油菜收获机械化技术探讨

油菜收获机械化技术探讨——安徽省农机推广系统知识更新技术培训内容——一、油菜机械化收割技术背景油菜是一种成本低、用工少、经济效益高、农作物茬口好、利于改良土壤以提高土地产出率的一种农作物，但由于人工收获时劳动强度大、收获困难，因此一直难以大面积推广种植。根据国务院关于加快油料生产的意见，农业部农机化管理司决定从2007年开始加大油菜生产机械化进程，率先在长江流域“双低”油菜优势区的11个省启动油菜生产机械化试点工作。经过近两年的探索、示范，机械化收割基本被农户认可并接受。相信今年在各级农机管理部门的大力推广和政策扶持下，油菜收割机械化将会进一步得到发展。二、油菜机械化收割现状1、设计思路。我国的油菜收割机在技术上没有新的突破。没有从油菜生长、管理、收割的特性上深入细致的研究，故传统油菜收割机其割台损失大、含杂率偏高、含水率高时脱不干净、行走速度不符合油菜收割特点等。2、技术难点。从农业部NY/T1231-2006《油菜联合收割机质量评价技术规范》标准要求看，其三大指标：总损失率≤8%、含杂率≤6%、破碎率≤0.5%中最难达到的是总损失率。二、油菜机械化收割现状因为油菜的农艺形态、生长特性与水稻、小麦有很大的区别：油菜籽粒被包裹在油菜夹壳内而水稻和小麦则直接生长在穗头上；油菜成熟度不一致，成熟的角果易炸夹形成损失；油菜的植株蔓枝牵连，高低差相差可达400毫米；油菜的株高可达1800mm以上而稻麦的株高一般在1300mm以内；油菜的籽粒很小但秸杆却明显比稻麦秸杆粗硬；油菜草谷比为2.5～5而小麦仅0.6～1.2、水稻1.0～2.4。所以要设计出真正符合油菜自身特性的联合收割机的难度还是非常大的。二、油菜机械化收割现状3、机收成本。油菜收获季节短，一般只有10天，且一年只有一季，在理想化的状态下，按照每台机纯工作效率每小时4亩，每天纯工作8小时，那么也就是32亩。按70元/亩计算，毛收入10×32×70＝22400（元），去掉三分之一成本，净收入也不到15000元。所以使用专用油菜收割机农户就觉得无利可图。因此研制油菜、小麦、水稻、秸秆粉碎还田的多功能联合收割机显得尤为重要。三、油菜收割技术难点分析（割台损失）拨禾轮和竖刀太靠前是造成割台损失偏大的根本所在，实际使用效果看该结构的最大弊端是：工作时成熟角果炸夹后的落粒无法有效收集而造成的割台损失严重。国外以及国内一些机型都存在同样的问题就连《先进油菜收获技术及关键部件引进》的奥地利温斯特泰格公司生产的150型油菜联合收割机，其拨禾轮及竖割刀的位置都是不理想的。三、油菜收割技术难点分析（脱粒损失）油菜收获的时机，传统上认为不能过度成熟，而且尽量避开中午高温天气，选择早晚或阴天。这样就势必造成脱粒夹带损失大，清选筛因潮湿而容易堵塞。那么为什么要选择上述时机收割而不能相反呢？究其原因还是因为成熟度过高后割台损失很大，所以这个问题可与割台的问题综合考虑。三、油菜收割技术难点分析行走装置油菜田里往往有许多水沟，收割时垂直过沟机械变速的行走装置就显得力不从心，想要减速只能靠踩离合器来实现，这样既影响收割效率，也影响收割质量，更容易造成机具故障。油菜收割技术难点分析秸秆粉碎随着农村对秸秆焚烧的限制，越来越需要油菜收割机配置秸秆粉碎装置。一般油菜收割机是不带秸杆粉碎装置的，稻麦两用机中个别有带秸杆粉碎装置的，也都采用的是外挂式秸杆粉碎装置。这种外挂式粉碎装置由于受到安装位置和空间的限制，体积不可能制作的很大，所以粉碎机内旋转部分的直径也相对较小，为了提高线速度达到粉碎的目的，就要求提高转速，所以目前的外挂式粉碎机，能耗和噪音都较大。另外，由于粉碎机安装位置较高，在粉碎机的出口，被粉碎后的短秸杆象子弹一样从粉碎机的出口喷出，存在很大不安全隐患。解决方案（1）将收割机割台底板前沿连同安装在其上的水平割刀、左右分禾器一起向前延伸至拨禾轮前面，即水平割刀尖位于整机的最前端。在水平割刀的左侧前面及左分禾器的后面向后向外倾斜安装立割刀及侧板，安装后立割刀上端的前后位置处于拨禾轮与水平割刀之间，左右位置处于割台底板的左外侧；收割机工作时，其立割刀内侧剪下的油菜籽以及拨禾轮在转动中所碰落的油菜籽全部落入割台内，而外侧，由于立割刀向外倾斜，被剪断的小枝叉不易往下掉，还继续与未割区的枝叉串在一起，当下一轮收割时一并回收。解决方案（2）减少割取部损失要点1、拨禾轮的最前拨禾杆必须在水平切割器的后边。（机器工作时的垂直位置）2、分割切割器（竖刀）必须在拨禾轮的前面，并且往后倾斜使主要切割段在水平切割器的后边，又往外倾斜；解决方案（3）为增加可靠性及尽可能简化传动结构，水平割刀与立割刀合用一套曲柄、长连杆。长连杆与水平摆杆间通过一双球座连接，即双球座内装有两个球面轴承；两个球面轴承的内孔各装一个短轴，分别从上下两端伸出；从下端伸出的短轴与水平摆杆相连，传递水平割刀的动力；从上端伸出的短轴则再通过一短连杆与安装在倾斜立割刀架上的侧摆杆相连，该短连杆与侧摆杆的相连也采用球面结构，从而满足能多个方向传递动力的需求。解决方案（4）传统油菜收割机，并没有考虑油菜籽粒很小但秸杆却明显比稻麦秸杆粗硬且油菜草谷比与稻麦草谷比有明显不同的特点，故输送槽不可能会有较大的改进，收割油菜时有时被粗硬的秸杆卡住也就再所难免。为确保作物输送顺畅，输送槽设计宽度600mm为佳。由于输送槽宽度的增加，输送链条的线速度就可降低，也就相应降低了输送槽的噪音。解决方案（5）超高的割台提升高度，下坡、过埂更方便油菜不一定种在田里，地头、斜坡往往也被经常种植；油菜的株高可达1800mm，这就要求油菜收割机的割台提升高度比稻麦两用机高。传统的油菜收割机由于割台的回转轴位置设计在机架上，故割台提升后其底部离地距离往往不超过500mm，机器上下坡时割台“啃泥”现象也就经常发生。为此可以将割台的回转轴位置设计在脱粒机喂入口上，从而使割台提升后其底部离地距离增加到750mm。解决方案（6）双脱粒滚筒、双层细孔筛片往复振动筛、先复脱后输送的二号升运复脱搅龙等结构，不仅加长了脱粒距离，克服了因潮湿引起的二号搅龙堵塞，减少了含杂率。解决方案（7）2008年5月24日，由安徽省农科院和安徽省农机推广总站组织的油菜机械收割、秸秆还田技术示范现场会在合肥市油菜主产地—包河区大圩乡圩西村举行。油菜机械收割，选用的是4LL-1.5型星光油菜联合收割机，是在全喂入式水稻、小麦联合收割机基础上改装而成的。收获油菜时，收割、脱粒同时完成，总损失率为5%左右，含杂率为6%左右，破碎率＜0.5%。与人工分段收获油菜相比，机械收获工效提高近35倍。收割机在收获油菜过程中，对油菜秸秆进行了碾压和粉碎处理，压缩了秸秆体积，降低了秸秆硬度，缩短了秸秆长度。油菜收割后向田间灌水，采用油菜秸秆还田机进行旋耕，实现秸秆还田。实践表明，旋耕后，水田表面漂浮秸秆量很小，同时，因适当推迟了水稻播种和机插秧时间，使还田的秸秆得到良好腐解，对水稻插秧没有任何不良影响。解决方案（7）油菜秸秆还田技术是国家科技支撑计划“江淮平原区秸秆还田循环利用技术集成研究与示范”课题的核心内容之一，安徽省农机推广总站与星光农机共同合作，利用同轴异速原理设计的内置式秸杆粉碎及抛撒装置，非常符合油菜收获时秸秆禁燃以及粉碎还田要求。该装置由于是内置式且排草口低，抛撒均匀不成堆，安全可靠。视频中可以看到的是其水稻收获抛撒效果。解决方案（8）根据油菜地的特性，可以将无级变速行走装置的技术应用到油菜收割机上。国产HST技术日趋成熟，可靠性基本可以与国外产品相媲美，所以采用无级变速行走技术，将大大提高工作效率，提高收获质量，降低机具损耗。解决方案（9）一机多用的油菜割台，拆装方便，为农户赢得最佳效益。步骤1-拆卸割刀、分禾器、切割器传动部分步骤2-安装加长部分、切割器、长连杆、摆杆等步骤3-安装竖割刀固定架步骤4-安装竖割刀步骤5-安装挡板步骤6-安装分禾器步骤7-安装罩壳五、展望新机型经过几年的潜心研制，一款崭新的可配置秸秆粉碎还田的多功能联合收割机在湖州星光农机问世，2008年6月至9月，农业部农机试验鉴定总站对该机进行了检验鉴定，各项指标均领先于国内同类机型，因此颁发了国内第一份综合油菜、小麦、水稻收割的多功能全喂入联合收割机推广鉴定证书。该机具有三项发明专利、六项实用新型专利，一项外观专利，特别是采用了低比压无级变速履带底盘、低损失油菜辅助割台、超宽输送槽、内置式秸秆粉碎装置等新结构，提高了作业质量，改善了作业性能，降低了作业损失，其技术性能指标处国内领先水平。六、有关视频（收割油菜）六、有关视频（收割小麦）六、有关视频（收割水稻）六、有关视频（秸秆粉碎）结束语上述观点，只是一方之见。为农户提供优质先进适用的机具，任重而道远。我恳切地希望通过本次交流，领导和专家多多向星光农机提出宝贵意见，从而让油菜机械化收割技术得到稳步发展！最后，祝愿2009年全省农机推广站长暨技术培训会议取得圆满成功！谢谢！