玉米收割機(corn harvester),是一種在玉米成熟或接近成熟時,按照農藝要求收割玉米穗和秸桿的農業機械。
玉米收割機是由蘇格蘭人帕特里克·貝爾在1826年發明的。然而,盡管英國人中有不少人反對使用脫粒機,當時的大型公司對貝爾的收割機并不感興趣。1832年,貝爾來到美國,并發現人們對他的收割機產生了濃厚興趣。1851年,塞勒斯·麥考密克和赫西兩位美國人將他們的收割機帶到了英國,并獲得了專利。
玉米收割機的市場在不斷擴大,但市場仍然受制于技術以及產品性能的落后而處于成長期,技術上需要改進之處較多,處于技術市場雙成長期。大型收割機的市場較小,但隨著農業集中度的提高,在平原地區逐漸取代中小型聯合收割機成為主要機型,現處于技術成熟、市場成長期。
歷史沿革
起源
老普林尼描述了一種公元一世紀的收割機,具有兩個輪子,類似于馬車,由牲畜驅動,用于剪斷玉米并將其收集。19世紀初,收割機的專利在蘇格蘭和英格蘭廣泛頒發。然而,首次在舞臺上展示的收割機是由一位演員發明家于1814年推出的。然而,真正實用的玉米收割機是由蘇格蘭人帕特里克·貝爾在1826年發明的。他設計的收割機使用三角刀,通過兩根水平桿上的齒輪驅動,將玉米送向剪刀進行剪切。每次剪切后,帆布圓筒將玉米放倒在一旁。出于人道主義考慮,他拒絕為他的發明申請專利,以免人們因使用他的收割機而遭受損失。貝爾由于資金有限,制作的收割機材料簡陋,工藝粗糙,但其基本功能得到驗證。然而,盡管英國人中有不少人反對使用脫粒機,當時的大型公司對貝爾的收割機并不感興趣。
技術發展
1832年,貝爾來到美國,并發現人們對他的收割機產生了濃厚興趣。這個國家廣闊的大陸正在等待開發,為他提供了廣闊的市場。1851年,塞勒斯·麥考密克和赫西兩位美國人將他們的收割機帶到了英國,并獲得了專利。
2021年10月,中國首臺無人駕駛制種玉米收割機在酒泉市肅州區投入使用。
工作原理
玉米收割機主要有割桿裝置、輸送裝置、液壓升降器等組成。作業時,機器沿玉米壟方向前進,割刀將玉米秸稈割掉,秸稈通過上、中、下三條輸送鏈條右側方向輸出,并自然擺放,完成收割。動力的分離是駕駛員操作拖拉機的液壓升降系統,把主機往上提升到所停留的位置后,兩根B型三角帶就會停止轉動,切斷柴油機的動力輸入,實現動力的分離,割刀和輸送帶就會停止轉動。反之就會處于工作旋轉狀態。在作業過程中,玉米收割機沿著玉米行方向前進,割刀迅速而精準地將玉米秸桿割斷。隨后,通過上、中、下三條輸送鏈條,秸桿被順利輸送至機器的右側并自然擺放,從而完成了整個收割過程。
玉米收割機是采用打捆拉鏈剪,將玉米秸稈割斷,成捆出秸。因打切方式對耕地不會造成任何污染。
基本分類
側掛式自動收割機
側掛式自動收割機采用硬軸傳動,包括發動機、傳動系統、離合器、工作部件、操縱裝置和側掛皮帶等。傳動軸一端配置0.75~2千瓦的單缸二沖程風冷汽油機和離心式摩擦離合器,另一端安裝由減速器和切割刀具組成的工作部件,如圓鋸片、刀片或尼龍絲。作業時,傳動軸的鋁合金套管上的鉤環掛在操作者肩下的背帶上,握住手把,橫向擺動硬軸,即可完成切割作業。機具重約6~12千克,轉速約4500~5000轉/分,輕便高效。
背負式自動收割機
背負式割灌機采用軟軸傳動,構造與側掛式相似,但發動機背在背上,切割部件由軟軸傳動,功率為0.75~1.2千瓦。發動機與背架通過兩點聯接,配備特制橡膠隔振。軟軸是內置鋼絲撓性軸,傳遞扭矩,外包金屬編織網螺紋管,防塵、保持潤滑。割幅為1.5~2米,適合背負操作。
手扶式玉米收割機
這種割灌機采用行走輪支撐,由人推動前進,發動機驅動工作部件進行切割作業。其構造和工作原理與便攜式割灌機類似,適用于需要手持操作的場景。
懸掛式玉米收割機
拖拉機懸掛式割灌機適用于大面積作業,由拖拉機動力輸出軸驅動工作部件旋轉。包括機架、鋸片、傳動裝置、懸掛裝置和推板等部件。作業時,拖拉機后退行駛,工作速度為5公里/小時,可鋸直徑10厘米的灌木。
性能指標
收割效率
收割效率指單位時間內收割的玉米面積,以畝/小時為單位。玉米收割機的效率與割臺寬度、割齒數量、動力源有關。選擇時,需考慮種植面積和預算,選購高效機器可提高效率,節省成本。
清選效率
清選效率關乎玉米收割機清除殘留物的能力,對機器維護至關重要。高清選效率能減少機器損傷,提升清潔工作效率。選購時,務必關注此指標。
割臺寬度
割臺寬度決定玉米收割機單次收割面積,進而影響效率。雖寬度增加可提高效率,但過大可能降低操作穩定性和作業質量。選購時,需根據自身情況和工作要求權衡割臺寬度。
割高
割高決定玉米收割機作業時的收割面積。過低可能損傷玉蜀黍屬根部,過高則影響效率。選擇時,需根據實際需求確定合適的割高,以確保作物安全并提高作業效率。
發展趨勢
玉米收割機的市場在最近幾年顯著擴大,但市場仍然受制于技術以及產品性能的落后而處于成長期,技術上需要改進之處較多,處于技術市場雙成長期。而大型收割機的市場較小,但隨著農業集中度的提高,其將在平原地區逐漸取代中小型聯合收割機成為主要機型,而大型收割機的技術相對比較成熟,其進一步提高需要整機各方面性能的提高和控制系統的改進等,難度較大,因而處于技術成熟、市場成長的時期。
中國玉米收割機市場正面臨由摘穗向籽粒收割機的轉型。盡管眾多企業已推出籽粒收割機,但因性能不穩定、高價格、推廣不足和收獲后烘干問題,轉型尚未完成。這種現象在東北地區和黃淮海主要玉米種植區尤為明顯。企業主要關注東北、黃淮海市場,忽視丘陵山區機型開發。盡管有小型履帶式玉米收割機推出,但受性能、推廣和營銷限制,市場空白仍未填補,形成新的市場空窗期。
參考資料 >
corn harvester.zhuaniao.2024-02-27
【短視頻】全國首臺無人駕駛制種玉米收割機在酒泉投入使用.人民日報.2021-10-24
玉米收割機的工作原理.百度文庫.2024-04-07
玉米收獲機和玉米收割機的區別.b2b.baidu.2024-04-07
玉米收割機介紹.農業之友.2024-04-08
玉米收割機性能指標介紹.b2b.baidu.2024-04-08