摘要:介绍了国内外的几种玉米收割机的作业工艺对比与分析,总结了玉米收获工艺的特点,为农业机械设计人员提供参考。
0 引言
我国人工收获工艺大致有3种形式:其一是站秆摘穗,运动场上集中剥皮,果穗上垛自然风干;二是割秆集铺,捆束堆垛存放;三是割秆放铺、田间剥皮摘穗、光棒运回上垛、茎秆捆束存放。三种工艺的核心是收获果穗、保留茎秆作燃料或作饲料。近年来,很多地方,尤其在中原地区不收茎秆,而是用茎秆还田机粉碎还田肥地,此种粉碎还田工艺不适合东北田间耕地保墒(保墒,抑制水分不挥发,不渗漏,以“表层干燥化”来防止“深层干燥化”)。这是由于秸秆粉碎还田后得不到充分压实,使上层密实的土壤与下层土壤的水分不受抑制,从而使水分沿毛细管上行至地表蒸发和直接经裂缝蒸发。
1 玉米机械收获作业工艺
1.1国内外机械收获玉米作业方式
(1)在田间一次收获直接脱粒,如用自走式联合收获机配玉米割台,直接脱粒。又如南斯拉夫ZMAJ-2KR牵引式两行玉米收获机,也是在田间直接收获玉米籽粒。
(2)在田间摘穗、场上剥皮,或直接摘穗剥皮,在场上风干后脱粒的两段或三段收获工艺。以国外发达地区北美为例,从20世纪50~60年代开始,普及到以大型联合收获机更换专业割台,在农田作业现场直接脱粒烘干。20世纪80年代中期,能源危机后,玉米收获工艺也发生改变,玉米收获机械得到了迅速发展。
(3)我国收获时玉米籽粒水分较高,田间直接脱粒的损失和破碎严重,降低了粮食等级。因此,收获工艺目前还不能为我国市场接受。
1.2机械收获工艺
国内、外分段收获的玉米收获机,根据型号不同,其作业形式也不同,因此收获的工艺内容也不尽相同,可分为:
1.2.1分离玉米果穗工艺
(1)农田作业现场直接分离茎秆与果穗余下茎秆粉碎还田,这种作业工艺的机型如大丰集团的自走式玉米收获机和赵光机械厂生产的丰收4YW-2牵引式玉米收获机。
(2)农田作业现场分离茎秆与果穗、剥皮果叶以及茎秆粉碎回收处理作饲料,其机型有乌克兰的赫尔松-9牵引3行玉米收获机、KCKY - 6自走式玉米收获机。
(3)目前我国绝大部分采用在农田作业现场分离玉米果穗、场上剥除果穗叶、茎秆粉碎还田。
1.2.3新的收获工艺
玉米收获机新的收获作业工艺为割秆、摘穗,放铺茎秆等处理方法。具体工艺如下:
果穗拖车场上剥皮;果穗箱直接装车;田间集堆人工装车;茎秆整株放铺人工捆束场上二次回收;打捆机打捆。
根据我国农村现行的收获要求,以上机械收获工艺基本上可以满足多数地区的玉米收获农艺要求。
2 玉米收获机械作业试验
针对几种玉米收获机进行的大面积作业试验,其中1台悬挂式玉米收获机作业50 h时、1台牵引式玉米收获机作业15 h衬,并作了10个班次生产查定。
2.1茎秆粉碎还田作业工艺试验
参加作业试验的机型有3种试验机器,如表1所示:
(1)试验田标准垄宽为600 mm,产量480 kg/hm2 、用15Ps小四轮拖拉机装运果穗,收获1.2 h扩玉米所用的时间、耗油量,如表2所示:
表中耗油量按拖拉机耗油量0. 41 L/kW·h计算。收获作业必须用最大油门四挡,耗油按最大耗油量计算,卸果穗、地头转弯按25%耗油量计算。从表中数据可以看出背负式机具作业灵活,效率高,每天收获作业可达5.5 h时,牵引式机2A和2B机具受牵引发挥不充分等特点,所以作业速度低,其消耗油量比较高。4YL-2机虽然耗油少,但作业效率低,每天只能收获3~4 hm2。
(2)悬挂式玉米收获机〕的特点是首次作业不采取开道既省力又节约开支,调头机器方便,使用驾驶操作灵活方便,适合各种田间地块等环境。在收获速度相同的条件下,作业效率和耗油量是不等的。后一种耗时多。4YB-311型机具作业时与上述比较中得出动力源最小,卸果穗和作业总时间最少、效率高、油耗较低等特点。
(3)运输玉米果穗田间试验。4YB-3II型机械直接将玉米果穗升运输送到机组后部果穗箱内,可完成作业。而4YL-2A和4YL-2B两种收获机虽不带拖车,但果穗箱装满后需要往拖车里装卸,因此至少要配备两台小型拖拉机拖车,单台小四轮拖拉机也消耗较多油量。