谷物联合收获机筛分系统现状及发展趋势

谷物联合收获机能够在田间一次性完成谷物的收获、脱粒、筛分等作业工序，集切割、脱粒、分离与清选为一体。谷物收获机的工作效率是实现农业高效发展及粮食安全的重要技术手段及装备之一

。谷物联合收获机筛分系统是谷物联合收获机的重要组成部件之一，是实现谷物籽粒与杂余分离的主要工作部件之一，是直接影响谷物籽粒收获效率的重要因素之一，是实现谷物籽粒全价值回收的重要途径之一

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市面上现有谷物联合收获机籽粒收获损失率约为0.30%～1.25%，随着我国农业种植面积的逐渐扩大，降低谷物籽粒损失率对于提高作物整体收获效率，减少粮食收获损失具有重要意义

。因此，提高谷物联合收获机筛分系统对于保障我国粮食安全、减少粮食损失具有重要意义。但是由于农作物种类及收获环境的变化性与不可控性，在进行谷物收获及籽粒筛分时，会出现农作物湿料附着在筛面造成筛分系统堵塞，进而影响籽粒筛分效率，是目前谷物联合收获机亟待解决的问题之一

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筛体是谷物联合收获机筛分系统的关键组成部分，主要是通过与风机配合使用，对谷物籽粒与杂余进行分层，实现谷物籽粒透过筛孔，混合物料及杂余无法通过筛孔，从装置末端逐渐排出。因此，筛体中筛孔的类型及材料是影响籽粒及混合物料运行的主要因素，直接影响谷物筛分效率。针对该问题，国内外相关学者对筛孔形状、分布情况及制作材料开展大量研究与创新设计。

谷物联合收获机筛分系统常见的筛片类型及结构特点如表1所示。

习近平指出，“经济特区的任务就是改革，经济特区应改革而生，我们要承担起这个责任”。厦门人民在改革开放初期，硬是凭一股闯劲，趟出了一条开放发展之路。

目前，谷物联合收获机主要用于玉米、小麦、大麦、水稻和大豆的谷物收获，针对不同谷物类型，不同筛分系统也基本形成完善的技术特征(表2)

。目前，我国主要以大喂入量的谷物联合收获机为主要应用类型，因此，筛分系统主要采用振动装置提高清选面积。国外谷物联合收获机筛分系统主要采用多层筛分及振动为主，实现筛分系统工作高效率，主要以约翰迪尔、凯斯等公司为先进生产企业。在谷物联合收获机整体性能及应用中，已经实现了智能控制与实时监测，通过先进的传感器技术及电子元件实现谷物筛分过程中的实时监测与调节，可以实现不同工作环境及谷物特征进行技术参数调整，保证谷物收获机筛分系统的工作稳定性。但是，目前我国仍然以引进国外技术及系统为主，或者进行仿制，其核心部件的精密性及可靠性与国外机型仍然存在较大的差距。

对于数学全息定义，从建构数学科学体系的角度来看它是好的定义，但从教学的角度来看它既难教又难学．全息定义和非全息定义的教学有较大区别，全息定义一般应强化，而非全息定义一般宜淡化．

动力系统作为水下航行器的“心脏”一直是国内外学者研究的重点对象. 近年来, 随着减阻技术和结构优化的快速发展, 高性能舰船及水下航行器的速度得到大幅提升, 同时也对水下推进装置提出了更高要求. 按照推进方式的不同可将水下兵器推进系统分为叶片式与喷射式两种, 由于叶片在高转速下会产生“空化”现象, 导致螺旋桨丧失部分推力, 推进效率严重降低, 同时也会造成叶片的空蚀损伤, 70 Knot也就成为采用螺旋桨推进方式的水下兵器不可逾越的速度极限[1].

3.1 提高筛分稳定性

随着农业规模化发展，对谷物联合收获机工作效率提出了更高的要求，谷物联合收获机也逐渐向大喂入量方向发展，因此，对谷物筛分系统工作效率提出了更高的要求。提高谷物联合收获机筛分系统分层速率是实现筛分系统高效发展的重点及难点。现阶段，筛分系统主要是采用平面筛体进行谷物筛分，未来应基于相关动力学软件及方法(表3)

加强立体筛体下多维谷物运动模拟研究，提高物料在筛孔中的通过率。未来可以与仿生技术相互结合，优化筛体及其驱动机构，进而提高筛分效率。

3.2 实现精准筛分

随着信息技术、传感器技术及计算机技术的逐渐发展，可以利用物料监测装置、显示系统及反馈系统等逐渐提高筛分效率，通过与智能调节装置相互结合，实现谷物筛分过程中筛分参数的及时调整，在不同的筛分环境下保证谷物籽粒筛分效率，降低籽粒收获损失率。进一步将视觉识别技术、计算机图像处理技术及高速摄像装置相互结合，并结合数学模型及控制系统实现籽粒筛分参数的快速预测，对筛分系统相关技术参数进行优化，实现风机参数、筛分频率、风口方向的调节，实现谷物收获筛分系统的智能调控。

谷物联合收获机筛分系统是影响谷物收获效率的主要影响因素。提高筛分系统工作效率并降低谷物籽粒损失率对于提高作物整体收获效率，减少粮食收获损失具有重要意义。因此，详细阐述目前国内外谷物联合收获机筛分系统的主要类型及应用特点，并详细论述了目前市面上典型的谷物联合收获机筛分系统常见类型及工作特点，针对目前谷物联合收获机筛分系统存在的问题提出未来我国谷物联合收获机筛分系统主要发展趋势及研究重点，研究结果可为提升我国谷物联合收获机筛分系统工作性能提供理论参考，为提高实现我国谷物联合收获机智能化发展提供理论依据。

[1] 蒋平. 玉米籽粒联合收获机传动系优化及试验研究[D].淄博：山东理工大学,2021.

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[6] 李伟. 基于无人机图像的智能稻麦联合收割机清选系统研究[D].合肥：中国科学技术大学,2019.

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