全喂入式再生稻收割机的设计

2019-11-12杨禹锟刘竣黄登攀曾山赖全禧

湖北农业科学 2019年18期

关键词：设计

杨禹锟　刘竣　黄登攀　曾山　赖全禧

摘要：针对再生稻头季人工收获劳动强度大，履带式收割机收获碾压率高影响再生季萌发和产量的问题，研制了一种全喂入式再生稻收割机，可一次完成再生稻头季收割、输送、脱粒清选、秸秆粉碎和自卸粮等作业环节，根据再生稻收割机设计要求，对整机割幅、喂入量、前进速度、功率和传动路线等技术参数进行了设计计算。采用高地隙四轮驱动底盘，离地间隙≥600 mm，选用水田实心窄轮，轮宽125 mm，保证车轮行走在水稻行间，减少收获时对稻茬的碾压。田间试验结果表明，再生稻收割机碾压率比履带式水稻收割机降低了27.5%，再生稻产量增加了14.6%。

关键词：全喂入式;再生稻收割机;低碾压;设计

中图分类号：S223.2 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）18-0129-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.18.031 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Design of full-feeding ratoon rice combine harvester

YANG Yu-kun，LIU Jun，HUANG Deng-pan，ZENG Shan，LAI Quan-xi

（Key Laboratory of Key Technology on Agricultural Machine and Equipment，Ministry of Education，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China）

Abstract： Considering the problem with manual labor-intensive harvesting rice in the first crop of ratoon rice and the high harvest efficiency of the crawler harvester， which affects the germination and yield of the ratoon rice， this paper aims to demonstrate a whole-feed ratoon rice combine， which can complete the operation links in sequence one at a time such as harvesting， conveying， threshing and separating， straw crushing and auto-unloading of ratoon rice. In accordance with the design requirements of ratoon rice combine we design and calculate the technical parameters such as swath， feeding of crop， forward velocity， power and transmission route of the whole machine. Employing high-clearance four-wheel drive chassis， ground clearance of machine ≥600 mm， paddy-field solid wheel width 125 mm to ensure that the wheel can run between the two adjacent rice reducing the rolling to rice stubble when wheel running between the rice for harvesting. The field experiment showed that the rolling rate of ratoon rice combine is 27.5% lower than that of crawler rice combine， and the yield of ratoon rice is increased by 14.6%.

Key words： ratoon rice; combine harvester; high ground clearance; four-wheel drive

再生稻是利用收獲后稻桩上存活的休眠芽进行培育，使其抽穗再次生长萌发成熟的一类水稻品种[1]。对于中国种植一季稻的部分地区，由于热量有余但种植两季稻又热量不足，种植再生稻可提高复种指数，充分利用光温资源，一种两收，在增加产量与农户收入等方面有较大的潜力，以此达到提高粮食总产量的目的[2-4]。中国适宜种植再生稻的面积有350万hm2以上，主要分布在湖北、湖南、福建、四川和重庆等地。近年来，由于农村大量劳动力转移，致使农村劳动力短缺矛盾日益突出，再生稻种植面积发展较快。

与常规的水稻品种相比，再生稻在第一次收割时的农艺要求不同。为提高二次抽穗和保证再生季的产量，第一次收割时留茬高度为30～50 cm[5]，尽量减少对再生季稻茬的损坏。目前再生稻头季收获时采用人工收割方式，劳动强度大，生产效率低。部分地区采用履带式收割机收获头季稻，为减少接地压强，防止陷车和提高田间通过性，多采用宽度400～600 mm的履带来作为行走部分，南方地区水稻种植行距一般为250～300 mm，因此，在行驶和转向时收割机履带对稻茬的碾压面积大，碾压率高达30%～40%[6]。履带压掉的稻桩较多，对稻桩上的腋芽产生了机械损伤，高节位的部分腋芽失去优势，从而造成同一田块不同区域再生稻成熟期差异大的问题[7]。由于缺乏适合再生稻机械化收获的技术和机具，目前全国再生稻机收面积仅40万hm2，随着再生稻种植面积的不断扩大，劳动力紧缺的矛盾日益显著，种植户对再生稻收割机械的需求十分迫切[6]。

2 田间试验

为测试全喂入式再生稻收割机的收获效果，对其进行了田间试验，测试碾压宽度、轮陷深度、割茬高度和收获效率等指标。

2.1 试验条件

2018年8月16日在湖南省益阳市大通湖区千山红农场水稻种植基地进行了再生稻头季收获试验，品种为甬优4149，土壤为壤土，含水率为30.9%，坚实度为2.17 kPa，试验机器为华南农业大学研制的全喂入式再生稻收割机，与履带式全喂入水稻收割机进行对比。机器田间试验见图6。

2.2 试验方法及测试指标

1）碾压宽度和轮陷深度。碾压宽度和轮陷深度是指全喂入再生稻联合收割机在田间行走后轮辙的横向宽度和纵向深度测量值，其测量方法为沿再生稻收割机行进方向50 m长度内，随机选取20个样点，测定轮辙的横向宽度和纵向深度，取其平均值。

2）碾压率R。由于全喂入再生稻联合收割机前后行走轮同宽度，因此，碾压率采用下式计算[6]：

R=2s/B （5）

式中，s—碾压宽度（m）;B—再生稻收割机割幅（m）。

3）留茬高度。留茬高度是指全喂入再生稻收割机收获头季稻后稻茬的垂直高度值。本研究选取30 cm留茬高度。将再生稻收割机开到田里，调整割台高度到离地30 cm处，沿直线收获50 m，随机选取10个点，测定留茬高度，取其平均值。

2.3 试验结果

田间收获效果如图7、图8所示。结果（表2）表明，两种收割机在收获8行水稻的条件下，履带式水稻联合收割机碾压3～4行稻茬，全喂入再生稻联合收割机碾压1～2行，再生稻收割机碾压率比履带式水稻收割机降低了27.5%。2018年11月29日，在湖南省大通湖区千山红镇水稻种植基地进行了再生季田间测产试验，全喂入再生稻收割机收获的再生稻产量比履带收割机收获的再生稻产量增加了14.6%，增产效果显著。

3 小结

1）研制了一种全喂入式再生稻收割机，可一次完成再生稻头季收割、输送、脱粒清选、秸秆粉碎和自卸粮等作業环节，根据再生稻收割机设计要求，对整机割幅、喂入量、前进速度、功率和传动路线等参数进行了设计。

2）研制了一种高地隙四驱底盘，离地间隙≥600 mm，采用125 mm宽水田实心窄轮，田间作业时保证车轮行走在水稻行间，减少了对再生稻的碾压。

3）田间试验结果表明，再生稻收割机碾压率比履带式水稻收割机降低了27.5%，再生稻产量增加了14.6%。全喂入再生稻收割机增产效果显著，可满足再生稻头季收获要求。

参考文献：

[1] 雷志强.履带式再生稻收割机底盘的设计与试验[D].武汉：华中农业大学，2017.

[2] 朱永川，熊洪，徐富贤，等.再生稻栽培技术的研究进展[J].中国农学通报，2013，29（36）：1-8.

[3] 马晓春.中稻蓄留再生稻品种筛选与头季收获方式对再生季产量的影响[D].武汉：华中农业大学，2015.

[4] 刘正忠，刘秀斌，罗美玉.中稻—再生稻适宜机收品种筛选试验初报[J].种子世界，2014（9）：27-29.

[5] 钱太平，梅少华，张键，等.再生稻不同留桩高度和收割方式的产量及其构成因素分析[J].湖北农业科学，2015，54（1）：14-17.

[6] 张国忠，张翼翔，黄见良，等.再生稻割穗机的设计与性能试验[J].华中农业大学学报，2016，35（1）：131-136.

[7] 何水清，朱德峰，张玉屏.再生稻生产技术[M].北京：中国农业出版社，2016.