玉米聯(lián)合收獲機(jī)縱軸流脫粒分離裝置的設(shè)計(jì)

林君堂　常建國(guó)　劉興博　葉彤

摘要：闡述玉米聯(lián)合收獲機(jī)縱軸流脫粒分離裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理，詳細(xì)介紹滾筒、凹板、脫粒間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路。田間測(cè)試表結(jié)果表明，在滾筒工作長(zhǎng)度2 100 mm、傾角12 °、脫粒間隙40 mm、滾筒轉(zhuǎn)速300 r/min的條件下，該脫粒裝置的性能優(yōu)越。

關(guān)鍵詞：脫粒分離裝置；玉米；設(shè)計(jì)；聯(lián)合收獲機(jī)；縱軸流

中圖分類號(hào)：S226.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2015）05-0039-02

隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國(guó)的玉米種植面積不斷增加，導(dǎo)致玉米收獲機(jī)械數(shù)量增大，種類增多。近年來(lái)，我國(guó)的玉米收獲機(jī)產(chǎn)業(yè)有了較大發(fā)展，尤其是摘穗型收獲機(jī)的發(fā)展非常迅速。玉米籽粒收獲可以減少損失、降低成本、提高效率、節(jié)約勞力和場(chǎng)地資源。隨著裝備技術(shù)的進(jìn)步、種子的改良、農(nóng)藝的改變，市場(chǎng)剛性需求逐年增加，玉米籽粒收獲迎來(lái)發(fā)展熱潮?？v軸流脫粒分離裝置是玉米籽粒收獲機(jī)的關(guān)鍵部件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

1 縱軸流脫粒分離裝置的總體結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)的脫粒分離裝置主要用于東北地區(qū)尤其是黑龍江省的玉米籽粒收獲，喂入量為6～8 kg/s。裝置整體縱軸線與水平方向成12 °，喂入端低，秸稈排出口端高，總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。滾筒在凹板內(nèi)偏心布置，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中完成對(duì)物料的壓縮、蓬松、再壓縮循環(huán)過(guò)程，能有效脫粒并減少籽粒破碎。物料通過(guò)割臺(tái)拾取，過(guò)橋輸送，到達(dá)錐形桶喂入端，由3個(gè)葉片和錐形桶內(nèi)螺旋導(dǎo)線配合強(qiáng)制輸送進(jìn)脫粒室，即前端的滾筒和凹板之間。物料開始螺旋前進(jìn)，經(jīng)過(guò)脫粒分離等過(guò)程，籽粒被脫下并從凹板底部進(jìn)入清選輸送部件，和雜余、苞葉等分離后輸送至糧倉(cāng)。秸稈和玉米芯從后部排出進(jìn)入秸稈粉碎裝置，粉碎撒布還田。

2 縱軸流脫粒分離裝置的設(shè)計(jì)

2.1 滾筒

滾筒采用短紋桿板齒組合式封閉滾筒（見圖2），轉(zhuǎn)速約為300 r/min，回轉(zhuǎn)直徑660 mm，線速度約為10 m/s。前擋板促進(jìn)物料軸向移動(dòng)；3個(gè)葉片呈錐形螺旋布置，強(qiáng)制物料左螺旋運(yùn)動(dòng)；導(dǎo)錐起固定葉片且引入物料的作用；排草板確保到達(dá)尾部的秸稈順利排出；驅(qū)動(dòng)鏈輪通過(guò)雙排鏈條與變速箱上的鏈輪連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞；滾筒體為該裝置的整體骨架支撐。脫粒元件在滾筒上的排布見圖3，其設(shè)有6頭螺旋線，導(dǎo)程為2.4 m，每頭分布10個(gè)脫粒元件，共60個(gè)脫粒元件。

2.2 凹板

凹板的結(jié)構(gòu)見圖4?；顒?dòng)舌板與輸送物料過(guò)來(lái)的過(guò)橋彈性配合，防止物料漏出。錐形桶與滾筒葉片相互作用，強(qiáng)制輸送物料進(jìn)入脫粒室。前端凹板采用柵欄式焊接結(jié)構(gòu)，有效降低籽粒破碎率。后部凹板采用梳齒式模塊組裝結(jié)構(gòu)。脫粒室的橫截面形狀為槽形，滾筒與其偏心配置，結(jié)合上蓋的螺旋排草線，對(duì)物料進(jìn)行脫粒與輸送。凹板包角為240°，凹板上蓋的螺旋排草線采用660 mm導(dǎo)程，4頭螺旋線。

2.3 脫粒間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)

脫粒間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用鉸接吊桿式調(diào)節(jié)（見圖5），通過(guò)操控手柄經(jīng)拉桿傳遞。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿，帶動(dòng)關(guān)節(jié)軸承，拉動(dòng)旋轉(zhuǎn)橫軸，橫軸帶動(dòng)吊桿上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)凹板繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，改變脫粒間隙。中位脫粒間隙為35 mm，調(diào)節(jié)范圍為30～50 mm。

3 結(jié)論

在籽粒含水率22%～28%的條件下進(jìn)行田間測(cè)試，滾筒工作長(zhǎng)度2 100 mm，傾角12°，在脫粒間隙為40 mm、滾筒轉(zhuǎn)速300 r/min的條件下，該脫粒裝置脫玉米的性能優(yōu)越，總損失率低（2%），破碎率也低（1%）。該裝置滾筒調(diào)速為階梯式，對(duì)不同作物條件的適應(yīng)性稍差，若改進(jìn)設(shè)計(jì)為液壓無(wú)級(jí)變速，則可適應(yīng)大多數(shù)的玉米脫粒情況。

參考文獻(xiàn)

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