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　　聯(lián)合收割機(jī)結(jié)構(gòu)原理點(diǎn)滴談5：作業(yè)速度與割幅的關(guān)系

縱觀國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上聯(lián)合收割機(jī)不難發(fā)現(xiàn)：配套發(fā)動(dòng)機(jī)功率相同的機(jī)型，其配套割臺(tái)寬度有明顯的區(qū)別。而究其作業(yè)速度，則是窄割幅機(jī)型作業(yè)速度一般情況下都快，而這類(lèi)機(jī)型基本都是國(guó)企制造。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，國(guó)產(chǎn)機(jī)窄割幅收割小麥正常作業(yè)速度都在6～8公里/小時(shí)，旨在機(jī)手多收益，吸引農(nóng)戶(hù)和用戶(hù)的眼球，博得選機(jī)作業(yè)和購(gòu)機(jī)意愿的需求。外企機(jī)寬割幅正常作業(yè)速度則在3～5公里/小時(shí)，旨在對(duì)田塊減少碾壓節(jié)能降耗，延長(zhǎng)機(jī)器壽命和保障機(jī)手人身安全。當(dāng)然，對(duì)聯(lián)合收割機(jī)最終評(píng)價(jià)還是作業(yè)效率，即單位時(shí)間內(nèi)收割面積要大。

按國(guó)際普遍認(rèn)識(shí)，機(jī)手操縱聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)速度在1～1.5m/s感覺(jué)比較合適，因?yàn)轳{駛聯(lián)合收割機(jī)需要六覺(jué)（視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、警覺(jué)）并用。而1m/s是理想安全速度，所以國(guó)外機(jī)型割臺(tái)配置都較寬，且發(fā)動(dòng)機(jī)功率越高割臺(tái)越寬。而國(guó)內(nèi)中小型機(jī)功率從當(dāng)初50馬力到現(xiàn)在近200馬力，割臺(tái)寬度變化不大。雖然喂入量可以用窄割臺(tái)快作業(yè)實(shí)現(xiàn)，但從土地規(guī)模效益、車(chē)輪碾壓田塊次數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)功率配置和機(jī)器壽命等指標(biāo)講，寬割臺(tái)低速度比窄割臺(tái)高速度綜合效益更要高。而國(guó)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(jī)動(dòng)性好，只能配置窄割臺(tái)。為此，在與國(guó)外同等脫粒滾筒長(zhǎng)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(guó)外相同且適應(yīng)脫粒和清選能力的效果。

谷物聯(lián)合收割機(jī)割幅和作業(yè)速度主要根據(jù)脫粒裝置結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)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(lái)確定。在其他條件不發(fā)生變化時(shí)，割幅和作業(yè)速度成反比關(guān)系。

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

一些收割機(jī)，尤其是國(guó)外機(jī)型配有折疊割臺(tái)，主要考慮即可以寬割幅作業(yè)，又便于道路通行。而國(guó)產(chǎn)機(jī)大都做成窄割幅則快速作業(yè)，這就會(huì)出現(xiàn)有一個(gè)對(duì)田塊土壤碾壓次數(shù)的問(wèn)題。

毋庸置疑，同功率窄割幅聯(lián)合收割機(jī)田間作業(yè)碾壓田塊次數(shù)多，易造成土壤板結(jié)。土壤顆粒、有機(jī)物、水和空氣是耕地土壤的重要組成部分，在農(nóng)業(yè)機(jī)器的反復(fù)作業(yè)下，土壤被壓實(shí)，土壤顆粒之間排列更為緊密，阻礙了空氣和水正常地進(jìn)入土壤，不利于農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)。同時(shí)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(dāng)田塊含水量較低時(shí)，干燥土壤中顆粒之間空隙較大，收割機(jī)作業(yè)行走過(guò)程對(duì)其蓬松土壤的壓實(shí)主要發(fā)生在地表10厘米深度范圍以?xún)?nèi)。由于蓬松土壤之間在機(jī)器車(chē)輪碾壓過(guò)程中傳遞速度較慢，所以壓實(shí)效果表現(xiàn)會(huì)小。相反，當(dāng)含水量較高時(shí)，土壤地表壓實(shí)深度通常可達(dá)20～30 厘米，對(duì)田塊的破壞作用就太大了。為此機(jī)輪碾地造成田間泥腳深度不斷加大，最終無(wú)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(dòng)機(jī)配套功率選擇問(wèn)題。

聯(lián)合收割機(jī)的動(dòng)力需求包括行走功率和各工作部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(chǔ)備功率的總和。在田間作業(yè)時(shí)，隨著機(jī)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(tái)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(shí)間內(nèi)進(jìn)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(dāng)作物喂入量超過(guò)最適宜數(shù)值時(shí)，工作質(zhì)量將急劇惡化，谷粒脫不凈和夾帶等損失會(huì)迅速增加。當(dāng)然喂入量很不足時(shí)，效果也不是太好。

作物喂入量波動(dòng)對(duì)脫粒裝置工作有不利影響：它減少谷粒穿過(guò)凹板的分離程度，增加未脫凈率，增加驅(qū)動(dòng)脫粒裝置工作部件的能量消耗。因此，谷物聯(lián)合收割機(jī)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(dāng)然，聯(lián)合收割機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)不降低工作質(zhì)量所能承接的作物量，是一個(gè)變值，因?yàn)樗c谷粒和莖稈水分、谷物混雜度、草谷比等因素有關(guān)。

在作業(yè)中，當(dāng)產(chǎn)量降低時(shí)，如要保持喂入量不變，就必須增加聯(lián)合收割機(jī)的前進(jìn)速度。但這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率要重行分配。隨著前進(jìn)速度增加，聯(lián)合收割機(jī)行走功率消耗也加大。因此，當(dāng)?shù)彤a(chǎn)時(shí)僅僅按脫粒裝置通過(guò)能力去調(diào)節(jié)作業(yè)速度就有可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)超載，發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)、畝產(chǎn)偏高和作物完熟作業(yè)中，喂入量已達(dá)標(biāo)，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(fù)荷重，損失易超標(biāo)，所以不能使機(jī)器發(fā)動(dòng)機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷作業(yè)。而在土地濕軟、畝產(chǎn)偏低和作物早期收割時(shí)，行走消耗動(dòng)力多，配套功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，雖然喂入量還沒(méi)有達(dá)標(biāo)。

所以，發(fā)動(dòng)機(jī)都有功率儲(chǔ)備，但聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)負(fù)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(mǎn)足。

理想的聯(lián)合收割機(jī)應(yīng)當(dāng)是馬力強(qiáng)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(zhǔn)的完成小麥?zhǔn)崭钭鳂I(yè)，就需要一種割幅可以調(diào)節(jié)的聯(lián)合收割機(jī)。

由于橫軸流機(jī)配套發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)到8～10公里/小時(shí)，再增加作業(yè)速度，行走系統(tǒng)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)功率大，機(jī)手視覺(jué)和運(yùn)行安全以及機(jī)器適應(yīng)性都要受到威脅，所以只有增加割幅。使用寬割臺(tái)，降低作業(yè)速度，才可減少動(dòng)力消耗和對(duì)田塊的碾壓，提高作業(yè)運(yùn)行安全。

增加割幅寬度以及增加割幅和脫粒機(jī)寬度的比例，這在攪龍式收割臺(tái)的發(fā)展方面是先進(jìn)的。目前，國(guó)外許多高效聯(lián)合收割機(jī)上割幅和脫粒機(jī)體寬度的比例為5～7,而之前比例僅為3～4。因?yàn)橐詈侠淼乩寐?lián)合收割機(jī)的動(dòng)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(dá)到機(jī)器的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率，許多外國(guó)公司都已經(jīng)配套幅寬為6米以上的整體式收割臺(tái)。

對(duì)于谷物聯(lián)合收割機(jī)使用寬割幅是比較合理的，因?yàn)榉鶎挻蠖ぷ魉俣认鄬?duì)不大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力大部分消耗于機(jī)器的有效工作，而少部分用于自身帶著谷粒和稿草等負(fù)荷沿地面行走。另外，當(dāng)聯(lián)合收割機(jī)前進(jìn)速度不大時(shí)，收割臺(tái)部分的損失少于前進(jìn)速度大時(shí)的損失。較小的前進(jìn)速度( 5公里/小時(shí)左右)相應(yīng)地可改善聯(lián)合收割機(jī)手的勞動(dòng)條件，增加機(jī)器的使用壽命。

但是增加割幅又會(huì)影響機(jī)車(chē)的通行性，尤其農(nóng)村道路。需要配置寬割臺(tái)采用牽引車(chē)運(yùn)行，使用繁瑣。

綜上所述，推薦一種簡(jiǎn)易折疊割臺(tái)：即便于農(nóng)村道路通行，又可以滿(mǎn)足田間使用不同幅寬作業(yè)。為降低成本，此折疊割臺(tái)結(jié)構(gòu)不同于國(guó)外已有的折疊割臺(tái)：采用主割臺(tái)兩側(cè)或單側(cè)佩掛割曬機(jī)，實(shí)現(xiàn)割臺(tái)加寬效果。左右割曬機(jī)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(dòng)機(jī)也不會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象。割曬機(jī)與主割臺(tái)活動(dòng)鉸接，可以折疊一側(cè)或兩側(cè)掛接割臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，而不同目前市場(chǎng)上定寬度的折疊割臺(tái)，折疊后是不能工作的。如此設(shè)計(jì)的折疊式割臺(tái)，可合理分配發(fā)動(dòng)機(jī)功率，在不同作業(yè)速度的情況下都可以實(shí)現(xiàn)最大喂入量，并可減少機(jī)器對(duì)土地的碾壓次數(shù)。