雙滾筒聯(lián)合收割機雜余處理方案探討

胡必友 龐 靖

雙滾筒聯(lián)合收割機具有脫粒能力強、分離效果好、作業(yè)效率高等優(yōu)點，對莖稈含水率大、籽粒難脫的水稻也能充分完成脫粒作業(yè)，因此，近兩年在東北和南方稻作區(qū)已逐漸成為水稻機械化收獲的主力機型，產銷量穩(wěn)步上升，且發(fā)展出切橫流、切縱流、雙橫軸流等多種機型。

相較于傳統(tǒng)的單滾筒收割機，作物在雙滾筒聯(lián)合收割機內的脫粒、分離時間長，雖然脫粒充分，但也產生了一些問題。主要是莖稈在脫粒滾筒內受到長時間打擊而破碎，短莖稈和碎葉等輕雜余大量穿過凹板，增加了清選負荷；同時，部分短莖稈和輕雜余未能隨氣流排出機體，而是由雜余攪龍收集后再次進入脫粒清選室，造成脫粒清選負荷的進一步加大。由于存在這些不利因素，在部分雙滾筒機型作業(yè)時，出現(xiàn)了損失量增大的現(xiàn)象，經綜合分析認為主要是由于雜余處理方案不合理造成的?，F(xiàn)就雙滾筒聯(lián)合收割機脫粒清選室的作業(yè)流程進行分析，對4種雜余處理方案（見圖 1）進行對比，探討各方案的優(yōu)劣。

圖1 雜余處理方案及流程

1 作業(yè)流程分析

第一脫粒滾筒是割臺收割的物料進入收割機脫粒清選室后遇到的第一個工作部件，在這里物料受滾筒的揉搓打擊而脫粒，在與凹板的碰觸過程中，籽粒穿過凹板而分離。根據機型和收獲物料特性的不同，第一滾筒能完成95%～98%的脫粒和94%～97%的分離任務?，F(xiàn)有的雙滾筒機型，如第一滾筒是切流滾筒，則能完成90%～96%的脫粒、分離任務；如第一滾筒是橫軸流滾筒且長度較長，則脫粒與分離效果能高達95%以上。

第二滾筒的作用是對第一滾筒的排出物進行復脫、復分離，延長了脫粒、分離時間。相較于單滾筒機型，雙滾筒機型的第二滾筒增強了對難脫物料的適應性，滿足了高產、大喂入量的要求。相較于第一滾筒，第二滾筒由于滾筒直徑小，線速度又稍高于第一滾筒，如兩滾筒型式和長度相同，則物料在第二滾筒的停留時間少于在第一滾筒的停留時間，因此第二滾筒的分離面積和能力遠小于第一滾筒；同時，第二滾筒可使物料進一步破碎。當收獲含水率高的物料時，從莖稈破裂處滲出的水分附著在莖稈上，增強了籽粒的附著力，使其分離難度提高，因此，在收獲潮濕物料時應避免增加第二滾筒的分離負荷。

清選篩主要承擔將穿過凹板的脫出物中的籽粒清選出來的任務，此外，還要承擔雜余攪龍收集物料的再次清選任務，因此清選篩的作業(yè)能力應該滿足兩種不同來源負荷之和的要求。

雜余攪龍位于清選篩的后下方，主要任務是將未透篩也未被吹出收割機外的斷穗、籽粒、短莖稈、輕雜余等雜余收集起來，以供再次脫粒、分離、清選，是為提高作業(yè)質量、減少作業(yè)損失而設的輔助部件。在雙滾筒機型中，由于脫粒充分，正常作業(yè)時此處收集的物料已無斷穗和未脫穗頭。市場現(xiàn)售的機型，個別還設有復脫器，但由于已無斷穗和穗頭，因此該部件只能起到輔助提升作用。

2 方案介紹

方案1：將雜余攪龍收集的裹挾了部分籽粒的短莖稈和輕雜余送入到復脫器中，經再次打擊后直接送到清選篩面清選。

方案2：將裹挾了部分籽粒的短莖稈和輕雜余直接送到清選篩面清選。

方案3：將裹挾了部分籽粒的短莖稈和輕雜余送入到第一滾筒的出口段或第二滾筒的入口段，和由第一滾筒排出的莖稈和少部分籽?；旌虾笤俳涍^第二滾筒脫粒、分離、清選。

方案4：裹挾了部分籽粒的短莖稈和輕雜余全部被輸送至第一脫粒滾筒的入口段，和經由傾斜輸送器的喂入物料混雜后再次經過第一滾筒和第二滾筒脫粒、分離、清選。

3 方案對比

方案1增加了復脫器。如流程分析中介紹的，復脫器對于雙滾筒機型是不必要的配置，相較于方案 2又增加了一個部件，因此不是最優(yōu)方案。

方案2使雜余不再經過復脫，直接通過提升攪龍噴灑到篩面進行二次清選。

上述兩個方案，將雜余攪龍的排出物直接輸送至清選篩面，減少了籽粒與莖稈混合的機會，能夠解決脫粒滾筒夾帶損失問題，是雜余處理的一種可行方案。但由于在篩面上噴灑不均勻，很容易造成篩面負荷一側多另一側少的現(xiàn)象，導致篩面損失加大。

方案3將雜余與第一滾筒排出物混合，顯著提高了進入第二滾筒中的籽?？偭浚矣捎诘谝粷L筒過來的脫出物經過滾筒打擊揉搓后，莖稈棉軟易纏絞在一起，提高了分離難度，反而造成夾帶損失加大?，F(xiàn)已采用該方案的機型夾帶損失大，也印證了以上分析。此種方案不可取。

方案4中，雜余攪龍收集的雜余直接進第一脫粒滾筒的入口段，由于此時的作物蓬松，再加上第一脫粒滾筒分離能力強，能保證籽粒經充分分離從而減少夾帶損失，采用該方案的機型作業(yè)效果非常好也證明了這一點。同時，該方案中籽粒經脫粒滾筒分散落入篩面時比方案 2均勻，不會增加篩面損失。此方案有三個優(yōu)點：一是清潔度好；二是夾帶損失很低；三是篩面損失低。因而是雜余處理的最優(yōu)方案。

4 討論

收割機的脫粒滾筒脫粒分離能力與喂入量有關，正常工作時喂入量有一定的限值，低于限值脫粒，分離效果良好；超過限值脫粒，分離效果明顯變差，甚至造成滾筒堵塞。雙滾筒收割機的第二滾筒限于結構和作業(yè)對象的特性，分離能力較弱，因此，喂入第二滾筒的物料中所含籽粒的比率須遠小于第一滾筒，以免由于分離不充分產生夾帶損失。相比于單滾筒機型，由于雙滾筒機型的喂入量增大，對清選能力的要求增加，因此，雙滾筒機型的清選篩應重新設計，提高其籽粒透篩率，并且合理設置風量、擋草板高度等參數(shù)以減少短莖稈和輕雜余進入雜余攪龍的機率，減少雜余總量，最終實現(xiàn)降低總體損失。