一、开发背景

玉米是我国种植面积排名第一的粮食与经济作物，其中山地玉米在保障国家粮食安全中具有重要作用。但山地地形复杂、栽培条件苛刻，当前山地玉米收获主要依赖人工，存在效率低、劳动强度大的问题；传统玉米收获机多采用柴油机驱动，不仅排放污染物多、噪音大，且机身笨重、越野性能差，难以适应山地颠簸地形，无法满足山地玉米收获的特殊需求。

为解决上述痛点，本产品应运而生——以“适应山地、环保高效、减轻农劳”为核心目标，开发小型化、山地适配的玉米收获机，采用电动机驱动替代柴油机，搭配履带式行走结构，优化核心工作部件，旨在填补山地玉米机械化收获的设备空白，推动山地农业机械化与可持续发展。

二、结构说明

本收获机基于“简化结构、强化山地适配性”设计，总体尺寸为1095mm（宽）×2810mm（长）×1002mm（高），核心结构分为动力系统、传动系统、核心工作装置、支撑行走系统、控制部件五大模块，具体如下图所示

图1. 山地适配型玉米收获机

动力系统

直流无刷电动机（型号HY100B3/5-72V）   额定功率2.2kW，同步转速1500r/min，满载转速1430r/min，无尾气排放，噪音比柴油机降低50%以上，适配山地作业的低污染需求。

传动系统

四级传动（带Ⅰ传动→链传动→带Ⅱ传动→锥齿轮传动）    总传动比11.3，各级传动分工：带传动缓冲减振、链传动承载大载荷、锥齿轮改变传动方向，确保动力平稳传递至工作部件。

核心工作装置

1.摘穗装置：摘穗辊（间隙20mm，分引入/摘穗/强拉段）、直齿轮、锥齿轮。

2.压送装置：压送轴（带5个星型轮，间距54mm）、链轮、带轮。

3.存储装置：Q235材质存储箱（350mm×430mm×466mm）+箱盖

支撑行走系统

机架：上机架（碳钢，连接压送/存储装置、电机）、下机架（碳钢，连接摘穗装置、履带）

2.履带式行走机构+UBPFL206外球面球轴承。

三、功能与使用说明

（一）核心功能

山地适配功能：履带式行走机构+紧凑机身，可在山地复杂地形（坡度、颠簸路面）平稳行驶，解决传统机械“难上山、易卡壳”问题。

高效摘穗功能：优化摘穗辊结构（间隙20mm，三段式设计），配合直齿轮+锥齿轮动力传递，自动化完成玉米秆喂入、果穗分离，摘穗率达95%，籽粒破碎率低，替代人工摘穗，效率提升3倍以上。

平稳压送功能：压送轴带动星型轮旋转，将分离后的果穗平稳压送至存储箱，输送过程无卡顿，适配不同大小的玉米果穗。

临时存储功能：存储箱容量适配小型山地作业需求，临时存放果穗减少频繁卸粮次数，减轻农户劳动强度。

环保低噪功能：电动机驱动无尾气排放（对环境影响较柴油机降低90%以上），运行噪音低，适配山地周边生态保护需求。

（二）使用说明

1.开机前检查

传动部件：检查带Ⅰ/带Ⅱ（A型/B型橡胶V带）的张紧度，链条（12A型滚子链）的润滑情况，确保无松动、断裂；

工作部件：确认摘穗辊间隙为20mm，星型轮无变形、键连接牢固，存储箱箱盖关闭到位；

动力部件：检查电动机电源（72V）电量，轴承（7206C/7207C角接触球轴承）润滑状态，无异常声响。

2.操作流程

启动：接通电动机电源，通过把手控制收获机前进方向，调整至玉米种植行，使玉米秆对准摘穗辊引入段；

收获：收获机缓慢前进（适配玉米植株密度），摘穗辊自动喂入玉米秆，分离果穗后，果穗经星型轮压送进入存储箱；

卸粮：当存储箱装满后，停机并打开箱盖，将果穗卸至运输工具（如农用车），完成后关闭箱盖即可继续作业；

对象定位

本设计的核心对象是专为山地复杂地形研发的小型化玉米收获机，聚焦山地玉米收获的“特殊痛点”：

山地地形颠簸、狭窄，传统大型收获机（机身重、越野性差）无法通行；

现有收获机多为柴油机驱动，尾气污染大、噪音高，不符合山地生态保护需求；

山地玉米收获长期依赖人工，效率低（人均日收获量有限）、劳动强度大（弯腰摘穗、搬运）。

因此，产品定位为“轻量化、环保型、山地适配”的小型机械，核心功能覆盖“玉米果穗摘穗-输送-临时存储”，目标是填补山地玉米机械化收获的设备空白，推动山地农业机械化升级。

二、设计原理

设计原理围绕“动力传递-核心部件协同工作”展开，通过分系统原理设计，确保整机实现“高效摘穗、平稳输送、安全存储”的核心功能，具体如下图2.二维示意图所示。

图2.二维示意图

1.动力驱动原理

动力源选择逻辑：放弃传统柴油机，采用直流无刷电动机（型号HY100B3/5-72V），利用其“无尾气排放、噪音低（比柴油机降低50%以上）、调速性能好、轻量化（质量34kg）”的优势，适配山地“环保要求高、空间狭窄”的作业场景；