玉米机械化收获工艺比较试验研究

摘 要：本文对牵引式，自走式和背负式3种玉米收获机进行了大面积机械化收获工艺试验，并对机具的各项工艺性能进行了比较研究，对玉米收获机的技术性能提出了改进方案，提高了联合收获机技术水平。

关键词：机械化；收获工艺；联合收获机

中图分类号：S225.51 文献标识码：A

玉米机械化收获技术是指使用玉米收获机械在田间一次完成、摘穗、剥皮、果穗装车、秸秆粉碎还田或回收等多项作业的过程。

1 收获工艺

国内、外分段收获的玉米收获机，由于机型不同，其功能也不同，因此完成的工艺内容也不同，综合看有如下几种工艺：

田间摘穗直接剥皮茎秆粉碎还田，这种工艺的机型有大丰集团的自走式玉米收获机，有赵光机械厂生产的丰收4YW-2牵引式玉米收获机

田间摘穗剥皮茎秆粉碎回收作饲料，其机型有乌克兰的赫尔松-9牵引3行玉米收获机和KCKY-6自走式玉米收获机。

国内大多采用在田间摘穗、场上集中剥皮、茎秆粉碎直接还田。只有个别机型，如吉林省农业机械研究院新研制的4YL-2型玉米收获机系列产品才具有多种收获工艺，其工艺为割秆、摘穗，以及3种不同的茎秆处理方法。

2 玉米机械收获工艺试验

对3种玉米收获机进行了大面积生产试验，其中牵引式玉米收获机作业310hm2，1台背负式玉米收获机作业10hm2，并作了8个班次生产查定。

2.1 茎秆粉碎还田工艺试验

参加试验的机型有3种，其主要数据列于表1：

试验地垅长500m，产量450kg/hm2，用11kW小拖拉机装运果穗，收获1hm2玉米所用的时间、耗油量列于表2：

表中耗油量按拖拉机耗油量0.254/kW・h计算。收获作业必须大油门，耗油按最大耗油量计算，卸果穗、地头转弯按30%耗油量计算。从表中数据可以看出牵引式机具作业灵活，效率高，每天作业可达5hm2，而背负式机具，由于前方偏重，机组中心前移，牵引力发挥不出来，所以作业速度低，每天只能收获3hm2，其耗油量几乎是牵引机具的2倍。

从2种牵引式玉米收获机看，自带果穗拖车；带果穗箱装车。在作业速度相同的情况下，生产效率和油量是不同的。后一种卸装果穗时间比前一种多1.87倍，耗油量多1.2kg/hm2。

2.2 运送玉米果穗试验

4YL-2型玉米收获机直接将果穗拖车挂于机组后部，车装满后在地头更换拖车，因此，1台玉米收获机配2台拖车，用1台11kW拖拉机牵引就足够。而且拖拉机不需进地，只管来回运输。

而2种收获机不带拖车，果穗箱装满后需要往拖车里卸碎，因此至少要2台小拖拉机运果穗。而且拖车还需要到地中间运果穗，因此单台拖拉机耗油量也比前1种要多。

2.3 茎秆切碎回收工艺试验

茎秆切碎回收作青（黄）贮饲料是我国农区发展畜牧业的方向。目前只有4YL-2B型牵引式玉米收获机可以完成。此机除摘穗，果穗处理与4YL-2相同外，还可将茎秆切碎抛送到机组左侧用饲料拖车跟随机组接取碎茎秆，装满后直接运回窖贮，一次完成。整个收获过程中装运饲料的车辆要根据运距配备。运距在1km范围内配两台自卸拖车或3台普通拖车，如运距超过1km需要配3台自卸车或4台普通拖车，否则将出现等车现象，影响生产率。如果用人工割秆，在窖旁用青饲切碎青（黄）贮，分段作业1hm2玉米割秆，捆秆需6个工，运输为2人1台车1d，用20T/h大型青饲机，用长春-40拖拉机作动力，8人喂入，共用5.5h铡切1.4hm2玉米秆，相当于1hm2需4h，测得生产率为8T/h、喂入量4.4kg/s。

2种收获工艺相比较，一次收获需要运切碎茎秆，而分段收获窖旁切碎需要运整茎秆，2种方法运输作业量基本相同，只是一次作业时运输饲料拖车需要与主机同步，比运整秆耗油量稍多。而切碎工序分段作业，只切碎一项每hm2就需用功24个，成本显然比一次作业完成高许多。

3 自走式玉米收获机与牵引式玉米收获机对比

我国研制自走式玉米收获机厂家较多，大多为3行，配套发动机功率80～120马力不等，价格20万～30万元/台。收获工艺为摘穗，果穗集箱装车，茎秆粉碎还田。自走式优点是收获时不用开道，地头转弯半径比牵引式小。但其价格昂贵，效率并不高，因此，生产成本高。

按生产厂家标明的作业效率、售价与4YL-2型玉米收获机比较，以年作业20d，每天以8h计算，其数据列与表3：

综合油价按7元/kg计算，耗油所需人民分别为147元、138.6元和78.76元。

从上表可以看出，从使用成本看，自走式比牵引式多很多。其原因是自走式玉米收获机作业速度过低造成的。如果自走式机型作业速度达到7～8km/h时，生产成本可与牵引式持平，便可大面积推广使用。

4 玉米机械收获优化工艺及其配套机具

4.1 摘穗茎秆整株回收工艺配套机具

选用4YL-2D型牵引式玉米收获机，配套动力为30kW中型拖拉机，作业速度可达到8km/h。

运送果穗时，运距在1.5km以内用2台小四轮拖拉机运输；运距在1.5km以上用3台小四轮拖拉机运输。

4.2 摘穗、切秆切碎回收工艺配套机具

选用4YL-2B型牵引式玉米收获机，配套动力为4859kW大型拖拉机，作业速度可达到6～9km/h。自带3T果穗拖车，配2台拖斗，1台18kW拖拉机运输。切碎茎秆用2台自卸青饲拖车，或是3台5吨普通拖车，牵引主机动力应在22kW以上。

4.3 茎秆粉碎还田工艺配套机具

大地块、小规模经营选用4YL-2型牵引式玉米收获机配两台3T拖车装运果穗，用1台18kW拖拉机运输。大地块、小规模经营，可选用两行背负式机型，运送果穗可用2～3台8.811kW小四轮拖拉运输果穗。

由于目前背负式机具作业效率较低，应开发高生产率的背负式玉米收获机新机型。

5 试验结论

3种玉米收获机比较：自走式摘穗机由于价格昂贵、作业速度低，使用成本高。在没有高速作业机具的情况下，暂不宜推广；美国九大公司有42种型号的玉米收获机，没有一种是自走的。目前，国内外也只有原苏联有6行自走式摘水穗机。

牵引式玉米摘穗是国内外大量使用的，试验证明挂接方便、机动灵活。作业效率高、作业成本低，应该是主推机型。但这种机型也有其缺点，即首次作业需人工开道，而且地头需要有较大空地，以便机组转弯用。对于目前承包制地块小、规模小的经营方式，使用时受一定限制。经营规模扩大后，牵引式玉米收获机大有可为。

背负式玉米收获机的优点是首次作业不用开道，转弯半径较小，适合小地块，小规模经营。但也有致命弱点，挂接不方便，作业速度低，使用驾驶操作不方便。这是背负式玉米收获需要解决的问题，否则此种机型难以推广。

参考文献

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[2] 贺俊林，佟金，胡伟等.辊型和作业速度对玉米收获机摘穗性能的影响[J].农业机械学报，2006，37（3）：46-49.

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