第一章收割機(jī)械

1、主講教師: 梁留鎖,第一章 谷物收獲機(jī)械概論,一、國(guó)內(nèi)收獲機(jī)械發(fā)展情況 早在3500年前，就發(fā)明了鐮刀用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，真正的機(jī)械化發(fā)展還是在解放之后。1、入門(mén)階段（1949－1965年） 這一階段所完成的主要是引進(jìn)和仿制工作。如1949年從前蘇聯(lián)引進(jìn)了C－6牽引式和C－4自走式聯(lián)合收獲機(jī)，此后又相繼從其他國(guó)家引進(jìn)一些機(jī)型。經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)選型和農(nóng)場(chǎng)的實(shí)際使用，最后投產(chǎn)的有兩種聯(lián)合收割機(jī)機(jī)型：1956年投產(chǎn)的GT－4.

2、9牽引式聯(lián)合收割機(jī)和1965年投產(chǎn)的東風(fēng)ZKBD－3型自走式聯(lián)合收割機(jī)。這個(gè)時(shí)期產(chǎn)品的數(shù)量不多、制造質(zhì)量也不高，而且在此期間自行設(shè)計(jì)研制的一些小型聯(lián)合收割機(jī)均未成功，但已初步掌握了聯(lián)合收割機(jī)的生產(chǎn)和制造技術(shù)。,2、發(fā)展階段（1966－1980年） 這一階段是我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)迅速發(fā)展的時(shí)期。到70年代末，一個(gè)比較完整的聯(lián)合收割機(jī)制造業(yè)已初具規(guī)模，聯(lián)合收割機(jī)年產(chǎn)量也已達(dá)到6000臺(tái)。典型的生產(chǎn)廠及其產(chǎn)品有：四平和開(kāi)封生產(chǎn)的ZKB

3、－5、LZ－5等機(jī)型；佳木斯的豐收－3.0自走式聯(lián)合收割機(jī)；北京－2.5自走式聯(lián)合收割機(jī)；新疆－5等一大批自走式聯(lián)合收割機(jī)。盡管其中有的機(jī)型是國(guó)外四五十年代技術(shù)水平的老機(jī)型，機(jī)器性能相對(duì)比較落后，但這一階段我國(guó)的聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展很快。而且，這段時(shí)間的工作使我國(guó)設(shè)計(jì)研究聯(lián)合收割機(jī)的水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和提高，逐步具備了獨(dú)立設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的能力。,3、利用引進(jìn)技術(shù)發(fā)展階段（1981－） 1980年前后，改革開(kāi)放政策對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展產(chǎn)生

4、了巨大的影響。1981年機(jī)械部組織開(kāi)封、佳木斯兩個(gè)聯(lián)合收割機(jī)廠引進(jìn)美國(guó)約翰·迪爾公司的“1000”系列谷物聯(lián)合收割機(jī)的制造技術(shù)，生產(chǎn)了1055、1065、1075三種大型聯(lián)合收割機(jī)；協(xié)助四平聯(lián)合收割機(jī)廠與民主德國(guó)前進(jìn)工廠以合作的方式引進(jìn)E514聯(lián)合收割機(jī)的制造技術(shù)。經(jīng)過(guò)幾年的努力，這些引進(jìn)的機(jī)型陸續(xù)投產(chǎn)，我國(guó)的聯(lián)合收割機(jī)行業(yè)的科學(xué)技術(shù)在許多方面從原來(lái)比較落后的狀態(tài)，一下子跨到80年代初的國(guó)際先進(jìn)水平，有了一個(gè)劃時(shí)代的飛躍。,二

5、、國(guó)外收獲機(jī)的發(fā)展概況,國(guó)外收獲機(jī)發(fā)展比較有代表性的國(guó)家和地區(qū)為歐美及日本等地。歐美多為全喂入脫粒，機(jī)型大，生產(chǎn)率高，適合較大規(guī)模的生產(chǎn)條件；日本則以中小型水稻收獲機(jī)為主，多采用半喂入，機(jī)型小，生產(chǎn)率相對(duì)較低。,聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展方向,1.高度的系列化、通用化。2.向自走、高效、大型發(fā)展 喂入量8－10kg／s，谷物流量50t/h 配用動(dòng)力125－160kw3.加強(qiáng)分離清選能力，提高機(jī)器效率 增大滾筒直徑：560m

6、m以上 凹板包角：90°～100 °↑100 ° ～120 °4.采用先進(jìn)技術(shù)，充分發(fā)揮機(jī)器效率。 gps、液壓技術(shù)、測(cè)產(chǎn)5.應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)，提高舒適性。,三、谷物收獲作業(yè)的特點(diǎn),1.季節(jié)性很強(qiáng)； 2.最適宜的收獲期短，搶收搶種； 3.受氣候影響大； 4.勞動(dòng)強(qiáng)度很大。,四、收獲機(jī)械化的意義：,作物的收獲大多在“三夏”、“三秋”大忙時(shí)節(jié)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中任務(wù)最繁重，勞

7、力最緊張的季節(jié)，加上農(nóng)作物生長(zhǎng)特點(diǎn)要求和其后的影響的因素，時(shí)間性強(qiáng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。 以畝產(chǎn)600公斤的小麥為例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和測(cè)定，一個(gè)年輕、技術(shù)熟練的勞動(dòng)力每天收割0.6畝，遲收五天，損失約4%，遲收10天，損失則高達(dá)20%左右。而且人工收割勞動(dòng)強(qiáng)度高、損失大，每平方米掉落5－8個(gè)穗頭。 而東風(fēng)－5聯(lián)收機(jī)，對(duì)畝產(chǎn)550~650公斤的小麥一小時(shí)可收割6~9畝，一臺(tái)聯(lián)合收割機(jī)一天可收40~55畝，約相當(dāng)于

8、100名人工，損失率僅為5％以下。 因此，收獲機(jī)械化對(duì)增產(chǎn)、保收、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)率、減少損失具有極其重要的意義。,五、谷物收獲的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求,谷物收獲的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求是谷物聯(lián)合收獲機(jī)使用和設(shè)計(jì)的依據(jù)。由于我國(guó)谷物種植種類(lèi)繁多，而且各地區(qū)自然條件有差異，栽培制度也各不相同，所以對(duì)于谷物收獲的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求也不一樣，概括起來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：1．適時(shí)收獲，盡量減少收獲損失 為了防止自然落粒和收割時(shí)的

9、振落損失，谷物一到完熟中期便需及時(shí)收獲，到完熟末期收完，一般為5－15天。因此，為滿(mǎn)足適時(shí)收獲減少損失的要求，收獲機(jī)械要有較高的生產(chǎn)率和工作可靠性。,2．保證收獲質(zhì)量 在收獲過(guò)程中除了減少谷粒損失外，還要盡量減少破碎及減輕機(jī)械損傷，以免降低發(fā)芽率及影響貯存，所收獲的谷粒應(yīng)具有較高的清潔率。割茬高度應(yīng)盡量低些，一般要求為5－10cm，只有兩段收獲法才保持茬高15－25cm。,3．禾條鋪放整齊、秸稈集堆或粉碎 割下的谷物為了便于

10、集束打捆，必須橫向放鋪，按莖基部排列整齊，穗頭朝向一邊；兩段收獲用割曬機(jī)割曬，其谷穗和莖基部須互相搭接成為連續(xù)的禾條，鋪放在禾茬上，以便于通風(fēng)晾曬及后熟，并防止積水及霉變；揀拾和直收時(shí)，秸稈應(yīng)進(jìn)行粉碎直接還田。,4．要有較強(qiáng)的適應(yīng)性 我國(guó)各地的自然條件和栽培制度有很大差異，有平原、山地、梯田；有旱田、水田；有平作、壟作、間套作，此外，還有倒伏收獲、雨季收獲等。因此，收獲機(jī)械應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，工作部件、行走裝置等適應(yīng)性強(qiáng)。,1

11、.1 谷物的生物學(xué)特性,1. 1. 1谷物的成熟度(成熟的程度） 谷物的成熟期分為乳熟、臘熟和完熟等幾個(gè)階段。 1.乳熟2.臘熟3.完熟4.過(guò)熟,1.同一谷穗上的籽粒成熟不一致 ;2.同一地塊上的作物成熟不一致 ;,1. 1. 2 成熟度的不一致性,1. 1. 3 小麥 的“后熟”作用,1. 定義： 割斷后的麥株，莖葉中的養(yǎng)分仍會(huì)繼續(xù)向籽粒輸 送 。2.應(yīng)用： 小麥在條件合適的地區(qū)可適當(dāng)提前收割 。(

12、水稻、玉米、大豆、高粱等）3.優(yōu)點(diǎn): 增產(chǎn)2～6％，籽粒的品質(zhì)（表面光澤、蛋白質(zhì)及脂肪含量）也較好。（1. 1. 1 ~ 1. 1. 3 用于選擇最佳收割期 ）,1. 1. 4 作物濕度,作物濕度是影響收獲機(jī)械作業(yè)性能的重要因素。濕度大的作物，不論切割、脫粒或清選都會(huì)變得困難，使機(jī)器的作業(yè)質(zhì)量變壞、功率消耗增加。有些地區(qū)收割期雨水較多；有些地區(qū)習(xí)慣于在田間脫粒，因此，收獲機(jī)械需要提高對(duì)“濕脫”和“濕分離”的適應(yīng)性。

13、1.莖稈 ：谷物的濕度隨著成熟度的提高而減少。莖稈不同高度的含水率差別很大，如小麥根基部可達(dá)75％，莖稈下部約35％，而靠穗頭處15％ 2.籽粒 : 自由水 化合水 安全水 (14%),１.１.5　谷物的尺寸和倒伏,1.尺寸: 高度、切割部位直徑；2.倒伏: 危害：增加損失，降低效率 ；　 解決途徑：抗倒伏品種 、適應(yīng)倒伏作物的機(jī)具 。（1. 1. 4 ~ 1. 1. 5 與設(shè)計(jì)

14、機(jī)器有關(guān)）,1. 2 谷物收獲工藝及機(jī)械種類(lèi),根據(jù)不同的自然條件、栽培制度、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平，我國(guó)目前采用的機(jī)械化谷物收獲方法有以下幾種：1．分段收獲法 采用多種機(jī)械或人工分別完成割、捆、運(yùn)、堆垛、脫粒和清選等作業(yè)的方法，稱(chēng)為分段收獲法。這種方法使用的機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低；保養(yǎng)維護(hù)方便，易于推廣。但整個(gè)收獲過(guò)程還需大量人力配合，勞動(dòng)生產(chǎn)率較低，而且收獲損失也較高（11-20％）。,1. 2. 1 谷物收獲工藝（方法）,2．聯(lián)合

15、收獲法 采用谷物聯(lián)合收割機(jī)在田間一次完成切割、脫粒、分離和清選等全部作業(yè)的收獲方法。 這種方法的特點(diǎn)是：提高了生產(chǎn)效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，也有利于搶農(nóng)時(shí)，并降低了收獲損失（5％）。但聯(lián)合收割機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高，每年使用時(shí)間短，收獲成本較高；還要求有較大的田塊和較高的管理與使用水平。,3．兩段收獲法 兩段收獲法先用割曬機(jī)將谷物割倒并成條地鋪放在高度為15－20cm的割茬上，經(jīng)過(guò)3－5天晾曬

16、使谷物完成后熟并風(fēng)干，然后用裝有拾禾器的聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行撿拾、脫粒、分離和清選作業(yè)。這種方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）由于作業(yè)時(shí)間較聯(lián)合收獲法提前7－8天，可延長(zhǎng)收獲時(shí)間。2）由于谷物后熟作用，使絕大部分籽粒飽滿(mǎn)、堅(jiān)實(shí)、色澤一致，提高了糧食等級(jí)，增加了收獲量。3）由于收回的籽粒含水量小，且清潔率較高，減輕了曬場(chǎng)的負(fù)擔(dān)。缺點(diǎn)：由于兩次作業(yè)，機(jī)器行走部分對(duì)土壤破壞和壓實(shí)程度增加，油料消耗較聯(lián)合收獲法增加7－10％；當(dāng)收獲期逢連雨時(shí)，谷物在條鋪