李景龍等

摘要：秸稈顆粒排放裝置是秸稈顆粒深埋機的關鍵機構之一。為滿足作業(yè)要求，選用絞龍輸送裝置進行秸稈顆粒排放作業(yè)；通過計算和相應的試驗，確定絞龍的相關參數和絞龍齒輪與限深輪齒輪的傳動比，保證作業(yè)時秸稈顆粒排放的流暢性和高質量性。

關鍵詞：秸稈顆粒；絞龍；結構；參數；設計

中圖分類號：S224.21 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）04-0038-03

鹽堿地改良的方法有很多，如直接用化學藥品改良土壤、有機肥調節(jié)土壤酸堿性、種植牧草及有條件多灌溉等，但這些方法不同程度存在只適合小面積土壤、效果不是很好、成本高等問題。本文利用秸稈顆粒深埋機將壓縮好的秸稈顆粒均勻地鋪灑在苗帶以下，這樣可以減少因地表溫度過高而由地下蒸發(fā)上升的鹽堿成分，以有效降低其對作物苗的傷害，進而起到改良鹽堿地的作用。具體的作業(yè)要求是：利用秸稈顆粒深埋機的深松開溝裝置在苗帶以下開出深300 mm、寬200 mm的溝槽，然后由傳送、下料裝置將料箱中的秸稈顆粒均勻鋪灑在溝槽中，約為20 mm厚。

1 秸稈顆粒排放裝置的選擇

壓縮的秸稈顆粒形狀為圓柱形，長約20 mm，底面直徑約5 mm。在料箱中，每個秸稈顆粒的放置形態(tài)不規(guī)則，常規(guī)的排肥裝置很難將秸稈顆粒均勻排放。對于不規(guī)則顆粒物料的排放，不僅要考慮排放量、排放速率，同時還應考慮在排落過程中的堵塞問題，堵塞率是保證作業(yè)效率和作業(yè)效果的一項重要指標。絞龍輸送機構（如圖1所示）具備這樣的功能，即在絞龍旋轉時，絞龍螺紋間隙中會掉落秸稈顆粒，由于秸稈顆粒在料箱中放置狀態(tài)的不規(guī)則性，使得絞龍的旋轉運動帶動料箱中的秸稈顆粒相對地產生振動，這樣便有效地減小了排料口的阻塞率，保障了作業(yè)的流暢性與效果性。因此，擬選用絞龍輸送機構來實現對秸稈顆粒的排放作業(yè)。

2 絞龍參數設計

秸稈顆粒排放裝置所用的絞龍結構為圓柱形，等螺距，水平放置。其主要設計參數有外徑D、軸徑d和螺距S。絞龍的外徑D可根據需要進行選擇。軸徑d的大小與多種因素有關，軸徑太小會對傳輸不利，還會增加絞龍葉片的制造難度，而軸徑太大則會顯得結構不緊湊，一般推薦取d=（0.20～0.35）D。螺距S可以根據實際的生產效率來確定，在轉速一定的條件下，一般來說，螺距越小、效率越低，但螺距增大到一定程度后效率便不會再隨著螺距的增大而提高、反而會下降，因此，絞龍螺距的取值要根據具體要求來選擇。

秸稈顆粒深埋機在利用絞龍進行秸稈顆粒輸送的過程中，同時進行著兩種運動，分別是沿著軸向的直線運動和繞著軸線的旋轉運動。其速度分析如圖2所示。

理想的輸送速度為：v=nS/60。式中：n為絞龍的轉動速度，r/min；S為絞龍螺距。

由于秸稈顆粒落在絞龍的螺旋葉片間時，會隨著絞龍的轉動而運動，因此，理論上會產生一個與螺旋葉片相垂直的速度v1：v1=vcosα=（nS/60）cosα。式中：α為螺旋升角（即軸向速度v與垂直葉片速度v1之間的夾角）。

當絞龍的外徑和內徑確定以后，合理的絞龍螺距值與絞龍所需傳輸的物料的摩擦系數大小有關。如果物料的摩擦系數較大，則可設計S

3 軸承鏈接傳動參數設計

秸稈顆粒深埋機在作業(yè)時，限深輪隨機具前行時的轉動通過鏈條傳動帶動裝料箱底部的絞龍轉動，從而實現秸稈顆粒排放作業(yè)。由于要求單位時間內排放的秸稈顆粒較多，而絞龍自身參數受加工、安裝等條件因素所限制，因此，初步設計通過改變傳動比的方式來調節(jié)絞龍的轉動速度，進而調節(jié)箱內秸稈顆粒的排放速度。

所以，要完成既定的作業(yè)要求，需要改變限深輪齒輪與絞龍外接齒輪的傳動比。根據作業(yè)要求單位時間排料量與實際計算單位時間排料量的比較，初步設定限深輪齒輪與絞龍齒輪的傳動比為4∶1、備用傳動比為5∶1，即限深輪轉動1圈時，絞龍轉動4圈或5圈，這樣可以彌補絞龍單位時間內傳輸秸稈顆粒量少、滿足不了作業(yè)要求的不足。

4 結論

本文根據秸稈顆粒深埋機的作業(yè)要求，確定選用絞龍部件作為秸稈顆粒排放裝置，完成秸稈顆粒排放作業(yè)。通過對作業(yè)要求及相關技術數據進行分析，得出：1） 絞龍的自身相關參數如外徑、軸徑、螺距等對秸稈顆粒排放效果的影響很大；2） 絞龍在傳動軸承與限深輪傳動軸承相應參數相同時，無法完成作業(yè)要求，采用改變傳動比的方法針對這一不足進行改良。

在設計秸稈顆粒排放裝置時，通過計算以及相關技術要求，確定絞龍部件的參數：內徑30 mm，外徑70 mm，螺距50 mm（如圖3所示）。同時，根據單位時間要求秸稈顆粒排料量和傳動比為1∶1的絞龍部件單位時間可排料量，確定絞龍傳動軸承與限深輪傳動軸承的傳動比為1∶4或1∶5，從而保證作業(yè)時秸稈顆粒排放的流暢性和高質量性，以滿足機具相關的作業(yè)要求。