第六章 谷物收获机械

第六章 谷物收获机械
谷物收获的农业技术要求 适时收获，收获质量好，损失少，割茬高度适宜， 茎秆和颖壳分别堆放或将切碎的茎秆均匀撒于田间。
二、收获机械的分类
我国地域宽广，农作物品种繁多，经过长期以来的 劳动实践，创造出了多种从人力到半机械农业生产机械 化化、机械化的收获机具。因此，收获机械的品种类型 很多，分类的方法也较多 。
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(2)卧式割台收割机：割台为卧式，谷物被切断后，茎 秆卧倒在割台上被输送装置送出机外铺放在留茬地上。 2. 割晒机 收割时将谷物茎秆切断，并在输送茎秆至机 外的过程中，使茎秆头尾交接顺机器前进方向条铺在留茬 地上。适用于装有捡拾器的谷物联合收获机捡拾脱粒。割 晒机的割幅较宽，在谷物联合收获机的两段联合收获法中 可配套使用。 3. 割捆机 收割时将谷物茎秆切断，捆成小捆，在留茬 地上。
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悬挂式：是把作业机具悬挂在拖拉机上进行作 业，割台在拖拉机的前方，一侧输送，分离、清 选等项目分布在机组后方。其特点是作业时不必 专门开道，拖拉机与作业机组可分开，但输送部 分太长，变速配套受到一定限制，整体性不如自 走式，安装拆卸较麻烦。
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(二) 按喂入方式分类
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(一) 按动力方式分类 可分牵引式、自走式和悬挂式三种。 牵引式：作业时由拖拉机牵引，工作部件的动力来自 拖拉机动力输出轴。牵引式的特点是动力机与作业机分开， 拖拉机可以充分利用。但机组庞大，机动性差。作业时不 能自行开道。 自走式：行走机构、作业部件的动力都是自身具有的。 其特点是结构紧凑，机动性好，生产率高，如按需要配备 系列割台，可收获多种作物。但结构复杂，造价高，年利 用率较低。
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3．护刃器：其作用是固定定刀片，保护定刀片， 将茎秆分成小束以利于切割。护刃器2-3个为一组，固定 在机架钢梁上。 4．压刃器：它的作用是保证动刀片与定刀片间既 密接又有一定间隙，以利于动刀片的运动和切割。一般 每米割幅有2-3个压刃器。 5．摩擦片：它的作用是抵住动刀片切割茎秆所产 生的反力，并与护刃器、压刃器一起组成割刀往复运动 的轨道。 6. 刀杆：它的作用是固定动刀片。 往复式切割器的驱动机构
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2．联合收获法
用谷物联合收获机一次完成收割、脱粒、分离 和清粮等作业。此法的优点是一次完成上述作业、 所需要的劳动力少、劳动生产率可以大幅度提高、 劳动强度减轻、收获损失也较小，适用于经营规模 大、经济发展水平高的地区。它的缺点是谷物联合 收获机构造复杂，投资费用大，而在一年中的使用 时间短，并要求有较高的使用技术。(机型的发展 过程)。
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目前国际上收获机械的发展主要有以下几个方面：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 高度的系列化、通用化。 向自走、高效、大型化发展。 研制多用途、多品种的新机型。 广泛采用先进技术，充分发挥机器效率。 大型机上广泛采用液压驱动和作业质量监控系统。 广泛采用安全、舒适的操作系统。
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在3500年前已发明了镰刀，在13世纪中叶创造了推镰等 高工效工具，12世纪木工就做出了风扇车类的脱粒分离机具。 近年来引进吸收了国外先进的收获机械，通过仿制改进生产 了多种类型的自走式或牵引式谷物联合收获机械、半机械化 及机械化经济作物收获机具。如北京、新疆、佳木斯等农业 机械厂的收获机械已推广到全国，推进了我国农机化水平的 发展。改革开放以来，农业生产经营方式的改革大大提高了 农民使用先进生产工具的积极性，近20年来，收获机械的发 展产生了飞跃，全国有几百个厂家先后引进改造、研制生产 各种类型的收获机械，极大地推动了现代化农业生产的发展。
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3．分段联合收获法
也称两段收获法。先用割晒机收割，谷物条铺在留 茬地上，经几天晾晒使谷物后熟和风干，再用装有捡拾 器的谷物联合收获机完成捡拾、脱粒、分离和清粮等作 业。此法的优点是割晒机可以比联合收获机提早几天开 始收割，谷物可以后熟和风干，品质较好。它的缺点是 机器两次作业，行走部分对土壤破坏和压实程度增加， 油料消耗比联合收获法增加7％～10％，如遇连阴雨天气， 谷物在条铺上易长霉和生芽。若将分段联合收获法与联 合收获法结合起来用，即在收获初期用分段联合收获法， 而在收获中、后期使用联合收获法，这样可以充分发挥 各自的优点，取得良好的效果。
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(2) 拨禾轮轴水平位置的确定 收割直立谷物时，拨禾轮 的水平位置通常位于切割器的正上方。此时拨禾轮的扶持和 铺放谷物的作用范围是相等的。如要增加拨禾轮的扶持作用 范围，轮轴可稍向前移，但前移后铺放作用范围要减小；如 要增加拨禾轮的铺放作用范围，轮轴可稍向后移，但后移后 扶持作用范围要减小。 由于谷物高度和生长状况不同，有时对某些谷物要求扶 持作用好一些；反之，有时对另一些谷物则要求铺放作用好 一些，可作适当调整。例如，收割植株矮和有倒伏的谷物可 将轮轴适当前移并放低；收割植株高的谷物可将轮轴适当后 移并调高。
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四、切割器
功用：是切断谷物茎秆。 (一)切割器的类型 1．往复式切割器 往复式切割 器由动刀片、刀杆、定刀片、护刃 器、压刃器和摩擦片组成。动刀片 固定在刀杆上，由曲柄连杆(或摆 环)机构驱动，做周期性的往复运 动。护刃定有定刀片。当刀杆做往 图6-2 往复式切割器 复运动时，动刀片与定刀片形成剪 1．护刃器 2．定刀片 3．动刀 片 4．铆钉 5．压刃器 6．铆 切，将谷物茎秆切断，称为有支承 钉 7．刀杆 8．摩擦片 9．螺 切割，不需要很高的切割速度。 杆 10．螺帽 11．刀梁
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往复式切割器的优缺点
往复式切割器工作可靠、适应性强、切割质量 较好，可用于割宽幅的机器上，因此在割草机、收 割机和谷物联合收获机上得到广泛的应用。往复式 切割器存在的问题是割刀做往复运动，惯性力大， 不易平衡，工作时振动较大，切割茎秆时茎秆有倾 斜和晃动，易造成落粒损失。
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第二节 收割机械
一、收割机的农业技术要求 1. 收割干净、落粒掉穗少、收割损失不大于1％。 2. 割茬在15cm以下，便于割后耕地和充分利用茎秆。 如果进行割晒，割茬可稍高一些。通常为18～25cm。 3. 在收割中不发生堵塞或茎秆输送不及等现象。 如需人工捆束和运输，收割后的茎秆应头尾整齐地条 铺(或呈间断性条堆)在留茬地上。
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三、收割机的一般结构 以卧式割台收割机为例，一般由分禾器、拨禾轮、切割 器、输送装置、传动系统、机架和悬和挂升降机构等部分组 成。
图6-1 卧式割台收割机(4GW—1．7型) 1．拨禾轮 2．输送装置 3．分禾器 4．切割器 5．机架 6．悬挂升降机构 7．传动系统 8．传 动联轴器
2．回转式切割器
回转式切割器的工作部为带刃口的回转体，如回 转圆盘。圆盘有光刃和齿刃两种。圆盘回转为等速运 动，切割速度高，回转平稳；但是它的工作幅宽受回 转体直径限制，只适用于窄割幅的收割机。
图6-3 回转式切割器
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（二）往复式切割器的部件 1．动刀片：作用是和定刀片形成剪切，将谷物径 杆切断。有光刃和齿刃两种，呈六角形铆在刀杆上。 光刃切割整齐，消耗功率少，但易磨钝。齿刃切割时， 有时有撕裂茎秆的现象，消耗功率大；但不易磨钝， 使用寿命长。在收割机上大都用齿刃动刀片。 2．定刀片： 作用是和动刀片形成剪切，将谷物 茎杆切断。一般为光刃，呈长梯形铆在护刃器上。为 了防止茎秆滑出，定刀片也有做成齿刃的。
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国外收获机械的发展：
国外动力化的农产品收获机械起源于内燃机的发明， 20世纪初美国人发明了联合收割机，并于1920年在美国 大量使用，后由美国传人欧洲。在目前世界发达国家中 如美、英、法、德、日等农业现代化国家中，多段收获 机械几乎全已由联合收割机代替，并已推广到多种农作 物使用。新的科学技术不断应用于联合收获机械，使机 器的适应性、可靠性、操作的舒适性和安全性不断改善。
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(三)按不同农艺要求分类
按农艺要求的不同阶段，收获机械又可分为分段收获 机械和联合收获机械两类。 分段收获机械是指根据作物品种成熟状态，采用分步 骤的收获，提高产品的品质。如分段收获的割晒机、割捆 机，玉米摘穗、剥皮机等，以适应不同作物品种的需要。 联合收获机械主要是指一次性完成收割、脱粒、分离、 清选等多项作业，生产效率高，节省劳动力，能及时清理 田地，以利于下茬作物耕种，产品总损失也可降低。
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五、拨禾轮
拨禾轮 作用；将谷物茎杆扶持拨向切割器，并在 切割后，将割下的谷物茎杆铺放在割台输送装置上 。
图6-4 拨禾轮压板的运动轨迹
λ ＝ Vb ／Vm>1。 但又值不应过大，一般在收割机上 为1．5～1．7。 Vb-拨禾轮绕轮轴回转圆周速度， Vm-机 器前进速度。
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一、谷物收获方法和农业技术要求
谷物收获包括收割、捆束、运输、堆垛、脱粒、分离、 清粮等作业，它可以用不同的方法来完成，目前我国有以 下三种方法： 1．分别收获法 用人力或机械分别完成收获过程的各 项作业。例如，用收割机收割谷物，铺放在留茬地上，由 人工捆束、装车运回场上，人工堆垛，用脱粒机脱粒、分 离和清粮。此法的优点是所用机械构造简单、投资费用少、 对使用技术要求不高，适用于经营规模较小、经济发展水 平不高的地区。它的缺点是收获过程的各项作业分别进行， 需要众多的劳动力，劳动生产率低，劳动强度大，收获损 失也较大。
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三、国内外收获机械的发展概况
随着社会经济的发展和科学技术水平的不断提高，以及 农业生产对农业机械要求的提高，农产品收获机械从简单的 人力收获机具，经历了畜力收获机械，发展到了动力收获机 械。收获机械不断完善，生产率、作业质量和自动化程度不 断提高。机械化收获不仅能代替人的体力劳动，完成人力无 法完成的作业，而且能够提高产品的收获质量，达到增产增 收的目的，并逐步地发展到自动化、智能化，起到产品监测 保护的作用，甚至发展到可代替人的部分脑力劳动。
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二、收割机的种类
收割机完成收割和放铺(或捆束)两道工序。按放铺方 式不同，可分为收割机、割晒机和割捆机。 1．收割机 收割时将谷物茎秆切断，并在输送茎秆至 机外的过程中，使茎秆头尾整齐与机器前进方向几乎呈垂 直状态条铺在留茬地上，或呈间断性条堆在留茬地上。 按割台形式不同，可分为立式割台收割机和卧式割台 收割机。 (1)立式割台收割机：割台为立式，谷物被切断后茎秆 呈直立状态被输送装置送出机外铺放在留茬地上。
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(Grain harvest machinery)
第一节 概述
收获作业是农业生产的一个重要环节，季节性强，劳 动强度大，直接影响到农产品的产量和品质。随着农业生 产技术水平的不断提高，用现代化手段实现农业产品收获， 采用机械化、自动化收获机具对提高生产率具有重要的意 义。
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拨禾轮安装位置的确定： (1)拨禾轮轴高度位置的确定 由压板的运动轨迹曲 线可知：只有当压板进入禾丛时的线速度垂直向下、无 水平分速度时，压板才能不推移和打击谷物，而当压板 接触谷物后，向后的水平分速度逐渐增加才能将谷物推 向割刀。拨禾轮轴距切割器的高度应根据这个条件来确 定。但是在实际应用中，一般是按直观的方法来确定拨 禾轮轴距切割器的高度。 采用这个方法的原则是：当压板转至垂直位置时作 用在被割取谷物茎秆重心的上方，穗部的下方(约在被 割取谷物茎秆2／3高度处)，以利于谷物茎秆的铺放和 防止将谷物茎秆挑起。
可分为全喂入式和半喂入式两种。 全喂入式是指将作物的茎秆和穗头全部喂入脱粒、分离 装置进行脱粒和分离。喂入方式简单，但消耗动力较大。该 形式又可分为切流式全喂入和轴流式全喂入。前者国产谷物 联收机用得较多。后者可缩短收割机尺寸，减轻重量，通用 性较好，是目前国内外发展的方向。 半喂入式是用夹持输送装置夹住作物茎秆，只将穗部喂 入脱粒滚筒，并沿滚筒轴线方向运动进行脱粒，保持茎秆的 完整性。对水稻类作物适应性好。其特点是茎秆不进入脱粒 装置，简化了机构，降低了功耗。