4QZ-3200型高稈青飼料作物收獲割臺的研究

河北宗申戈梅利農(nóng)業(yè)機械制造有限公司 謝樂樂

4QZ-3200型高稈青飼料作物收獲割臺的研究

河北宗申戈梅利農(nóng)業(yè)機械制造有限公司 謝樂樂

針對黃淮、中原地區(qū)的種植結(jié)構(gòu)，有關(guān)人員研究了一種高稈青飼料作物收獲割臺，該割臺有收獲效果好、傳動結(jié)構(gòu)簡單、收獲效率高等優(yōu)點。

青飼料收獲；鏈式割臺；秸稈搬家

引言

隨著國家土地集約化流轉(zhuǎn)以及糧改飼政策的大力推進，作為玉米主產(chǎn)區(qū)的黃淮地區(qū)、中原地區(qū)的種植結(jié)構(gòu)也隨之改變，主流飼料已不僅僅是玉米，相對高產(chǎn)的甜高粱、巨菌草、籽粒莧等飼料作物也已進入人們視野，從而引發(fā)的青飼料收獲機械的變革也將是巨大的。青飼料收獲機械的關(guān)鍵就在于秸稈搬家，能夠平穩(wěn)有效地將作物秸稈從地頭搬進機器肚子里的割臺才是核心的競爭力。目前市場常規(guī)的高稈青飼料作物收獲割臺分三種：夾持傳送鏈式、往復(fù)割刀大撥禾輪式和圓盤式。夾持傳送鏈式割臺為對行收割，對行距要求較高，因而已不能滿足大部分青貯收獲要求；往復(fù)割刀大撥禾輪式是目前國內(nèi)配用最多的收獲割臺，此割臺具有成本低、收獲效率高、割茬低、故障低等優(yōu)點，缺點是體積大、收獲飼草品質(zhì)低下，對于成熟期達到4～5米高的飼草更是束手無策；圓盤割臺較前兩種有較好的收割效果，而且飼草品質(zhì)也大幅提升，目前已是國內(nèi)青貯機企業(yè)的主攻方向。筆者有幸在展會上見到了德國Krone鏈式割臺，與圓盤割臺相比較，鏈式割臺有幾大優(yōu)勢：（1）鏈式割臺切割方式為有定刀的支承切割，與圓盤割臺的無支承切割相比較，所需輸入轉(zhuǎn)速更低，消耗動力更小；（2）傳動機構(gòu)更為簡單可靠，圓盤割臺撥禾盤與割刀盤為同軸雙速，齒輪箱體傳動復(fù)雜，且在形成系列產(chǎn)品時必須通過增加圓盤及箱體來增加割幅；（3）無死角切割，夾持傳送更穩(wěn)定，圓盤割臺死角較大，并且圓盤越大切割死角越大。所以目前許多圓盤割臺企業(yè)都在研究小圓盤割臺，但同時為保證割幅，增加圓盤的同時傳動結(jié)構(gòu)會越來越復(fù)雜，鏈式割臺切割無死角，且增減割幅在一定范圍內(nèi)可通過增減鏈節(jié)來達到目的。但通過了解，目前Krone鏈式割臺割幅均比較大，最小為4.5m，并不適用于黃淮及中原地區(qū)的種植模式。基于此，筆者研究了一種更加適用于該區(qū)域的3.2m割幅的鏈式割臺。

1 整體布局

圖1為割臺的整體布局。鏈式割臺主要由割刀撥禾鏈、驅(qū)動鏈輪、支撐鏈輪及張緊鏈輪、傳動裝置以及保證作物輸送的附件構(gòu)成，鏈式割臺為中間喂入，作物由割刀割斷后，經(jīng)撥禾鏈與導(dǎo)流架夾持傳送，進入喂入通道后，被導(dǎo)向脫鉤器脫出夾持并喂入主機中。

圖1 鏈式割臺整體結(jié)構(gòu)

2 傳動機構(gòu)布置

圖2 鏈式割臺傳動示意圖

圖2為割臺的傳動示意。割臺動力通過萬向傳動軸由主機部分輸入，動力輸入箱體與中間傳動箱體可采用花鍵聯(lián)軸器?；谥性貐^(qū)的地況及種植結(jié)構(gòu)，3.2m割幅可以不考慮割臺的折疊，而中間箱體與割刀鏈驅(qū)動箱體則可采用萬向聯(lián)軸器傳動；若要增大割幅就要考慮整機的通過性能，那么就必須考慮割臺的折疊，中間傳動則采用易嚙合的端面離合裝置。

3 關(guān)鍵部件設(shè)計與分析

圖3 動刀切割示意圖

表1 不同切割方式割刀線速度對比實驗

鏈式割臺割斷方式采用有定刀的支承切割，定刀刃口設(shè)置為波浪齒式刃口，割刀與定刀刃口滑切角為6°，割刀與定刀可采用65Mn材質(zhì)，刃口熱處理硬度為52～56HRC，動定刀間隙為0.2～0.5mm，這就要求割刀鏈在裝配完成后對割刀底面以及定刀上面進行加工，以保證動定刀間隙。

圖4 割刀撥禾鏈示意圖

3.2 驅(qū)動箱總成

圖5 驅(qū)動箱及鏈輪結(jié)構(gòu)

3.3 鏈節(jié)裝配

圖6 割刀鏈節(jié)結(jié)構(gòu)

割刀鏈節(jié)由防塵蓋、上撥禾齒、下?lián)芎听X、割刀、鏈板以及軸管組成，割刀通過螺栓固定在鏈板上，鏈節(jié)與鏈節(jié)通過銷軸連接，鏈輪撥動軸管來驅(qū)動割刀鏈運動。

3.4 分禾器導(dǎo)流桿

分禾器導(dǎo)流桿是割臺平穩(wěn)切割輸送的一個重要環(huán)節(jié)，它與鏈板和上下?lián)芎听X之間形成夾持空間，使切斷后的秸稈可順利、平穩(wěn)地輸送，導(dǎo)流桿可采用圓管進行加工制作，保證過渡圓滑。

圖7 分禾器導(dǎo)流桿結(jié)構(gòu)

4 結(jié)論

通過試驗表明，割臺的切割速度V割與機械的行走速度V呈線性關(guān)系，以喂入量15kg主機配鏈式割臺試驗，得到數(shù)據(jù)：

表2 切割速度與行走速度關(guān)系

數(shù)據(jù)表明，當(dāng)割刀線速度達到2m/s，理論收割效率可達3.2m×8000m=2.56萬平方米，約38畝，而以中原、黃淮實際收割狀況，小時收割效率為20畝左右，與目前國內(nèi)青貯機10畝/h的效率相比，效率已大大提升。

[1]張紅霞,劉師多,師清翔.玉米秸稈粉碎刀具和刀速對粉碎功耗和質(zhì)量的影響[J].河南科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2003,24(02)∶1～4.

[2]陳立東,李學(xué)永,李亞婧.非對行全喂入式玉米青貯機立式轉(zhuǎn)筒割臺的設(shè)計[J].農(nóng)機化研究,2014(11)∶133～136.

[3]崔萌.玉米收獲機割臺不對行喂入裝置的研究[D].山東理工大學(xué),2015.

謝樂樂，男，1986年出生，河南省孟津縣人，大專，助理工程師，研究方向：農(nóng)業(yè)機械設(shè)計。