4YZ—2型折腰轉向式多功能玉米收獲機的研制

孫國范

摘要：為了解決山區(qū)丘陵地域玉米收獲機械化問題，研制一種4YZ-2型折腰轉向式多功能玉米收獲機。介紹該機具的結構設計與主要技術參數，闡述其技術特點及創(chuàng)新點，通過生產和應用試驗，驗證該機具的可靠性與適應性，以期為該機具的大面積推廣提供參考。

關鍵詞：農業(yè)機械；玉米收獲機；多功能；設計；試驗；推廣

中圖分類號：S225.5+1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2016）06-0014-03

撫順市位于遼寧東部山區(qū)，是遼寧省重要的水源涵養(yǎng)地和生態(tài)綠色屏障，“八山一水半分田，半分道路和莊園”是撫順市的經典描述。撫順市約有農田10.00萬hm2，可機耕面積占80%。玉米種植面積近6.67萬hm2，均為高低起伏不平的偏坡地。當前約有60%的玉米種植實現(xiàn)了機械播種，但是受地形影響，玉米收獲機械化率不足6%。玉米收獲機械化在撫順地區(qū)還未能很好地應用，主要是因為玉米收獲作業(yè)機具不過關，特別是缺少合適的山區(qū)丘陵地帶玉米收獲機型。收獲機械化是實現(xiàn)玉米全程機械化的關鍵，農民迫切需要適用于山區(qū)丘陵地域的玉米收獲機具，因此，研制高效、適用的山區(qū)丘陵地域玉米收獲機械意義重大、前景廣闊。

本項目研制一種4YZ-2型折腰轉向式多功能玉米收獲機，在一臺主機上就能進行玉米秸稈粉碎還田、同步摘穗剝皮、穗棒回收作業(yè)，更換部件可進行耕整地、播種及裝載、清淤等農田工程作業(yè)，避免了其他同類產品的“干活1個月、休閑11個月”的狀況，在生產中可取得一定的經濟收入和社會效益。

1 4YZ-2型多功能玉米收獲機的結構設計及技術參數

1.1 整機結構

4YZ-2型折腰轉向式多功能玉米收獲機采用自主專利——折腰轉向技術，一機多用，自主創(chuàng)新，為國內首創(chuàng)。該機具主要由動力機構、前后機架、折腰轉向機構、液壓系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)、割臺、提升機構、剝皮機和果穗箱等組成。動力機構為36.8 kW（50馬力）常柴發(fā)動機，提供整機動力。前后機架由方鋼、角鋼、U型板和縱向中心軸等組成，主要起連接動力機構和工作機械的作用。折腰轉向機構主要由液壓泵、優(yōu)先閥、液壓轉向機、液壓缸、高壓膠管構成，其功能為靈活地完成轉彎動作。液壓系統(tǒng)由液壓泵、控制閥、優(yōu)先閥、多路閥、液壓缸、高壓膠管等構成，主要功能為控制割臺和果穗箱升降。機械傳動系統(tǒng)由變速箱、分動箱、連接軸、前后車橋、鏈輪鏈條、齒輪、皮帶輪等構成，為行走和割臺等提供動力。秸稈還田機構設計為一根滾刀軸，沿軸向均勻分布（間隔120°）3組刀片，每組有3個刀片，完成對秸稈的切割與粉碎。摘穗機構由框架及2組拉莖鏈條、摘穗輥等構成，可一次完成2壟玉米的拉莖摘穗。提升機構由鏈輪、鏈條、橡膠刮板等構成，主要完成果穗提升和把帶皮果穗喂入剝皮機。剝皮機構由8根橡膠輥構成，每4根為一組，每2根膠輥轉向相反，相互嚙合，可完成2壟玉米果穗的剝皮。果穗箱由方管、鐵板和液壓缸等構成，主要用于剝皮后的果穗的儲存，裝滿后由升降油缸升起自動裝入運輸車輛。該機具動力傳輸流程為：發(fā)動機→變速箱→十字聯(lián)接軸→角向變速箱→摘穗機構。

1.2 技術參數

4YZ-2型折腰轉向式多功能玉米收獲機的主要技術參數見表1。

2 技術特點及創(chuàng)新點

2.1 技術特點

1） 本項目設計的玉米收獲機在作業(yè)、運輸、卸糧過程中十分靈活，使用安全可靠。轉彎半徑僅為4.05

m；標準四驅，動力強勁；整機重心低，空載重心0.80 m、滿載重心0.85 m，在30°偏坡仍可安全作業(yè)（國家要求25°以上坡耕地5 a內退耕還林還草）。該機具不僅適于平原大塊地，也適于小地塊、坡耕地田間使用。

2） 針對當前農民文化素質不高的特點，該機具操作簡單、維修方便。

3） 該機具可進行不對行收獲，既不影響收獲質量，又不降低生產效率。

4） 該機具能收獲高濕玉米（子粒含水率40%左右），果穗及子粒破碎率不超國家標準。

5） 收獲的玉米穗中沒有過多的莖葉，可有效防止玉米霉變。

6） 機組有較好的強度和剛度，可適應惡劣的田間道路。

7） 收獲機可同時對秸稈進行高質量的還田處理。

2.2 生產適用范圍

該機具適用于所有大田玉米收獲，尤其適用于丘陵地區(qū)，對小地塊、山地、坡地可實現(xiàn)無死角收獲。作業(yè)內容主要包括秸稈粉碎、果穗摘收剝皮、果穗回收等，更換作業(yè)部件可進行旋耕、起壟、中耕打藥等農田作業(yè)和裝載、鏟運等農田基本建設。最佳作業(yè)速度范圍為1.1～1.7 km/h。

2.3 創(chuàng)新點

1） 液壓助力折腰轉向系統(tǒng)轉彎半徑小，僅為4.05 m。整機滿載重心低于0.85 m，對坡地的坡度適應能力可以達到30°。

2） 標準四輪驅動具有較強的通過性、穩(wěn)定性和適用性，在行走系統(tǒng)和機具穩(wěn)定性等方面進行了創(chuàng)新。

3） 更換收獲機部件后，可用于農田耕整地、起壟、播種、鎮(zhèn)壓、打藥；亦可進行裝載、平地等小型工程作業(yè)。

3 生產試驗

3.1 生產試驗標準

4YZ-2型折腰轉向式多功能玉米收獲機的設計、型號規(guī)定、性能試驗和指標設定是按照《GB/T 21962—2008玉米收獲機械技術條件》《GB/T 21961—2008玉米收獲機械試驗方法》等國家標準和《JBT 6681—1993機械行業(yè)標準 玉米收獲》等行業(yè)標準進行的。公司嚴格按照標準組織生產并進行檢驗，確保設備的技術性和安全性。

3.2 生產試驗結果

2015年9月初在撫順市順城區(qū)會元鄉(xiāng)，對該機具進行了收獲試驗、驗收，作業(yè)效果良好，達到了設計要求和預期標準，試驗獲得成功。該機具的設計突出考慮了我國農村土地特點，并結合農村勞動力人口結構特點，融合環(huán)保、節(jié)能、工業(yè)裝備農業(yè)，重點解決機具替代勞動力并降低勞動強度問題，研究方向正確，技術優(yōu)勢明顯，適用范圍廣闊。

4 推廣應用情況

4YZ-2型折腰轉向式多功能玉米收獲機從2013年開始在遼寧、吉林和黑龍江等地進行了試驗，目前在東北地區(qū)部分農村進行了小批量推廣，累計銷售30余臺。在撫順地區(qū)的試驗作業(yè)面積就達到53.3 hm2以上，作業(yè)內容主要包括秸稈粉碎還田、玉米果穗采摘及回收等。實踐證明，該機具輕便靈活、操作簡單，可由一個成年勞動者獨立控制進行相關農田作業(yè)，不僅適用于高低起伏不平小地塊、山地、坡地之用，在平原大塊地效率更高，具有很大的推廣空間。

參考文獻

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[3] 施驥.遼寧省玉米收獲機械化的制約因素及發(fā)展建議[J].農業(yè)科技與裝備，2012（5）：85-86.Research on 4YZ-2 Type Mult

Abstract： In order to solve the problem of maize harvesting machinery in mountainous and hilly area， 4YZ-2 type multifunctional maize harvesting machine with roll-waist to change direction was developed. This paper introduced the machine physical design and the main technical parameters， verified its reliability and adaptation， so as to provide reference for the machine large area promotion.

Key words： agricultural machinery； maize harvesting machine； multifunction； design； test； promotion