玉米收获机摘穗辊结构特性研究

玉米收获机结构特点与技术优化方向摘要：玉米的收获作业是保证粮食产量和品质的关键工作，玉米收获机的应用显著提高了玉米收获的效率，并为农民后期的剥皮、秸秆处理等工作提供便利。

针对广泛适用的玉米收获机，对其常用的种类、工作原理和关键部件的功能特点进行了介绍，并分析了玉米收获机技术的优化方向。

关键词：玉米收获机;结构;特点;优化玉米是我国重要的粮食作物，其不仅做为人们生活的必备粮食，也是重要的工业原料和畜牧业饲料，玉米在我国具有广泛的种植面积。

近年来，玉米的全程机械化得到了快速实施，使玉米生产变得更加的简单和高效，玉米收获机作为玉米全程机械化实施的重要机型，受到了农民的广泛关注与使用。

相对于发达国家生产的玉米收获机而言，我国自主研发的收获机产品具备更好的适应性，更适合在我国的农村推广和使用，众多机型能满足不同生产条件对玉米机械化收获的需求。

1 玉米收获机的总体结构特点1.1 玉米收获机的种类现阶段使用的玉米收获机按照结构形式大体可分为自走式玉米收获机和背负式玉米收获机两类，自走式玉米收获机多为大中型整体机型，功能齐备，具有良好的动力系统和底盘结构，以及扶禾、摘穗、输送、剥皮、收集和秸秆切碎等功能，一次作业可同时收获4行以上的玉米，能够独自完成全部的玉米收获任务，效率高，同时售价也比较高，适用于大面积玉米耕地作业使用。

背负式玉米收获机多为小型农机，与中小马力拖拉机进行配套使用，其动力多由拖拉机的动力输出轴提供，同时拖拉机还为配套的收获机提供液压动力和行驶动力，功能齐备的背负式收获机也能实现切割、喂入、扶禾、摘穗、输送、剥皮、收集等功能，只是每次作业只能收割1～3行，作业效率较低，行驶速度慢，只适用于面积小的耕地使用，售价较低，农民易于接受。

1.2 玉米收获机的总体结构下面以自走式玉米收获机为例说明玉米收获机的结构原理，自走式玉米收获机主要包括了发动机、驱动桥、割台、升运器、剥皮机、果穗收集箱、切碎还田装置、转向控制系统、液压系统及自动化系统等众多结构，能够在作业过程中一次完成摘穗、果穗输送、剥皮、再次输送、果穗收集、秸秆切碎还田和玉米苞皮排除等全部功能。

穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎回收装置设计与研究
玉米秸秆是优质的饲料来源,也是重要的工业原料。

随着畜牧业和新型能源的快速发展,玉米秸秆的综合利用日益受到重视。

穗茎兼收型玉米收获机是一种能够在收获玉米果穗的同时,收获玉米秸秆的机器,实现了玉米秸秆的回收利用,提高了农户的经济收益,解决了秸秆焚烧引起的污染问题,是今后发展的热点。

茎秆切碎回收装置作为穗茎兼收型玉米收获机的核心工作部件,对其的研究更为重要。

茎秆切碎回收装置设计是否合理是决定穗茎兼收型玉米收获机性能好坏的关键因素之一,只有合理的结构和参数设计,才能保证茎秆切碎质量并降低功耗。

本文结合“十二五”国家科技支撑计划重大项目,设计了新型穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎回收装置,包括茎秆喂入装置、茎秆切碎装置、输送装置和抛送装置。

拉茎辊带有直棱,增强了对茎秆的拉引能力。

切碎滚筒动刀片采用自磨刃结构,不需磨刃,降低了功耗。

输送搅龙与抛送叶轮采用管轴连接,分别传动,满足各自的转速要求,实现了搅龙的低速输送和抛送叶轮的高速旋转,保证了碎茎秆的输出。

本文对茎秆切碎回收装置进行理论研究和参数设计,并进行了田间试验。

通过分析处理试验数据,研究各参数对茎秆切碎性能的影响,确定了最优方案组合,有效地提高了茎秆切碎质量,改善了穗茎兼收型玉米收获机的作业性能。

玉米收获机械摘穗部件的构造、工作原理及特点【摘要】摘穗部件是玉米收获机的主要工作装置，按其工作原理可分为：摘穗辊式、摘穗板与拉茎辊组合式两大类。

摘穗辊式又分为卧式、立式两种，摘穗板与拉茎辊组合式有摘穗板—六棱拉茎辊、摘穗板一四拔刀拉茎辊两种。

【关键词】玉米收获机械；摘穗部件；构造；工作原理；特点近年来，在国家强农惠农政策的拉动下，玉米收获机市场非常热。

一些有实力的厂家纷纷投入到玉米收获机的技术研发中，使行业整体产品技术水平和质量性能得到了快速的发展，目前已经发展成背负式、小麦玉米兼收机、玉米专用收获机等类型的适合各种作业环境和种植方式的机型，我国的玉米收获机械处于起步和发展阶段，研究单位和生产企业较多，种类和型号非常繁杂。

为此，从理论和实际角度出发，在动力的匹配和摘穗部件的型式上对玉米收获机械进行了分类整理,并就其各自的优缺点进行了剖析，以期为购机者选择适合本地特点的机型提供技术参考。

１．摘穗辊式摘穗部件1.1卧式摘穗辊卧式摘穗辊装置主要由一对相向旋转的摘穗辊、传动箱和摘辊间隙调整装置等组成。

摘穗辊表面有双头螺旋状凸筋、筋上并有龙爪形摘穗爪，摘穗辊前低、后高纵向倾斜配置，其轴线与水平面成35°-40°倾角。

前端装有导入锥，两摘穗辊轴线平行且具有约35mm的高度差，一般两辊的长度不等，靠近机器外侧的摘辊较长，内侧的摘辊较短，长短差300mm左右。

(1)工作原理：摘穗作业时，玉米茎秆沿摘穗辊轴线方向喂入，在导入锥的作用下茎秆被摘穗辊抓取并向下拉引，果穗大端到达摘穗辊表面时，果穗被摘穗爪抓住，摘穗辊将穗柄与果穗从结合部揪断，将果穗摘下。

由于两摘穗辊存在高度差，对已摘下的果穗产生根力，致使果穗迅速脱离摘穗辊进入果穗输送装置，避免摘穗辊啃破、啃掉籽粒造成收获损失。

已摘穗的茎秆继续向下拉引，摘穗辊后端的强拉段将茎秆强制拉下，完成摘穗的全过程。

(2)特点：摘穗时对茎秆的压缩程度较小，因而功率消耗较小，对茎秆不同状态的适应性较强。

旋切数学建模下的玉米收获机结构优化分析霍国义(河南水利与环境职业学院基础部，郑州450011)摘要：以玉米收获机为研究对象，针对现有玉米收获机在摘穗过程中造成玉米穗出现的咬伤、无法正常采摘现象，通过旋切数学建模的方法进行摘穗辊结构优化设计。

对摘穗辊的现有结构进行分析，得出玉米收获正常进行的限制条件，并计算出摘穗过程中摘穗辊上的受力及功率消耗。

根据计算结果进行摘穗辊的结构设计，同时采用旋切数学建模的方法，建立摘穗辊工作中的碰撞模型和接触模型。

仿真分析表明：玉米穗在进入或脱出阶段，摘穗辊会出现较大的动量变化及力的冲击变化，研究结果可为后续玉米收获机摘穗辊的设计提供参考。

关键词：玉米收获机；摘穗辊；旋切数学建模；碰撞模型；接触模型中图分类号：S225.5+1文献标识码：A文章编号：1003-188X(2021)09-0045-040引言玉米在我国大多数区域内可进行种植，面积和产量均处于世界第一位，玉米种植环境条件复杂，生产成本高，玉米收获机械尚未形成标准化和规模化［］,且玉米收获的机械化发展程度远低于小麦收获的自动化程度⑵。

玉米收获机的发展作为我国农业机械化发展的一个重要方向，与现代农业的发展是相辅相成的⑶。

现阶段，无论数量和质量，玉米收获机的发展已进入高速发展的阶段。

新型摘穗装置可适应各种工作环境，促进了玉米收获机的迅猛发展⑷。

玉米收获机大多数为穗茎联合型收获机，同时安装剥皮装置，在进行玉米穗采摘的同时，将玉米叶剥掉。

摘穗装置是实现玉米穗与玉米茎秆分离的装置,目前最常用的形式是摘穗辊式,其工作性能直接影响玉米收获机的收获率，并决定玉米收获机能否稳定工作⑸。

摘穗辊为玉米收获机摘穗过程的主要执行部件,在使用过程中与玉米穗的接触受力直接影响果穗的外观情况〔6］。

笔者以玉米摘穗过程为出发点，对现有摘穗装置摘穗辊进行分析,得出玉米摘穗装置咬伤玉米果穗的原因及咬伤形式〔7］。

同时，利用旋切数学建模分析法对摘穗辊结构参数进行优化,并通过仿真分析模拟摘穗装置工作方式E5］，分析采摘过程中摘穗辊的速度和加速度，旨在对新型摘穗装置的研究提供方向。

玉米摘穗装置研究进展及展望作者：姚萌萌来源：《南方农业·上》2024年第05期摘要摘穗装置是玉米收获机的重要组成部分，摘穗装置的工作性能直接影响着整个玉米收获机的工作效率。

根据玉米摘穗装置的结构形式和基于国内外的专利数据及期刊文献数据，分别从纵卧式摘穗辊式、立式摘穗辊式、板式摘穗辊式和横卧式摘穗辊式4种摘穗结构对玉米摘穗装置技术的发展现状进行了概括分析，并展望了摘穗装置技术的未来研究趋势。

关键词玉米；摘穗装置；摘穗辊；损伤；堵塞中图分类号：S225.5+1 文献标志码：A DOI：10.19415/ki.1673-890x.2024.09.063摘穗装置是玉米收获机的重要组成部分，是收获机最重要、最核心的结构，提高摘穗速度且不伤及果穗是摘穗装置设计的宗旨[1]，摘穗作业的稳定性、连续性决定了玉米果穗的摘取品质。

摘穗装置的目的在于实现果穗与茎秆之间的分离，其核心部件摘穗辊应该具备抓取茎秆、辗压拉引茎秆、摘取果穗及向后输送、排出玉米茎秆的能力，且能够实现对不同直径、不同结穗部位的玉米果穗的摘取。

摘穗装置的工作性能直接影响着整个玉米收获机的工作效率和可靠性。

现有玉米收获机摘穗装置虽具备摘穗适应能力强的特点，但也存在着一些技术缺陷，如对玉米穗有较严重的挤压、啃伤和对籽粒的破坏，对玉米秸秆的破碎也较严重，不利于玉米秸秆的后续田间作业处理[2-3]；另外，玉米植株在由梢部喂入摘穗装置的过程中，也极易产生断茎堵塞的问题；同时在摘穗的过程中，摘穗精度不高，时有漏摘现象的发生。

1 玉米摘穗装置的分类现有玉米收获机的摘穗装置按照其结构形式主要有4种，分别为纵卧式摘穗辊式、立式摘穗辊式、板式摘穗辊式和横卧式摘穗辊式4种结构形式[4] 。

2 玉米摘穗装置的研究进展2.1 纵卧式摘穗装置纵卧式摘穗装置主要是由一对相对旋转的摘穗辊、传动箱和摘穗辊间隙调整机构组成。

其工作原理是在摘穗的过程中，随着玉米收获机的运行，摘穗辊前段将玉米茎秆引入，茎秆在两摘穗辊之间向前移动挤压，在移动挤压的过程中实现果穗与玉米秸秆的分离。