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        4QZ-3200型高稈青飼料作物收獲割臺的研究

        2017-10-20 02:12:01河北宗申戈梅利農(nóng)業(yè)機(jī)械制造有限公司謝樂樂
        河北農(nóng)機(jī) 2017年10期

        河北宗申戈梅利農(nóng)業(yè)機(jī)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(jī)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(diǎn)。

        青飼料收獲;鏈?zhǔn)礁钆_;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(jìn),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(jìn)入人們視野,從而引發(fā)的青飼料收獲機(jī)械的變革也將是巨大的。青飼料收獲機(jī)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(jìn)機(jī)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?zhǔn)健⑼鶑?fù)割刀大撥禾輪式和圓盤式。夾持傳送鏈?zhǔn)礁钆_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(diǎn),缺點(diǎn)是體積大、收獲飼草品質(zhì)低下,對于成熟期達(dá)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(jī)企業(yè)的主攻方向。筆者有幸在展會上見到了德國Krone鏈?zhǔn)礁钆_,與圓盤割臺相比較,鏈?zhǔn)礁钆_有幾大優(yōu)勢:(1)鏈?zhǔn)礁钆_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??;(2)傳動機(jī)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(shí)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(shí)為保證割幅,增加圓盤的同時(shí)傳動結(jié)構(gòu)會越來越復(fù)雜,鏈?zhǔn)礁钆_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(dá)到目的。但通過了解,目前Krone鏈?zhǔn)礁钆_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?;诖?,筆者研究了一種更加適用于該區(qū)域的3.2m割幅的鏈?zhǔn)礁钆_。

        1 整體布局

        圖1為割臺的整體布局。鏈?zhǔn)礁钆_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?zhǔn)礁钆_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(jìn)入喂入通道后,被導(dǎo)向脫鉤器脫出夾持并喂入主機(jī)中。

        圖1 鏈?zhǔn)礁钆_整體結(jié)構(gòu)

        2 傳動機(jī)構(gòu)布置

        圖2 鏈?zhǔn)礁钆_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(jī)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。基于中原地區(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(jī)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(jì)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(shí)驗(yàn)

        鏈?zhǔn)礁钆_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(jìn)行加工,以保證動定刀間隙。

        圖4 割刀撥禾鏈?zhǔn)疽鈭D

        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(yùn)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(gè)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(jìn)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(yàn)表明,割臺的切割速度V割與機(jī)械的行走速度V呈線性關(guān)系,以喂入量15kg主機(jī)配鏈?zhǔn)礁钆_試驗(yàn),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(dá)到2m/s,理論收割效率可達(dá)3.2m×8000m=2.56萬平方米,約38畝,而以中原、黃淮實(shí)際收割狀況,小時(shí)收割效率為20畝左右,與目前國內(nèi)青貯機(jī)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(bào):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(jī)立式轉(zhuǎn)筒割臺的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2014(11)∶133~136.

        [3]崔萌.玉米收獲機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)。

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