4GL-285型漢麻收獲機的研究設(shè)計

公衍峰 曹海峰 王志遠 張曉偉

摘 要：4GL-285型漢麻收獲機是基于自走式聯(lián)合收獲機的行走底盤為基礎(chǔ)，通過懸掛連接架與漢麻收獲割臺進行組合的機械結(jié)構(gòu)，重點研究整體結(jié)構(gòu)、動力傳動系統(tǒng)、輸麻部件、切割部件等結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)，經(jīng)田間試驗表明，該機能滿足漢麻收獲的農(nóng)藝要求，作業(yè)質(zhì)量好，具有良好的推廣前景和使用價值。

關(guān)鍵詞：漢麻;收獲機;切割裝置;自走底盤

中圖分類號：S225.913??????? 文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.006

0 引言

近年來，黑龍江省漢麻種植面積逐年增加，據(jù)不完全統(tǒng)計，2018年我省漢麻種植面積達30萬畝，其中孫吳縣種植面積達到10萬畝，獲得了“中國漢麻之鄉(xiāng)”稱號。目前，漢麻生產(chǎn)配套機械滯后于漢麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，漢麻收獲機械化水平低，特別是漢麻收獲機械和打捆機械短缺，已成為漢麻生產(chǎn)全程機械化中的瓶頸和短板，嚴重制約漢麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近幾年，有關(guān)農(nóng)機企業(yè)相繼研發(fā)漢麻割曬機械，它的推廣使用使?jié)h麻適時收獲、作業(yè)效率較高，但普遍存在機器故障率高、易堵塞纏麻、麻鋪互相壓鋪、影響后續(xù)機械打捆作業(yè)等問題，為此，研制4GL-285型漢麻收獲機，能有效的解決現(xiàn)有漢麻割曬機械存在的問題，提升漢麻收獲機械化水平。

1 工作原理及總體方案

1.1 工作原理

4GL-285型漢麻收獲機是基于聯(lián)合收獲機的行走底盤，通過懸掛連接架連接漢麻收獲割臺的組合。工作時，聯(lián)合收獲機的行走底盤帶動收獲割臺向前行駛，分麻器將漢麻植株分開，進入分麻器內(nèi)的植株在機械前進的作用下，被高速運轉(zhuǎn)的往復(fù)運動割刀切斷。切斷的植株在撥禾輪、彈齒和輸送機構(gòu)的共同作用下，利用植株間的牽連作用保持直立狀態(tài)，沿著輸送機構(gòu)的傳送方向輸送。由于機械運輸產(chǎn)生的慣性力和植株的本身慣性動力共同作用，使植株脫離割臺連續(xù)成條地平鋪放到田間。

1.2 總體方案

漢麻收獲割臺主要由機架、切割部件、輸麻部件、懸掛連接部件、動力傳動系統(tǒng)、分麻部件等組成。

工作幅寬的設(shè)計：由于聯(lián)合收獲機的輪距在2.1 m左右，驅(qū)動輪胎的寬度在0.6 m左右，因此漢麻收獲割臺的幅寬應(yīng)大于2.7 m，該機型的幅寬定在2.85 m，滿足設(shè)計要求。

2 關(guān)鍵零部件設(shè)計

2.1 機架

機架主要由厚度5 mm的鋼板壓制成型后焊接而成，左側(cè)預(yù)留傳送帶主動軸安裝位置，右側(cè)預(yù)留傳送帶從動軸與分麻板安裝位置。正面安裝 1 mm 厚擋麻板，正面底部用加厚鋼板焊接成切割部件安裝底座，機架中間預(yù)留傳動箱安裝位置，考慮到強度關(guān)系，傳動箱固定板采用厚度12 mm 的高強度鋼板。傳動變速箱與主動軸之間采用高強度鋼板成型支板連接，便于傳動箱與輸送裝置主動軸的鏈式傳動。背部有4個連接點，用于懸掛連接部件與聯(lián)合收獲機的行走底盤相連接。

2.2 動力傳動系統(tǒng)

動力傳動系統(tǒng)主要由主動軸鏈輪、一級傳動軸、二級傳動軸、分動箱、絲桿等組成，如圖1所示。

動力傳遞過程：動力由聯(lián)合收獲機主滾筒的主動軸鏈輪經(jīng)鏈條傳動到一級傳動軸，經(jīng)傳動軸另一端的三角皮帶輪傳動到二級傳動軸;二級傳動軸另一端的雙排鏈輪通過鏈條傳動到分動箱;分動箱輸出軸的上端裝有鏈輪，通過鏈條帶動輸麻部件工作;分動箱輸出軸下方軸端裝有偏心塊，由可調(diào)節(jié)的絲桿將動力傳遞到切割部件，完成整機動力的傳遞。

2.3 輸麻部件

輸麻部件由主動輪總成、從動輪總成和輸送帶等組成，由分動箱提供動力。 其中主動輪總成主要由主動輪和主動軸組成，為輸送帶提供動力;從動輪總成主要由從動輪和從動軸組成，每個從動輪總成可單獨調(diào)整張緊輸送帶，保證輸麻部件正常運轉(zhuǎn)。輸送帶為帶撥片的帆布帶，撥片間距160 mm左右，在滿足漢麻輸送要求的同時有效地降低了傷麻率。

2.4 切割部件

切割裝置采用傳統(tǒng)割曬機切割裝置，由動刀、刀架和護刃器等組成。動力從分動箱下的偏心塊經(jīng)可調(diào)節(jié)的絲桿傳遞至動刀，使動刀作往復(fù)運動進行切割工作。護刃器安裝在機架總下端的固定座上，刀桿平放在裝有護刃器的刀架上。護刃器與動刀片之間通過相對運動將漢麻切割下來。

2.5 懸掛連接部件

漢麻收獲割臺通過懸掛連接部件與聯(lián)合收獲機的行走底盤形成自走式的漢麻收獲機。主要由連接架、升降油缸和調(diào)節(jié)拉桿等組成，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

連接架是懸掛連接部件重要的連接和固定部件，將漢麻收獲割臺和行走底盤形成一個有機的整體;升降油缸控制漢麻收獲割臺的起降;調(diào)節(jié)拉桿調(diào)節(jié)漢麻收獲割臺與行走底盤的相對角度，使作業(yè)效果達到最優(yōu)。

3 主要技術(shù)參數(shù)

主要技術(shù)參數(shù)見表1。

4GL-285型漢麻收獲機在2019年8—9月在青岡縣中和鎮(zhèn)二排五村、三排五村等進行性能試驗與生產(chǎn)示范，試驗面積共1000余畝。田間試驗證明，該機具備可靠的質(zhì)量和優(yōu)良的性能，作業(yè)后割茬高度一致、留茬低，放鋪整齊、薄厚均勻一致。

5 結(jié)論

通過田間試驗，4GL-285型漢麻收獲機實現(xiàn)了寬幅作業(yè)，能滿足漢麻收獲的農(nóng)藝要求，提高了作業(yè)效率，解決了收割后壓鋪的問題，為后續(xù)機械化作業(yè)創(chuàng)造了良好的條件。該機具有作業(yè)效果好、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強等特點，有效的解決了漢麻機械收獲的瓶頸，具有良好的推廣前景和使用價值。

參考文獻：

[1] 曹永權(quán)， 姚春花.4GS-2880型漢麻割曬機的研制和使用[J].農(nóng)機科技推廣， 2015 （5） ：44-45.

[2] 呂江南， 馬蘭， 劉佳杰， 等.黑龍江省工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展及收獲加工機械情況調(diào)研[J].中國麻業(yè)科學(xué)， 2017， 39 （2） ：94-102.

[3] 李耀明， 李有為， 徐立章， 等.聯(lián)合收獲機割臺機架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報， 2014， 30 （18） ：30-37.

基金項目：黑龍江省麻類（工業(yè)）協(xié)同創(chuàng)新推廣體系資助

作者簡介：公衍峰（1976-），男，黑龍江綏化人，高級工程師，研究方向：農(nóng)機工程。