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【推荐】国内外收获机械化技术与机具的发展趋势

2022-09-29 来源:信阳机械信息网

国内外收获机械化技术与机具的发展趋势

一、国外收获机械化技术与机具的发展趋势   1.在保证良好性能的前提下,向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量和高速发展  以谷物 联合收割机最具代表性,喂入量已由一般的5~6kg/s发展到10~12kg/s;所配发动机的功率最大到243kW,正在研发的有276kW;割台最大割幅已超过9m。配谷物联合收割机的玉米割台由收割4~6行发展到收割8行。发动机功率为19kW。半喂入水稻联合收割机也由2~5行增加到6行,发动机功率达53.69~62.52kW,最高作业速度超过3.6km/h。  2.由牵引式向自走式发展   麦类联合收割机、水稻联合收割机、大型专用玉米联合收获机、采棉机、大中型青饲收获机、多行块根类作物收获机等几乎都是自走式的收获机型。  3.向扩大机器的通用性和提高适应性发展  除发展多种专用割台外,同一台机器还可配不同割幅的割台以适应不同作物和不同单产的需要;改进机体结构,使其更好地适应不同作物和倾斜地面:行走装置配置多种宽度的轮胎、履带,水稻联合收割机上采用双泵双马达的转向方式实现原地回转等功能以提高在潮湿地和水田中工作的适应能力。  4.对保持收获中低损失率,高清洁度的主要工作部件的研究更为深入   新型脱粒分离装置的研究,以提高生产率,减少谷粒损失为目标,是现代谷物联合收割机最主要的发展趋势。在传统的纹杆切流滚筒及键式逐镐器的脱粒分离装置之后,双滚筒横置的轴流式结构广为应用,继而又研制了单滚筒或双滚筒纵置的轴流式脱粒分离结构。半喂入水稻联合收割机的脱粒滚筒前半部和后半部不同的圆周速度大大提高了断穗及秸梗上附着的谷粒的脱粒率。块根类收获机如马铃薯收获机上研制的滚轴式分离装置使高产的马铃署与粘重土壤的分离更为彻底,且损伤更小。  5.新材料和先进制造技术的广泛应用使产品性能更好,可靠性更高   将谷物联合收割机机架、割台体加大壁厚或加强骨架,用大直径薄壁钢管作轴,纹杆进行表面硬化处理;各种联合收割机在易堵塞的部件上设置各种快速切离的安全装置,传动胶带采用新的结构和材料;切割装置都进行8h以上磨合试验和升温运转试验;重要工作部件装机前的磨合试验或试运转,整机检验项目达100-700项,严格保证体系,使联合收割机的首次无故障时间由原来的50h提高到70~100h。  6.广泛应用机电一体化和自动化技术,向舒适性、使用安全性、操作方便性方向发展  为改善驾驶员工作条件,普遍装有现代化的密闭驾驶室以隔热、隔噪音;转动部件转速、收割机切割高度、谷物损失量、粮箱填充量、排草堵塞等配有信息显示;自控装置包括自动对行、割茬高度自动调节,自动控制车速,自动停车等;安全生产的警报输出和互锁补偿系统有故障警报、信号报警或语音报警、启动耳锁、单柄操作互锁、运输与收获互锁等功能。  7.向智能化收获机发展   集全球卫星定位系统,地理信息系统和遥感系统于一身的“精准农业"技术在智能化联合收割机上的应用是当今收获机械化最新,最重要的技术发展。   二、国内收获机械化技术与机具的发展趋势   1.国内收获使用的主要有两种机具,一种为自走式,另一种为配套式,随着经济发展,自走式将逐步取代配套式机具。从现在种植结构看多为中小田块,所以机型以中型机占主导地位,发展趋势是中、大型机,并逐步由现在以机械式为主向电子、液压技术方面发展。收获作业时要求茎秆粉碎还田使近几年的平均故障间隔时间有了较大的提升。  2.水稻收获使用的主要有两种机具:一种为中小型全喂入橡胶腰带自走机,适合水田收获,从发展趋势看应以中型机为主,采用液压电子技术并提高自动化程度,加装茎秆粉碎装置及驾驶室。适应多数地区中小田块收获作业;另一种为半喂入自走水稻联合收割机,适应单季稻产量和茎秆都比较高,收获季节倒伏较多,要求保留完整的茎秆,用于编织和手工艺品的地区,需要多为中型机,适应中小田块收获作业,半喂入机技术水平较高,基本达到国外机水平,发展趋势主要提高自动化程序,达到高效、可靠。近几年我国研制的捋穗机型,现处于进一步大面积考核和提高过程中。  3.我国玉米种植的行距各地不一,现国内研制的主要是自走中型机和拖拉机配套的机具,大部分不能适应各种不同行距的收获,收获性能和可靠性尚需进一步提高。发展趋势是采用静液压底盘、提高可靠性和作业效率,适应各种不同行距收获的中型自走机型。研制适应不分行的玉米收获部件、自动排茎部件、满足茎秆还田要求的切碎装置、监视和报警系统,并实现主要工作部位的自动控制和监视。  4.我国青饲收获机主要有两类,一类是青饲玉米。另一类为青饲燕麦和牧草,收获时要求低割、切断、收获效率高、切段质量好。青饲作物种植一般田块较大,要求大中型自走机和配套机,目前国内使用的配套机为牵引式,机组庞大,不能自行开道、产量很少。自走和悬挂式机具都处于小批量试生产阶段,从发展趋势看,青饲机需要110kW以上的大中型机,并要求适应不同行距收获,装有金属清除装置,采用液压底盘;电子监控报警系统等。  5.经济作物收获机械化技术与机具  我国块根类作物种植田块较小,多数地区为垅作,近几年研制的挖掘部件,仅能将块根作物挖出,并条放田间,仍需人工捡拾,从发展看,需要中小型多功能自走收获机,能收获多种块根类作物,并在收获作业中实现挖掘、抖土分离、除秧和果块装箱等功能。在研制整机同时,重点研究挖掘部件、分防部件、除秧部件等,并逐步向机电液一体化方向发展。  要求实现棉花收获机械化的主要是新疆地区,种植面积广,田块大,均为垅作,要求大型、高效自走式采棉机。从发展看,应重点研究采棉部件及自动供水、自动注油等装置。采用静液压无级变速底盘和输棉装置,向自动化,电子监控装置方面发展。而内地需要中小型采棉机。  我国甘蔗种植主要在两广及福建等地,产量较高,每亩达4t,株高在1.7~3.5m,收获有一定难度。目前发展的大多是与中型轮式拖拉机配套的侧挂式剥叶整秆收获机型,虽能一次完成打顶、切割、剥叶、清净、集堆等工序,工作效率也较高,但机器庞大,结构复杂,且不能收获严重倒伏的甘蔗。现阶段甘蔗收获机械化技术攻关重点是:改进与中型轮式拖拉机配套的侧式剥叶整秆收获机结构,提高作业性能和可靠性;研制由专用收割机和小型自走式甘蔗剥叶机组成的小型甘蔗收获机体系;发展大中型切段甘蔗联合收获机。重点研究收获倒伏甘蔗的技术。  6.我国南方油菜种植面积较多,北方亦有种植,油菜收获要求及时,否则损失增大。目前国内基本为人工收获,个别地区采用改装的联合收割机收获,损失较多,适应性较差,应重点研制自走式中小型油菜籽收获机及关键部位的自动控制和监视系统。  7.蔬菜和果类收获在我国尚属空白。加入WTO后, 蔬菜和果类将有一定的发展,重点解决食用小西红柿和酿酒用葡萄的收获。  西红柿遍布全国各地,基本为垅作,成熟期采用一次性收获。西红柿机械化收获技术与机具包括静液压底盘及输送和分离装置的研究。  我国酿酒用葡萄的种植采用架式,在架的两侧为葡萄藤叶和葡萄果实,收获时要求不能落地,要除去茎叶,葡萄果实装筐。葡萄收获机械化机具重点研究振动式采收部件,输送分离和除秧部件及整机的配置。

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