程 科郭 超付 君,3許 斌

1.山東理工大學農(nóng)業(yè)工程與食品科學學院 255049 2.山東省農(nóng)村信用社淄博辦事處 255049 3.山東省農(nóng)業(yè)機械科學研究所 250100

GQT120型小麥割前脫粒滾筒裝置的試驗研究

程 科1,2郭 超1付 君1,3許 斌1,2

1.山東理工大學農(nóng)業(yè)工程與食品科學學院 255049 2.山東省農(nóng)村信用社淄博辦事處 255049 3.山東省農(nóng)業(yè)機械科學研究所 250100

簡要介紹了新型小麥割前脫粒裝置的結(jié)構(gòu)及原理，并通過試驗，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，計算割前脫粒樣機的直接落粒率、主要清選損失率、破碎率、總損失率、脫粒率、籽粒清潔率等技術(shù)參數(shù)，并與現(xiàn)有常用機型進行技術(shù)效果對比，總結(jié)本樣機的優(yōu)點和不足，為樣機改進提供數(shù)據(jù)支持。

小麥；聯(lián)合收割機；割前脫粒；試驗分析

前言

圖1樣機實圖

我國是個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)機化水平很低。就聯(lián)合收割機而言，目前國內(nèi)外廣泛采用的都是大中型聯(lián)合收割機，其型式有傳統(tǒng)型，軸流型，夾持喂入型三種。其共有缺點是：采用了先割后收的落后工藝，致使機器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，動力消耗大，價格昂貴，難以小型化。而本機（見圖1）采用了與聯(lián)合收割機工藝流程完全不同的割前脫粒聯(lián)合收割機，并就其籽粒飛濺損失大等難題進行了創(chuàng)新設(shè)計及試驗，安全可靠。此種工藝和創(chuàng)新設(shè)計給割前脫粒聯(lián)合收割機帶來了如下優(yōu)點和應(yīng)用價值：（1）因為莖稈不進入脫粒器，脫出的粒不與莖稈相混，就可省去傳統(tǒng)聯(lián)合收割機上體積龐大的逐稿器。（2）簡化結(jié)構(gòu)，縮小體積，減輕機器重量，降低機器成本。（3）作物不全進入脫粒器，使莖稈、較為完整，可用作副業(yè)原料。（4）由于上述原因，脫粒功率將顯著減小。（5）脫粒僅作用于穗頭部位，潮濕的莖稈和雜草不會進入脫粒器引起堵塞等問題。（6）與夾持喂入式聯(lián)合收割機相比，可省去夾持輸送裝置；機構(gòu)做到簡化，并克服了因夾持輸送過程中莖稈整齊高度差而引起的脫粒不凈損失[1]。

1 原理

谷物自喂入口進入脫粒裝置，脫粒滾筒內(nèi)設(shè)有風扇，其風向正對谷物的喂入方向，外設(shè)有編織篩以保證氣流循環(huán)暢通，更好促進谷物吸入和脫粒[3]。脫粒滾筒上安裝有弓齒[4]，隨脫粒滾筒高速旋轉(zhuǎn)，谷穗在弓齒的搓柔擊打作用下進行脫粒，凹板配合滾筒工作采用網(wǎng)狀設(shè)計，第二層編織篩作為出風口，以保證脫粒效果及分離效果。配備，脫粒完成后由攪龍進行輸送，然后通過輸送管道籽粒進入復(fù)式氣流清選筒式清選裝置進行清選，結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2脫粒滾筒裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2 試驗

2.1 試驗?zāi)康?/h3>

通過試驗，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，計算割前脫粒樣機的直接落粒率、主要清選損失率、破碎率、總損失率、脫粒率、籽粒清潔率等技術(shù)參數(shù)，并與現(xiàn)有常用機型進行技術(shù)效果對比，總結(jié)本樣機的優(yōu)點和不足，為樣機改進提供數(shù)據(jù)支持。

2.2 試驗裝置及材料

試驗在山東理工大學農(nóng)業(yè)工程綜合實驗室中的脫粒清選試驗臺上，配備復(fù)式氣流清選筒式清選裝置[5]進行。供實驗的種子為秋收未脫粒小麥。試驗前檢測機器的主要技術(shù)特性,確保機器正常后起動機器；調(diào)整各回轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)速，并檢查調(diào)節(jié)部位，使之符合試驗要求，試驗中間不得調(diào)整。同時對儀器調(diào)整，對測試儀器按有關(guān)規(guī)定進行校正、調(diào)整。

2.3 試驗參數(shù)設(shè)定

為了在較大范圍內(nèi)測試小麥割前脫粒裝置的性能，割前脫粒裝置配置380V三相交流電機，并安裝變頻器，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的無極可調(diào)。變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù)，得到廣泛應(yīng)用。變頻器的作用是改變交流電機供電的頻率和幅值，因而改變其運動磁場的周期，達到平滑控制電動機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器的出現(xiàn)，使得復(fù)雜的調(diào)速控制簡單化，用“變頻器+交流鼠籠式感應(yīng)電動機”組合替代了大部分原先只能用直流電機完成的工作，縮小了體積，降低了維修率，使傳動技術(shù)發(fā)展到新階段。

表1 實驗臺主要參數(shù)設(shè)置及風速測定

出糧口：該口的混合籽粒全部處理，當因時間或人員條件限制時，可將每次取樣混合均勻，從中隨機取小樣100g～200g進行處理；選出其中的斷穗籽粒（水稻摘下枝梗、小麥取下穎殼及穗梗）、破碎籽粒、包殼籽粒（剝下穎殼）、帶柄籽粒（摘下柄）、完整籽粒和雜質(zhì)。排草口：從樣品中選出未脫凈籽粒和夾帶籽粒。

喂入量（半喂入機型稱工作量）：全喂入式脫粒機是指單位時間內(nèi)通過機器的作物重量；半喂入式脫粒機是指單位時間內(nèi)供給夾持喂入機構(gòu)的作物重量。q＝Q/T,式中：q──取樣時間內(nèi)的喂入量，kg/s；Q─ 喂入作物重量，kg；T─ 取樣時間，s。

表2 本實驗綜合參數(shù)選定

2.4 試驗分析

表3試驗結(jié)果對比分析

3 結(jié)論

通過試驗臺試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計及與目前市場上常用的聯(lián)合收割機型對比，表明本機具有如下優(yōu)點：（1）收獲直接落粒損失少。（2）收獲總損失少。（3）含雜率低。（4）籽粒破損率低。

另外本機脫粒率＞99.8%，籽粒清潔率＞97%，較好地解決了割前脫粒聯(lián)合收獲機脫凈率，落粒損失率的問題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理探討方面是一個大的突破。脫粒滾筒的創(chuàng)新設(shè)計及應(yīng)用，有效的提高了整機的清潔率，降低了脫粒清選損失率。

[1]韓抗,安俊杰,劉淑霞.小型聯(lián)合收割機的發(fā)展現(xiàn)狀及設(shè)計中的幾個問題的探討河北農(nóng)業(yè)大學學報,1997.4:20(2)90～92

[2]趙建平,尹文慶,黃愛勇.聯(lián)合收割機清糧篩的運動仿真與優(yōu)化[J].2007.11;24(11):185～189

[3]蔣恩臣.割前摘脫裝置及其吸運系.1104～122高等教育出版社,2002年5月版

[4]蔣亦元等.板齒摘脫滾筒的核心功能—吸附作用的理論研究.農(nóng)業(yè)工程學報,1997,13(1):57～62

[5]易劫．半喂入聯(lián)合收割機技術(shù)性能及發(fā)展方向[J]．農(nóng)業(yè)機械，2002，(12)：

程科，男，1981年8月出生，山東省農(nóng)村信用社淄博辦事處綜合科，山東理工大學農(nóng)業(yè)工程與食品科學學院，農(nóng)業(yè)推廣碩士，農(nóng)業(yè)機械化方向。）