾驶过程不考虑地形坡度，当耕地存在一定坡度可能导致剥皮装置排出玉米的时间延长或缩短，造成玉米果穗不能及时排出或剥净率降低[3]。

3.3 剥皮装置机械设计的合理性

剥皮装置机械设计的合理性对于剥皮质量存在明显影响，不合理的机械结构或运转速度会严重影响剥净率、籽粒损失率等参数，但随着玉米收获机技术的逐步成熟，配套的剥皮装置在设计方面的问题逐渐减少，加之玉米收获机需在农机试验鉴定后方可销售，因此，因机械设计或产品质量导致的玉米剥皮质量问题正逐步减少。

4 典型故障的处理方法

4.1 果穗剥净率偏低

果穗剥净率偏低是多种因素导致的，应通过检查明确造成剥净率偏低的原因，再有针对性地进行机械状态调整。

首先，检查玉米的品种特性和含水率情况。通常情况下，根据玉米品种的不同，玉米苞叶的紧实程度和剥皮难度也不相同，若玉米的含水率偏高，可能造成苞叶包裹紧密，不易去除，可适当延后收获时间，使玉米果穗自然干燥后，再进行收获；若玉米品种特征为苞叶包裹紧密，应通过调整剥皮装置的剥皮能力提高剥净率。

其次，检查剥皮装置的机械状态。当果穗剥净率偏低，应检查剥皮装置的各功能部件是否完好，重点检查剥皮辊的磨损情况、压送装置有无损坏或变形，并对磨损严重的剥皮辊和损坏的压送轮等进行及时更换。此外，还应针对玉米果穗的苞叶状态对剥皮机的剥净能力进行调整，增加剥净率的调整方式包括以下几类。1)合理调整剥皮辊间隙，两个剥皮辊之间的间隙大小对于苞叶的夹持、撕扯能力有很大影响，间隙过大，剥皮辊无法产生足够牵引力；间隙过小苞叶无法通过间隙被强制排出，因此，当剥净率偏低，应查看剥皮辊表层是否存留苞叶，若苞叶出现大量存留，应将间隙适当调大，若无苞叶存留且剥皮质量不佳，应将间隙适当调小。2)调整压送装置压力，将压送装置的压力适当调整增大，可提高玉米苞叶与剥皮辊的接触压力，进而提高摩擦力，增大去除苞叶的能力，但压送装置的压力不可调整过大，压力过大可能造成玉米果穗排出速度变慢，影响剥皮效率。3)合理调整剥皮钉的数量，剥皮钉能有效提高苞叶去除率，因此，在剥净率偏低的情况下，可以适当增加剥皮钉的安装数量。但应注意，剥皮钉过多可能造成玉米破损率的提高[4]。

此外，剥净率偏低还可能是由于玉米喂入量过大导致的，对于密植高产的玉米，应适当降低收获速度，同时，驾驶员驾驶玉米收获机时注意要匀速直线行驶，不可超速收获。

4.2 籽粒损失率高

当发现剥皮后的玉米出现籽粒掉落过多问题，应重点从以下几方面进行检查调整，第一，籽粒损失率与玉米收获时机关系较大，若玉米收获时机滞后，玉米果穗的水分散失相对严重，籽粒松散易掉落，同时苞叶相对松散易于去除，此时应采用低速收获方式进行玉米收获，避免高速运转的剥皮装置引起籽粒的大量脱落[5]；第二对剥皮装置进行适当调整，降低剥皮能力，剥皮能力越强会导致籽粒的掉落率越高，因此，适当降低剥皮辊转速、压送装置压力能有效减少籽粒掉落概率。要从根本上降低籽粒损失率，要求农民选择适当的时机进行玉米收获。

4.3 籽粒破损率高

籽粒破损率高主要是以下几方面原因导致的。1)果穗喂入量过大或果穗排出能力不足，导致果穗在剥皮辊上停留时间过长，剥皮辊转动会造成玉米籽粒的表面摩擦损伤。当玉米果穗的喂入量偏大，易造成果穗在剥皮辊上部的聚集，影响排出效率，此时应人工将聚堆的果穗分散，并适当降低收获机的行驶速度，确保果穗喂入量合理[6]；同时若耕地存在坡度导致玉米果穗不易从剥皮装置排出，也可能导致破损率升高，可根据耕地坡度特征调整收获作业的行驶方向或采取单向收获以降低破损率。2)剥皮辊上的剥皮钉数量过多。剥皮钉能有效提高剥净率，但剥皮钉数量过多也会导致玉米的籽粒刮伤率增加，当籽粒破损率过高时，可适当减少剥皮钉的数量，或换装高度更低的剥皮钉[7]。3)压送装置压力过大。压送装置压力过大导致苞叶去除后玉米籽粒仍与剥皮辊产生较大摩擦力，不利于籽粒表面质量保持，应将压送压力适当调小。4)玉米果穗湿度大。若玉米收获时机偏早，玉米果穗含水率较高，籽粒相对软嫩，在收获机剥皮的过程中籽粒表皮更容易破损，此时应适当延后收获时期。

5 结语

综上所述，剥皮装置作为玉米收获机的重要功能结构，能实现收获过程果穗苞叶同步去除的技术要求，有效降低了人工劳动强度，提高了劳动生产效率。剥皮装置的性能与工作质量受到机械状态调整、人工驾驶习惯等多种因素影响，要保证良好的剥皮质量，需要玉米收获机的驾驶员掌握系统的驾驶与调试、保养等技术，能够妥善处理影响剥皮装置性能的不利因素，确保玉米收获机剥皮装置在剥净率、籽粒损失率、籽粒破损率等方面达到最佳指标。