4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)的設(shè)計(jì)與研究

蔡中華

（黑龍江省勃農(nóng)興達(dá)機(jī)械有限公司，黑龍江 勃利 154500）

目前，國(guó)內(nèi)外的玉米收割機(jī)以大型自走式為主，黑龍江省也采用這種機(jī)型，其缺點(diǎn)是機(jī)器成本高，秸稈粉碎后因地溫低，不易腐爛，秸稈不能回收再利用，影響來年的種植。

2007~2013年黑龍江省勃農(nóng)興達(dá)機(jī)械有限公司與黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械維修研究所共同研制了4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)，并進(jìn)行了玉米的采收試驗(yàn)和性能測(cè)試，試驗(yàn)效果良好，各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

1 基本結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 基本結(jié)構(gòu)

4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)由割臺(tái)、一級(jí)升運(yùn)器、二級(jí)升運(yùn)器、剝皮機(jī)和液壓缸等組成，該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)精良，組裝方便。4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)采用與35.3 kW（48馬力）有液壓升降系統(tǒng)和動(dòng)力輸出的小四輪拖拉機(jī)背復(fù)式機(jī)架連接（圖 1）。

圖1 4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)結(jié)構(gòu)

1.2 工作原理

4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)的動(dòng)力來自拖拉機(jī)，由拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸傳遞給收割機(jī)主傳動(dòng)箱，再由主傳動(dòng)箱向前分配給割臺(tái)、摘穗輥和一級(jí)升運(yùn)器，向后分配給剝皮機(jī)和二級(jí)升運(yùn)器。首先割臺(tái)將玉米秸稈割斷輸送到右側(cè)，秸稈由摘穗輥拋至右側(cè)，成條狀，苞葉果穗由摘穗輥摘下進(jìn)入一級(jí)升運(yùn)器。然后苞葉果穗由一級(jí)升運(yùn)器輸送到剝皮機(jī)上，經(jīng)過傾斜旋轉(zhuǎn)的剝皮輥，苞葉被一片一片撕下落于往復(fù)篩上，往復(fù)篩將苞葉和剝落的玉米粒分離，苞葉排出機(jī)外，而玉米粒落入集糧倉，去掉苞皮的果穗被二級(jí)升運(yùn)器再次提升送入運(yùn)輸車內(nèi)。

2 主要技術(shù)參數(shù)

外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高，mm）8 370×1 750×3 300

整機(jī)重量（kg）1 800

配套動(dòng)力（拖拉機(jī)，kW）35.3

作業(yè)行數(shù)2

適應(yīng)行距（cm）60～70

最大卸果穗高度（m）2.2

純小時(shí)生產(chǎn)率（hm2/h）0.3～0.6

總損失率（%） ≤4

苞葉剝凈率（%） ≥85

最大作業(yè)速度（km/h）4.5

燃油油耗量（kg/hm2）12

運(yùn)輸最大離地間隙（mm）365

運(yùn)輸型式 背負(fù)式

3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)與以往的收割機(jī)相比，有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，采用立式割臺(tái)、往復(fù)式割刀及立式摘穗結(jié)構(gòu)，可以完整的保留秸稈，有效的降低動(dòng)力消耗。收獲時(shí)可將摘完果穗的秸稈橫放成條，果穗去掉苞皮葉，并輸送到果穗運(yùn)輸車內(nèi)。

（1）該機(jī)設(shè)計(jì)為立式割臺(tái)、立式摘穗輥結(jié)構(gòu)（圖2）。動(dòng)力消耗小，傳動(dòng)簡(jiǎn)單、可靠，便于維修。能夠?qū)崿F(xiàn)收獲后保留整稈。這種結(jié)構(gòu)的割臺(tái)相對(duì)于臥式割臺(tái)果穗損失和破損少。

圖2 立式摘穗輥結(jié)構(gòu)

（2）摘穗輥采用不等徑結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)可以很好的控制果穗摘下后的行進(jìn)方向，接穗效果好。

（3）割臺(tái)扶禾器撥禾裝置采用軟硬雙撥禾輪結(jié)構(gòu)（圖3）。該結(jié)構(gòu)確保玉米稈順暢，有效被送入撥禾鏈，撥禾更可靠。

（4）割臺(tái)強(qiáng)制喂入裝置采用不等速鏈條結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)保證摘穗輥從玉米果穗根部摘穗，減少果穗破損。

（5）剝皮機(jī)加清選往復(fù)結(jié)構(gòu)（圖4）。該結(jié)構(gòu)可將剝皮機(jī)剝皮過程產(chǎn)生的剝落籽粒從玉米苞葉中分離出來，避免籽粒裹走，確保顆粒歸倉。

（6）往復(fù)篩下設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)（圖4）。該風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)可將下落籽粒中的雜物清除，使集糧倉中的籽粒干凈，減少集糧倉清理次數(shù)。

圖4 剝皮機(jī)總裝結(jié)構(gòu)

（7）摘穗輥底部加裝強(qiáng)行排雜裝置（圖5）。該結(jié)構(gòu)將落入摘穗輥底部雜物強(qiáng)行排出，實(shí)現(xiàn)了排雜功能保證摘穗輥排稈順暢不堵塞。

圖5 強(qiáng)行排雜裝置結(jié)構(gòu)

4 試驗(yàn)結(jié)果

2011年10月下旬，項(xiàng)目組在黑龍江省勃農(nóng)興達(dá)公司試驗(yàn)田對(duì)4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)進(jìn)行了田間試驗(yàn)與性能測(cè)試。試驗(yàn)對(duì)象為種植模式0.65m×0.30m（行距×株距）的玉米地。通過試驗(yàn)、試制和改進(jìn)，4Y-2型立式整稈玉米收割機(jī)達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，作業(yè)性能穩(wěn)定，配套動(dòng)力合理，工作可靠，各部件安裝、調(diào)整方便，特別適合于北方壟作玉米的收獲?，F(xiàn)該產(chǎn)品已批量生產(chǎn)，主要在黑龍江省和遼寧省推廣應(yīng)用。一投放市場(chǎng)就受到農(nóng)戶及專家好評(píng)，并于2008年獲得10項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專利。