马石磊-我国谷物收获机械的发展现状及其对策123

我国谷物收获机械的发展现状及其对策姓名：马石磊专业：机械设计制造及其自动化学院：机械与电子工程学院学号：08101167年级：2001级设制6班指导教师：吕新民目录第一章概述第二章谷物联合收割机械的发展现状2.1麦类2.2水稻类2.3玉米类第三章国内外谷物收获机械的发展趋势3.1国外收获机械化技术与机具的发展趋势3.2国内收获机械化技术与机具的发展趋势第四章存在的问题及对策4.1存在的主要问题4.2对策结束语致谢第一章概述农业机械化是农业生产中非常重要的方面。农业要发展，就需要用最先进的科技技术和装备来武装农业，并采用现代化的管理方法，不断提高劳动生产率。而谷物收获机械化则是农业机械化中最重要的环节，收获机械化对增产保收、提高谷物质量、解放劳动力、提高生产率、实现农业现代化，都具有极其重大的意义。谷物收获机械是实现收获机械化的基本载体和重要手段。谷物收获现在多采用联合收获法。即用联合收割机一次完成谷类作物的收割、脱粒、分离茎秆、清除杂余等工序，从田间直接获得谷粒的收获机械。谷物联合收割机械的种类：按动力配置和挂接形式的不同可分为自走式、拖拉机牵引式、悬挂式和半悬挂式4种按作物喂入脱粒装置的方式可分为全喂入式谷物联合收割机和半喂入式谷物联合收割机两类。按谷物联合收割机的用途可分为小麦联收机、水稻联收机和玉米联收机等。谷物联合收割机械的优点其优点是劳动生产率高、劳动强度低、赶农时，适宜于大面积收获作物。具体可归纳为以下几个方面：（1）提高劳动生产率一台大型谷物收割机械，能够顶五、六百个劳动力；（2）提高了谷物收获的经济性提高单位面积收获量减小损失率；（3）实现了谷物收获的机械化，大大减小了劳动强度，改善了劳动条件，能做到大面积收获，；（4）争取时间，不误农时谷物的适时收割期一般只有一星期左右，谷物联合收割机械由于有效能高、速度快，可以在短时间内完成大量的工作，这不仅能够保证“不误农时”,而且为抢种作物创造条件。由于谷物收获机械在农业现代化及农业机械化中的及其重要的作用，研究谷物收获机械的现状和发展趋势就十分必要。这对于我国农业机械化过程的决策及农机工业发展的科学化有着重要意义。本文从我国农业的实际出发，结合国内外收获机械发展，就谷物收割机械的现状作了较详细的论述，对谷物收割机械的发展趋势作了前瞻，并经分析提出了我国谷物收割机械化中存在的问题和解决意见。第二章谷物联合收割机械的发展现状2.1麦类2.1.1我国小麦收获机的近况：小麦是我国的主要粮食作物之一，全国播种面积约3000万hm2，略次于水稻，目前全国小麦收获的机械化水平已超过60%。我国小麦收获机械的发展始于20世纪50年代初，近50年来，经过引进、仿制、自行研制、开发，有了长足的发展，已形成种类繁多，大中小型并举、基本能满足我国小麦收获需求的具有中国特色的收获机械体系，某些方面已接近国际世界先进水平，但总体技术水平与国外先进收割机相比，还有交大差距。90年代以来，根据农村小型拖拉机占主导地位的实际，我国北方和南方部分地区积极研制、开发小型拖拉机配套的联合收割机，作为大中型联合收割机的补充，取得了较显著的成绩。目前全国小型联合收割机生产企业有近百家，主要分布在河南、陕西、山东、河北、天津、山西和江苏等地。该类收割机小麦机型配套动力以11kw四轮拖拉机居多，也有几种另配8.8-11kw附加动力的机型。其结构大多都是全喂入式，喂入量为0.5-1kg/s；卧式螺旋割台，割幅为1.3-1.4m；横置轴流型脱粒滚筒；收割和脱粒间的输送过桥大多采用皮带耙齿或链耙式输送槽；采用的清选装置有4种类型：（1）风机+双层振动筛；（2）旋风式气流清选装置；（3）双圆筒清选装置；（4）双风道风机+筛清选装置。接粮方式有粮箱和袋装两种。2.1.2我国小麦收割机主要工作部件的研究现状2.1.2.1割台部分我国铺放式小麦收害机目前大型的都是双帆布输送带卧式割台，小型的都采用带有扶禾星轮的立式割台，作物铺放方式多为与机器前进方向呈90°角平铺，也有堆放式及后铺放式的。小麦联合收割机都是卧式螺旋割台，立式割台尚处于研究中。除个别机型（如JL-1000系列联合收割机）配有多种割台外，多数机型的割台均为单一形式。目前，国外联合收割机割台大都朝着多品种、多系列方向发展，以增强对作物的适应性。在联结方式上，大都设有快速挂接装置，割台高度、拨禾轮高度、转速及其前后位置都能在驾驶室内调整控制，而且割台一旦发生堵塞，可利用反吐装置立即排除（如美国约翰.迪尔公司的1100系列联合收割机及德国克拉斯公司的DOMINATOR系列和COMMANDOR系列联合收割机）。国内外各种谷物收割机的切割器基本都是往复式的。回转式切割器主要用于在牧草收割机。切割器也是收割机故障率最高的工作部件，新型回转链式切割器的推广应用，必将使收割机的整机性能得到显著改善。2.1.2.2脱粒装置我国小麦联合收割机的脱粒基本都采用全喂入式、传统结构，全喂入式又分双滚筒和轴流滚筒两种，多采用切流式单滚筒或双滚筒脱粒装置。轴流式滚筒脱粒机构按轴流滚筒在机器上安装成垂直或平行于地面可以分为卧式和立式。我国自行研制开发的中小型拖拉机悬挂式和自走式小麦联合收割机大多采用轴流滚筒式脱粒装置，悬挂式机型以横置纹杆或杆齿轴流滚筒居多，也有部分为纹杆、板齿组合滚筒，个别采用立式轴流滚筒；自走式机型多为板齿或纹杆切流滚筒与纹杆及叶片齿组合式轴流滚筒构成的双滚筒脱粒系统。轴流滚筒与传统的切流滚筒相比，作物脱粒时间长，脱净率高，分离能力强，对易脱和难脱的作物均有较好的适应性，可以取消庞大的逐稿器，使收割机结构大为简化、整机紧凑。东北农业大学、农业部南京农业机械化研究所等单位已研制成功水稻割前脱（梳脱式）自走式联合收割机，小麦割前脱收割机，尚处于试验研究中。国外一些具代表性的联合收割机脱粒系统的改进，许多采用了纵置轴流滚筒；为适应收获不同作物，许多还备有多种凹板，而且改装、更换筛片、凹板十分方便；有的在滚筒传动部分装设了增扭装置，同时扩大了转速变化范围；有的在安装转速检测仪的同时，还增设了计算机监控系统，使脱粒性能始终保持在最好状态。2.1.2.3分离装置分离装置按工作原理大致可以分为两类：第一类为利用抛场的原理进行分离，采用这种原理的有键式逐稿器和平台式逐稿器；第二类为利用离心力原理进行分离，例如转轮式分离机构。传统的谷物联合收割机（切流式脱粒滚筒）的分离装置基本都采用键式逐稿器，它是关系到分离损失率和机身长度，制约收割机喂入量提高的关键部件。我国自行研制开发的中小型轴流脱粒滚筒谷物联合收割机简化了分离装置，有的沿用键式逐稿器（键数较小），有的采用平台式逐稿器，特别是拖拉机悬挂式联合收割机大多都省略了逐稿器,依靠脱粒滚筒栅格状凹板进行分离。国外联合收割机分离装置有的对逐稿器键面进行了改进设计；多数采用了辅助分离机构（如增设了横向抖动器）；许多采用分离滚筒及其凹板取代了传统的键式逐稿器，如美国约韩.迪尔公司的CTS新型联合收割机和FordNewHolland公司的IF联合收割机、德国克拉斯公司的28CS新型联合收割机、意大利Fiatagri公司的MX300、l517MCS联合收割机等；许多收割机还采用了各种性能检测器来控制分离损失。2.1.2.4清选装置目前大多数机型采用气流、振动筛式或气流、双圆筒式清选装置，风机（扇）一般都采用离心式。前者结构复杂，振动大，湿分性能较差；后者结构简单，对高产及潮湿作物的适应性好，但对干燥作物适应性较差。风机性能的不足及改进：对离心风机的要求除了使吹到筛面在其纵向的分布（主要是气流在横向分布均匀）；但在宽幅的离心式风机的出口管道内常常是不均匀的，而随着宽度和叶轮直径比值的增大而更为严重，它使清洁率下降、谷粒吹落损失增加。改进的措施有以下几种：（1）对半分开成两个风机获得四个进风口;（2）在出口风管内加横向导风板和在外壳开孔放风.洛阳工学院研制了一种由离心式风机、圆筒筛和径向风机组成的新型清选装置，清选性能明显提高。约翰.迪尔公司的新型联合收割机独特地采用了新式涡流风扇清选装置，实践证明，该种清选装置气流流量大，速度较高，分布均匀，清选效果明显改善。另外，近年来，国内外收割机制造厂商在收割机的设计、改进中，重视人机工程学研究成果的应用，广泛应用电子和液压技术，给驾驶员创造安全、舒适的工作条件，使机器的操纵、调整、故障排除等工作不断向自动化方向发展。2.2水稻类2.2.1我国水稻收获机械化的现状水稻是我国三大粮食作物之一，种植面积达0.32亿hm2，约占全国粮食总面积的28%。水稻不仅是重要的粮食资源，而且在化学、生物、制药、饲料等方面都有着广泛的应用，另外，稻草也是主要的饲料和工艺品原料。水稻的种植范围非常广阔，然而水稻的收获——作为水稻种植全过程的一个重要环节，目前机械化收获的比例还非常低。据统计，1998年，我国水稻机械收获比率仅为6%，2000年也只为9%。2.2.2国内水稻收获机械开发生产的现状我国的水稻收获机械从20世纪50年代引进样机试验研究开始，到现在自行设计开发、生产并开始推广使用，已经走过了近半个世目前，我国的水稻收获机械按照不同分类方式主要有以下几种类型：1按喂入方式：有全喂入联合收割机和半喂入联合收割机，全喂入联合收割机具有结构简单、价格低廉、配套性好等优点；半喂入联合收割机具有生产率高、损失小、适用范围广等优点，该机型代表了水稻联合收割机的发展主流。目前以从日本、韩国引进的机型或合资生产的机型为主，例如洋马CA355GHC半喂入式水稻联合收获机，在苏南、浙江地区使用比较广泛，。国产的半喂入式收割机目前有无锡联合收割机厂生产的太湖牌TH1450型稻麦两用联合收割机、湖州联合收割机厂生产的湖州一号4LB-150型联合收割机、镇江一拖联合收割机厂生产的东方红-120型半喂入式联合收割机以及金田机器厂与中国农机院联合开发的JT501型水稻联合收割机。此外还有桂林联合收割机总厂生产的桂联超越号自走式联合收割机，南通机械总厂、浙江台州柳林联合收割机有限公司、台州路桥三联收割机有限公司和江苏常联收割机有限公司等生产的联合收割机、现代农装科技股份有限公司的ZNJ-503型自走式半喂入水稻联合收割机。2按配置结构：有自走式联合收割机和背负式联合收割机两种。背负式联合收割机主要与手扶拖拉机及12-65马力四轮拖拉机配套，它以目前社会上保有量较大的拖拉机为动力，降低了购3按行走方式：有轮式行走和履带行走两种。轮式行走机构结构简单、成本较低，在长江以北及山区、丘陵地带，使用较为普遍。履带式行走机构附着力强，比压低，适合于深泥脚水田。4按脱粒方式：有梳脱收获和喂入收获两种方式。梳脱收获又称割前脱粒，该机型由于进入机器中的物料的草谷比小（仅为0.18-0.48），使机器的相对工作量增大，机器可以在较高的前进速度下以较大的作业幅宽工作，而功率消耗较少。此外，该机型具有湿脱湿分离性能好、损失率低、清洁度高等优点，但该机型在可靠性及整体配套性方面存在着某些不足，目前还处于样机推广阶段。2.2.3与国外的差别及国内水稻收获机械的发展特点在工业发达国家，水稻收获机械已经有了长足的发展，除了具有传统的基本功能外，自动化控制秸秆堆放处理、自动打包等功能也已经配备到了水稻联合收割机上，相比较而言，我国水稻收获机械的发展任重道远。我国幅员辽阔，水稻种植的农艺、作物品种、土壤情况、水文条件相差较大，单一的水稻收获机械不可能适用所有的水稻收获，加上自然条件和经济因素的影响，多品种、多机型将成为近一段时期内水稻收获机械的发展特点，但是履带自走式半喂入联合收割机将是今后水稻收获机械的发展趋势，如果梳脱式水稻联合收割机性能和可靠性进一步完善，将会成为山区、丘陵地带小地块水田的主流机型。2.3玉米类2.3.1我国玉米收获机械化的现状玉米是世界三大谷物之一,我国年种植面积3.67亿亩。目前我国已形成三大玉米生产区。一是北方玉米区，包括吉林、黑龙江、辽宁、河北等省市，播种面积占全国40