4JQS—180型玉米秸稈收獲機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

摘要：針對(duì)玉米秸稈收獲機(jī)現(xiàn)有技術(shù)狀況與不足，通過(guò)對(duì)玉米秸稈收獲機(jī)的基本工作原理研究、主要技術(shù)參數(shù)計(jì)算和設(shè)計(jì)，改進(jìn)設(shè)計(jì)了4JQS-180型玉米秸稈收獲機(jī)的三種主要工作部件。田間試驗(yàn)結(jié)果證明機(jī)具有整機(jī)結(jié)構(gòu)合理、工作性能良好、操作方便、適用范圍廣等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：玉米秸稈獲機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改進(jìn)，試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：S817.11文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：on the base of present technology and inadequacies of corn harvester， through designing key component， computing main technical parameters and discussing basic work principle， three key parts of 4JQS-180 Cornstalk Harvester were improved developed. Field test results proved it have many features， such as reasonable structure of whole machine， good performance， easy operation， wide applicable range and so on.

Key words：Cornstalk harvester， Structure design， Improved， Test

0 引言

玉米秸稈作為主要飼養(yǎng)原料之一，隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展其機(jī)械化收獲水平也不斷提升。目前市場(chǎng)上玉米秸稈收獲機(jī)技術(shù)已經(jīng)成型，青、黃貯機(jī)具種類(lèi)繁多，功能完善，能夠完成秸稈切斷、粉碎、揉絲、拋送、裝袋或打捆等多樣功能[1]?，F(xiàn)有的成熟機(jī)具中，除自走式秸稈收獲機(jī)外大都采用后懸掛或側(cè)懸掛的方式，且部分機(jī)具采用對(duì)行收獲降低了機(jī)具操作性能；另外秸稈收割機(jī)構(gòu)多為往復(fù)式割刀或雙圓盤(pán)式切割器，玉米秸稈直徑在2.5cm～4cm之間[2]，往復(fù)式割刀割斷秸稈所需功率消耗大、割斷效果差，雙圓盤(pán)式割刀切斷效果好但傳動(dòng)復(fù)雜，加工制造要求高；喂入輥多以帶有花紋的橡膠對(duì)輥或鋼輥為主，喂入效果較差。基于此，本文提供了4JQS-80型玉米秸稈收獲機(jī)的一種改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，并在田間進(jìn)行了樣機(jī)試驗(yàn)，取得了初步成功。該機(jī)采用前懸掛的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以提高機(jī)具的操作方便性；機(jī)具前方割桿機(jī)構(gòu)采用軸上安裝滾刀的結(jié)構(gòu)，割桿效果好；采用帶齒的喂入鋼輥，提高了喂入機(jī)構(gòu)的工作可靠性。整機(jī)零部件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，整機(jī)制造加工容易，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，不對(duì)行收獲能夠滿(mǎn)足不同行距的玉米秸稈青貯作業(yè)，機(jī)具具有割桿、切碎、輸送、拋送等多種功能。

1 總體結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 總體結(jié)構(gòu)

1.2工作原理

該機(jī)與62.5～85kW四輪拖拉機(jī)配套前懸掛作業(yè)，機(jī)架的側(cè)板與地表平行接觸，拖拉機(jī)動(dòng)力通過(guò)齒輪箱變速換向后由右?guī)鲃?dòng)帶動(dòng)螺旋輸送器和拋送葉片轉(zhuǎn)動(dòng)、由左帶傳動(dòng)帶動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而經(jīng)Ⅰ級(jí)鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和Ⅱ級(jí)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)、上喂入輥、下喂入輥和割桿機(jī)構(gòu)工作。機(jī)具前進(jìn)中，扶禾桿將作業(yè)幅寬內(nèi)的玉米秸稈與作業(yè)幅寬外的分開(kāi)，割桿機(jī)構(gòu)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將玉米秸稈從底部切斷，由對(duì)轉(zhuǎn)的上、下喂入輥向后輸送喂入到切碎機(jī)構(gòu)下方，由切碎機(jī)構(gòu)的甩刀和定刀對(duì)喂入的玉米秸稈進(jìn)行切斷，甩刀將切斷后的玉米秸稈沿機(jī)架的內(nèi)壁甩到螺旋輸送器的工作區(qū)域內(nèi)推送到拋送葉片上，由高速旋轉(zhuǎn)的拋送葉片經(jīng)拋送筒拋送到后方的料斗內(nèi)，完成玉米秸稈收獲作業(yè)。

2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4JQS-180型玉米秸稈收獲機(jī)采用前懸掛方式作業(yè)，需將動(dòng)力從后方傳入前方機(jī)具，后—前傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖2所示，該機(jī)構(gòu)由支撐架固定在拖拉機(jī)底盤(pán)上，拖拉機(jī)動(dòng)力通過(guò)后變速箱變速后經(jīng)傳動(dòng)軸輸入前變速箱，再輸入機(jī)具后方變速齒輪箱。該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可使拖拉機(jī)后動(dòng)力可靠的輸入機(jī)具，完成前懸掛方式的作業(yè)。

4 試驗(yàn)與結(jié)論

4.1 試驗(yàn)方案

一代樣機(jī)試制成功后在甘肅省武威市雙城鎮(zhèn)進(jìn)行了田間試驗(yàn)，玉米株距在30～40cm直接，行距在40～60cm之間。試驗(yàn)地塊地勢(shì)平坦，土壤為沙壤土，土壤含水率15.4%，玉米品種為涼單1號(hào)。試驗(yàn)動(dòng)力為東方紅-LX904拖拉機(jī)，標(biāo)定功率66.2kW，前進(jìn)速度范圍為1.65～27.2km/h[9]，樣機(jī)田間試驗(yàn)方法參照《GB/T 10394.3-2002飼料收獲機(jī)第3部分：試驗(yàn)方法》進(jìn)行。試驗(yàn)中機(jī)具前進(jìn)速度2.17km/h，動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速為540r/min。

4.2 試驗(yàn)結(jié)果及存在的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行田間試驗(yàn)，驗(yàn)證了樣機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)的合理性，了解樣機(jī)整體作業(yè)情況，確定了4JQS-180型玉米秸稈收獲機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，如表1所示。

樣機(jī)在田間試驗(yàn)整體作業(yè)效果良好，能完成預(yù)期的各項(xiàng)作業(yè)工序，試驗(yàn)生產(chǎn)率為7.3t/h，秸稈切碎長(zhǎng)度平均83mm，基本滿(mǎn)足玉米秸稈青貯與黃貯作業(yè)的需求。但在試驗(yàn)過(guò)程中還存在一些問(wèn)題。割桿機(jī)構(gòu)工作高度不可調(diào)導(dǎo)致部分秸稈的割茬高度過(guò)高；喂入機(jī)構(gòu)對(duì)于玉米葉的喂入效果不理想，部分莖稈與葉鋪灑在地表，造成浪費(fèi)；切碎機(jī)構(gòu)的甩刀與底板、螺旋輸送器的螺旋葉片與底板間隙過(guò)大，造成切碎后的秸稈等飼料在機(jī)具內(nèi)腔的殘留量過(guò)大。研制與設(shè)計(jì)人員將會(huì)在后續(xù)的工作中解決樣機(jī)試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，改進(jìn)和完善機(jī)具，爭(zhēng)取早日定型應(yīng)用。

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