玉米聯合收獲機械2023/4/121第1頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一第一節概述第二節玉米聯合收獲機和玉米割臺第三節摘穗器第四節剝皮裝置和莖桿粉碎裝置第五節我國玉米聯合收獲機發展及現狀第八章玉米聯合收獲機械Maizeharvestingmachine2023/4/122第2頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一第一節概述一、玉米收獲的特點二、機械化收獲玉米的方法三、國內外玉米收獲機械的發展概況2023/4/123第3頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一一、玉米收獲的特點

年種植面積約0.24億hm2;

我國三大玉米產區：北方產區（遼、吉、黑、冀等省），播種面積占40％；黃淮海平原產區，包括魯、豫、蘇等省，播種面積占25％；西南丘陵玉米區，包括云、黔等省，播種面積占15％。由于其種植范圍很廣，各地作物品種和氣候條件不同，以及農藝作業方法的差異，收獲時的玉米莖稈和籽粒水分差別較大。氣候干燥地區，玉米莖稈和籽粒含水量較小，果穗上的苞葉干軟、膨松，果穗易于摘落和剝皮，一般可將果穗直接脫粒。但在低溫多雨地區，莖稈和籽粒含水量較大（30％以上），果穗上的苞葉青濕，一般要求先摘掉果穗并剝皮晾曬，直到水分下降到一定程度時方可脫粒。在脫粒時如水分過大，將造成籽粒大量破碎，難以保管，如不能及時烘干，會霉爛變質。2023/4/124第4頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一二、機械化收獲玉米的方法（一）分段收獲法：分段收獲有兩種不同的作業程序：（1）用割曬機將玉米割倒、鋪放，經幾天晾曬后，待籽粒濕度降到20－22％，用機械或人工摘穗和剝皮，然后運至場上用脫粒機脫粒。2023/4/125第5頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一二、機械化收獲玉米的方法（2）用摘穗機在玉米生長狀態下進行摘穗（稱為站稈摘穗），然后將果穗運到場上，用剝皮機進行剝皮而后脫粒，或將果穗直接脫粒。莖稈用機器切碎或圓盤耙耙碎還田。2023/4/126第6頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（二）聯合收獲法：聯合收獲法有幾種不同的收獲工藝：（1）用玉米聯合收獲機，一次完成摘穗、剝皮（或脫粒，此時籽粒濕度應為25％－29％）、莖稈放鋪或切碎拋撒還田等項作業，然后將不帶苞葉的果穗運到場上，經晾曬（或不經晾曬）后進行脫粒。二、機械化收獲玉米的方法2023/4/127第7頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一該機特點：

1、拉莖輥—摘穗板組合式玉米割臺，籽粒損失少；

2、采用風機清選結構，果穗箱清潔度高；

3、采用先進的4組固定—浮動果穗壓送機構，4組8對鐵輥—膠輥剝皮輥，剝皮率更高；4、行走采用無級變速，提高勞動生產率；5、液壓翻轉自卸大糧箱；6、還田型秸桿切碎機，可隨地形自由浮動；回收型秸桿切碎機，可把切碎秸桿拋至拖車，滿足不同作業需求。二、機械化收獲玉米的方法2023/4/128第8頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（2）用谷物聯合收獲機換裝玉米割臺，一次完成摘穗、剝皮（脫粒、分離和清選）等項作業。在地里的莖稈用其他機械切碎還田，有的玉米割臺裝有切割器，先將玉米割倒，并整株喂入聯合收獲機的脫粒裝置進行脫粒、分離和清選。（3）用割曬機（或人工）將玉米割倒，并放成人字形條鋪，經幾天晾曬后，用裝有拾禾器的谷物聯合收獲機拾禾脫粒。二、機械化收獲玉米的方法2023/4/129第9頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一二、機械化收獲玉米的方法2023/4/1210第10頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（一）國內情況

70年代以來，生產了兩種玉米聯合收獲機（4YW－2；4YL－2）并研制了玉米割臺；

80年代以來研制了青貯玉米聯合收獲機及小型單行玉米聯合收獲機等。

90年代隨著小麥聯合收割機的進一步成熟和跨地區生產作業大大提高機具使用率給農機戶帶來的豐厚利潤，在小麥聯合收割機大發展的帶動下，玉米聯合收獲機的開發、研制和生產形成了一定的高潮，主要機型有4YW－1（懸掛式）、4YW－2（懸掛式）、4YZ—3、4YZ－4等。這些機具主要是與小型四輪和中型輪式拖拉機懸掛配套。三、國內外玉米收獲機械的發展概況2023/4/1211第11頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（二）國外情況在機械化程度較高的歐洲和美洲的某些國家，用機械收獲玉米已有20～70年的歷史，一般到50年代和60年代已基本實現了玉米收獲機械化，他們所走過的道路大致相同，即先推廣玉米收割機、剝皮機和脫粒機；繼而發展玉米摘穗機和玉米聯合收獲機。近年來由于谷物烘干設備的大量采用，玉米割臺的迅速推廣，多用谷物聯合收獲機直接收獲玉米籽粒。目前國外的玉米聯合收獲機主要有兩種機型，一種是俄羅斯生產的KCKy－6型玉米聯合收獲機；一種是美國、德國等農機企業生產的大馬力聯合收獲機配用的玉米摘穗臺。三、國內外玉米收獲機械的發展概況2023/4/1212第12頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一第二節玉米聯合收獲機和玉米割臺一、縱臥輥式玉米聯合收獲機二、立輥式玉米聯合收獲機三、兩種機型性能比較四、其他形式玉米收獲機介紹（非教材內容）五、玉米割臺2023/4/1213第13頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

玉米聯合收獲機有自走式、懸掛式和牽引式三種機型。一般有以下三種：一、縱臥輥式玉米聯合收獲機收獲行距：450-800mm

工作幅寬：1650-1800mm

摘穗輥結構形式縱臥式

最小留茬高度：50mm

摘穗高度：450mm

脫凈率：≥98％

籽粒破碎率：≤1％

果穗損失率：≤

3％

秸稈切碎合格率：≥90％

生產效率：4-8畝／小時2023/4/1214第14頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

福田谷神4YD—2背負式玉米收獲機。該機采用液壓傳動裝置，結構簡單、效率高，行距可調，摘穗臺可整體橫向移動，適應各種農藝要求，是國內同類玉米聯合收割機的升級產品。

一、縱臥輥式玉米聯合收獲機2023/4/1215第15頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一4YW-2型玉米聯合收獲機是河南科技大學和鄭州航天機械制造有限公司聯合研制。該機采用雙行臥式摘穗裝置，可一次性完成摘穗，輸送裝箱，秸桿粉碎還田等田間作業。該機與拖拉機采用倒開配置，即拖拉機倒開作業，既解決玉米收獲機割臺過重的難題，又簡化了機組傳動機構，并且視業開闊，操作靈活。一、縱臥輥式玉米聯合收獲機

該機具有結構緊湊合理，重量輕性能穩定可靠，生產效率高，果穗箱容量大等優點，該機采用新型的莖桿切碎刀具，降低了功耗，實現了小型拖拉機對兩行玉米的聯合作業。？2023/4/1216第16頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一一、縱臥輥式玉米聯合收獲機烏克蘭生產KKП－3型牽引式玉米聯合收獲機

該機與蘇產拖拉機配套，配套動力110kW，一次收獲3行玉米，可同時完成摘穗、剝皮、果穗裝車及秸稈切碎輸送作業；存在的問題：①我國73.6kW以上拖拉機保有量少，配套動力不易滿足；②該機是牽引式收獲機，田間作業需人工開工藝道，要有拖拉機裝果穗的拖斗，需要很大的轉彎地頭，適用于較大地塊使用。2023/4/1217第17頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

作業效率高，剝皮干凈，谷物破損率低，拖拉機動力消耗小，谷物箱通過液壓控制，設備重心低，穩定性好，所有功能都可以根據作物的生長狀況進行調節，適應范圍廣。

在剝皮器上面安裝風扇和齒輪箱確保玉米剝皮更干凈，STAR-STAGE產生的簡易氣流確保滾筒的清潔，剝皮機頂蓋中央調控，重心低確保了設備的靈活性，維修保養方便。斯諾文尼亞玉米收獲機一、縱臥輥式玉米聯合收獲機2023/4/1218第18頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一一、縱臥輥式玉米聯合收獲機2023/4/1219第19頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

一般為兩/三行牽引式，站稈摘穗。國產4YW－2為縱臥輥式玉米聯合收獲機，由分禾器、撥禾鏈、摘穗輥、果穗第一升運器、除莖器、剝皮裝置、果穗第二升運器、苞葉螺旋、籽粒回收螺旋和莖稈切碎刀等組成。其工作過程：分禾器從根部將禾稈扶正并引向帶有撥齒的撥禾鏈，鏈分三層單排配置（機器外側一排較長，機器內側兩排較短），將莖稈扶持并引向摘穗輥。摘穗輥為縱向傾斜配置，每行一對，相對向里轉動，前端為帶螺紋的錐體，起導禾作用；中部為帶螺紋的圓柱體，起摘穗作用；后段為深槽狀圓柱體，將上部剩余或拉斷的莖稈拉下或咬斷，以防阻塞。兩輥在回轉中將禾稈引向摘輥間隙之中，并不斷向下方拉送。由于果穗直徑較大通不過間隙而被摘落。摘下的果穗由摘輥上方滑向中央第一升運器中。果穗經升運器被運到上方，并滑落到剝皮裝置中。一、縱臥輥式玉米聯合收獲機2023/4/1220第20頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一剝皮裝置1.下剝皮輥2.上剝皮輥3.除莖器4.壓送器5.隔離桿經過摘輥碾壓后的莖稈，其上部多已被撕碎或折斷，基部約有1m長左右仍站立在田間。在機器的后方設有橫置臥式甩刀式切碎刀，將殘存的莖稈切碎并拋撒于地面。一、縱臥輥式玉米聯合收獲機2023/4/1221第21頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

黑龍江省東興永繼農機制造有限責任公司生產的4YL－4玉米收獲機，一次完成玉米的摘穗、秸稈切碎、剝皮、集倉等全過程，具有操作簡單、安全耐用、容易維修等特點，可以減輕農民勞動強度，提高勞動生產率，變秸稈為青肥，有效增強土壤肥力，促進農作物增產、增收，同時減少環境污染。二、立輥式玉米聯合收獲機2023/4/1222第22頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一“海虹4YZL—4自走式立輥型玉米聯合收獲機”國家發明專利產品。該產品與目前國內同類機械相比，具有操作方便、轉彎半徑小、損失小、適用范圍廣泛等突出特點。鞍山海虹工程機械有限公司二、立輥式玉米聯合收獲機2023/4/1223第23頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

它一般為兩行或三行牽引式（如4YL－2為兩行，豐收－3為三行），割稈后摘穗，并將莖稈放鋪/切碎。

4YL－2玉米聯合收獲機由分禾器、撥禾鏈、圓盤式切割器、喂入鏈、摘穗器、放鋪臺、果穗第一升運器、剝皮裝置、果穗第二升運器、苞葉輸送螺旋、籽粒回收螺旋和擋禾板等組成（見下圖）。其工作過程：分禾器（圖12－5）將禾稈從根部扶正并引向撥禾鏈。撥禾鏈將禾稈推向圓盤式切割器。當莖稈被割斷后，在切割器和撥禾鏈的配合作用下送向喂入鏈。喂入鏈將莖稈夾緊并送向摘穗輥的間隙中，將穗摘下。二、立輥式玉米聯合收獲機2023/4/1224第24頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一二、立輥式玉米聯合收獲機2023/4/1225第25頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

摘穗輥為斜立式（垂直線傾斜25o）。每行有兩對摘輥，一般前輥呈螺旋凸棱形表面，主要起摘穗作用，稱為摘穗輥；后輥呈多梭形表面，主要起拉引莖稈的作用，稱為拉莖輥。莖稈在摘輥的碾壓作用下向后方移動。由于擋禾板的阻擋，使禾稈向垂直于輥軸方向旋轉并拋出。已摘下的果穗落入果穗第一升運器。升運至剝皮機構，莖稈落入后方的放鋪臺，臺上帶撥齒的鏈條將莖稈間斷地堆放到地面。若需莖稈還田時，可將放鋪臺拆下，換裝切碎器，將莖稈切碎并拋撒還田。它的剝皮裝置與前述的機型類似，已剝去苞葉的果穗經第二升運器與回收籽粒一起送入后方的拖車。二、立輥式玉米聯合收獲機2023/4/1226第26頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一三、兩種機型性能比較上述兩種類型的玉米聯合收獲機在條件適宜的情況下工作性能基本相同：損失率為2%以下；落地漏摘果穗損失約2～3％；總損失為4～5％；籽粒破碎率為7～10％；苞葉的剝凈率為80％以上。2023/4/1227第27頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一但在條件較差的情況下，則各有特點：一般在玉米青濕、植株密度較大、雜草較多情況下，立輥式玉米收獲機故障較多，在摘輥處易發生堵塞，而傾斜臥輥式玉米收獲機則適應性較強，故障較少；在收獲結穗部位較低的果穗時，則立輥式機型比臥輥式機型的漏摘果穗損失率較小。此外，立輥式機型能夠進行莖稈放鋪和收集，而臥輥式機型則不能放鋪莖稈。三、兩種機型性能比較2023/4/1228第28頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一四、其他形式的玉米聯合收獲機特點：脫粒成籽，切割、輸送、脫粒、清選、秸稈切碎還田一次性完成，割幅寬、割茬低、作業效率高，每小時可收割玉米5-8畝，每班可收割玉米50畝以上，破碎率、丟籽率和秸稈粉碎合格率遠遠優于國家標準。河南新鄉市花溪機械制造有限公司制造“花溪玉田”牌4YZT-2008款玉米籽粒收獲機2023/4/1229第29頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一意大利青飼收獲機

4QZ-5.0型自走式青貯飼料收獲機

北京市德樂機械廠四、其他形式的玉米聯合收獲機2023/4/1230第30頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一五、玉米割臺（一）使用條件玉米割臺是與谷物聯合收獲機配套用于直接收獲玉米籽粒的專用裝置。用玉米割臺收獲玉米，效率較高、工藝較簡單，是一種先進的收獲方法。但必須具備下列條件，否則不宜采用。（1）玉米品種應具有成熟度基本一致的特點，收獲時籽粒含水量在32％以下，以25－29％為好。（2）應具有充足的烘干設備，能在收獲后及時地將籽粒含水量降到15％以下，以便儲藏。2023/4/1231第31頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

玉米割臺的收獲行數，根據谷物聯合收獲機的生產能力而定，一般有四行、六行和八行等幾種。其構造大體相同，由分禾器、撥禾鏈、拉莖輥、摘穗板、清除刀、果穗螺旋和鏈耙式升運器等組成（圖12－6）。其工作過程如下：（二）構造與工作過程玉米割臺1.分禾器2.撥禾鏈3.拉莖桿4.摘穗板5.清除刀6.果穗螺旋7.鏈耙升運器五、玉米割臺2023/4/1232第32頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

分禾器從根部將禾稈扶正并導向撥禾鏈（兩組相對回轉）。撥禾鏈將禾稈引向摘板和拉莖輥間隙。每行有一對拉莖輥，將禾稈強制向下方拉引。在拉莖輥的上方設有兩塊摘穗板。兩板之間的間隙較果穗直徑小，便于將果穗摘落。已摘下的果穗被撥禾鏈帶向果穗螺旋。果穗螺旋將收割臺兩側將果穗向中央集中，并經中部的伸縮扒指機構傳給傾斜鏈耙。鏈耙將果穗送入谷物聯合收獲機的脫粒裝置脫出玉米粒。拉莖輥下方設有清用裝有玉米割臺的谷物聯合收獲機收獲玉米，在條件適宜的情況下，籽粒損失率為0.5%，落地漏摘的果穗損失率為2－4％，總損失率為2.5－4.5％，籽粒破碎率為7－16%。五、玉米割臺2023/4/1233第33頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一第三節摘穗器一、摘穗器的種類、構造和工作過程二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1234第34頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一一、摘穗器的種類、構造和工作過程

現有機器上所用的摘穗器皆為輥式。分為縱臥式摘輥、立式摘輥、橫臥式摘輥和縱向摘穗板四種。（一）縱臥式摘輥它多用在站稈摘穗的機型上，由一對縱向斜置（與水平線成35～40o）的摘輥組成。兩軸的軸線平行并具有高度差，由于其前端高度相同，因而兩輥長度不等，一般靠近機器外側的摘輥較長（為1100～1300mm）、靠近機器內側的摘輥較短（740～1000mm）。摘輥的結構前、中、后三段有所不同：前段為帶螺紋的錐體，主要起引導莖稈和有利于莖稈進入摘輥間隙的作用；中段為帶有螺紋凸棱的圓柱體，起摘穗作用（長度為500～700mm），其表面的凸棱高10mm，螺距為160～170mm，兩對應摘輥的螺紋方向相反，并相互交錯配置。2023/4/1235第35頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

有的機器為了加強摘穗能力，在螺紋上相隔90o設有摘穗鉤（或稱摘穗爪），以便將穗柄揪斷。摘穗輥的直徑一般為72～100mm，轉速為600～820r/min。兩摘輥之間的間隙較莖稈直徑為小，約為莖稈直徑的30～50％，移動摘輥前軸承可以調節間隙。調節范圍為4～12mm。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1236第36頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

工作中，莖稈在兩輥和兩輥凸棱之間沿軸向移動時被向下拉伸，由于莖稈的抗拉力較大（1000～1500N），而果穗與穗柄的連接力及穗柄與莖稈的連接力較小（約500N），因此果穗在兩摘輥碾拉下被摘落。果穗一般在它與穗柄的連接處被揪斷，并剝掉大部分苞葉。縱臥式摘輥1.強拉段2.摘穗段3.導錐4.可調軸承5.莖桿一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1237第37頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

摘穗輥的后段為強拉段，表面上具有較高大的凸棱和溝槽（長約120～320mm）。其主要作用是將莖稈的末稍部分和在摘穗中已拉斷的莖稈強制從縫隙中拉出和咬斷，以防堵塞。縱臥式摘輥的主要特點：在摘穗時莖稈的壓縮程度較小，因而功率耗用較小，對莖稈不同狀態的適應性較強，工作較可靠；但摘落的果穗帶有苞葉較多。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1238第38頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（二）立式摘輥多用在割稈摘穗的機型上，由一對（或兩對）傾斜（與豎直線成25o夾角）配置的摘輥和擋禾板所組成，每個摘輥分上下兩段，兩段之間裝有喂入鏈的鏈輪。上段為摘輥的主要部分。為了增加摘輥對莖稈的抓取和對果穗的摘落能力，該段的斷面為花瓣形（3～4花瓣）。下段為輔助部分，主要起拉引莖稈的作用。該段的斷面或與上段相同或采用4～6個梭形。摘輥的直徑一般為80～95mm，上段長為300mm左右，下段為150～200mm。摘輥轉速為1000～1100r/min。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1239第39頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一立式摘輥1.擋禾板2.上段3.下段一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1240第40頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一工作過程：工作時，莖稈在喂入鏈的夾持下由根部喂入摘輥下段的間隙中。在下段摘輥的碾拉下，莖稈迅速后移并上升，在擋禾板的作用下，向垂直于摘輥軸線方向旋轉，并被拋向后方。果穗在兩摘輥的碾拉下被摘掉而落入下方。為了使摘輥對莖稈有較強的抓取能力，其間隙較臥輥為小，為2－8mm。間隙大小可借助移動上下軸承的位置進行調節。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1241第41頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一立式摘輥的主要特點：摘穗中對莖稈的壓縮程度較大，果穗的苞葉被剝掉較多，在一般條件下，工作性能較好，但在莖稈粗大、大小不一致、含水量較多的情況下，莖稈易被拉斷而造成摘輥堵塞。為了改善立式摘輥的性能，我國在研制4YL－2玉米聯合收獲機時，采用了組合式立式摘輥（圖12－9），即前輥采用表面具有鉤狀螺紋的輥型，主要起摘穗作用；后輥采用六棱形（成大花瓣形）拉莖輥，有較強的拉引作用。試驗證明，該組合式摘輥性能較好，果穗損失率較低，工作可靠性較大；但機構較復雜，功耗較大。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1242第42頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一圖12-9組合式立式摘輥1.前摘輥2.擋禾板3.后拉莖輥一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1243第43頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（三）橫臥式摘輥在自走式玉米聯合收獲機上有的采用橫臥式摘輥。其構造與工作過程如下圖所示。摘穗器由一對橫式臥輥、喂入輪、喂入輥等組成。工作時，被割倒的玉米經輸送器送至喂入輪和喂入輥的間隙中，繼而向摘穗輪喂送。該摘穗輥在回轉中將莖稈由梢部拉入間隙并拋向后方，果穗被擠落于前方。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1244第44頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一圖12-10橫臥輥式摘輥器1.撥禾輪2.喂入輪3.摘穗輥4.喂入輥5.輸送器一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1245第45頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一試驗證明：橫式摘輥由梢部抓取莖稈，抓取能力較強，果穗被咬傷率也較大，摘輥易堵塞，但在收獲青飼玉米時性能較好，且結構較簡單、功耗較小。國外有的青飼玉米聯合收獲機采用了此種機構（如俄羅斯CK－2.6）。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1246第46頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（四）縱向板式摘穗器主要用于玉米割臺上，由一對縱向斜置式拉莖輥和兩個摘穗板組成。特點：工作可靠，果穗咬傷率小，籽粒破碎率低；但果穗上帶有的苞葉較多，被垃斷的短莖稈也較多。拉莖輥：一般由前后兩段組成。前段為帶螺紋的錐體，主要起引導和輔助喂入作用。后段為拉莖段，其斷面形狀有四葉輪形、四棱形、六棱形等幾種（圖12－11）。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1247第47頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一拉莖輥

a)四葉輪式b)四棱形c)六條圓肋式d)六條方肋式一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1248第48頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

其性能大致相同。拉莖輥的工作長度在各機型上差別較大，為480～1100mm，多數為600～800mm；其直徑為80～102mm；轉速為850～1022r/min。拉莖輥的水平傾角與臥式摘輥相近，為25～35°，拉莖輥的間隙可調，為20～30mm。2．摘穗板位于拉莖輥的上方，工作寬度與拉莖輥工作長度相同。為了減少對果穗的擠傷，常將摘穗板的邊緣制成圓弧形。摘穗板的間隙可調，入口為22～35mm，出口為28～40mm，具體尺寸根據果穗直徑大小在使用中選定。一般情況下可取中值。一、摘穗器的種類、構造和工作過程2023/4/1249第49頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一二、摘穗器的工作原理和參數分析

現有摘穗器多為摘輥式。按莖稈喂入摘輥的方向不同，摘輥有徑向喂入式和軸向喂入式兩種。現對其工作的基本條件、工作過程和參數選擇等敘述如下（一）摘輥工作的分析及其直徑的確定（圖12－12）1．摘輥工作的基本條件2023/4/1250第50頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（1）能抓取莖稈設兩摘輥為圓柱形斷面，當莖稈在喂入機構的作用下與摘輥接觸時，則摘輥對莖稈端部便產生支反力N和抓取力T，摘輥能抓取莖稈的條件是

Tx＞Nx即Tcosα＞Nsinα而T＝Nμj式中μj——摘輥對莖稈的抓取系數；

α——對莖稈的起始抓取角。摘輥抓取莖桿的條件a)開始喂入b)喂入后二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1251第51頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一代入上式得

Nμjcosα＞

Nsinα簡化得μj＞tgα

即摘輥對莖稈的起始抓取角α的正切值應小于抓取系數μj。注意：抓取角α在莖稈進入摘輥間隙后則變小，為摘輥對莖稈擠壓的合力方向角α0，而α0＜α。因此其抓取能力增強。軸向喂入式摘輥（縱臥式摘輥），則具有此有利條件。當其前方螺旋錐體將莖稈引入摘輥間隙后，摘輥的抓取能力已增強，因而工作較可靠。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1252第52頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（2）不抓取果穗當莖稈在摘輥間隙中被向后拉引而穗與摘輥相遇時，摘輥對果穗端部便產生支反力Ng和抓取力Tg。為了使果穗不被抓取，必須滿足下述條件（圖12－13），圖12-13擠落果穗條件即Ngsinαg＞Tgcosαg式中Tg＝Ngμg;μg－摘輥對果穗的抓取系數。代入上式得

Ngsinαg＞Ngμgcosαg簡化得tgαg＞μg

圖12-13擠落果穗條件二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1253第53頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

即摘輥對果穗的起始抓取角αg的正切值應大于果穗的抓取系數μg。摘輥對莖稈和果穗的抓取系數μj及μg，因摘輥的材料和表面形狀不同而異。一般為了增加摘輥對莖稈的抓取能力以提高工作可靠性，常將摘輥制成凸凹不平的花瓣形（3－6花瓣）或帶有螺旋肋的斷面。其抓取系數為

μj≈μg＝（1.6～2.3）f＝0.7～1.1式中f——摘輥對莖稈的摩擦系數，鑄鐵f＝0.4～0.5。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1254第54頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（3）碾拉斷果穗摘輥在工作中不斷向后方拉引莖稈，而果穗被擋在摘輥間隙之外。當拉引莖稈的力大于莖稈前進阻力和果穗摘斷力時，則果穗被碾拉斷，落在摘輥的前方。滿足此條件的受力分析如圖12－14。

設摘輥對莖稈的水平拉引力為Tjx，莖稈進入摘輥的阻力為Njx，碾拉斷果穗需的力為Rg，則碾拉斷果穗的條件為二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1255第55頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一α0——摘輥對莖稈的平均抓取角；

μj——摘輥對莖稈的抓取系數；

Rg——碾拉斷果穗的拉斷力，Rg＝385－527N（前者為果穗從穗柄上的拉斷力，后者為果穗連同穗柄從莖稈上的拉斷力）

Njy——摘輥對莖稈的垂直擠壓力，與莖稈壓縮率成正比，與摘輥間隙h的選擇有關。

為了滿足碾拉斷果穗的上述條件，一般摘輥間隙為h＝（0.3～0.5）d。式中d為莖稈直徑，h為摘輥間隙。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1256第56頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一2．摘輥直徑的確定摘輥直徑根據摘輥抓取莖稈而不抓取果穗兩條件而確定。從抓取莖稈條件中，可看出下列尺寸關系式中D——摘輥直徑；d——莖稈直徑；

h——摘輥間隙；α——摘輥莖稈的起始抓取角。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1257第57頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一由上式可看出：當摘輥直徑D與間隙h增大時，莖稈的起始抓取角α變小，對莖稈抓取有利；反之，則對抓取莖稈不利。摘輥直徑可從以下推導中得出：二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1258第58頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一因為因為二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1259第59頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（二）莖稈在摘輥中的運動分析和摘輥長度的確定摘輥工作長度（摘穗段長度）系根據莖稈在摘穗過程中的運動要求而確定。現按莖稈向摘輥的喂入方向不同，分別討論如下：1、莖稈在縱臥式摘輥中的運動及摘輥長度的確定縱臥式摘輥在工作中由前部的螺旋錐體將莖稈引到摘穗段，此后由于摘輥間隙變小而且越來越小，莖稈受碾拉開始按摘輥的運動規律運動。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1260第60頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

摘輥的圓周速度v，可分解為使莖稈沿軸向移動的相對分速度v1和使莖稈向下拉伸的相對分速度v2。其值為

v1＝vtgβ

若不考慮摘輥表面形狀對速度的影響，令莖稈沿軸向移過L段的時間與莖稈被拉伸Lg段時間相等，則可推得摘輥工作段最小長度L。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1261第61頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一則得:L＝Lgsinβ

式中:L——摘輥工作段的最小長度；

β——摘輥傾角，一般為30～40°；

Lg——果穗最低結穗與最高結穗的高度差，一般Lg＝0.4～0.6m(個別品種，Lg可達1m)。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1262第62頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一2．莖稈在立式摘輥中的運動及摘輥長度分析當莖稈被喂入鏈從根部喂入摘穗輥后，迅速由摘輥的下段過渡到摘輥的上段，此后莖稈按上段的運動規律運動。摘輥的圓周速度可分解為摘輥的軸向移動速度v1莖稈的拉伸速度v2，即立輥中莖桿運動分析v1＝vctgβ0v2＝vcscβ0二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1263第63頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一式中

v—摘輥圓周速度；

β0—由于擋禾板的作用，莖稈在上段始端A位置時的傾角（莖稈與摘輥軸線的夾角）。

β0是一變值。當莖稈向上移動到摘輥末端B時，β0＝π/2。因v1及v2的平均值可由下式推得二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1264第64頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

若令莖稈由A移動到B的時間（t）與莖稈由A點拉伸到C點的時間相等，則可得摘輥的最小工作長度L0二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1265第65頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（三）摘輥速度的選擇摘輥圓周速度是影響摘穗器性能的重要因素之一，其大小應根據摘穗質量和生產率要求確定。現按摘輥配置不同分別討論。1、縱臥式摘輥的速度選擇試驗指出：縱臥式摘輥在摘穗中，莖稈處于直立或少許向后傾斜時，摘穗損失最小。建議采用下述數據范圍：

K——比例系數vm——機器前進速度；

v——摘輥圓周速度β——摘輥傾角二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1266第66頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一前進速度與摘輥速度的關系前進速度vm及摘輥圓周速度v與損失ρ的關系

機器前進速度vm及摘輥圓周速度v分別與摘穗損失和生產率有著直接關系，其變化曲線如圖12－19所示。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1267第67頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

即當機器前進速度增加時，摘輥速度應相應增加，而摘輥速度與摘輥損失為一曲線關系。當摘輥速度過大時，由于摘輥對果穗的沖擊力加大而落粒損失增大；但如摘輥速度過低時，由于摘穗中果穗與摘輥接觸時間較長也增加了咬傷果穗和剝落籽粒的機率。為此考慮兩者關系，建議在機器作業速度為6～8km/h，取摘輥圓周速度為3～4m/s時作業。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1268第68頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一2、立式摘輥的速度選擇立式摘輥的工作長度較小，生產率受到限制，且果穗被摘掉后能迅速脫離摘輥，而不易咬傷。為了提高生產率，一般取其圓周速度較臥輥稍高，為4～5.5m/s。3、拉莖輥的速度選擇在縱向傾斜摘穗板的下方設有拉莖輥，其長度較臥式摘輥為短。為了提高該輥生產率以適應聯合收獲機作業速度的要求，取拉莖輥的速度較大，為4.5～5.1m/s。二、摘穗器的工作原理和參數分析2023/4/1269第69頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一一、剝皮裝置二、莖稈粉碎裝置第四節剝皮裝置和莖稈粉碎裝置玉米剝皮機2023/4/1270第70頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（一）剝皮裝置的構造和工作過程剝皮裝置多為輥式。它由若干對相對向里側回轉的剝皮輥和壓送器等組成（圖12－20）。剝皮輥是該機構的主要的工作部件，其軸線與水平成10o～12o傾角，以利于果穗沿軸向下滑。每對剝皮輥的軸心高度不等，呈V形或槽形配置。V形配置結構較簡單，但果穗容易向一側流動（因上層剝皮輥的回轉方向相同），一般多用在輥數不多的小型機器上。槽形配置的果穗橫向分布較均勻，性能較好，目前采用較多。在剝皮輥的下端設有深槽形的強制段，可將滑到剝輥末端的散落苞葉和雜草等從間隙中拉出以防堵塞.一、剝皮裝置2023/4/1271第71頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

在剝皮輥的上方，設有壓送器，使果穗對剝輥穩定地接觸而避免跳動。壓送器有鍵式、葉輪式和帶式等幾種。目前膠板葉輪式壓送器應用較多。一、剝皮裝置A)帶鍵式壓送器的剝皮裝置b)帶葉輪式壓送器的剝皮裝置c)V形配置d)槽形配置強制段2023/4/1272第72頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一

剝皮裝置工作時，壓送器緩慢地回轉（或移動），使果穗沿剝皮輥表面徐徐下滑。由于每對剝輥對果穗的切向抓取力不同（上輥較小，下輥較大）果穗便回轉。果穗在旋轉和滑行中不斷受到剝皮輥的抓取，將苞皮或苞葉撕開，并從剝輥的間隙中拉出。

為了增加剝皮輥對苞葉的抓取能力，上置的剝皮輥一般為膠制，表面具有凸棱，其抓取能力較強；下置的剝皮輥為鑄鐵制，表面具有螺旋形槽紋，并帶有可拆卸的凸釘，既有利于果穗下滑又具有較強的抓取能力。當果穗青濕難以剝掉苞葉時，可加裝凸釘以增強剝取作用；當果穗干燥，籽粒容易脫落和破碎時，則由下方向上逐次減少凸釘，以減少落粒和破碎損失.一、剝皮裝置2023/4/1273第73頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一（二）剝皮裝置的參數選擇1．剝皮輥直徑根據剝輥不能抓取果穗的條件而確定。在現有機器上，剝輥直徑為68～103mm。2．剝皮輥軸心高度差根據果穗在兩剝輥中的穩定性而確定。如圖12-21剝輥軸心高度差即

α＋γ＜90o剝輥軸心高度差一、剝皮裝置2023/4/1274第74頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一式中

α——果穗軸心到下輥中心連線CB與上、下輥中心連線AB的夾角；

γ——AB與水平線的夾角。在現有剝輥直徑為70～100mm，果穗直徑為20～32mm的情況下，一般取α≤40mm。3．剝皮輥的轉速試驗指出：剝皮輥的轉速范圍為200～400r/min較適宜。轉速過高，將影響苞葉剝凈率；過低則生產率降低。一、剝皮裝置2023/4/1275第75頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一4．剝皮輥長度根據試驗資料：剝皮輥以1m左右長為適宜。過長時，剝凈率無明顯增加，但破碎率增大；過短時，則剝凈率降低。現有機器上的剝皮輥長度為800～1100mm。5．剝皮輥的生產率每對剝皮輥的生產率，根據對剝凈率的要求不同，差別較大。一般要求剝凈率在80％以上時，生產率為400～700kg/h，即0.11～

0.2kg/s。在玉米聯合收獲機上，摘穗輥對數與剝皮輥的對數比為1∶2～1∶3。近來新型機器上，為提高生產率，一般取1∶3比例。一、剝皮裝置2023/4/1276第76頁，共84頁，2023年，2月20日，星期一6．功率耗用根據試驗資料（匈牙利）：玉米聯合收獲機的每行摘穗器所需功率為2.6