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國產水稻收穫機的現狀及發展趨勢

設備2.12W

我國是一個農業大國,最主要的農作物即是水稻。我國是世界上水稻種植面積最大、總產量最多的國家。眾所周知,與其它農作物相比,水稻生產的勞動強度是較大的,所以要想有效提升生產效率,水稻收穫機的應用是必不可少的。為此,國家加大了對水稻收穫機的補貼力度。這對於我國水稻聯合收穫機的發展具有極為重要的意義。

國產水稻收穫機的現狀及發展趨勢

1水稻收穫機械化現狀

1.1應用現狀

水稻收穫季節性強,勞動強度大,費工多,因此,實現水稻收穫機械化,對及時收穫、確保豐產豐收有着極其重要的意義。

水稻收穫機械要滿足農業技術要求,包括收割脱粒乾淨,掉粒損失少,破碎低;適應性好,直立、倒伏水稻都能收穫,水早田均能作業,割茬低。半喂入式水稻收割機要求整稈率高,稻稈鋪放整齊;清選分離工作可靠,夾帶損失少,清潔率高;操作維護簡單,拆卸方便。

水稻收穫包括收割、脱粒、清選等工作。這些作業,可以分段進行,也可以在田間一次完成,常用的收穫方法有分別收穫、兩段收穫和聯合收穫三種。分段收穫是用人工或割曬機將作物割倒,鋪放在田間,然後用脱粒機在田間或打穀場進行脱粒。這種收穫方式需要的機具簡單,操作維護方便,但工效較低,損失和勞動強度較大。兩段收穫是將收穫過程分為兩個階段,首先用割曬機將作物割倒,成條鋪放在田間晾曬和後熟,然後用帶有撿拾器的聯合收穫機進行脱粒和清選。這種收穫方式多用於北方地區,不適用於南方水稻地區。聯合收穫是採用聯合收割機在田間一次完成收割、脱粒和清選等項作業。這種收穫方法機械化程度高、工效高、損失少,但機器結構複雜,操作技術要求較高。

水稻聯合收割機按喂入方式可分為全喂入式、半喂入式和割前摘脱式等類型。全喂入式是將割下的作物全部喂入機器進行脱粒;半喂入式是將割下的水稻用夾持輸送裝置輸送,只有帶穗的上半段喂入脱粒裝置;割前摘脱是在稻稈未割倒前先摘穗脱粒,然後再割倒禾稈。按動力來源可分為牽引式、自走式和懸掛式3種。牽引式由拖拉機牽引作業,又可分為自帶發動機和不帶發動機2種,不帶發動機的收割機由拖拉機動力輸出軸驅動進行作業。自走式的行走和工作部件所需動力均由專門配置的發動機供給,無須拖拉機牽引和驅動。懸掛式是將聯合收割機各部件懸掛或安裝在拖拉機或通用底盤上。自走式聯合收割機現在是水稻收割機的主要發展方向。

1.2研發現狀

科研人員將現代新技術開發應用於聯合收割機上,做了大量有意義的探索。例如,河南科技大學應用模糊控制方法研究了關於聯合收割機喂入量自適應系統;江蘇大學研究了基於GPS的聯合收割機測速裝置;浙江大學對聯合收割機主要工作部件檢測裝置進行了研究,通過轉速變化分析實現收割機風扇、脱粒滾筒、籽粒攪龍及雜餘攪龍部件等堵塞故障判斷,並且進行故障的預警和聲光報警等科研成果。

2存在的問題

(1)通過性差。有些機型機身較重、不夠靈活,除去地塊大小的因素外,在泥腳較深的田塊作業較為困難。我國南方一般插雙季稻或三季稻,分為早、中、晚三種。晚稻由於冬季雨水偏少,田內比較乾燥,土質較硬,收割時,聯合收割機可直接下田等業;但在早稻收割時,一般田地內尚有一定量的蓄水,土質很軟,聯合收割機就難以作業。若提前將水放幹,就能下田作業。但在實踐中,早稻收割與晚稻的栽插時間間隔很短,幾乎在15天內全部完成,收早稻時將水放幹便於收割,插晚稻時又需將水放進田內,夏季炎熱乾燥,經常缺水,這樣就會影響晚稻的栽插,這種提前放水早稻收割法,在實踐中難以行得通。

(2)脱粒堵塞。脱粒裝置易發生滾筒纏草堵塞,影響脱粒和分離。水稻由於稻粒的外殼包裹較緊,外殼較脆弱,容易破碎成米粒,影響貯存。其籽粒通過小的穗軸與莖稈相連,其連接力較強,因此收割水稻的脱粒裝置多采用弓齒滾筒或釘齒滾筒,運用梳刷和打擊的方法脱粒。實際工作時,由於稻稈潮濕或喂入量不穩定,常會使滾筒纏草嚴重,造成脱粒不盡,嚴重時使滾筒發生堵塞,每次排除故障要在10min以上,影響了作業質量和作業效率。

(3)可靠性、適用性及舒適性較差。機器容易出現故障,影響作業效率,部分國產水稻聯合收割機因脱粒不淨、分離不徹底還伴有夾帶等因素,需要二次清選才能達到要求。

3水稻聯合收割機的發展趨勢

(1)懸掛式全喂入聯合收割機。由於我國水稻種植區大多數形狀不規則,泥腳相對較深,尤其是南方地區,使得懸掛式全喂入聯合收割機不好下田,這種機型最終將為其他自走機型所取代。

(2)半喂入聯合收割機。日本生產的半喂入聯合收割機技術比較成熟,己經適應濕爛田和深泥腳的地方作業,機器效率高,功率大,耗低油。我國應該在借鑑日本先進技術的基礎上,研發出符合我國國情的技術超前的半喂入收割機。

(3)多用途聯合收割機。開發一機多用型聯合收割機,可收割水稻、油菜、小麥多種作物,可以降低生產成本,減少生產投入,提高經濟效益。

(4)高自動化、高智能化是聯合收割機發展的必然趨勢。目前,一些先進的生產企業已經在其產品上成功運用了智能化數據監測採集等信息化技術,實現脱粒滾筒負荷監控、收穫作業質量監控、全自動導向、自動駕駛等新技術。