【文章內(nèi)容簡介】 機械經(jīng)驗，結(jié)合日本多山地的地貌，設(shè)計制作出了一系列結(jié)構(gòu)小巧、性能優(yōu)良的收獲機械。由于該國以種植水稻為主，所以收獲機械多數(shù)為水稻收獲機械。 日本收獲機械發(fā)展特點是起步晚但發(fā)展迅速：從 １９６７ 年開始推廣半喂入式聯(lián)合收獲機械到１９７７ 年全國水稻機收率為９１．４％，僅用了１０ 年。 目前，日本的水稻收獲機械在自動化程度和收獲性能等方面均達(dá)到世界先進(jìn)水平，久保田、洋馬等公司生產(chǎn)的收獲機械性能處于世界領(lǐng)先水平。玉米收獲是通過一次或幾次作業(yè)完成切割、 摘穗、秸稈還田（或回收）、果穗收集和脫粒等過程，可以用不同的方法來實現(xiàn)。 根據(jù)不同的自然環(huán)境、技術(shù)水平、種植規(guī)模和種植制度，目前常用的玉米收獲工藝主要有以下幾種：①分段收獲法。 分段收獲是將玉米收獲各個環(huán)節(jié)分開進(jìn)行。 首先人工將玉米果穗摘下，再用玉米割臺將秸稈割倒，鋪放在田間；然后人工將果穗和秸稈運送回場地晾曬，用脫粒機進(jìn)行脫粒、分離和清選。 這種機械的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于操作；缺點是需要耗費眾多勞動力、生產(chǎn)效率低；適用于種植規(guī)模較小、經(jīng)濟(jì)發(fā)展欠缺的地區(qū)。 ②聯(lián)合收獲法。 聯(lián)合收獲法是利用玉米聯(lián)合收獲機在田間一次性完成切割、摘穗、剝皮、脫粒、清選和秸稈還田作業(yè)。我國玉米收獲機械發(fā)展現(xiàn)狀及特點我國玉米收獲機技術(shù)的發(fā)展始于建國初期，起步較晚，在理論研究和產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、推廣應(yīng)用等方面與發(fā)達(dá)國家相比還存在著較大差距［３］ 。 我國玉米收獲機械的發(fā)展從引進(jìn)國外先進(jìn)樣機到生產(chǎn)自己的玉米聯(lián)合收獲機經(jīng)歷了 ６０ 年多時間，在這段發(fā)展歷程中，我國收獲機械取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，總體來說大致分為以下幾個階段：１） 入門階段（１９４９ －１９６５ 年）。 這一階段主要對國外先進(jìn)機型進(jìn)行引進(jìn)和仿制。 １９４９ 年從蘇聯(lián)引進(jìn)Ｃ－６ 牽引式和 Ｃ－４ 自走式聯(lián)合收獲機，之后又從聯(lián)邦德國克拉斯、蘭茨，英國阿爾濱、弗格森等多個國家引進(jìn)了眾多類型的自走式聯(lián)合收獲機，并對其進(jìn)行了試驗。 經(jīng)過多年的農(nóng)場試驗并結(jié)合我國玉米的實際種植狀況，成功制造了兩種機型，即１９５６ 年投產(chǎn)的 ＧＴ－４．９ 型牽引式聯(lián)合收割機和 １９６５ 年投產(chǎn)的東風(fēng) ＺＫＢＤ－３ 型自走式聯(lián)合收割機。 這兩種機型盡管在產(chǎn)品的質(zhì)量和工作性能等方面與發(fā)達(dá)國家存在較大差距，但是這兩種機型的生產(chǎn)表明我國已經(jīng)初步掌握了聯(lián)合機械的生產(chǎn)和制造技術(shù)。２） 發(fā)展階段（１９６６ －１９８０ 年）。 這一階段是我國玉米收獲機的高速發(fā)展階段。 大批企業(yè)投入到玉米收獲機的生產(chǎn)研制中去，通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和技術(shù)改造使我國玉米收獲機的生產(chǎn)能力設(shè)備質(zhì)量有了很大提高。到２０ 世紀(jì)７０ 年代末，我國玉米收獲機的生產(chǎn)已初具規(guī)模，年生產(chǎn)量達(dá) ６ ０００ 臺。 代表性的生產(chǎn)廠及其產(chǎn)品有北京－２．５ 自走式聯(lián)合收割機，豐收－３．０ 自走式聯(lián)合收割機和北大荒－６ 自走式聯(lián)合收割機等。 雖然這些機型的性能與國外同時期玉米收獲機的性能存在較大差距， 但卻是我國玉米收獲機飛速發(fā)展的時期。 特別是經(jīng)過這一時期的發(fā)展之后，我國已經(jīng)具備了獨立設(shè)計和開發(fā)新產(chǎn)品的能力。３）利用引進(jìn)技術(shù)發(fā)展階段（１９８１ －２０００ 年）。 ２０世紀(jì)８０ 年代初期，受改革開放政策的影響，我國玉米收獲機發(fā)展出現(xiàn)了劃時代的發(fā)展。 １９８１ 年，通過引進(jìn)美國約翰 迪爾公司的“１０００ ” 系列谷物聯(lián)合收獲機的制造技術(shù)，設(shè)計生產(chǎn)了 １０５５、１０６５ 和 １０７５ 三大聯(lián)合收獲機；繼而四平聯(lián)合收割機廠與德國前進(jìn)工廠以合作方式引進(jìn) Ｅ５１４ 聯(lián)合收割機的制造技術(shù)。 但是，受家庭聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的影響，玉米收獲機市場迅速萎縮，１９８２ 年生產(chǎn)量為１ ０００ 臺。 直到 ２０ 世紀(jì)８０ 年代中后期，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國玉米收獲機的發(fā)展才開始逐漸恢復(fù)。 ２０ 世紀(jì) ９０ 年代初，玉米收獲機的水平恢復(fù)到歷史最高水平，新的產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，機型以中小型懸掛式型號為主；到 ９０ 年代中后期，各類型的玉米收獲機發(fā)展已經(jīng)比較完善，性能也有了大幅提高； 到 １９９７ 年， 全國玉米收獲機產(chǎn)量為 ３５ １０５臺，并呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭，我國玉米收獲機發(fā)展又迎來嶄新的發(fā)展階段。４） 不斷創(chuàng)新，實現(xiàn)“ 三化” 階段（２０００ 年－）。 隨著科技的不斷進(jìn)步，玉米收獲機也開始朝著智能化、高效化和現(xiàn)代化的方向發(fā)展。 近年來，隨著農(nóng)村人口城鎮(zhèn)化和土地流轉(zhuǎn)政策的實施，給大型化玉米收獲機械的發(fā)展提供了可能。 其次，在電子技術(shù)的帶動下，玉米收獲機的傳動部件、收割器、糧倉和輸送帶等關(guān)鍵零部件都設(shè)置有傳感器，以檢測器工作狀態(tài)。 在此基礎(chǔ)上，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)也開始應(yīng)用于玉米收獲機上，開始朝著“ 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)” 的方向發(fā)展。玉米收獲的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求是玉米聯(lián)合收獲機使用和設(shè)計的依據(jù)。 由于玉米在我國種植面積巨大，并且各地區(qū)自然條件差異很大，栽培制度也各不相同，所以對玉米收獲的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求也不一樣，但概括起來總共有一下幾點：１）適時收獲。 適時收獲對于減少收獲損失具有重要意義。 玉米收獲的黃金時期是在玉米果穗下部籽粒乳腺消失、出現(xiàn)黑層、籽粒反面基部凹陷變硬、果穗苞葉變枯白而松散時。 在玉米最佳收獲期進(jìn)行機械收獲，可以達(dá)到增加產(chǎn)量、減少損失、豐產(chǎn)豐收的目的，同時可以為下茬小麥爭取農(nóng)時，為來年的增產(chǎn)增收打下良好基礎(chǔ)。 為了滿足適時收獲、減少損失的要求，玉米收獲機械需要具有較高的效率和可靠性。２） 保證收獲質(zhì)量。 玉米收獲機在玉米植株倒伏率低于５％、最低結(jié)穗高度大于 ３５ｃｍ 的條件下，以額定工作速度作業(yè)時，其主要技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)達(dá)到如下要求：籽粒損失率小于 ２％，果穗損失率小于 ３％，籽粒破碎率小于 １％，苞葉剝凈率大于 ８５％（ 此項適應(yīng)于摘穗剝皮玉米收獲機）。３） 秸稈處理效果好。 對具有秸稈還田或青貯裝置的玉米聯(lián)合收獲機，其秸稈粉碎、切斷長度要求粉碎還田為８ ～１０ｃｍ，青貯為 ２ ～３ｃｍ，留茬高度不大于１０ｃｍ，從而為下茬作物整地創(chuàng)造良好條件。４） 具有良好的適應(yīng)性。 在我國，各地自然條件和栽培制度有較大差異，有平原、山地、梯田，有平作、壟作、套作，此外還有倒伏收獲、雨季收獲。 因此，玉米收獲機械力求結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定，行走裝置具有較強的適應(yīng)性。據(jù)統(tǒng)計，目前我國從事玉米收獲機開發(fā)研制的企業(yè)有６０ 余家［１８］ ，推出的類型也多種多樣。 按摘穗裝置的配置方式不同，分為立式摘穗輥機型和臥式摘穗輥機型；按與動力機的連接形式不同，分為自走式、牽引式和背負(fù)式機型；按收獲工藝的不同，分為摘穗型收獲機、摘穗剝皮型收獲機和直接脫粒型收獲機［１９］ 。以上機型都有其各自的優(yōu)缺點，下面重點介紹在我國玉米收獲機械發(fā)展過程中出現(xiàn)比較多的幾種機型。1 自走式此類機型功能齊全、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、作業(yè)效率高、籽粒損失小，可以一次完成玉米作物的摘穗、輸送、剝皮、裝箱及秸稈粉碎還田的全過程作業(yè)，是真正意義上的聯(lián)合收獲機械［２０］ ，具有較好的市場前景，主要適用于東北、西北、華北等玉米主產(chǎn)區(qū)的一些大型農(nóng)場［１８］ 。因其技術(shù)含量高、利潤較高，所以是各廠家主要開發(fā)的產(chǎn)品之一。 其優(yōu)點是作業(yè)效率高、勞動強度低、駕駛操作簡單、 對行方便。 該機型面臨的主要問題：價格較貴，利用率低，傳動系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，故障率高，維護(hù)保養(yǎng)成本高；跨地區(qū)作業(yè)能力差，收獲期一結(jié)束，整機閑置，浪費動力。2 兼用型該機型的創(chuàng)新點在于結(jié)構(gòu)上保持原有小麥?zhǔn)崭顧C的部分工作部件及功能，更換玉米割臺、加裝玉米輸送槽和秸稈還田機，實現(xiàn)玉米收獲功能；通過互換割臺，可以兼收水稻、小麥等農(nóng)作物［２１］ 。 其優(yōu)點在于收割臺結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、零部件通用性高；解決了小麥?zhǔn)斋@機使用季節(jié)性限制，實現(xiàn)了夏收小麥、秋收玉米，一機兩用，從而提高單機效率。 該機型面臨的主要問題是玉米收獲與小麥、水稻收獲區(qū)別較大，安裝玉米割臺的小麥聯(lián)合收獲機都需進(jìn)行改裝。3 背負(fù)式背負(fù)式玉米收獲機是我國開發(fā)較早、保有量較多的產(chǎn)品，配套動力１４．７ ～６６．２ｋＷ 不等［１８］ 。 其特點是作業(yè)部件安裝在拖拉機機身上，尾部安裝果穗箱和秸稈粉碎機，拖拉機為行走和收獲作業(yè)提供動力；優(yōu)點是機組緊湊、小巧靈活、價格低， 適用于農(nóng)村小面積田塊作業(yè)。 該機型面臨的主要問題是工作部件被分散安裝在拖拉機的特定部位，用戶每年至少要安裝和拆卸一次，比較繁瑣；相對于中大型玉米聯(lián)合收獲機，生產(chǎn)效率較低，零部件的可靠性還有待于提高。4 牽引式該機型以輪式或履帶式拖拉機牽引作業(yè)，為偏置拖拉式，可一次完成摘穗、剝皮、秸稈粉碎作業(yè)。 該機型性能可靠，零部件通用性高，結(jié)構(gòu)簡單，但技術(shù)相對落后［９］ 。 該機型的發(fā)展集中在建國初期，目前該類產(chǎn)品的開發(fā)幾乎處于停滯狀態(tài)。 其優(yōu)點是投資成本低、整機結(jié)構(gòu)簡單、維修保養(yǎng)方便，收獲期一旦結(jié)束，動力可以迅速轉(zhuǎn)移到其它田間作業(yè)。 該機型面臨的主要問題是偏置拖拉式牽引需要單獨開割道、機組配置較長、轉(zhuǎn)彎及行走不便、玉米割臺使用技術(shù)相對落后［６］ 。目前，我國玉米收獲機械的存在形式主要有以上４ 種，且以前３ 種居多。 這４ 種機型都是基于１９２１ 年澳大利亞人艾倫提出的“ 輥式收獲” 的技術(shù)路線設(shè)計制造的［２２］ 。 “ 輥式收獲” 原理是：收獲機割臺安裝 １對或數(shù)對摘穗輥，玉米植株按行依次進(jìn)入兩輥之間，利用摘穗輥相互擠搓實現(xiàn)摘穗。 這種“ 輥式收獲” 的玉米收獲機普遍存在收獲損失大、作業(yè)效率低、零部件易損壞、對地區(qū)和農(nóng)藝適應(yīng)能力差等問題。 因此，玉米機械收獲難以大范圍推廣。隨著我國國力的增強、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)進(jìn)程的向前推進(jìn)，玉米機械化收獲的呼聲也越來越高，政府和各地方部門出臺了許多優(yōu)惠和鼓勵政策，各大廠商也積極的參與到了玉米收獲機械的研制和生產(chǎn)中去。 針對“輥式收獲” 作業(yè)效率低、收獲損失大和對地域性種植制度適應(yīng)差等問題，許多企業(yè)和科研機構(gòu)對玉米收獲原理做了相應(yīng)探索，提出了“ 并行喂入” 和“ 逆行摘穗” 原理。“ 并行喂入” 原理是：將 １ 排或幾排