多功能谷物联合收割机技术研究报告.doc

技术研究报告 针对我国现有联合收割机存在的①不能同时收获小麦、水稻、大豆三种作物，不能实现一机多用；②不能满足东北、西北等地区作物种植复杂、收获时间接近对联合收割机的要求；③联合收割机技术水平低、品种适应性差、功能单一、行业 “标准化、系列化、通用化”程度低等突出问题，研发具有自主知识产权的技术和装备，填补国内空白；提升收获机械的整体技术水平，真正意义上实现一机多用，满足东北、西北等单茬作物种植区和大中型农场对通用、高效新型联合收割机的需要。 山东时风（集团）有限责任公司与中国农业机械化科学研究院通过产学研合作进行了多功能高效联合收获技术装备研究与开发。现将本课题的研究技术分以下几个方面进行介绍： 国内外研究现状 国外相关产品与技术发展概况 欧、美、日等发达国家早已实现了农业机械化，联合收割机的技术水平较高，普遍采用液压技术、电子技术、智能化仪表、按钮式操作手柄以及带有音像设施的空调驾驶室，有的配有GPS等高科技导航系统，人机环境工程化设计水平较高。 欧美发达国家的联合收割机，普遍采用一种主机配有多种割台，扩大了机器适用范围，提高了机器利用率，降低了使用成本；采用自动化和信息化高新技术，提高了作业可靠性，减轻了操作者的劳动强度。 上世纪八十年代以来，欧美各大联合收割机制造公司，竞相研发纵向轴流式谷物联合收割机，经过20多年的发展与完善，已成为主流产品。如凯斯公司的Axial-Flow 2300系列、纽荷兰公司的TR系列、迪尔公司的9000系列和CTS系列、克拉斯公司的400系列、福格森公司的AGCO系列等，其共同特点是： ●滚筒长度都在2.5m左右，脱粒和分离能力强； ●喂入量大，一般在10kg/s以上； ●性能指标优异，工作可靠； ●自动化程度高，技术先进。 2、国内相关产品与技术现状，国内已取得的最新阶段成果和达到的技术水平 国内谷物联合收割机的主导机型多为切流式、横轴流式、切流加横轴流式、切流式+纵置轴流式，主要配置方式为：①切流脱粒分离滚筒：这种配置多见老型收割机，国内代表机型以佳联1000、新疆-5等机型等，由于其滚筒横向放置，作物沿滚筒的切线方向运动，脱粒时间短，对作物的打击力度较大，主要用于收获小麦。收获水稻时，需要更换滚筒上的脱粒齿和凹板，使用不便，而且损失大、破碎率高，大大降低了稻谷的品质。因此，很少用于收获水稻。②横轴流式：代表机型有湖州碧浪、柳林系列等，该机型主要用于收获水稻。收获含水率较低的小麦时，由于脱粒滚筒转速不变，脱粒能力过强，产生较多的碎茎秆，导致清选负荷较大，清选损失较多，含杂率较高。如果脱粒滚筒采用无级变速，作业质量将有所提高。③切流加横轴流式：这种配置多见于中小型自走式联合收割机，如新疆-2、福田谷神-2等。因脱粒主要是切流滚筒，遇潮湿或难脱作物时，很难解决破碎率与脱不净之间的矛盾。轴流滚筒横向配置，长度上受到一定限制，无法弥补切流脱粒滚筒间隙大时出现的脱粒不足部分。且在脱粒滚筒入口处的打击力度较大，容易造成大豆破碎，因此也不太适用于收获大豆。④切流脱粒滚筒+纵置轴流分离滚筒：主要特点是收割机工作时约有70-75%的脱粒是由前端的切流滚筒和凹板完成的，剩下的脱粒和分离是由其纵向配置的轴流滚筒来完成，结构配置复杂、安装调试比较困难，如滚筒堵塞不易清理等。 我公司研发的纵向轴流脱粒分离装置：由滚筒叶片和喂入锥体具有最佳高喂入的能力，纵向轴流滚筒、可调式脱粒凹板和固定分离凹板，将脱粒和分离融为一体，代替空间结构较大的键式逐稿器承担茎杆的分离功能，对于减小机器尺寸和减轻机器重量等方面有突出优点。纵向轴流滚筒和大包角凹板有机结合在一起，脱粒柔和、脱粒及分离时间较长，对不同作物的适应性较强，克服了传统收割机收获水稻存在的损失大、破碎率高的难题。纵向轴流滚筒使收割机工作时大约有75%左右的脱粒是由前半端和可调式脱粒凹板完成的，剩下的脱粒和分离由其后半端和固定分离凹板来完成。纵向轴流滚筒通过一四挡位变速箱实现变速，转速调节范围为460-900r/min。以满足不同作物转速要求，可以收获小麦、水稻、大豆等多种作物，可实现一机多用，结合我国现有工艺技术、零部件制作，装配简单，直接易于操作，填补国内空白，是替代进口机型的理想产品。 二 技术原理、技术关键 1、技术特点、关键技术和关键工艺 技术特点：针对我国现有联合收割机存在的不能同时收获小麦、水稻、大豆三种作物，不能实现一机多用；联合收割机技术水平低、品种适应性差、功能单一、行业 “标准化、系列化、通用化”程度低等突出问题，我公司和中国农业机械化科学研究院通过产学研合作联合开发了适应我国东北、西北等大中型农场作物收获的—多功能谷物联合收割机。该收割机具有①采用纵向轴流脱粒技术，脱粒柔和、脱粒及分离时间较长，作物的破碎率和损失率低，对不同作物的适应性较强；②