韩保风

（哈克（邯郸）农业机械装备制造有限公司，河北 邯郸 056000）

玉米作为我国三大粮食作物和重要的饲料来源，种植面积大，分布区域广，东北松辽平原、西北黄土高原、晋冀鲁豫中原大地和西南地区均有大面积种植。大跨度的温差使其收获时间可达半年之久。如果全部实现玉米的机械化收割，将大大降低农民的劳动强度，为国家经济的发展节省大量的人力资源。自走式玉米收割机是哈克（邯郸）农业机械装备制造有限公司的主力机型之一，投放市场以来，为国家农业机械化和创建资源节约型、环境友好型社会做出了重大贡献。

1 自走式玉米收获机的构成及其优势

最早进入市场的是需要由大型拖拉机拖动的背负式收割机。自走式收割机则是自带动力的机具一体化的玉米联合收获机，主要由 割台、输送器、剥皮机、籽粒回收装置、秸秆切碎机、果穗箱总成、动力总成、前桥总成、后桥总成、机架、电气系统、液压系统、驾驶室总成和排风系统等组成。目前国内产品有两行、三行和四行的各种型号，基本满足在不同的地势和工况环境下正常工作。

自走式玉米收割机以其＂作业效率高、收割质量高、机手跨区作业收益高、性价比高以及劳动强度低、故障率低、使用和保养方便等绝对优势，获得了广大农民朋友的青睐，也得到了许多地方政府在农机补贴杠上的杆政策倾斜，从而迅速取代并占有了背负式收割机的市场地位，成为收割机主和机手的第一选择。与背负式收割机相比，只有用途专一一个弱点。国内现有机型摘穗机构多为摘穗板拉径辊-拨禾链组合结构，秸秆粉碎装置有青贮型和粉碎型两种。国产自走式玉米收割机技术和产品有一个日趋成熟的过程，机手对其适应性、安全性、舒适性和自动化程度的要求正在不断提高。

2 玉米收获机秸秆回收式割台的改进设计

随着我国对自然生态环境保护的愈加重视，对玉米收获后的秸杆处理要求也日益严格。最初的自走式玉米收获机并不包含秸秆的同步回收功能，捡拾起来的秸秆含杂率高，不利于储存和后期利用。后来经过技术人员对割台等机构的改进设计，实现了玉米在收获的同时将秸秆也一并直接回收，并且使留茬高的问题取得很大改观，玉米收割机在技术和使用效果上的进步是显而易见的。

秸秆回收式玉米收获机割台包括摘穗辊、摘穗齿轮箱、秸秆揉切装置、秸秆切茬装置和机架等关键部件组成。我们将摘穗齿轮箱、摘穗装置和拨禾轮以及分禾器安排在割台的上部，主要实现玉米的摘穗等功能；下部结构则为了满足玉米茎秆切茬和揉切回收功能。安排了秸秆切茬装置和秸秆揉切装置等。

3 针对寒冷地区的倾斜式割台的改进设计

因我国北方地区的霜冻较早，玉米收割季已经出现了秸杆和果穗不同程度的冻结，对玉米收获和秸秆回收带来一定难度。为了克服霜冻带来的不利因素，解决收获机在秸秆回收、规则放铺和整机打包等方面的问题，需要设计制造出一种适应寒冷地区使用且具有秸秆回收功能的玉米收获机具。

针对北方玉米植株生态结构和物理特性，研究了霜冻玉米茎秆的拉伸、弯曲、摩擦、剪切及挤压特性，认为对割台进行适当角度的倾斜后，可以加大机械自身的拉断、剪切和挤压破坏力，从而顺利满足玉米收获和秸秆保留的要求。研究计算和设计要点，在于对复合式摘穗辊和后倾斜输送机构施以重点改进。改进过程主要是对杆穗分离过程进行受力分析、理论计算和性能分析，同时确定复合式摘穗辊直径和工作间隙等关键因素，并确定出输送机构结构设计和角度等关键参数。对结构改进的合理性验证，主要是利用CAE软件对后倾斜式割台的关键零部件进行仿真分析；应用ANSYS Workbench软件对割刀动力轴、连接板和摘穗辊等零部件进行有限元静应力分析及与优化设计，对割刀动力轴进行模态分析，应用ADAMS软件对复合式摘穗辊进行运动学与动力学仿真分析，使结构设计具有很高的可靠性。

4 针对高温地区的发动机散热系统的匹配设计

机具一体化的自走式收割机的行走和所有有效动作，完全依靠安装在机器中心部位的柴油发动机来驱动，因此，发动机是玉米收割机的心脏。在我国的中原和西南地区，玉米成熟收割时间大多在国庆节前，“秋老虎”的气温最高可达到35度。润滑油的黏度随温度升高而下降。发动机温度过高会影响动力部的功率。

1）增大散热余量。为了避免因高温和环境对散热系统产生的不利影响，应在原设计的基础上对冷却系统增加大约1/4的散热余量。这样，即使散热器自身的散热能力出现衰减，也不至于导致发动机因过热而造成粘缸等严重损害。2）芯体翅片结构。玉米收割机上的散热器应具有良好的通透性，芯体是散热器的核心部件，其散热性能也取决于芯体的翅片结构。玉米收割机上的散热器一般采用管片式、板翅式和管带式三种，材质以铝材为主。3）空空中冷器。因改善大气质量的需要，国家前年出台了限制国一国二柴油机的排放标准。国三以上的柴油发动机的冷却系统，在散热器总成原来仅有一个冷却水腔的基础上，增加了一个空气与空气的中间冷却器，简称空空中冷器。

5 结语

我国是一个农业大国。毛泽东同志早在61年前就作出了“农业的根本出路在于机械化”的英明诊断。对农业机械化的探讨是一个永无止境的过程。作为从业者，我们任重而道远。玉米收割机是一个复杂的系统工程，还有很多课题等待我们去研究，还要许多难关等待我们去攻克。我们要在提高机械本身质量性能、工作效率、地形的适应性、驾驶的舒适度和自动化程度等方面继续努力，为农民兄弟提供更多更好的机械化产品。