台南區農業專訊第8期:4~5頁(1994年6月)

國產履帶式玉米聯合收穫機

文/圖  鄭榮瑞  

國產履帶式玉米聯合收穫機本省玉米年栽培面積自稻田轉作計畫執行後每年皆有六萬公頃,為主要雜糧作物之一,主要栽培區在台南、雲林、嘉義、花蓮及台東等縣,此區域約佔總栽培面積的百分之九十。玉米栽培作業在政府積極推行農業機械化之政策下,從整地、播種、中耕、施肥及培土等作業均已達到機械化之目標,收穫作業雖已引進大型雜糧聯合收穫機,唯因受限於本省農業環境、農時需求、田間與作物條件、收購制度及收穫作業功能等影響,其機械化收穫程度據調查約達70%,部份區域因無適當可用之收穫機械,仍停留在傳統人工收穫方式,這種手工採摘方式相當耗工時,且收穫費用相當高。為能促進玉米栽培的全面機械化,農民甚殷盼能有本土化適用機種推出。

有關國內玉米收穫機械之發展早期有台中場開發的耕耘機承載式玉米採穗機;種苗場開發的三輪式兩行玉米採穗機;台南場開發的履帶式玉米採穗去苞葉機與玉米去苞葉脫粒機;近年來則有台灣大學與種苗場共同開發的軸流式含苞葉玉米脫粒機等。由於農村勞力的缺乏與老化,此等非全功能作業農機難與進口大型綜合收穫機匹敵。唯如前述缺失大型雜糧收穫仍難全面普及,適應本土化機種仍有其發展潛力,故為提昇國產玉米收穫機之作業功能,增加農友對國產農機認同度,進而能普遍推廣使用,以促進玉米收穫全面機械化,台灣大學與台南場乃在行政院農委會與台灣省政府農林廳的經費補助與輔導下,自八十年度開始共同進行履帶式玉米聯合收穫機的研發,並與建農農機公司與康榔機械公司合作機械的製造,三年來先後完成第一代雛型機、第二代實驗機與第三代試驗樣品機的製造及經不斷試驗改進,目前機械作業功能已達成原設計採穗、含苞葉脫粒、選別及裝袋等一貫化作業目標,預計在本年即可將此技術轉移給農機生產廠商。

由於本機在玉米產區進行田間試驗及示範,其作業功能普獲農友肯定。但本機係新開發國產機種,其性能穩定與耐用性農民認識尚淺,盼經由不斷的試驗與示範觀摩,使各位農友經由田間實地採收作業中,了解本機作業性能及優點,進而推廣使用,促進玉米採收全面機械化,以有效降低生產成本及提高收益。

玉米聯合收穫機機設計目標是針對本省農業環境與作物條件而開發的本土化機種,其作業方式利用摘穗滾軸將玉米穗由植株上採摘後,經由輸送帶送往含苞葉脫粒機構脫粒,苞葉及穗軸由後方排出,玉米粒經由承網、輸送螺旋送往貯粒箱至裝袋機,其主要作業機構包括:摘穗組、含苞葉脫粒組、集送、選別、回收與裝袋裝置及操控與行走底盤等四大部份。

1.摘穗組由二組摘滴軸,扶起頭,植株撥送鏈、玉米穗提升輸送帶及油壓昇降裝置等組合而成。

(1)扶起頭:位於摘穗組之最前端,為浮動設計,可貼地作業,將倒伏植株導入撥送鏈。

(2)植株撥送鏈:每組各二條,分別裝在摘穗滾軸左、右兩側,撥送鏈上有撥送爪,可將植株強制夾入,並協助將玉米植株升高,以利摘穗滾軸作業。

(3)摘穗滾軸:共有二組,每組由二支相對迴轉之螺旋滾軸組合而成,其間隙可由油壓控制依玉米植株大小調整,滾軸末端有反螺旋助設計,可抑制玉米植株之積堵。

(4)玉米穗輸送帶:採用工程輸送膠帶,以擱板式成型設計,經由摘穗滾軸採摘之玉米穗,利用提昇輸送鏈送至含苞葉脫粒機組。

(5)油壓昇降裝置:油壓舉昇裝置可依玉米穗位及植株倒伏情況,調整摘穗組的高低位置,調整高度的範圍由畦面至離畦面60公分高之間。

2.含苞葉組脫粒機組係承接由輸送帶來之玉米穗,加以脫粒。由挫桿型軸流式脫粒筒、承網、揚起機構及輸出螺旋等組合而成。

(1)脫粒筒:採用四方形齒軸流式脫粒筒,正常作業轉速800-1000RPM。

(2)承網:裝在脫粒滾筒下方,用以承受與分離玉米籽粒。

(3)揚起機構:裝置於脫粒筒後方,用以將脫粒後之穗軸與苞葉拋出機體外。

(4)集送螺旋:由水平輸送螺旋與垂直輸送螺旋組成,裝置於脫粒筒後段,將脫粒後之玉米粒輸送至貯料桶。

3.選別、回收與貯料裝袋:

(1)選別機構:利用吸引風扇分別設於水平與垂直輸送螺旋間及垂直輸送螺旋的出口處,將混於玉米籽粒中的雜物吸引排於機體後方。

(2)排出口籽粒回收機構:共有兩處,分別設於回流出口與苞葉、穗軸排出口處,前者利用斜板配合過濾網孔將玉米籽粒以盛箱回收;後者以鏈柵式將排出之玉米籽粒過濾後裝袋。

(3)貯料、裝袋機構:貯料桶暫存量約150公斤,裝袋機具有二出口,每個出口可裝10只空袋,可控制開關板分別作出料裝袋。

4.操控及行走機構:本機採用三菱MC-50型水稻聯合收穫機勘用底盤、配合各作業機構係位置之配置規劃,引擎馬力43PS,考慮整部收穫機械平衡條件下,作業機組部份之配置配合底盤平面架進行各機構配置規劃,扶撥、集株及採穗機組安裝在底盤架正前方,含苞葉脫粒機組配置於履帶平面架之左側,集穗輸送機組連結於採穗機組與含苞葉脫粒機組間,脫粒後之籽粒經螺旋輸送暫存貯存箱、袋部份配置於其左側,主控操作台在底盤平面架右前,引擎及油壓泵、操控桿等配置於右側中間。動力傳遞由柴油引擎皮帶輪,經中間減速軸分別傳動油壓機組、行走系統、脫粒機構、選別、輸出機組及採穗頭,履帶底盤行駛動力與作業機動力可分別控制,行走速度前進主變速二檔,副變速9段,後退一檔,副變速9段(0.28-2.0m/s)。

玉米聯合收獲機的機械作業性能有

1.本機採用履帶底盤,操作靈活,越野性優異。

2.收穫作業一次可採收二行,摘穗、脫粒及裝袋作業同時進行,一次完成

3.玉米損率:本機適用玉米含水率在30%以下者,含水率愈低玉米籽粒損傷率愈低,相反含水率過高將使破損率劇增,根據試驗結果約2.8-10%

4.雜物率與完整率:採用本機作業收穫之玉米粒中雜物率平均約2.5%。玉米完整粒率可達90%。

5.機械作業總損失:本機作業包括未摘穗、採收後掉穗及玉米籽粒掉落等合計總損失約6%。

6.機械作業能力:每小時田間作業能量可達0.38公頃,田間作業效率可達70%,視田間條件而異,若栽培頭地以棋式作畦栽培,更適合本機收穫作業,其適收栽培行距為70cm-90cm,株距不限。