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解析玉米籽粒收割机的构成原理及优化养护措施

2021-07-28 75 上传者：管理员

摘要：随着我国农业的快速发展，农业机械化水平不断提升，玉米收割也从传统的人力收割转变为机械收割。玉米籽粒收割机能够完成玉米收割、脱粒等环节，降低了劳动强度，提高了农业劳动效率。基于此，笔者分析了传统玉米收割机的不足，探讨了玉米籽粒收割机关键零部件的设计与优化策略，仅供参考。

关键词：
农业劳动
农业机械
农业现代化
玉米籽粒收割机
零部件
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我国属于农业大国，农业是我国社会经济发展的关键核心，先进适用的农业技术可极大地推动我国农业的发展。玉米是人们生活中重要的粮食作物，其种植和收割直接关系到我国的粮食安全。玉米收割具有季节性强、作业量大、劳动强度高等特点，提高玉米收割的机械化水平有着重要意义。玉米籽粒收割机的出现与改进能够有效减轻玉米收割的劳动强度，提升其作业效率，节约人力与时间成本，可为农业工作者带来更多的经济效益[1]。近年来，我国的玉米籽粒收割机在产品开发与技术等方面已经取得了一定的进展，一些机型已进入实践运用阶段，但是总体水平仍然相对落后，难以满足实际生产需求，急需加强研发力度。

1、传统玉米收割机同玉米籽粒直收机的区别

自从收割机诞生以来，我国相关科研人员一直在努力进行仿制、引进与研发，玉米收割机在农业发展过程中发挥了极为重要的作用。随着生产规模的扩大，传统的玉米收割机越发难以满足农业机械化的发展需求[2]。传统的玉米收割机为玉米果穗收割机，但因为我国地域面积广阔，南北差异大，中部地区的玉米成长期较短，在收割时果穗比较嫩，不能直接收割玉米籽粒。东北地区则大面积种植玉米，玉米每年一熟，由于较长的成长期，待到收割时，玉米籽粒的含水率相对较低，适宜直接收割玉米籽粒。地区不同，玉米的成熟期和籽粒含水率均有所不同，适用不同的收割机器，对玉米籽粒含水率的相关要求便是传统玉米收割机同玉米籽粒直收机最大的区别[3]。

用玉米籽粒直收联合收割机收割玉米时，要求玉米籽粒的含水率不超过24%，可以在田间直接一次性进行玉米果穗的采摘、脱粒与除杂，还可完成玉米秸秆的切割与还田工作，能够极大地提高玉米收割的效率。在玉米收割的过程中，若是脱粒设计不够合理，将会提升籽粒的破碎率，导致果穗丢失，所以相关人员要合理设计玉米收割的脱粒环节，在提升收割效率的同时保证收割质量。在玉米生产机械化中，玉米收割环节成为其中最为突出与薄弱的一环，如今的玉米收割机存在适应性差、可靠性低、可操作性不强、智能水平落后等一系列问题，相关人员对其主要零部件的设计与优化可发挥重要作用。

2、玉米籽粒收割机各系统构成及工作原理

2.1 玉米籽粒收割机的工作原理

玉米籽粒收割机同传统的收割机原理相近，当机器靠近玉米的根部时，分禾器分开玉米，拉茎锟将玉米秆夹住并一直向下拉，直到玉米的果穗可利用摘穗板间隙摘下[4,5]。之后，玉米果穗进入输送链，被运送到割台横向搅龙之中，运动到过桥输送器之内，通过过桥链耙果穗被送到脱粒滚筒，借助滚筒螺旋排列脱粒单元与滚筒上盖导向板的作用分离果穗的外皮、籽粒与杂质[6]。在上述分离果穗外皮、籽粒和杂质的过程中，玉米籽粒与破碎的玉米芯和玉米叶等会一同利用分离板，借助贯流风机吹风完成清选筛的过程，使玉米的籽粒和其他杂质彻底分离[7]。

玉米籽粒在经过清选筛之后会进入至滚筒的右侧，最终会借助刮板进入储粮箱。除玉米籽粒外，没有经过清理的玉米芯、碎叶和其他杂质则能够利用粮食升运器进入至脱粒滚筒的前端被实施二次清选，若是物质的质量较轻，便会通过尾筛被吹到滚筒的外面，若是杂质落到滚筒的内部，便能利用排草轮的作用从滚筒中排出去。由此可见，在采摘的阶段，玉米籽粒收割机同传统的玉米收割机间没有太大的差异，玉米籽粒收割机的重点在于玉米果穗输送到脱粒滚筒的脱粒与清选阶段，相关人员在设计时要注重设计脱粒分离系统[8]。

2.2 玉米籽粒收割机的分离系统

玉米籽粒收割机为了确保收割、脱粒和清选的工作效果，相关人员在设计的过程中通常选用梳齿凹板与全纵向单轴流滚筒，以便于达到一定的脱粒和清选作用。在研究过程中，为了保证脱粒系统适宜中原地区和东北地区的不同玉米籽粒含水率，相关人员把收割机的脱粒滚筒的直径设计为0.7m、长度设计为3m，保持300r/min～1000r/min的基本转速，此转速可以适宜中原地区和东北地区的不同玉米籽粒含水率，同时还可确保脱粒的效果，使用人员能够结合具体情况合理调整转速[9,10]。玉米籽粒收割机主要凭借搅龙圆锥体导槽结构来输送玉米的果穗，能够凭借果穗间的揉擦与冲击进行玉米脱粒。

2.3 玉米籽粒收割机的筛选系统

当使用人员完成玉米果穗的脱粒之后，需清理混杂在一起的碎玉米叶、玉米芯与玉米秆等一系列杂质。使用人员能够借助风扇吹风的方法清理质量较轻的杂质，若是杂质的质量较大，则可能在揉擦过程中已经变得细碎，需利用振动筛实行筛选。相关人员在设计过程中为了防止较大的杂质将振动筛选孔堵住，可以对其实施分层设计，在上层实施初步筛选，在下层实施二次筛选，组合编织筛与冲孔筛设计成筛网。当选取振动筛的频率时，相关人员可设计成300次/min左右[11]。在使用过程中，若是杂质比较少，可以将振动频率设定得较低；若是杂质比较多，可以利用提升振动频率实施强力筛选。相关人员可以选用贯流风机作为风扇，不仅风流量比较均匀，还可确保送风量发挥作用，更大程度地完成玉米籽粒和杂质的分离。

3、玉米籽粒收割机的总体设计优化

目前，我国科技水平呈上升趋势，科学技术普遍应用于人们的生产生活之中，极大地推动了社会各行业的发展与变革。在此背景下，农业也需顺应社会发展潮流，转变传统的发展观念，树立改革与创新的发展理念。在发展农业时应当重视科学技术的推广，例如，在收割玉米时若能科学运用先进的收割机器提升收割效率，同时还能减少收割成本，可使农业工作者的收益平稳增加。相关人员想要确保一台玉米籽粒收割机的工作质量，除凭借单个系统外，还需要有效结合关键零部件，才可更大程度上提高工作效率。

传统的玉米收割机采摘装置作为收割机的关键核心零部件，直接关系到收割机的玉米籽粒破碎率和损失率。相关人员在设计玉米籽粒收割机时，需要积极优化采摘装置。例如，相关人员在设计过程中可以选用卧式摘穗锟，既能确保良好的采摘效果，又能降低采摘果穗过程对于玉米籽粒的影响。在采摘果穗的过程中，摘穗锟前端的导入段能够把玉米植株直接引入至摘穗锟，玉米的茎秆可以在两锟之间进行轴向移动，玉米果穗的大端会被摘穗锟的间隙阻挡住，进而脱落于秸秆上，顺利进行摘穗。

此外，因为玉米生长的田间存在较多的杂草，杂草和玉米秸秆会导致采摘过程中存在很多杂质，太多的杂质会对脱粒与分离效果造成极大影响。若是玉米果穗的含水率与干燥程度不理想，在输送时也会造成很多杂质进入脱粒系统，从而对脱粒效果产生影响，有时甚至会堵塞脱粒分离系统，相关人员需要积极优化脱粒分离系统，可加装排杂风机与排杂锟进行提前去杂，进而获取更为良好的脱粒与分离效果[12,13]。

4、玉米籽粒收割机的常见故障及排除方法

4.1 收割机挂档后变速箱有异响及排除方法

在玉米籽粒收割机开启挂档之后，有时变速箱会产生异响，其原因大致可概括为以下几点：在使用玉米籽粒收割机时，变速箱轴承因为作业时间太长导致损坏，从而在挂档之后发生异响；玉米籽粒收割机的变速箱档位齿轮出现磨损过度的情况，导致应用变速杆变速，发生震动；同时，若是玉米籽粒收割机的变速杆下方同拔插凹槽结合处存在较大的空隙，也可能造成变速箱出现异响。针对异响情况，相关人员要及时检查变速箱的轴承、变速杆等零部件，一旦发现问题需及时更换。

4.2 收割中出现断茎及排除方法

在玉米籽粒收割机开展收割作业的时，有时会发生断茎现象，其原因大致可概括如下：玉米籽粒收割机的摘穗锟间隙太小，玉米茎秆在收割过程中因为承受太大的压力与拉力而断裂。有时，玉米籽粒收割机的使用人员为了追求收割效率而过度提升运转速度，当玉米茎秆遭受到太大的惯性作用时可能会因为拉力而断裂。玉米籽粒收割机的摘穗台太高，会导致摘穗锟的拉茎能力下降，出现强拉玉米茎秆的问题，也很容易导致玉米茎秆出现断裂情况。针对断茎情况，相关人员要合理调整摘穗锟的间隙，确保其间隙能够形成玉米茎秆可承受的压力，同时还要合理调整收割机的运转速度与摘穗台的高度。

4.3 收割机摘穗锟堵塞及排除方法

在玉米籽粒收割机进行收割作业时，摘穗锟具有很高的应用效率，在使用过程中容易产生堵塞问题，其原因大致如下：切草刀有着较大间隙，不能及时将杂草切断，使得摘穗锟被大量的杂草堵塞；或是玉米籽粒收割机连续作业太长时间，使得摘穗锟的灵活性逐渐降低，进而引发堵塞问题。针对堵塞问题，相关人员需合理调整切草刀的应用间隙，同时结合玉米的品种来调整摘穗锟的间距，并检修摘穗锟的内部驱动与转轮耗损情况。

4.4 拔禾链工作不良及排除方法

在使用玉米籽粒收割机时，割台拔禾链可能会出现噪声太大或掉链等不良现象，其原因如下：拔禾链缺乏张紧度，使得传动链条容易脱落，出现冲击声与跳链的情况；在玉米籽粒收割机使用过程中，若是拔禾链的拔齿偶尔同地面有所接触，也可能诱发跳链、脱链、异响等不良情况；若是田间的杂草太多，拔禾链有可能会被卡住，产生掉链情况；若是拔禾链的链轮磨损太过，也容易发生跳链、脱链、打滑等不良情况；若是拔禾链的轴承磨损太过，将会导致链条传动能力降低，从而不能顺利拨送玉米茎秆；若是主动链轮和从动链轮不在同一平面，也有可能会出现脱链现象。针对拔禾链工作不良情况，相关人员要合理调整拔禾链的张紧度与割台的高度。若是拔禾链被杂草卡住，相关人员需停机熄火，清理杂草。若是主动链轮和从动链轮不在同一平面，相关人员可更换拔禾链轮与轴承，对轮轴上的垫片进行调整，使得主动链轮和从动链轮处于同一平面。

5、玉米籽粒收割机的保养

5.1 玉米籽粒收割机的入库准备工作

在玉米籽粒收割机入库前，相关人员需要彻底清除机器上粘附的尘土、泥草等杂物，尤其要彻底清除附着于垂直与水平搅龙、粮箱以及中间输送装置交接口内所残留的籽粒，防止残留的籽粒发芽导致机器零部件损坏。相关人员还需要检查传送带、弹簧、链与履带张紧装置，先将发动机的放水开关打开，待到水放尽之后将开关关闭。弹簧与链中还需要加入一些润滑油并且将其封好，将皮带卸下，使用肥皂水清洗干净，之后擦干保存。

细致查看变速箱机油与液压装置的液压油，结合实际情况进行更换。与此同时，相关人员还要仔细检查主离合器与行走离合器的摩擦片与分离轴承，同样结合实际情况进行更换，将链轮与切割器洗净，涂抹上防锈油，以免出现锈蚀情况。相关人员需要检查收割机的零部件损坏情况，根据具体的损坏情况进行更换或修理，充分润滑运动部件。

5.2 玉米籽粒收割机的保管注意事项

玉米籽粒收割机有着十分复杂的结构，在运转过程中关系到很多零部件，作业环境复杂且有着极大的变化性。在玉米籽粒收割机的零部件中，钣金结构件容易出现锈蚀与变形，相关人员需要注重保管库房的选取。联合收割机需要存放在干燥与通风的室内，不可随意摆放在露天环境中。收割机的履带不能够同机油和汽油相接触，在入库存放的时候，相关人员可以将木板垫在履带的下方。

相关人员需要将割台放至最低位置，使用垫木进行架空。在保管玉米籽粒收割机时，相关人员应当定时扳动液压操纵阀与分配阀，让汽缸和活塞等物质能够得到润滑。最后，相关人员还要将玉米籽粒收割机加盖篷布，避免进入杂物和灰尘。相关人员需要严格遵循相关的入库保养注意事项，如此才能确保玉米籽粒收割机于作业过程中能够保持良好的状态，有助于延长机械的使用时长，可更大程度地发挥出机械的效能，进一步提升经济效益。

6、结语

在知识经济时代，农业装备与科技的深入融合能够有效推进农业的可持续发展。农业属于国家发展的基础产业，合理应用并优化农业技术能够为农业生产活动提供有力保障。在农作物的收割过程中，农作物品质、当地地形等因素均可能影响收割的质量与效率，在收割农作物时，合理应用机械技术能够提高工作效率。科学技术可有效推动现代农业的进步，可为农业、农村、农民的发展提供助力。

当前，我国的农业机械化水平逐渐提高，提升玉米收割的质量与效率十分重要。不同的地区存在不同的农业发展情况与发展需求，相关人员需要结合农业发展的实际需求才能有效改进农业装备，充分发挥出农业新技术的应用价值。因此，我国的研究人员应结合具体的玉米种植与生长情况，设计并优化玉米籽粒收割机，以便在收割环节完成脱粒和清选。在设计与优化玉米籽粒收割机后，相关人员还需及时借助多元化方式向农业工作者示范使用方法，尽可能地提高其使用率。

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