河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 馮曉靜 李漫漫 劉洪杰 劉江濤
沃得銳龍全喂入谷物聯(lián)合收獲機(jī)采用縱軸流脫粒技術(shù),加長脫粒滾筒,脫粒時間更長,更干凈,配合獨(dú)特的脫粒清選技術(shù),脫粒更加充分,有效解決高產(chǎn)作物和難脫品種的夾帶、拋灑問題[1],且履帶式行走系統(tǒng)提高了在泥濘田塊的通過性和作業(yè)效率,確保谷物顆粒回倉。割臺采用全新柔性撥禾輪,彈齒采用彈簧結(jié)構(gòu),相鄰彈齒桿彈齒交錯分布,更利于收割倒伏作物。該類收獲機(jī)可選裝小麥、水稻、油菜、大豆、谷子、高粱等裝置,可錯季收獲不同作物,增加了機(jī)具的周年利用率,可為用戶創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益[2]。
依據(jù)《NY/T 738-2003大豆聯(lián)合收割機(jī)械作業(yè)質(zhì)量》[3],大豆聯(lián)合收割機(jī)械作業(yè)質(zhì)量應(yīng)符合以下要求:收割時不留底莢,割茬高度一般在4~5cm為宜,收割損失率小于1%,脫粒損失率小于2%,破損率小于5%,泥花臉率小于5%,綜合損失率小于3%,清潔率大于95%。我省大豆種植面積不足,區(qū)域分布不均勻,專用機(jī)具保有量較低。河北省目前小麥聯(lián)合收獲機(jī)約有90000余臺。利用現(xiàn)有的稻麥聯(lián)合收獲機(jī)收獲大豆,為保障大豆收獲質(zhì)量,需對相應(yīng)部位進(jìn)行改裝和調(diào)整。本文針對沃德銳龍全喂入谷物聯(lián)合收獲機(jī)改裝收獲大豆,介紹幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)。
由于大豆比小麥等作物脫粒容易且更易破碎,因此,應(yīng)相應(yīng)降低脫粒速度,即降低滾筒轉(zhuǎn)速。而收獲時大豆秸稈木質(zhì)化,且秸稈粗壯,切割質(zhì)量不好會導(dǎo)致振動,增加大豆掉粒損失,應(yīng)提高切割速度,保證切割質(zhì)量
沃德銳龍全喂入谷物聯(lián)合收獲機(jī)左側(cè)傳動如圖1所示。圖中1為脫粒滾筒主動帶輪;2為左側(cè)驅(qū)動輪,將動力傳到割臺;3為風(fēng)機(jī)帶輪。改裝時,可通過購買原廠帶輪,將這3個帶輪分別更換,將主動帶輪1更換成大直徑的帶輪,同時將帶輪3更換為小直徑帶輪,即可降低滾筒轉(zhuǎn)速。一般小麥?zhǔn)斋@時滾筒脫粒速度為27.0~32.0m/s,大豆收獲時脫粒速度為10.0~14.0m/s,在保證分離出的豆稈上沒有未脫下的籽粒的前提條件下,脫粒速度越低越好,這樣的調(diào)整既能確保作物脫凈,又能降低破碎率。將收割機(jī)左側(cè)驅(qū)動輪2更換為直徑較小的帶輪,提高切割速度,可保證切割莖稈的質(zhì)量。
圖1 左側(cè)傳動系統(tǒng)
大豆結(jié)莢位置低,最低結(jié)莢位置一般距地面6~8cm,收割時割茬高度在4~6cm內(nèi),就不會出現(xiàn)漏割損失,但割茬過低時容易出現(xiàn)鏟土和集堆現(xiàn)象,尤其收獲時若秸稈含水率高,雜草較多,籽粒和泥土混雜,收獲的大豆會出現(xiàn)泥花臉,導(dǎo)致收獲品質(zhì)差。一般稻麥聯(lián)合收獲機(jī)出廠時,籽粒和雜余輸送攪龍的底板是鋼板的,不能進(jìn)一步分離籽粒和泥土,改裝時可購買專用的大豆籽粒和雜余攪龍底板,如圖2所示。將整體的攪龍底板更換成帶有篩孔的底板,分離籽粒中的泥土,收獲時籽粒更干凈。如果大豆品種結(jié)莢位置較高,地塊平整,大豆成熟度較高,收獲時不會鏟土,也可以不用更換。
圖2 大豆底板
沃得銳龍全喂入谷物聯(lián)合收獲機(jī)采用縱軸流脫粒技術(shù),滾筒回轉(zhuǎn)軸線與機(jī)器的前進(jìn)方向相同,滾筒的長度、直徑及整機(jī)配置具有很大的優(yōu)越性[4]。收割機(jī)作業(yè)時,割臺輸送過來的已割作物從滾筒前端沿軸向強(qiáng)制喂入,作物在脫粒桿齒和導(dǎo)流板的共同作用下沿軸向向后做螺旋運(yùn)動。在此過程中,大豆籽粒在桿齒和凹板篩的打擊、碰撞等作用下,從豆莢中脫出,完成脫粒過程[5];高速旋轉(zhuǎn)的葉片同時產(chǎn)生吸力,有助于減少割臺上的灰塵飛揚(yáng)。縱軸流滾筒如果設(shè)計不合理,脫潮濕、長莖稈作物時易纏繞打結(jié),影響籽粒分離,裹帶損失增加并增大功率消耗。
2.1.1 脫粒滾筒的調(diào)整
脫粒滾筒采用6根釘齒桿,每根齒桿上均布有柱狀打擊齒,密齒每根齒桿23齒,疏齒齒桿每根有12齒,如圖3所示。滾筒一共4塊形狀相同的凹板篩,與滾筒一起脫粒并分離。用直尺貼靠桿齒測量脫粒桿齒頂端和凹板篩柵格板內(nèi)凹面的間隙[6],即為脫粒間隙,如圖4所示??v軸流滾筒脫粒裝置的脫粒間隙相對較大,在脫粒時可以減少籽粒破碎,利于大豆等易碎作物的收獲。經(jīng)過更換皮帶輪,滾筒轉(zhuǎn)速較低,使脫粒柔和,在保證脫凈率的同時,減少脫粒過程中齒桿對豆粒打擊力度,降低籽粒破碎率,可以有效提高收獲作業(yè)質(zhì)量。若更換皮帶輪后破碎率還是比較高,可適當(dāng)降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在2000r/min為宜。
圖3 密齒和疏齒齒桿
圖4 脫粒間隙測量
脫粒間隙也是影響收獲脫粒質(zhì)量的重要因素,一般收獲大豆時,脫粒間隙軸流滾筒凹板間隙調(diào)整到10~15 mm或15~20 mm為宜。如果破碎率較高,可以調(diào)大脫粒間隙;如果脫凈率低,可以調(diào)小間隙。在滾筒內(nèi)側(cè)兩端有脫粒齒桿的固定螺栓,調(diào)整時先松開兩端固定螺栓,并取出齒桿中間的固定螺栓,將脫粒齒桿的兩端上下拉動至合適的間隙大小后,將齒桿的中間螺栓穿過與幅盤相對應(yīng)的安裝孔內(nèi),并再擰緊齒桿所有固定螺栓[5]。旋轉(zhuǎn)脫粒滾筒,按照相同的方法將其他脫粒齒桿調(diào)整為相同大小的間隙。調(diào)整完后滾筒應(yīng)轉(zhuǎn)動自如,左右兩端脫粒間隙應(yīng)保持一致,其偏差不能大于1.5mm。如果調(diào)整后仍達(dá)不到要求,可更換脫粒齒桿,即將23齒的密齒齒桿更換為12齒的疏齒齒桿,或者間隔拆掉部分齒桿,使脫粒滾筒只用3根釘齒桿工作。
2.1.2 導(dǎo)流板角度的調(diào)整
軸流滾筒導(dǎo)流板角度可調(diào),可以調(diào)整物料通過速度,改變脫粒時間長短,適應(yīng)不同作物的有效脫粒。當(dāng)導(dǎo)流板角度越大,大豆物料再脫粒室內(nèi)的停留時間越長,受到脫粒元件打擊次數(shù)和與凹板篩搓擦?xí)r間越多,使大豆莖稈破碎嚴(yán)重,導(dǎo)致能夠分離出脫出物質(zhì)量增加,導(dǎo)流板角度過大,還可能造成秸稈在軸流滾筒內(nèi)滯留時間長,造成堵塞[4]。導(dǎo)流板角度越小,物料軸向運(yùn)動速度增加,脫粒時間變短,可能導(dǎo)致脫不凈。收獲產(chǎn)量高、青濕大豆時,應(yīng)該適當(dāng)調(diào)小導(dǎo)流板角度。進(jìn)行導(dǎo)流板角度調(diào)整時,先松開緊固螺栓,左右移動調(diào)節(jié)手柄,即可調(diào)整導(dǎo)流板角度。調(diào)整完成后,擰緊緊固螺栓即可。
清選系統(tǒng)調(diào)整包括風(fēng)機(jī)風(fēng)向、風(fēng)量及篩子的開度,以吹出物中不裹帶籽粒為宜。作業(yè)時,清選系統(tǒng)氣流與篩子各自主要作用不同,氣流將細(xì)小夾雜物(碎葉、穎殼、塵土等)吹走,并吹散混合物等;篩子篩落籽粒和(部分)斷桿,雜余,清除其他夾雜物。大豆秸稈較粗,粗短雜余較難排出機(jī)外,導(dǎo)致大豆聯(lián)合收割機(jī)清選質(zhì)量不佳[7]。作業(yè)時要適當(dāng)增加風(fēng)量,提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或調(diào)大進(jìn)風(fēng)口開度。調(diào)整調(diào)節(jié)板時,左右兩側(cè)需保持調(diào)整量一致,使風(fēng)扇兩端進(jìn)風(fēng)口大小相同。大豆籽粒為球形,極易吹出,風(fēng)機(jī)吹風(fēng)位置調(diào)整至篩子中前部,調(diào)大篩子的開度及提高尾篩位置,篩子前段風(fēng)速7.0~8.0m/s,尾部風(fēng)速3.0~4.0m/s為宜,以保證吹凈和減少吹出損失。在收大?;螂s草多的潮濕作物時,開度盡可能大一些為好。當(dāng)糧箱糧食含雜率高時,將篩片開度適當(dāng)減小,風(fēng)量適當(dāng)增加。當(dāng)收獲潮濕或倒伏大豆,糧箱中的籽粒上有土,會增大風(fēng)速,盡量吹干凈,減少籽粒泥花臉。
收大豆時,要以不漏莢為原則,盡量放低割臺。有條件的盡量使用大豆專用的撓性割臺,撓性割臺可以減少大豆的漏割損失[8]。割臺托底板輕觸地面,視倒伏情況調(diào)整割刀距地面高度20~50mm為宜,割茬高度一般不宜超過50mm,保證不漏割,減少漏割損失。
沃得銳龍全喂入谷物聯(lián)合收獲機(jī)采用板齒風(fēng)葉式復(fù)脫器,大豆籽粒比小麥籽粒大且易破碎,如果回復(fù)脫器復(fù)脫的物料較多,易造成破碎率高,此時可以調(diào)大復(fù)脫器間隙,或者適當(dāng)去掉靠前的兩個搓板或全部去掉,將其拆掉不用。如果收獲時雜草太多,脫出物量大,則應(yīng)適當(dāng)將尾篩開度關(guān)小,以免回復(fù)脫器復(fù)脫的物料過多堵塞復(fù)脫器。
該機(jī)采用三段加長攪龍,360°旋轉(zhuǎn)高炮卸糧,卸糧方便。但如果收獲時籽粒破碎率較高,且糧箱籽粒破碎率不高,可以檢查卸糧筒卸糧攪龍是否磨損,攪龍螺旋與卸糧筒筒壁間隙過大,造成籽粒破碎。如果該間隙過大,可更換卸糧攪龍。
綜上所述,沃德銳龍全喂入谷物聯(lián)合收獲機(jī)收獲大豆時,一定確保更換帶輪,降低滾筒脫粒速度,并依據(jù)田間作物情況,進(jìn)行關(guān)鍵部位的調(diào)整,才能保證大豆的收獲質(zhì)量。由于大豆品種、生長狀態(tài)和收獲期等不同,收獲時含水量、喂入量、破碎率、脫凈率和含雜情況不同,在不同田間作業(yè)條件下,必須通過試割觀察調(diào)整,才能取得滿意的作業(yè)效果。