1、新疆农机化2023 年第 1 期doi:10.13620/ki.issn1007-7782.2023.01.009中图分类号:S226.1文献标识码：B0引言据农业农村部统计数据显示，2021年，我国玉米种植面积约为4267万hm2，近年来，为了填补国内由于中美贸易和新冠疫情的影响而不断扩大的粮食供应缺口，各粮食主产区的玉米播种面积逐年增加，对玉米收获机械的需求也越来越迫切。现有的玉米收获机类型主要包括穗收型、茎穗兼收型和籽粒直收型1-2。目前我国玉米收获机以穗收型为主，但随着机收品种的推广、烘干设备的不断完善以及籽粒脱粒技术的不断发展，玉米籽粒直收必将成为主流的机收方式。现阶段我国大部分地区
2、玉米籽粒收获时，玉米籽粒含水率在25%35%之间,收获时籽粒破碎率和损失率较高。脱粒过程是玉米籽粒直收过程中最重要的工序，玉米籽粒含水率的高低和玉米品种的差异对脱粒性能好坏影响较大。传统的纹杆钉齿组合式以及钉齿式脱粒滚筒，在脱粒过程中，玉米果穗由喂入口切向进入，被钉齿抓取进入脱粒间隙，受到钉齿的打击、齿侧面间和钉齿顶部与凹板间搓擦，实现脱粒；而新型板齿式脱粒滚筒，模仿人工用手挤搓玉米的动作，在脱粒区内，由于板齿与滚筒轴之间有一定的夹角，玉米果穗既向前运动，又做向上、向下运动，在运动过程中与两侧和底部的栅格进行揉搓，从而实现脱粒3。相比传统的钉齿式脱粒滚筒，新型板齿式脱粒滚筒具有高脱净率、低破碎
3、率和低功耗等优点。针对以上现状，我公司结合国家十三五重点研发专项“玉米收获技术与智能装备研发”，开发了新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置，将其应用到牧神4YZT-8型玉米籽粒收获机上，进行高含水率玉米籽粒的田间收获试验，从试验效果来看，作业质量指标、籽粒破碎率、总损失率、籽粒含杂率等主要性能指标均优于项目预期的技术指标和国家标准，具有较好的推广前景。1结构新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置主要由喂入口、脱粒滚筒、脱粒凹板以及导流罩等主要工作部件组成。喂入口在脱粒滚筒的前端，用螺栓固定到机具两侧机架上，工作时依靠脱粒滚筒前端的螺旋叶片将物料送入脱粒滚筒内部进行脱粒；脱粒滚筒前后轴头端安装有旋转轴承，并用
4、螺栓固定到前后挡板之间，收获作业时靠滚筒上部的板齿与滚筒下部的脱粒凹板对玉米果穗进行脱粒和分离。脱粒滚筒采用液压无级变速，不同的玉米品种和玉米果穗含水率不同，收获时所需的滚筒转速也不一样；脱粒凹板位于脱粒滚筒的下部，脱粒前凹板采用直径16mm的圆钢横向半圆状焊接排布，主要实现玉米果穗的脱粒，通讯作者：张俊三修回日期：2022-11-23基金项目：国家十三五重点研发专项子课题（2016YFD0701903-02）文章编号：1007-7782（2023）01-0032-03新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒在籽粒收获机上的应用李谦绪，张俊三（新疆新研牧神科技有限公司，新疆 乌鲁木齐 830026）摘要：本
5、文介绍了新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置的结构组成、技术特点以及在牧神籽粒收获机上的应用及试验情况。关键词：板齿式；双纵轴流脱粒滚筒；玉米籽粒；收获机Application of new type plate-tooth type doublelongitudinalaxial-flowthreshingdruminthegrainharvesterLi Qianxu,Zhang Junsan（XinjiangXinYanMoshineScience&TechnologyCo.,Ltd.,Urumqi830026,XinJiang,China)Abstract:Introduced the st
6、ructure,technical characteristics and application of the new type plate-tooth type double longitudinalaxial-flow threshing drumdevice inthe Moshen GrainHarvester.Key words:Platetoothtype;Doublelongitudinalaxialflowthreshingdrum;Corngrains;Harvester 技术推广 32新疆农机化2023 年第 1 期脱后的玉米籽粒从凹板之间的间隙进入清选系统进行清选分离，
7、脱粒滚筒与凹板之间的脱粒间隙采用电控调节，使用时需根据玉米果穗直径大小和品种不同，调整脱粒间隙；脱粒后凹板采用直径6mm钢丝，竖向栅格排布，主要实现玉米秸秆、玉米芯与玉米籽粒的分离，分离后的玉米籽粒进入上清选筛，进行清选，脱粒后凹板与脱粒滚筒之间的间隙一般为理论设计值，使用时不需要经常调节；导流罩安装到脱粒滚筒上部，脱粒时主要利用导流罩内部的导流叶片将物料从滚筒前端输送到滚筒后端，导流叶片的角度不同，物料在滚筒内部停留的时间也不一样，本装置导流叶片的角度可以手动调节，使用时根据实际情况调节合适的导流叶片角度，结构如图1。图1新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置结构图1.喂入口 2.板齿式脱粒滚筒 3
8、.脱粒前凹板4.导流罩5.脱粒后凹板2主要技术特点（1）新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置采用挤搓式低损脱粒原理，有别于国内外常用的纹杆钉齿组合式以及钉齿式的强制击打和搓擦的脱粒方式，实现对玉米籽粒的柔性脱粒，大大降低玉米籽粒破碎率以及损失率。（2）新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置在同样的收获条件下，相比同等直径大小的纹杆钉齿组合式以及钉齿式脱粒滚筒，旋转速度可以降低100150r/min，大大的降低对玉米籽粒的冲击，使得玉米芯更加完整，既提高了籽粒破碎率又提高了籽粒洁净率。（3）新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置相比同等直径大小的纹杆钉齿组合式以及钉齿式脱粒滚筒，收获效率更高一些，所需功率消耗更小一些
9、。3应用与试验新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置，将其应用到牧神4YZT-8型玉米籽粒收获机上，2017年9月在伊犁霍城县芦草沟镇，针对不同玉米种植品种进行了田间收获试验，实际作业天数20天，累计收获试验86.67hm2，在玉米籽粒含水率低于25%的情况下，作业速度46.5km/h，脱粒滚筒转速315350r/min，凹板间隙50mm，总损失率为 11.35%，籽粒破碎率为 2.473%，籽粒含杂率为1.38%，主要性能指标都优于国家标准，收获效果较好。后续进行多轮样机的优化设计和技术改进，先后在新疆安宁渠镇，五家渠军户农场进行多次田间试验，在昌吉榆泉农场参加国家重点研发计划“西北耐密高产抗旱玉米
10、新品种培育”项目玉米新品种及配套技术展示与示范，累计收获233.33hm2。收获时玉米籽粒含水率 2535%，作业速度 46.5km/h，脱粒滚筒转速300400r/min，凹板间隙 52mm，作业后测算得玉米籽粒破碎率为 2.3%3.89%，总损失率0.491.46%，籽粒含杂率0.841.12%，平均单位面积燃油消耗量48kg/hm2，生产率为0.69hm2/h，作业有效度为98%，测试试验条件如下：作物品种种植模式植株自然高度（cm）最低结穗高度（cm）果穗大端直径（mm）单穗籽粒质量（g）百粒质量（g）每平方米物料质量（kg）试验数据如下表14。从试验效果来看，作业质量指标、籽粒破损率
11、、总损失率、籽粒含杂率等主要性能指标均优于项目预期的技术指标和国家标准。实现高含水率玉米籽粒高效低损收获，解决高含水率玉米籽粒的收获的世界难题，技术水平达到了国际先进水平，填补了国内空白，通过了自治区农机鉴定站的鉴定检测，顺利通过了国新玉 94机播平作29212155.221334.88.2731452（下转第 48 页）技术推广 机器前进速度（km/h）4.154.324.55籽粒含水率（%）33.87%30.47%28.11%滚筒直径（mm）480480480凹板间隙（mm）525250滚筒转速（r/min）325310300秸秆含水率（%）74.4571.5666.95总损失率（%）1.
12、461.261.17籽粒破损率（%）3.893.482.85籽粒含杂率（%）0.840.951.12表1试验数据33新疆农机化2023 年第 1 期（上接第 33 页）工程图基本标注，成员分工明确，每人完成相应零件绘制，综合装配确保装配无过定义等问题，完成第一阶段任务。（3）理清基本电气控制路线，可利用PLC，51单片机、arduino开发板等编程处理，学生学习基础编程知识。（4）利用电机拖动知识借助电机控制和机械系统理论上实现直线运动、电机调速、启停及转矩变化等。（5）通过蓝牙联接手机，开发小程序，控制实训成果动作。（6）实操环节，利用3D打印机和数控机加工电气零件，完成标准件购置，搭建项目
13、模型并调整完善。图2为3D打印过程，图3为从三维模型到实体模型的制作。图2 3D零件打印过程图3从三维模型到实体模型的制作2实施效果衡量项目化教学成果最直接最有效方法是参与相关专业学术作品竞赛竞赛。由课题组教师指导学生参与项目化教学并带着实训成果参与专业竞赛，该方法是对学生努力的见证与肯定，也可促进学生参与的积极性。20212022学年，我校智能制造专业学生项目实训作品参加全国大学生机械设计大赛获得自治区省级以上奖励6项以上。实训项目和营销专业学生合作，经沙盘模拟商业营销，参与“创新、创业、创意”大赛，获得校级、省级以上奖励4项；实训项目三维模型参与数字化三维设计大赛，获省级以上奖励4项，国赛
14、奖励1项，申请专利若干，实训效果明显，一劳多得，学生热情饱满，主动学习积极性高。3结论实施项目化教学后大部分学生的学习主动性和积极性明显提高，通过理论与实践结合以及教师指导与学生活动有机结合有效改善了实训内容与理论知识脱节的现象，同时提高了教师理论教学和实践操作的能力。项目化教学成果检验性和演示性突出，相对客观公正的评价机制调动了学生参与的主动性，但学生个体化考核机制在后续教学过程中尚需深入探讨。我校项目化教学模式为职业教育教学模式改革提供了一定的参考价值。参考文献：1邓亚丽.职业教育课程项目化教学的案例分析J.电子技术，2022，51（2）：160-1612张袁元，颛孙随意，许丽娇，等.应用
15、型本科的课程项目化教学改革研究J.教育教学论坛，2021（39）：88-91.3王勇.职业教育专业课程的项目化教学优化策略J.集成电路应用，2022，39（5）：176-177.4周俐萍，郭湘宇.黄炎培产教融合思想的基本内涵及当代价值J.教育与职业，2021（14）：21-28.5张建军，崔发周.黄炎培职业教育思想的本质特征与现代职教体系构建J.教育与职业，2022（13）：5-11.6鄢来应.高等职业教育中项目化教学的探索与实践J.南方农机，2019，50（2）：120.7吕合.江西高等职业教育育人模式研究D.南昌大学，2007.8刘占省，薛洁，杜修力，等.智能建造专业通专融合课程体系建设研
16、究J.高等工程教育研究，2022（3）：26-31.9郑建军.3D打印模型库在机械课程中的应用J.电子技术，2021，50（2）：126-127.10 万志坚.高职 机械设计基础 课程项目化教学改革实践J.职业技术教育，2009，30（32）：23-26.家十三五项目管理部门综合绩效评价，并获得中国农业机械工业协会授予的科学技术成果评价证书。经过后期进一步的优化设计、技术改进和大力推广应用，将大大加快高含水率玉米籽粒直收的机械化进度，实现我国在粮食机械化收获所提出的提质增效、降低损失的目标，应用前景十分广阔。参考文献：1王永刚，张国海，张恒，等.黄淮海地区夏玉米收获现状分析J.中国农机化学报，2018，39（11）：112-115.2马龙武.我国玉米收获机型、特点及发展趋势J.吉林农业，2011（3）：188.3吴多峰，许峰，袁长胜.板齿式与钉齿式玉米脱粒机的性能比较.农机化研究J.2006.（10）:78-79.4张俊三，徐玉龙，李远良，等.牧神4YZT-8型玉米双纵轴流籽粒收获机的研制.新疆农机化J.2022.（02）：09-10.教育培训 48