联合收割机

联合收割机（英语：Combine harvester  ：Combine），是一种可以一次性完成收割的农作物、脱粒、分离茎秆、在清除杂物的过程中直接从田间获得作物的收获机械。联合收割机可以用来收割或清理小麦、大麦、玉米、燕麦、水稻、黑麦、高粱和亚麻等谷物、油菜籽、大豆、日本决明等非粮食作物。

联合收割机的历史可以追溯到19世纪20年代苏格兰的帕特里克·贝尔牧师（Rev.Patrick   Bell）发明了世界 第一台收割机。20世纪30年代，美国发明家海勒姆·摩尔（Hiram Moore）第一台联合收割机制造出来并获得专利。起初，联合收割机由骡子或马驱动直到20世纪30年代，拖拉机牵引模式出现后，联合收割机才大规模普及。20世纪80年代，中国组织引进联合收割机技术和产品。

根据谷物供给方式，联合收割机、动力供给方式、行走方式有很多种，内部系统主要由行走系统和清扫系统组成，内部有齿轮、刀片、螺杆、传送带、皮带、杠杆轮子之类的零件。

联合收割机结合了收割机和脱粒机的工作流程，广泛应用于农业生产中，实现了农作物的机械化收获，提高了农作物的机械化水平和劳动生产条件、这对提高劳动生产效率具有重要意义。

在设计上，联合收割机本质上是一种捆绑切割装置，切割和输送待改良的谷物或种子作物，使其在田间移动时可以完成收割和脱粒。该机器通过前端的旋转刀片切割作物，并通过内部筛网脱粒作物、清洁等最后，脱粒后的作物会被收集到联合收割机内部的储物罐中，谷壳和秸秆会从后面的大出水管中喷出。

以联合收割机为例，总体结构由工作部分组成、行走系统、液压系统、电路系统和清洁系统。

工作部分

联合收割机内设有齿轮、刀片、螺杆、传送带、皮带、杠杆轮子等零件

割台：谷物首先由前端的切割台收集，切割台的两端装有一对锋利的夹子，称为切割分离器。一般来说，割台越宽，收割机在田间的切割速度和效率就越高。不同的作物需要使用不同的割台；割台通常由液压系统驱动，可以从驾驶室以不同方式升起和降下，并调整角度。割台可以拆下并沿着收割机的长度拖到后面，以适应狭窄的道路。

联合收割机

拾取轮：缓慢旋转的轮被称为捡拾轮（或拾取器轮）将作物向下推至切割器。捡拾轮有水平杆称为支架和垂直齿或齿，用于抓取植物的茎。

刀杆：切割杆贯穿整个割台并延伸到捡拾轮下方。其齿（有时称为割草指）反复打开和关闭，从根部切割作物。

螺杆：螺旋也称为螺旋输送机，位于切割杆后面旋转的螺旋将切割的作物输送到中心，并通过传送带将作物提升到联合收割机主体内部的处理部分。

脱粒滚筒：敲打割下的庄稼，把谷粒从茎上抖下来。

收集仓：收集分离的谷粒，里面装有筛子。

麦秆行走器：不需要的杂质将沿着传送带传输到机器后部，在此期间，掉落的谷物也可以再次收集在收集箱中

卸粮装置：当收集箱装满时，可以通过侧面管道喷入拖车或卡车。

排出装置：不需要的杂质（如秸秆、麦麸）它将从机器后部的出口排出某些型号的联合收割机配备了旋转喷洒结构，可以将杂质均匀地散布在地面上一些型号的机器配有打捆机，可以直接包装动物饲料的杂质。

行走系统

现有联合收割机（以水稻联合收割机为例）行走基本上有两种形式，即轮式行走机构和履带式行走机构。

控制系统

联合收割机的控制系统包括步进电机、齿轮、和齿形风扇等。其中，步进电机和自行式底盘的各自框架的连接为刚性连接。步进电机的齿轮与液压无级变速器的操纵杆刚性连接，以使其扇形齿相互啮合。通过控制内部步进电机的转动发出信号，实现操纵杆的转动，调节联合收割机的前进速度。

霍尔传感器用于联合收割机的控制系统该传感器可以收集有关滚筒和车辆速度的信息接收到信号后，通过模糊神经网络对控制器进行预测，AMR内核对采集到的信息进行处理，最终发出脉冲信号驱动步进电机步进电机可以调节液压无级变速器中操纵杆的位置，以完成无级调节并控制收割机组的前进速度。

轮式行走结构

轮式行走结构联合收割机具有结构简单重量轻坚固耐用拆装方便机动性好等优点。然而，水稻收获领域存在严重缺陷，如对自然条件的适应性差，在潮湿的田地或稻田作业时沉陷严重，越沟越垄能力差。

履带式行走结构

与轮式行走结构相比，履带式行走机构接地面积大、接地压力小、下陷小、对水田、湿地适应性好等特点。然而，履带式行走机构也有许多缺陷，主要表现在装置的复杂性上、质量大、成本高、易磨损、行走平稳差、翻动会破坏土壤结构、不适合丘陵地区、梯田、小块田、深泥脚田作业等。

液压系统

联合收割机的液压系统包括液压泵、溢流阀、调速阀、电磁换向阀、液压缸和压力表等主要部件。通过调节调速阀的开度大小来调节液压缸的流量，从而调节液压缸的运动速度。

电路系统

联合收割机行走速度控制系统的电路相对复杂，主要包括信号采集电路、显示系统电路和输出控制电路可以分为三类。

数据采集模块即信号采集电路的主要功能是采集联合收割机割台的工作参数，包括采集联合收割机作业过程中产生的喂入量和行走速度。

联合收割机的显示系统电路通过单片机采集来自压力传感器和霍尔传感器的收割机喂入信号和驱动轴的速度信号进行计算，计算出喂入量和喂入速度，然后控制显示装置。

联合收割机的输出控制电路通过传感器检测到的信号和控制单元的指令，使单片机控制系统向执行装置发出控制信号，使机器按指令运转。

清选系统

联合收割机清选系统的主要部件是物料输送带、接料仓、一级扬谷器、二级扬谷器、旋风分离筒、吸风机主要工作部件的结构尺寸和相对位置需要根据联合收割机的配置要求确定。

联合收割机广泛应用于农业，可以用来收割或清理小麦、大麦、玉米、燕麦、水稻、黑麦、高粱和亚麻等谷物、油菜籽、大豆、几乎所有的粮食作物，包括日本决明等非粮食作物。

截至2020年底，各国联合收割机的技术发展进度各不相同，联合收割机的类型也多种多样，但所有的技术升级都是为了提高联合收割机的作业效率，向规模化生产迈进、智能化和功能复合化是发展方向。

大型化

大型/超大型联合收割机的应用场景和面积虽然有限，但一直是全球几大农机巨头的研究重点。一方面，超大型收割机代表了行业内最高的技术含量，也能显示出研发该收割机的农机公司的市场地位。超大型联合收割机发动机功率大、收割宽幅大、喂入量大可以提高联合收割机的工作效率，同时降低生产成本。

智能化

计算机辅助设计在国际农机企业联合收割机的设计和开发中得到广泛应用、辅助制造和实验，同时机电液一体化、联合收割机开发融入了信息化智能化等新技术，市县可对联合收割机作业参数进行实时监测和自动控制。

2020年，一些联合收割机型号的产量测量传感器系统可以实时测量和记录作物产量、水分含量、生产，并利用碎纸机中的这些 信息进行动态调整，以适应收割环境。在发达国家，产量监测系统已经达到了很高的普及程度。此外，GPS 的定位、自动驾驶、系统监控等电子信息技术也正在融入到联合收割机的设计中， 使联合收割机的信息化和智能化水平不断提高。