南方玉米收獲機(jī)的研發(fā)與試驗(yàn)

胡江濤 周小輝

（河南沃正實(shí)業(yè)有限公司，河南許昌 461000）

針對(duì)玉米生產(chǎn)需求與技術(shù)現(xiàn)狀，通過對(duì)南方玉米產(chǎn)區(qū)宜機(jī)收品種特性研究，為收獲機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)；開展喂入、低含雜摘穗、低損脫粒、高效清選等關(guān)鍵技術(shù)與機(jī)構(gòu)的研究，為南方玉米產(chǎn)區(qū)機(jī)械化收獲提供技術(shù)與裝備支撐；通過南方玉米產(chǎn)區(qū)示范點(diǎn)的技術(shù)集成與試驗(yàn)示范，提高南方玉米產(chǎn)區(qū)玉米機(jī)械化收獲水平。

河南豪豐農(nóng)業(yè)裝備有限公司研發(fā)4YZP-3型履帶式玉米聯(lián)合收獲機(jī)，適應(yīng)南方玉米產(chǎn)區(qū)機(jī)械化聯(lián)合收獲。該機(jī)是摘穗、果穗輸送、脫粒，籽粒清選、集儲(chǔ)多種農(nóng)藝于一體的玉米聯(lián)合收獲機(jī)械。

1 總體設(shè)計(jì)

1.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4YZP-3型履帶式玉米聯(lián)合收機(jī)是由河南豪豐農(nóng)業(yè)裝備有限公司研制，主要適用于南方玉米產(chǎn)區(qū)玉米機(jī)械化聯(lián)合收獲。主要由割臺(tái)、駕駛操控臺(tái)、升運(yùn)器、儲(chǔ)糧箱、脫粒清選機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、行駛系統(tǒng)組成。該機(jī)作業(yè)可一次完成摘穗、果穗輸送、脫粒，籽粒篩選、收集多種農(nóng)藝于一體的玉米聯(lián)合收獲機(jī)。整體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 整體結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 主要技術(shù)原理

其工作原理：啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，主離合結(jié)合，操縱割臺(tái)調(diào)節(jié)按鈕將割臺(tái)高度調(diào)整至合適位置，掛作業(yè)擋位勻速前進(jìn)，順著玉米植株行方向行走，割臺(tái)兩側(cè)分禾器將進(jìn)入收獲區(qū)的玉米與區(qū)外分開。進(jìn)入收獲區(qū)的玉米在割道分禾器的作用經(jīng)撥禾鏈強(qiáng)制撥動(dòng)進(jìn)入摘穗機(jī)構(gòu)，拉莖輥的快速轉(zhuǎn)動(dòng)將秸稈快速向下拉動(dòng)，實(shí)現(xiàn)果穗與秸稈分離，摘下的玉米穗經(jīng)割臺(tái)攪龍進(jìn)入割臺(tái)左側(cè)的喂入口，通過輸送器送至縱軸流脫粒滾筒，果穗剝皮脫粒，進(jìn)行清選，籽粒經(jīng)升運(yùn)器送入糧箱。未脫凈的物料，被推至復(fù)脫器，再次進(jìn)行篩選。而碎莖稈以及雜余繼續(xù)在上篩被拖著向后運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步分離，剩余的碎莖稈、雜余落入田間。從滾筒中分離后的長莖秸稈隨脫離滾筒運(yùn)動(dòng)到后端，經(jīng)粉碎機(jī)構(gòu)粉碎后，拋撒在已收獲地塊。

2 部件設(shè)計(jì)

2.1 割臺(tái)的設(shè)計(jì)

割臺(tái)是由割臺(tái)托架、動(dòng)力傳動(dòng)軸、側(cè)邊扶禾器、橫向攪籠、摘穗單元體與V型扶禾器組成。發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)傳動(dòng)軸，進(jìn)而帶動(dòng)攪龍和摘穗單元體工作，通過摘穗單元體實(shí)現(xiàn)成果穗采摘作業(yè)，并將果穗經(jīng)橫向攪籠輸送到輸送器內(nèi)。整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖2 割臺(tái)裝置的整體結(jié)構(gòu)

2.2 操作控制臺(tái)

操作控制臺(tái)，控制收獲機(jī)的啟動(dòng)，行駛，作業(yè)。通過操作控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)割臺(tái)的升降，收獲機(jī)的行駛與駐停，儲(chǔ)糧箱內(nèi)籽粒的卸車工作。如圖2所示

圖3 操作控制臺(tái)

2.3 果穗輸送裝置：

用來運(yùn)輸果穗從割臺(tái)進(jìn)入果穗剝皮脫粒清選裝置。由輸送鏈耙、自動(dòng)漲緊裝置、檢視蓋板、輸送殼體、動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)等組成。整體結(jié)構(gòu)如圖3所示

2.4 果穗脫粒裝置：

果穗剝脫粒裝置由機(jī)架、脫粒滾筒、上蓋板、脫粒凹板、粉碎機(jī)構(gòu)組成。該裝置可實(shí)現(xiàn)苞葉、籽粒、蕊軸分離；首先果穗進(jìn)入脫粒裝置，使籽粒、苞葉、蕊軸分離，籽粒、部分苞葉經(jīng)脫粒凹板篩進(jìn)進(jìn)入清選機(jī)構(gòu)，玉米苞葉被推送進(jìn)入粉碎機(jī)構(gòu)進(jìn)行拋撒還田。整體結(jié)構(gòu)如圖4所示

圖4 果穗輸送裝置的整體結(jié)構(gòu)

圖5 果穗剝皮脫粒裝置

2.5 籽粒清選裝置：

籽粒清選裝置由清選擇風(fēng)機(jī)、清選篩網(wǎng)、殼體組成。對(duì)脫粒后的玉米籽粒進(jìn)行清選，整體結(jié)構(gòu)如圖5所示：

圖6 籽粒清選裝置

2.6 籽粒儲(chǔ)糧箱

籽粒儲(chǔ)糧箱是由螺旋輸送器與箱體組成。每清選后的籽粒由螺旋輸送器收集輸送進(jìn)入箱體中并進(jìn)行儲(chǔ)存。整體結(jié)構(gòu)如圖6所示：

2.7 履帶式靜液壓驅(qū)動(dòng)行駛系統(tǒng)

解決現(xiàn)有收獲機(jī)穩(wěn)定性和安全性的技術(shù)難題，針對(duì)南方地貌特點(diǎn)。研發(fā)履帶式靜液壓驅(qū)動(dòng)行駛系統(tǒng)：由靜液壓動(dòng)橋箱、履帶、支架、支撐輪、驅(qū)動(dòng)輪、承重輪、托輪、導(dǎo)向輪組成。安全系數(shù)高，爬坡能力強(qiáng)，山地坡地通過性能好的履帶式行走機(jī)構(gòu)，配置靜液壓驅(qū)動(dòng)，提高了操作的舒適性和駕駛的可靠性，結(jié)構(gòu)如圖7所示：

圖7 籽粒垂直輸送機(jī)構(gòu)

圖8 履帶式靜液壓驅(qū)動(dòng)行駛系統(tǒng)

3 主要技術(shù)性能參數(shù)如表1

表1 機(jī)具參數(shù)

4 田間試驗(yàn)

為完成收獲機(jī)的設(shè)計(jì)要求，課題組對(duì)4YYZP-3型履帶式玉米聯(lián)合收獲機(jī)在四川德陽，河南漯河，許昌公司試驗(yàn)田進(jìn)行多次試驗(yàn)。并對(duì)該收獲機(jī)性能檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果如表2。

表2 試驗(yàn)結(jié)果

4.1 試驗(yàn)結(jié)果分析

通過對(duì)該機(jī)的生產(chǎn)試驗(yàn)，該機(jī)具有：作業(yè)質(zhì)量符合玉米機(jī)械化聯(lián)合收獲的農(nóng)藝要求，工作效率高，油料消耗適中，作業(yè)性能穩(wěn)定可靠，適應(yīng)性強(qiáng)，工作運(yùn)行平穩(wěn)，操作安全，噪音低，易于調(diào)整和維護(hù)，主要易損件耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)具附合設(shè)計(jì)要求。

4.2 試驗(yàn)結(jié)論

該機(jī)工作性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定，滿足南方玉米收獲的需要。