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　　聯(lián)合收割機結構原理點滴談5：作業(yè)速度與割幅的關系

縱觀國內(nèi)市場上聯(lián)合收割機不難發(fā)現(xiàn)：配套發(fā)動機功率相同的機型，其配套割臺寬度有明顯的區(qū)別。而究其作業(yè)速度，則是窄割幅機型作業(yè)速度一般情況下都快，而這類機型基本都是國企制造。根據(jù)市場調(diào)研，國產(chǎn)機窄割幅收割小麥正常作業(yè)速度都在6～8公里/小時，旨在機手多收益，吸引農(nóng)戶和用戶的眼球，博得選機作業(yè)和購機意愿的需求。外企機寬割幅正常作業(yè)速度則在3～5公里/小時，旨在對田塊減少碾壓節(jié)能降耗，延長機器壽命和保障機手人身安全。當然，對聯(lián)合收割機最終評價還是作業(yè)效率，即單位時間內(nèi)收割面積要大。

按國際普遍認識，機手操縱聯(lián)合收割機作業(yè)速度在1～1.5m/s感覺比較合適，因為駕駛聯(lián)合收割機需要六覺（視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺、警覺）并用。而1m/s是理想安全速度，所以國外機型割臺配置都較寬，且發(fā)動機功率越高割臺越寬。而國內(nèi)中小型機功率從當初50馬力到現(xiàn)在近200馬力，割臺寬度變化不大。雖然喂入量可以用窄割臺快作業(yè)實現(xiàn)，但從土地規(guī)模效益、車輪碾壓田塊次數(shù)、發(fā)動機功率配置和機器壽命等指標講，寬割臺低速度比窄割臺高速度綜合效益更要高。而國內(nèi)因農(nóng)村道路窄，土地規(guī)模和田塊面積小，要求田間作業(yè)機動性好，只能配置窄割臺。為此，在與國外同等脫粒滾筒長度、清選篩面寬度的情況下，只能加快作業(yè)速度，才能保證有與國外相同且適應脫粒和清選能力的效果。

谷物聯(lián)合收割機割幅和作業(yè)速度主要根據(jù)脫粒裝置結構尺寸設計喂入量，和在大多數(shù)作業(yè)條件下作物單位面積產(chǎn)量及谷草比來確定。在其他條件不發(fā)生變化時，割幅和作業(yè)速度成反比關系。

為充分發(fā)揮機器的效能和保證工作質(zhì)量，大多數(shù)聯(lián)合收割機在底盤傳動中都采用機械或液壓變速器與變速箱檔位相配合，使行走速度實現(xiàn)分檔無級變速。除此，外企聯(lián)合收割機一般還可選擇幾種割幅不同的割臺，以適應不同作物產(chǎn)量、不同地區(qū)田塊的需要。

一些收割機，尤其是國外機型配有折疊割臺，主要考慮即可以寬割幅作業(yè)，又便于道路通行。而國產(chǎn)機大都做成窄割幅則快速作業(yè)，這就會出現(xiàn)有一個對田塊土壤碾壓次數(shù)的問題。

毋庸置疑，同功率窄割幅聯(lián)合收割機田間作業(yè)碾壓田塊次數(shù)多，易造成土壤板結。土壤顆粒、有機物、水和空氣是耕地土壤的重要組成部分，在農(nóng)業(yè)機器的反復作業(yè)下，土壤被壓實，土壤顆粒之間排列更為緊密，阻礙了空氣和水正常地進入土壤，不利于農(nóng)作物的正常生長。同時影響地下土壤、水分和空氣不足以及地表徑流，一定程度上影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。

當田塊含水量較低時，干燥土壤中顆粒之間空隙較大，收割機作業(yè)行走過程對其蓬松土壤的壓實主要發(fā)生在地表10厘米深度范圍以內(nèi)。由于蓬松土壤之間在機器車輪碾壓過程中傳遞速度較慢，所以壓實效果表現(xiàn)會小。相反，當含水量較高時，土壤地表壓實深度通?？蛇_20～30 厘米，對田塊的破壞作用就太大了。為此機輪碾地造成田間泥腳深度不斷加大，最終無法耕種的惡果在湖南多地已經(jīng)發(fā)生。

除此之外，還有發(fā)動機配套功率選擇問題。

聯(lián)合收割機的動力需求包括行走功率和各工作部件運轉(zhuǎn)時消耗功率兩部分，且在作業(yè)中變化范圍較大。所需功率是各部分所需功率總和，也就是各部分所需平均功率與儲備功率的總和。在田間作業(yè)時，隨著機器喂入量的增加，分離、清選、輸送裝置功率消耗變化不大，割臺功率消耗增加也不多，脫粒滾筒和行走部分消耗功率最多，而且與喂入量成正比增加。

喂入量即在單位時間內(nèi)進入脫粒裝置一定作物的質(zhì)量。脫粒裝置主要工作是由脫粒和分離部件完成，只有在一定的喂入量下，它們才能正常工作(脫粒損失在許可范圍內(nèi))。當作物喂入量超過最適宜數(shù)值時，工作質(zhì)量將急劇惡化，谷粒脫不凈和夾帶等損失會迅速增加。當然喂入量很不足時，效果也不是太好。

作物喂入量波動對脫粒裝置工作有不利影響：它減少谷粒穿過凹板的分離程度，增加未脫凈率，增加驅(qū)動脫粒裝置工作部件的能量消耗。因此，谷物聯(lián)合收割機正常高效工作的主要條件之一是給予脫粒裝置工作部件均勻的、最合適的喂入量。當然，聯(lián)合收割機在單位時間內(nèi)不降低工作質(zhì)量所能承接的作物量，是一個變值，因為它與谷粒和莖稈水分、谷物混雜度、草谷比等因素有關。

在作業(yè)中，當產(chǎn)量降低時，如要保持喂入量不變，就必須增加聯(lián)合收割機的前進速度。但這時發(fā)動機的有效功率要重行分配。隨著前進速度增加，聯(lián)合收割機行走功率消耗也加大。因此，當?shù)彤a(chǎn)時僅僅按脫粒裝置通過能力去調(diào)節(jié)作業(yè)速度就有可能引起發(fā)動機超載，發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，使脫粒裝置工作部件轉(zhuǎn)速也下降，造成谷粒損失。

在土地硬實、畝產(chǎn)偏高和作物完熟作業(yè)中，喂入量已達標，速度不能再快，所以功率有剩余。雖然作業(yè)速度低，但脫粒中秸稈易碎，清選負荷重，損失易超標，所以不能使機器發(fā)動機滿負荷作業(yè)。而在土地濕軟、畝產(chǎn)偏低和作物早期收割時，行走消耗動力多，配套功率遠遠不足，雖然喂入量還沒有達標。

所以，發(fā)動機都有功率儲備，但聯(lián)合收割機作業(yè)負荷的不均勻性和因此引起的功率消耗變化，用固定的功率和割幅都是不能滿足。

理想的聯(lián)合收割機應當是馬力強勁且作業(yè)面寬。為提高生產(chǎn)率，即在作業(yè)中既能割得寬，又能走得快。為此要高水準的完成小麥收割作業(yè)，就需要一種割幅可以調(diào)節(jié)的聯(lián)合收割機。

由于橫軸流機配套發(fā)動機功率和喂入量不斷增加，如果割幅不增加，就必須加快作業(yè)速度。目前作業(yè)速度已達到8～10公里/小時，再增加作業(yè)速度，行走系統(tǒng)消耗發(fā)動機功率大，機手視覺和運行安全以及機器適應性都要受到威脅，所以只有增加割幅。使用寬割臺，降低作業(yè)速度，才可減少動力消耗和對田塊的碾壓，提高作業(yè)運行安全。

增加割幅寬度以及增加割幅和脫粒機寬度的比例，這在攪龍式收割臺的發(fā)展方面是先進的。目前，國外許多高效聯(lián)合收割機上割幅和脫粒機體寬度的比例為5～7,而之前比例僅為3～4。因為要最合理地利用聯(lián)合收割機的動力，並且不是由于提高工作速度，而是由于增大割幅並以較小速度工作以達到機器的設計生產(chǎn)率，許多外國公司都已經(jīng)配套幅寬為6米以上的整體式收割臺。

對于谷物聯(lián)合收割機使用寬割幅是比較合理的，因為幅寬大而工作速度相對不大時，發(fā)動機的動力大部分消耗于機器的有效工作，而少部分用于自身帶著谷粒和稿草等負荷沿地面行走。另外，當聯(lián)合收割機前進速度不大時，收割臺部分的損失少于前進速度大時的損失。較小的前進速度( 5公里/小時左右)相應地可改善聯(lián)合收割機手的勞動條件，增加機器的使用壽命。

但是增加割幅又會影響機車的通行性，尤其農(nóng)村道路。需要配置寬割臺采用牽引車運行，使用繁瑣。

綜上所述，推薦一種簡易折疊割臺：即便于農(nóng)村道路通行，又可以滿足田間使用不同幅寬作業(yè)。為降低成本，此折疊割臺結構不同于國外已有的折疊割臺：采用主割臺兩側或單側佩掛割曬機，實現(xiàn)割臺加寬效果。左右割曬機可分別折疊，作業(yè)幅寬視田塊軟硬和作物產(chǎn)量需要確定，如此即可保證額定喂入量而發(fā)動機也不會出現(xiàn)過載現(xiàn)象。割曬機與主割臺活動鉸接，可以折疊一側或兩側掛接割臺進行作業(yè)，而不同目前市場上定寬度的折疊割臺，折疊后是不能工作的。如此設計的折疊式割臺，可合理分配發(fā)動機功率，在不同作業(yè)速度的情況下都可以實現(xiàn)最大喂入量，并可減少機器對土地的碾壓次數(shù)。