4SZ-3000型自走式飼料收獲機(jī)的研制

朱海濤，呂建文，劉 軍，劉宗霞，王燦博，高森德

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830013）

飼草料不足一直是困擾我區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。目前，秸稈飼草的開發(fā)利用成為打破這種瓶頸的主要手段之一。市場上現(xiàn)有的棉稈揉絲機(jī)主要以場地式為主，作業(yè)時將棉稈收獲、運(yùn)輸至場地，然后靠人工喂入，效率低下，不適宜大量棉稈揉絲。為解決以上問題，新疆新研牧神科技有限公司研制了4SZ-3000型自走式飼料收獲機(jī)，為棉秸稈的收獲和揉搓帶來了便利。

1 結(jié)構(gòu)及工作過程

1.1 結(jié)構(gòu)

圖1 4SZ-3000型自走式飼料收獲機(jī)

該機(jī)主要由收獲割臺、過橋、駕駛室、電器系統(tǒng)、揉搓室、底盤、后橋、料箱、拋送裝置等組成（圖1）。

割臺（圖2）基本采用對稱布置，割臺位于整機(jī)前方，T形對稱布置，過橋位于整機(jī)中間，揉搓室和過橋出口相連。駕駛臺位于過橋之上，與整機(jī)縱向中心線呈對稱布置，駕駛室安裝在駕駛臺之上，發(fā)動機(jī)在揉搓室后部，料箱在整機(jī)后側(cè)；拋料筒位于揉搓室后部。

1.2 工作原理

圖2 4SZ-3000型自走式飼料收獲機(jī)割臺結(jié)構(gòu)示意

圖3 選擇性收獲棉稈側(cè)枝的直刀

4SZ-3000型自走式飼料收獲機(jī)割臺選用4KZ-300自走式秸稈打捆機(jī)的選擇性收獲割臺（圖2），并利用直刀（圖3）收獲棉稈側(cè)枝。

棉花秸稈側(cè)枝通過割臺的選擇性收獲，過橋鏈耙的撥送，喂入滾筒再將棉花秸稈側(cè)枝喂入至揉搓室，棉秸稈側(cè)枝通過揉搓室的錘片和凹板的揉搓，最后經(jīng)拋料筒拋送至料箱，再傾倒入拖車車廂。

2 主要技術(shù)參數(shù)

3 主要工作部件設(shè)計(jì)特點(diǎn)及作用

（1）割臺：選用4KZ-300自走式秸稈打捆機(jī)的選擇收獲割臺，此割臺的割幅是3 m，甩刀結(jié)構(gòu)為選擇性收獲的直刀，與切碎器結(jié)構(gòu)相同，兩排刀片排列按“S”型雙排交錯排列。

圖4 4SZ-3000型自走式飼料收獲機(jī)揉搓室結(jié)構(gòu)示意

（2）揉搓室：揉搓室由喂入室、喂入輥、喂入傳動、揉搓輥、揉搓凹板、觀察孔、上蓋、拋送筒、出料口調(diào)節(jié)板等組成。揉搓室的主要作用是對物料進(jìn)行揉搓。物料通過揉搓室，經(jīng)過揉搓輥上的錘片和揉搓室底部凹板的相互揉搓作用下，得到比較柔軟的草節(jié)。揉搓凹板是可以上下調(diào)節(jié)的，以便于調(diào)節(jié)揉搓輥和凹板的間隙。

4 試制與試驗(yàn)

2017年8月第一輪樣機(jī)試制工作由新疆波曼機(jī)械制造有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)完成。在樣機(jī)試制過程中，針對4SZ-3000型自走式飼料收獲機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、加工工藝復(fù)雜等技術(shù)難關(guān)，為保證樣機(jī)試制的質(zhì)量和進(jìn)度要求，波曼公司熟化機(jī)具生產(chǎn)工藝，制作相應(yīng)工裝磨具；將所有零部件進(jìn)行分類分組：一般零部件先行加工，鑄造或鍛壓零件委托專業(yè)廠家先做模型后加工制作，沖壓特殊零件則進(jìn)行分類公關(guān)。使用簡易模具、仿形加工、激光切割等先進(jìn)的加工手段，保證了每個零部件的加工精度。

牧神4SZ-3000型自走式飼料收獲機(jī)在完成生產(chǎn)裝配、樣機(jī)調(diào)試和最終檢驗(yàn)工作后，與2017年10月在昌吉和瑪納斯完成了23.3 hm2地的實(shí)地收獲和揉搓作業(yè)，實(shí)際工作效果非常出色，棉桿長度合格率和割茬高度合格率等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求和國家指標(biāo)，并順利通過的新疆自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)實(shí)驗(yàn)鑒定站的檢測和驗(yàn)收。在試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了下列問題：

（1）揉搓室與發(fā)動機(jī)距離較近，維修不方便；

（2）料箱傾倒揉搓后的棉秸稈，不易將棉秸稈倒出，推斷是由于出料箱的傾角過小導(dǎo)致；

（3）揉搓試驗(yàn)過程中，我們最初使用的凹板是鑄造件，效果不是很理想，料箱中仍有部分較長棉秸稈。

針對以上問題，課題組結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)做了優(yōu)化：

（1）針對部分秸稈未揉搓的問題，定做了焊接凹板，凹板中安裝部分定刀，定刀的作用是將長棉秸稈切斷，物料在通過錘片和凹板的揉搓，揉搓效果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期的目標(biāo)；

（2）針對前兩個問題，在2018年將對整機(jī)進(jìn)行整體布局，將發(fā)動機(jī)向后移動150 mm，將料箱的傾倒角度加大5°。

在田間試驗(yàn)過程中，研發(fā)中心打捆機(jī)收獲組成員和相關(guān)生產(chǎn)管理領(lǐng)導(dǎo)全程跟蹤實(shí)驗(yàn)，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，對產(chǎn)品進(jìn)行全面的優(yōu)化和改進(jìn)，通過優(yōu)化和改進(jìn)，樣機(jī)存在的揉搓問題得到了有效的解決，整機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)表明本機(jī)具設(shè)計(jì)合理，機(jī)具性能達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求，并于2017年11月委托自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)實(shí)驗(yàn)鑒定站進(jìn)行了檢測，產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過的國家標(biāo)準(zhǔn)要求，順利地通過了新疆自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)實(shí)驗(yàn)鑒定站的檢測和驗(yàn)收。