曹 鶴,李奇福
(新疆中收農牧機械有限公司,新疆 烏魯木齊 830013)
我國具有豐富的農作物資源,但是由于長期受消費觀念和生活方式的影響,我國農村秸稈資源完全處于高消費、高污染、低產出的狀況,相當多的農作物秸稈被棄置或者焚燒處理,沒有得到合理的開發(fā)利用。據調查,我國每年生產約5.7億t作物秸稈,秸稈利用率僅有30%。如將秸稈經過合理的加工可以作為廣大農牧區(qū)飼養(yǎng)牲畜的主要飼料,對節(jié)約資源、保護環(huán)境、增加農民收入,促進農牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠的現實意義。
9LRZ-2.7型自走式青黃貯秸稈收獲機主要由多輥割臺、過橋、揉切裝置、拋送裝置、草箱、動力系統(tǒng)、底盤、駕駛臺、液壓系統(tǒng)和電器系統(tǒng)組成,具體結構及組成如圖1。
9LRZ-2.7型自走式青黃貯秸稈收獲機能一次完成對麥秸稈、豆類秸稈、棉花秸桿、玉米秸稈等農作物的收割、粉碎、收集裝運等聯合作業(yè)。其工作原理主要通過多輥割臺1切割和揀拾后經過過橋2進入揉切粉碎裝置5,在動刀滾筒和揉搓凹板的作用下將作物先揉切后切碎,然后通過拋送裝置6拋送到后側草箱8內。
圖19 LRZ-2.7型自走式青黃貯秸稈收獲機
多輥割臺主要由刀輥、撥禾輥a、撥禾輥b、光輥、齒輪變向傳動裝置、鏈輪傳動裝置等部件組成,具體結構及組成見圖2、圖3。
多輥割臺在收獲玉米秸稈時,由割臺半軸鏈輪傳遞過來的動力,經齒輪變向后傳遞到刀輥上,刀輥在一定的轉速下切割玉米秸稈,并將田間的玉米碎葉帶離地面,在通過撥禾輥a、撥禾輥b、光輥將玉米秸稈及碎葉送至割臺攪龍。刮板可以有效的防止玉米秸稈及碎葉纏繞光輥。
圖2 多輥割臺三維模型
圖3 多輥割臺側視圖
刀輥是整個系統(tǒng)中比較關鍵的部件,滾筒表面裝有刀片,通過刀輥的旋轉,刀片可以將玉米秸稈切割,并將切碎后的秸稈根部拋送到撥禾輥。為保證割茬高度小于100mm和割幅,刀輥的最大直徑為179mm,長2680 mm,刀片材料采用65Mn鋼,具有良好的耐磨性、強度和韌性。
在整個結構設計中,影響切割質量的主要因素有:切割角度、刀片角度、行走速度、刀輥轉速、秸稈水分含量。為充分驗證以上影響因素,保證切割質量,我們通過理論計算并試驗,確定刀片角度為120°,刀輥轉速為786r/min。
多輥割幅(mm)2700
多輥割臺重量(kg)430
刀輥(撥禾輥、光輥)轉速(r/min)786
刀輥的最大直徑(mm)179
撥禾輥的最大直徑(mm)164
光輥最大直徑(mm)108
刀輥刀片角度(°)120
刀片數量(件)15
收凈率(%)≥95
割茬高度(mm)≤100
(1)該機構設計新穎,結構簡單,維修方便,作業(yè)效率高,機動靈活,適宜大、中地塊作業(yè)。
(2)多輥割臺比傳統(tǒng)的往復式切割效率高,效果好,切割速度穩(wěn)定,刀片使用時間更久;比單輥割臺切割割茬低,不存在二次切割的問題,可以有效的減少秸稈碎葉的損失,提高收獲效率。
(3)多輥割臺的設計,提高了割臺對不同作物通用性和適應性及割臺的撿拾能力,降低了損失率。
2017年10月在喀什麥蓋提對多輥割臺進行玉米秸稈的收割試驗,一個月總共收割玉米秸稈295hm2,平均每天收割9.8hm2,采用多輥割臺的收割效率比往復式切割器的效率高15%,比單輥割臺的效率高10%,殘留在田間的玉米碎葉減少50%。試驗結果表明,該結構的性能指標和作業(yè)質量達到使用要求,主要技術參數和部件結構設計合理。
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