谷物联合收割机机收作业降损浅析

莫恭武，黄玉珍

（1.江苏省农业机械试验鉴定站，江苏南京 210000；2.南京赛姆认证科技发展有限公司，江苏南京 210000）

0 引言

食为政首，粮安天下。节约粮食，除了要注意餐桌上的浪费，机收环节损失也值得重视。影响机收作业质量的因素，既有机具问题，也有作物品种、种植方式或地形地貌等方面制约，归根结底还是良田、良种、良制、良机、良法“五良”融合不够。研究机收环节粮食损失问题，就是要把影响机收作业质量的因素弄清，找到解决方法，把粮食机收损失降下来。

在此，我们从“良机”角度，对如何做到“有好机用”、如何做到“用好机”等方面，对影响谷物联合收割机（以下简称收割机）作业质量及可靠性的原因、降低机收环节损失的措施进行分析。

1 如何做到“有好机用”

1.1 关于收割机产品的作业性能

国内收割机生产企业包括外资品牌和国产品牌目前共约有40家，经过自2004年开始的农机购机补贴政策实施而催生的我国农机行业的十年黄金时期的发展，早期以外资品牌为主导的收割机市场格局已经发生变化，目前形成了外资品牌和国产品牌同台竞争的格局。在产品质量不断提升、价格适中、售后服务力度持续增强的亮点吸引下，国产品牌的用户接受度、美誉度不断上升，在履带全喂入、轮式全喂入等领域国产品牌的竞争力不断增强。

然而必须看到，收割机技术的提升不是一朝一夕就可以实现的，国产品牌收割机在设计、加工、装配等方面与外资品牌的差距依然存在：国内企业生产制造加工水平与外资品牌相比存在着较大差距，工艺制造水平存在短板，如热处理工艺不能满足图纸要求，造成机器在长时间收割时加速零部件磨损、零部件强度不够等问题，直接影响收割机的作业性能以及机具的使用寿命。

目前收割机收割损失主要分为三种情况：夹带、抛洒、漏粮。第一种夹带损失，主要是作物脱粒不干净，作物籽粒随草杆（秸秆）一起排出机体。现有各厂家的调试方式都不够完善，想要降低此项损失，需要将滚筒盖上导草板做成可调结构，脱粒滚筒齿杆做成可拆卸且齿杆顶部与凹板、滚筒盖导草板间隙为可调节机构，且滚筒转速做成可调机构，当夹带较多可以自主提高滚筒转速，增强离心力，加速籽粒与草杆分离；其次凹板钢丝应做成可便捷拆卸结构，加大凹板钢丝间隙，有利于籽粒、草屑等快速落入振动筛上进行清选；以上通过任意组合进行调试，是有能力解决收割作业时夹带多的情况的。第二种抛洒损失，解决抛洒损失主要是通过将振动筛鱼鳞筛做成可调结构；风机设计成可调风结构，以满足筛面不同部分风强弱的需要，同时根据风量大小不同，将风机设计成可调节转速结构。第三种是漏粮损失，解决漏粮问题需要做好整个脱粒机架内部的密封结构，如在缝隙处填充海绵、加装挡皮和挡板、打胶，减少甚至杜绝漏粮的可能。

国内部分厂家生产的收割机热衷于单一仿照，缺少专业的设计团队和核心技术，产品的搅龙和滚筒的转速设计不合理，滚筒齿杆较密，粒子受打击强度和次数较多，造成破碎率增加；喂入量设计过大、滚筒与凹版筛间隙设计不合理，导致排出的茎秆中夹带籽粒量大和出现未脱净的情况。

外资品牌企业在开发时对收割作业的操作操控考虑较充分，将影响作业质量的各关键部位设计成可调模式，通过在作业过程中的调整来保持在不同作物状态、不同作业条件下的作业质量，如：全喂入式谷物联合收割机的滚筒天板，采用非圆形天板且导流板有多级挡位可调，通过合理的设计及调整在不同作业条件下均能保持良好的作业质量；在开发周期内通过对不同地区、不同作物进行实际田间作业性能试验，并根据实际试验结果对机器机型及时改进。

1.2 关于收割机产品的可靠性

从近年来笔者所鉴定推广的收割机产品来看，经过多年的发展提升，国产品牌收割机的损失率、破碎率、含杂率等作业性能质量指标已经赶上外资品牌，在某些型号产品上一些指标甚至已经超过外资品牌。二者关键差距在于收割机的可靠性上：从近年的试验数据上看，国产品牌的可靠性指标（18小时田间考核作业有效度）相比外资品牌低约3～5个百分点；从用户反馈看，用户最担心的是农忙季节机器在田里趴窝。外资品牌可靠性好，是多年来用户的口碑，这也是用户（特别是跨区作业机手）对外资品牌有相当忠诚度主要原因。

收割机的可靠性指标首先应该在设计时就确定下来，在后续的零部件加工、组装、整机装配调试过程中得到实现保证，并要在使用中保持。收割机可靠性差，主要表现为零部件过早疲劳失效及整机装配质量差。国内部分收割机厂家由于片面追求投资见效快的做法，导致开发设计中省略了可靠性设计这一环节，一般不进行或很少进行带机实际作业疲劳载荷试验，所以整机可靠性相对较低；目前大部分企业为降低产品成本，普遍在原材料方面压低成本，低价势必会降低原材料的质量，从而影响整机的使用寿命；国产品牌收割机企业装配线普遍需完善装配工艺指导以及员工装配培训。如滚筒、传动轴等零部件，很多装配员工将皮带轮、链轮等传动件往上一装即完工，不知道装配时应保证满足左右同心度要求，导致传动部件在运转时憋劲，同心度稍差的，机器可以收割使用，但寿命不长，可靠性较差；同心度很差的，即在厂内试车过程中就会出现断轴等现象。再如籽粒杂余水平搅龙装配，大多数车间员工只将搅龙装上即完工，不知道去检查搅龙叶片与籽粒、杂余底壳的间隙是否合理，当间隙过小、甚至无间隙时，导致作业时稻麦粒子被挤碎，破碎率上升。

而外资品牌收割机的研发期间较长，一般为3～5年，在开发期间会进行各种耐久试验，对关键部位还会进行应力、载荷疲劳、极限破坏试验；质保体系完整，零部件入库检查严格；整机装配流水线完整、先进，装配过程严格按照产品设计QA执行；部分主要零部件（如发动机、变速箱、主要液压元件）采用进口件，如在国内采购，供应商也是有资质的合资或外资独资企业，能严格按主机厂的规定要求供货。

1.3 关于收割机产品的智能化

近两三年，随着收割机产品市场进入成熟期，刚性需求所生发的动力已经退居次席，驱动购买的主要因素为正常更新（含报废更新），市场进入阶段性饱和状态。用户购机也趋于理性，选择空间大，同时农机企业竞争激烈，产品性能基本稳定，价格竞争趋于白日化，市场已进入买方市场。用户在选择产品时会首先考虑产品可靠性高、市场销量大、服务能力强的品牌，配件购买方便、成本低，服务能力有保证。因选择空间较大，大部分用户不愿意尝试新品牌，对新产品持观望状态，待产品成熟后再进行购买。

这种市场状况给高端大型（大喂入量）、智能高效的收割机产品带来很大发展空间。国内目前轮式和履带谷物收割机每年的市场保有量超过12万台，除少数进口机型外，绝大多数为传统机型收割机。较传统收割机相比，大型高效智能型收割机可以有效降低作业成本，提高收割效率，并且降低了操作难度，能够帮助农户提高收益。近年来，部分收割机产品的智能化正在推进，如自动导航、在线作业监测监控等功能已经开始尝试应用。在线作业监测监控功能设备应是减少机收环节损失的一款利器，比如国内目前处在研发阶段的谷物联合收获机智能化节粮减损检测装备：该装备利用机器视觉技术，结合颜色、形状、纹理能够实现谷物完整籽粒、破碎籽粒、杂质等成分快速有效区别；同时基于压力传感技术，结合电信号的电压与频谱能够实现谷物秸秆、籽粒等成分快速有效区分；能实现谷物联合收割机作业过程破碎率、含杂率、损失率的在线检测，为谷物联合收割机驾驶员提供实时的数据支撑，当收获质量不佳时及时调整谷物联合收割机作业参数，从而提高收获质量，达到节粮减损的目标。

1.4 关于收割机产品的差异化（个性化）设计

我国地域辽阔，气候多变，作物多样，即使在同一个地区的收割机市场，也是不大可能靠一机打天下的。在收割机设计层面，理应更多考虑如何去解决用户使用中遇到的问题、难点，去考虑如何让用户感觉好用、如何更好用，抱着一切从用户需求出发的设计初衷。更细致、多样化的设计，更能契合用户的不同需求，更能提升机收作业质量，节粮减损。

在这个方面上，部分国产品牌比外资品牌做得更务实、灵活，这也是近年来国产品牌的市场占有率稳步提升的原因之一。据笔者亲历，国内某龙头收割机企业，通过市场调研得知西部某地区对一款特殊机型有两三百台的需求量后，反应迅速，针对该需求开发了新机型、申请了新鉴定、申报了新补贴投档，最终取得了企业、用户双赢的好结果。

2 如何做到“用好机”

机收环节损失的大小很大程度取决于收割机机手的操作质量。机手操作包含多项工序内容：作业前机具检查调试，做好充分的保养与调试，使机具达到最佳工作状态，以降低故障率，提高作业质量和效率；确定作物的适宜收割期，根据当时的天气情况、品种特性和栽培条件，合理安排收割顺序，做到因地制宜、适时收割、抢收；熟悉NY/T995《谷物（小麦）联合收获机械作业质量》等标准对机收作业的质量要求，同时了解用户对收割作业的质量需求，适时调整收割状态；收割过程中，能选择正确的作业参数，并根据自然条件和作物条件的不同及时对机具进行调整，使联合收割机保持良好的工作状态，减少机收损失，提高作业质量。

部分国产品牌收割机企业对机手的培训还不够重视，培训不足，加上机器本身缺少相应的实时作业参数监控等人机交互平台的支持，导致机手操作不熟练、作业情况判断难度加大，带来各种作业不良后果，比如：作业时由于振动筛开度和风量调整不当（如：风量大、振动筛开度小）、作业速度控制不当等原因导致喂入量过大，造成发动机马力不足；未确定作物适宜收割期（如作物成熟度不够或过熟等）、机器各传动皮带调整不正确等原因引起发动机马力下降继而导致作业损失率大、含杂率偏高。外资品牌收割机企业对机手进行的培训则相对较为正规、系统、全面，从机器原理、构造到操作、调整、维护等环节，培训考核要求严格，利于机手操作质量的提高。