背負(fù)式苜蓿再收集裝置設(shè)計(jì)

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 李慧琴

河南省煙草公司鄭州市公司 劉文

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 丁麗 吳亞文 張昱翀 江桂升 馬政 賈東亮 丁攀

我國苜蓿產(chǎn)業(yè)作為朝陽產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，市場需求旺盛。近年來，國內(nèi)苜蓿收獲方式逐步轉(zhuǎn)向機(jī)械化、自動化，普遍采用苜蓿收割機(jī)代替人力收割，提高了生產(chǎn)效率。然而現(xiàn)有的苜蓿收割機(jī)在收割過程中，較易造成大量苜蓿葉片散落在田間，這種情況如采用人工撿拾則大大影響收割效率，棄之不顧則影響苜蓿的實(shí)際收集量，造成浪費(fèi)，間接影響到種植農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)合國內(nèi)外苜蓿再收集的發(fā)展現(xiàn)狀，可見苜蓿再收集工作亟待提出針對性的機(jī)械化解決方案。本文將設(shè)計(jì)一種新型苜蓿再收集裝置，盡可能地吸收國內(nèi)外類似收集機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)，滿足苜蓿再收集工作的迫切需求。

一、背負(fù)式苜蓿再收集裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

背負(fù)式苜蓿再收集裝置主要由收集系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)三部分組成。收集系統(tǒng)由針輥（內(nèi)輥、針輥單體）、針輥?zhàn)o(hù)罩、梳齒和鏈傳動組成，由拖拉機(jī)后動力輸出軸作為動力源，通過鏈傳動帶動針輥旋轉(zhuǎn)，利用針輥上密布的滾針扎取苜蓿葉片，在針輥通過梳齒時(shí)，扎取的葉片將被梳齒梳落而進(jìn)入輸送系統(tǒng)。輸送系統(tǒng)主要由輸送帶、帶傳動、擋葉板組成，由拖拉機(jī)后動力輸出軸作為動力源，通過帶傳動使輸送帶將梳落的苜蓿葉片運(yùn)送至卸料系統(tǒng)，在輸送帶的最高點(diǎn)前設(shè)置擋葉板，防止葉片落出。卸料系統(tǒng)主要由集葉箱、卸料電動機(jī)組成，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 背負(fù)式苜蓿再收集裝置結(jié)構(gòu)

二、背負(fù)式苜蓿再收集裝置的工作原理

本設(shè)計(jì)主要采用扎取的方式收集苜蓿葉片，原理是利用滾筒式針輥控制滾針與地面接觸，由滾針接觸地面并扎取葉片，不受不同土質(zhì)的影響，不易帶入雜物。被滾針扎取的苜蓿葉片在通過梳齒時(shí)被梳落并通過針輥的撥動和輸送帶的作用進(jìn)入集葉箱，集葉箱采用自動卸料式卸料箱，當(dāng)集葉箱儲存滿時(shí)卸料電動機(jī)發(fā)出警報(bào)，并自動打開卸料翻板，提醒操作人員停車卸料。為了保證裝置的易操作性、易推廣性，采用拖拉機(jī)懸掛本裝置。

三、傳動方式的設(shè)計(jì)

由于本背負(fù)式苜蓿再收集裝置屬于輕型收獲機(jī)，本著低成本、易推廣、高工作效率的原則，可選擇30 hP拖拉機(jī)，后動力輸出軸轉(zhuǎn)速為540 r/min，選擇任丘市金威機(jī)械配件有限公司JW-18型減速器，該減速器性能及尺寸符合本設(shè)計(jì)要求且價(jià)格低廉。

本背負(fù)式苜蓿再收集裝置的主要有兩路傳動。一路是從拖拉機(jī)后動力輸出軸經(jīng)齒輪變速箱到輸送帶；另一路是從拖拉機(jī)后動力輸出軸經(jīng)齒輪變速箱到針輥。傳動流程如圖2所示 。

四、結(jié)論

本文主要研究內(nèi)容為設(shè)計(jì)苜蓿再收集的機(jī)械化解決方案。其中，本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于甄選并確定合理高效的苜蓿再收集方式，新的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地吸收國內(nèi)外類似收集裝置的優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，不僅需要認(rèn)真思考本裝置應(yīng)該采取何種動力源才能達(dá)到低成本、易推廣的優(yōu)點(diǎn)，還要選擇動力源跟隨收集系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)的傳動方式。此外，運(yùn)輸系統(tǒng)和卸料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)仔細(xì)斟酌，如不合理的運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)就會增加苜蓿收集過程中的損失率，而卸料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不但要考慮到儲存量，還應(yīng)考慮到在集葉箱貯存滿后需及時(shí)提醒作業(yè)人員及時(shí)下車卸料，防止苜蓿滯留，影響收集效率。最后，設(shè)計(jì)苜蓿收集裝置的外觀尺寸、并對其總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理分布。

圖2 傳動流程