千亩地的收获,一双手的操控——联合收割机

多年以来,我国粮食生产中耗费时间最长、劳动强度最大的就是收获环节

20世纪90年代以前,我国“三夏”来临,全民参加“双抢”,即抢收抢种,就这样往往还需要一个月的时间,丰产不一定丰收,靠天吃饭,由于改革开放40年来联合收获机取得的巨大进步,制约我国粮食生产的主要瓶颈被我们自己突破,小麦、水稻、玉米三大粮食作物实现了收获机械化

手工割麦

其中,联合收割机是一种集收割、脱粒、分离、清选、集粮等功能为一体的复合式作业机械,具有机械性能强、收割效率高等特点,对于缓解劳动强度和农业增收具有重要作用

较传统收割机相比,大型高效联合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

联合收割机是台怎样的机器

联合收割机是非常大型的设备,其机身上面有一个粮箱和一个滑道,通过这个滑道可以把脱粒后的粮食从里面取出来,涡轮增压柴油发动机推动联合收割机并为收割机、脱粒筒、清理系统和螺旋钻提供动力,将谷物从收割机通过脱粒筒移到谷物罐,然后再移到等待的卡车上

示意图

当联合收割机沿着一排排谷物前进时,其前端部件——卷轴(一个与地面平行的大的六角形金属片)旋转,将谷秆扫入机器,而在收获不同的作物需要不同的卷轴设计

例如,小麦卷轴将秸秆分流到切割杆中,切条将其切到成熟谷物的头部下方,而玉米卷轴将玉米穗从秸秆上剥离,使其压平在地面上,如今,农民可以从许多不同类型和尺寸的收割台型号中选择

以小麦为例,联合收割机如何一天收割几千吨

小麦是世界上最重要的谷类作物之一,当联合收割机遇上小麦,收获是如何完成的呢?

当小麦进入联合收割机的机身后,秸秆就会被推到切割杆上,切割杆看起来有点像梳子,随着梳子的 "齿 "抓住麦秆,一个类似刀的工具在接近地面的地方对它们进行切割

然后通过螺旋钻将秸秆输送到升降机上,螺旋钻是大型金属圆柱体,具有螺旋状的凸起,可以捕捉谷物,以便运输

茎杆钻与地面平行,将割下的谷粒扫到提升机上——一对装有传送带的滚筒,接着将谷粒送上联合收割机的心脏——脱粒滚筒,这个滚筒是一个带有突起的大滚筒,滚筒在一个有缝隙的半月形槽(凹槽)上高速旋转,将谷粒从茎秆的头部分离出来

一旦从麦粒中分离出来,谷秆就会被脱粒滚筒的杆状物扫起,并将其放置在一系列秸秆行走器中的第一个上,这些都是大型的、略微重叠的方形平台,逐渐向联合收割机的后部下降

第一台行走器微微振动,使秸秆落到第二台行走器上,第二台行走器摇晃,直到秸秆落到第三台也就是最低的平台上,这时,秸秆通过滑道落到地面上,或者在打捆机中被打包成包

与秸秆不同的是,麦粒很小,可以从凹处的缝隙落下,被夹在下面的谷盘里,谷盘振动,将麦粒、麦糠和一些完好无损地通过脱粒筒的麦穗抖落到一组振动筛中

震动使麦粒从筛子中落下,而未脱粒的麦穗则被夹住,筛子旁的风扇将空气吹过筛子,使糠(很轻)从联合收割机的后部吹出

然后,未脱粒的麦粒通过另一个螺旋钻进入尾部的提升机,将其运回脱粒筒,同时,麦粒落入谷物螺旋钻,并被输送到谷物提升机中存入谷物罐,当谷物箱罐满时,会将谷物通过升降机从仓中运出,再经过侧管(有时被称作卸粮器)输送到旁边的拖车里

联合收割机的发展和现代化

联合收割机是在19世纪发展起来的,当时许多农业过程都实现了自动化

早在1826年开始,个人发明家和商人就制造出了数百种装置来帮助农民收割谷物,然而,这些早期的机器只完成了两个重要功能中的一个:它们要么是收割机,用于切割谷物的茎秆,要么是脱粒机,用于分离谷物和谷糠

第一台收割机是由苏格兰牧师帕特里克-贝尔(Patrick Bell)在1826年设计的

关于贝尔收割机的插图,来自Wikipedia

在19世纪中期开发的许多其他机器中,最成功的机器是由美国人罗伯特·麦考密克(Robert McCormick)发明的,并由他更著名的儿子赛勒斯(Cyrus)完善

罗伯特·麦考密克(Robert McCormick)从1809年到1831年设计了各种收割机,赛勒斯·麦考密克(Cyrus McCormick)继承了父亲的工作,在1839年卖出了第一架商业化成功的麦考密克收割机(McCormick Reaper)

麦考密克收割机使用的场景

用来分离和清理谷物粒的脱粒机最早是在17世纪末组装的,到19世纪30年代在英格兰和苏格兰广泛使用,在接下来的20年里,几个美国人发明了脱粒机

最成功的是希拉姆·皮茨(Hiram Pitts)和约翰·皮茨(John Pitts)兄弟,他们在1852年卖出了第一台“芝加哥皮茨(Chicago Pitts)”脱粒机

动物驱动的脱粒机,图片来自Wikipedia

Jerome Increase Case还生产了一款经久不衰的脱粒机,成立于1844年,以他的名字命名的公司今天继续蓬勃发展

1828年,第一台既能做收割机又能做脱粒机的农机获得了专利,不过第一款机型直到1838年才售出

这种机器既庞大又笨重,需要20匹马来拉动,由于这个原因,联合收割机直到二十世纪初才被大量使用,这是因为当时改进后的联合收割机使用起来更方便

今天,现代联合收割机是流水线上生产较为复杂的机器,这种复杂性反映在价格上就是一台联合收割机的价格可高达35万

联合收割机在中国

20世纪之前我国一直是农业国,工业基础薄弱,开始奋起直追已经到了上世纪80年代末期

最早时相关科研部门主要以借鉴仿制国外的机型为主,由于我国大多数地势比较复杂,所以市场主要青睐小型收割机,而创新的主要方向则是履带式和自走型,以及背负式小麦收割机

东风收割机

近几年我国的农机,已经进入自给自足的状态,所以进口的幅度放缓,目前我国开始渐渐地加大对大型中型的研发力度,越来越多的机设备可以替代进口产品

近年来,随着土地流转加速,“土地托管”模式的兴起,我国平原地区土地打破小块分割的局限,逐步适宜专业化农业生产,加上受农机专业户、农业专业户等新型农业经营主体对农机效率提升的需求影响,在我国平原地区等地理条件适宜发展大型化农机的地区,大力推进农业机械向大型化发展已成为趋势

农机在中国前景美好

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