潘杰

摘要：我国作为一个农业大国，伴随着工业自动化的飞速发展，新生代农业对农业生产工具提出了更高的要求，要求生产机械化、自动化。联合收割机就是在该背景下应运而生。但随着联合收割机应用场合日益广泛，整体上联合收割机的工作效率不高，甚至在不同工况下按同一模式工作，使得收割机故障频发、机械损耗严重，甚至损坏收割机。因此，需要结合收割机工作负荷、实际工况，尽可能的实现对其自动化控制，保障收割机工作在较理想的工作状态，就是结合自动反馈控制系统，实现对收割机自动化控制，提高收割机工作效率，从何实现节能、环保、高效的农业自动化生产。

关键词：联合收割机;工作负荷;工作效率;自动反馈控制

近年来，我国农作物机械化收割程度普遍提高。每到麦子、水稻收割时期，如何确保联合收割机有一个最佳的收割状态，是农机手最为关心的事情。收割机结构复杂，作业中无论哪一个工作系统出现问题，都会误工误时，甚至造成粮食浪费，因此，除及早做好收割机械的试机、检修之外，还应掌握实际操作中的故障排除技术，才能有效提高收割机的经济效益。经过多年的随机实践，总结出提高联合收割机工作效率的关键技术措施，为广大农机手在实践中提供参考。

一、联合收割机基本组成

目前来说，收割机的组成大同小异，主要由动力系统、行走系统、液压系统、电器系统、仪表监视系统和驾驶系统组成，部分较为智能的联合收割机增加了居多传感器，来检测收割机作业过程中各环节是否正常，同时配合较先进的微处理器，实现智能化控制，尽量减少的故障率，以及其对操作人员熟练程度的依赖。我们以常见的半喂入式水稻联合收割机为例，其系统结构主要包括内燃机、HST、V型带、行走履带、主副滚筒、控制仪表台、驾驶室等。收割机工作过程中，内燃机动力系统通过HST控制行走轮，V型带分别控制割台、滚桶、风选筒、搅龙等运动机构，实现对作物收割控制。

二、影响联合收割机工作效率的因素

（一）作物高度密度

即使在同一块耕地，由于种植品种不同，受各种自然条件影响的差异，导致作物高度、密度亦有差异，这些因素也直接影响农作物收割机的工作状态。

（二）行走速度

在理想情况下，部分联合收割机能自动控制收割机的的行走速度，但由于地形地貌和作物疏密等因素差异很大，当前我国的联合收割机还是以操作员手动工作模式为主，因此收割机工作效率较低，在提升联合收割机工作效率上，还有很大提升空间。

三、收割机工作效率的研究

要提高收割机的工作效率和作业质量，就必须保证收割机正常工作的前提下，能以最大时速运行。而影响收割机运行速度的关键是收割机的工作负荷。因此，研究收割机的工作效率即如何匹配好收割机工作负荷和最佳运行速度。

（一）及时保养

对水稻联合收割机及时保养，是提高水稻联合收割机工作效率的前提。因此在作业前，要对收割机进行检查润滑、调整、更换等工作。这样收割机才能以良好的技术状况投入作业，工作效率才能提高。每次作业前要检查收割机重要部位的螺栓、螺母是否有松动给各转动件加注黄油、机油或齿轮油以润滑加足发动机中的柴油、冷却水和油底壳中的机油。在作业时，要注意收割机工作是否有异常的响声。如有应及时停机检查、排除。作业后要对收割机进行维护保养即清洗、检查、润滑、调整、更换等。

（二）正确调整

为使收割机在不同的作业环境条件下发挥最大的效率，要对收割机进行正确调整。正确调整是提高收割机工作效率的关键。因为水稻的生长有高有矮，有稀有密，稻田有干有湿产量有高有低，成熟程度也不同，所以要针对不同的情况，进行正确调整。

1.拨禾轮的调整

根据水稻的长势不同，对拨禾轮进行调整。如水稻株高、茎秆粗，拨禾轮调高些。反之调低些。一般拨禾轮的板、杆调整到拨到被割水稻高度的三分之二为合适。

2.割台螺旋滚筒的调整

当收割长势较差的水稻时，螺旋滚筒叶片应向割台底部靠近些，反之间距应调大些，一般以水稻能推送到中间输送装置为宜。通常调整为滚筒叶片与割台间距约10mm为合适。

（三）收割机的负荷特性收割机负荷研究通常以作物脱粒质量作为控制的基本依据，影响作物脱粒质量的因素很多，对于相应环境条件下的作物，理论上对应着一个最佳滚筒转速，本文立足于控制相应联合收割机滚筒最佳转速为控制目标，即通过检测滚筒转速来调节收割机行走速度，通过PID算法自动控制收割机行走速度。当滚筒转速低于理想值时，滚筒控制器发出收割机减速信号，使收割机降低行走速度，以此来减少对作物的收割速度，减小滚筒负荷，提高滚筒转速，回到滚筒转速最佳值上来;反之，当滚筒转速低于最佳值时，滚筒控制器发出收割机减速信号，使收割机降低行走速度，以此来减少对作物的收割速度，减小滚筒负荷，提高滚筒转速，回到滚筒转速理想值上来。

（四）HST原理

收割机的行走系统是采用HST配合齿轮进行传动，行走部分即我们所看到的履带。收割机的HST是由变量泵和马达组成闭式回路，HST主要由邮箱、补油泵.变量泵、补油单向阀、高压溢流阀、背压阀、梭型阀、定量马达、低压溢流阀组成。滚筒转速控制器将检测到的滚筒转速传递给行走控制器，行走控制器通过静液压传功装置（HST）的斜盘偏转角度实现油泵排量的控制，排油方向由斜盘偏转方向决定，即可实现对马达转速和方向的控制，从而实现对联合收割机速度和方向的控制。为了便于理解，我们可以较为直观的理解为：行走控制器接收到滚筒转速信号，发出指令来控制HST，实现对油泵排量和斜盘偏转方向的控制，从而实现行走速度的自动化控制。

四、结束语

总之，受地形地貌、气候环境、人为操纵等因素影响，收割机利用效率较低，为了提高联合收割机工作效率和作业质量，较详细地介绍了联合收割机行走系统对行走速度的自动化控制，将收割机控制在一个理想的行走速度范围内，根据实际工况实现自动加减速。在实际收割生产过程中，在一定程度上节约了燃油、工时，提高了生产效率，减轻了收割机对操作人员熟练程度的依赖，大大降低了因人为手动操纵而导致设备异常的故障率，延长了生命周期，具有较强的实用意义。

参考文献：

[1]刘万义.浅论玉米联合收割机的使用与保养[J].现代农业研究，2017：80.

[2]袁長军.联合收割机作业中养护与存放[J].农民致富之友，2017（13）：137-137.

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（作者单位：约翰迪尔（天津）有限公司）