新型復(fù)脫滾筒在辣椒收獲機(jī)上的應(yīng)用

張俊三，阿里木·買買提吐?tīng)栠d，李謙緒，李遠(yuǎn)良，徐玉龍，高森德

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆烏魯木齊 830026）

0 引言

目前，國(guó)內(nèi)辣椒收獲機(jī)在整機(jī)設(shè)計(jì)及采摘裝置設(shè)計(jì)方面發(fā)展較快，但辣椒收獲機(jī)采摘后椒稈上含有未脫盡辣椒果實(shí)，缺少對(duì)其進(jìn)行二次采摘的復(fù)脫滾筒和清選分離技術(shù)，收獲機(jī)清選裝置使用效果不佳，從而導(dǎo)致初次采摘后的辣椒中混有大量的椒稈和椒葉等雜質(zhì)，后期需要人工進(jìn)行清選分離，重復(fù)采摘、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、效率低、人工成本高，如不進(jìn)行人工清選分離將導(dǎo)致辣椒在運(yùn)輸、儲(chǔ)藏過(guò)程中發(fā)生霉變，嚴(yán)重影響辣椒的銷售價(jià)格。新疆新研牧神科技有限公司研發(fā)人員經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)研究，研發(fā)了一種高效可行的新型復(fù)脫滾筒，對(duì)采摘后椒稈上遺留的未脫盡辣椒果實(shí)進(jìn)行機(jī)內(nèi)果枝分離，有效地對(duì)采摘的辣椒、椒稈和椒葉進(jìn)行分離，降低了后期人工作業(yè)強(qiáng)度，節(jié)省了人工成本，降低了含雜率，收獲收獲效率高、效果好，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1 結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)

本新型復(fù)脫滾筒裝置主要由復(fù)脫滾筒定齒裝配、復(fù)脫滾筒凹板焊合、復(fù)脫滾筒橫梁焊合、復(fù)脫滾筒右側(cè)壁焊合、復(fù)脫滾筒裝配（a）、復(fù)脫滾筒裝配（b）、復(fù)脫滾筒裝配（c）、復(fù)脫滾筒裝配（d）、復(fù)脫滾筒左側(cè)壁焊合和中間支撐梁等構(gòu)成（圖1）[1-2]。

圖1 新型復(fù)脫滾筒裝配示意

1.2 工作原理

本新型復(fù)脫滾筒裝置安裝于辣椒收獲機(jī)機(jī)體內(nèi)部（圖2），位于上下機(jī)架之間和辣椒收獲機(jī)機(jī)體的后部。工作時(shí)，辣椒收獲機(jī)割臺(tái)采摘滾筒上的彈齒將辣椒摘落，并拋送到割臺(tái)左右兩側(cè)的輸送帶上，兩側(cè)輸送帶將物料輸送到過(guò)橋內(nèi)部的輸送帶上，輸送帶將物料拋送到下前清選輥裝配上，長(zhǎng)秸稈和未脫凈的辣椒沿上前清選輥進(jìn)入復(fù)脫滾筒裝置，其余的物料從上清選輥之間的間隙掉落到下清選裝配上；進(jìn)入復(fù)脫滾筒裝置的物料，在復(fù)脫滾筒（a）桿齒的作用下沿復(fù)脫滾筒凹板焊合的上表面進(jìn)入復(fù)脫滾筒（a）和復(fù)脫滾筒（d）之間的重疊區(qū)域，復(fù)脫滾筒（d）的轉(zhuǎn)速和線速度比復(fù)脫滾筒（a）的大，旋轉(zhuǎn)方向和復(fù)脫滾筒（a）相反，利用兩滾筒之間的速度差對(duì)長(zhǎng)秸稈上殘留的辣椒果實(shí)進(jìn)行果枝分離，分離完成后物料再進(jìn)入復(fù)脫滾筒（b）和復(fù)脫滾筒（d）之間的重疊區(qū)域，同時(shí)復(fù)脫滾筒（d）的轉(zhuǎn)速大于復(fù)脫滾筒（b）和復(fù)脫滾筒（c），在滾筒間的重疊區(qū)域和速度差對(duì)辣椒稈上殘留的辣椒果實(shí)進(jìn)行三次分離，復(fù)脫滾筒（c）回帶出來(lái)的辣椒秸稈在復(fù)脫滾筒蓋板和復(fù)脫滾筒定齒的作用下實(shí)現(xiàn)梳刷，防止向前回帶，采摘完成后物料通過(guò)復(fù)脫滾筒（d）和復(fù)脫滾筒（c）之間的間隙拋送到上后清選輥裝配上，復(fù)脫后的辣椒、椒葉以及短椒稈通過(guò)上后清選輥之間的間隙掉落到圓筒升運(yùn)器裝配和下清選裝配上，進(jìn)入下清選裝配上的物料在下清選輥的作用下將物料中的泥土及小的碎葉和雜質(zhì)從下清選輥之間的間隙排到機(jī)體外，其余物料沿著下清選輥進(jìn)入圓筒升運(yùn)器中。下清選輥下方安裝有清選風(fēng)機(jī)，可將下清選輥輸送出的物料按比重清選和分離，輕的小秸稈和辣椒葉被清選風(fēng)機(jī)吹出機(jī)體外，干的辣椒通過(guò)圓筒升運(yùn)器裝配上的刮板輸送到后升運(yùn)器，再通過(guò)后升運(yùn)器裝配的橡膠刮板將物料輸送到機(jī)體中部的糧倉(cāng)，復(fù)脫后的長(zhǎng)辣椒秸稈通過(guò)上后清選輥輸送到后部集草箱里，長(zhǎng)秸稈接滿后自動(dòng)卸料，將辣椒秸稈集中排放到田間，便于后期拉運(yùn)和處理。

圖2 新型復(fù)脫滾筒安裝位置示意

本新型復(fù)脫滾筒裝置能夠?qū)苯肥斋@機(jī)采摘后椒稈上未脫凈的辣椒果實(shí)進(jìn)行多次分離，分離后的辣椒損傷率低，辣椒秸稈完整度好，可提升辣椒收獲后的品質(zhì)，降低后期人工作業(yè)強(qiáng)度，節(jié)省人工成本，降低含雜率，適用于不同地區(qū)、不同線椒和板椒品種的機(jī)械化采收。

2 主要技術(shù)特點(diǎn)

本新型復(fù)脫滾筒裝置利用差速?gòu)?fù)脫原理實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有辣椒收獲機(jī)采摘后椒稈上遺留的未脫盡辣椒果實(shí)的二次分離，其優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）新型復(fù)脫滾筒機(jī)構(gòu)采用四個(gè)滾筒組合，利用兩兩滾筒之間的速度差實(shí)現(xiàn)差速柔性果枝分離，分離效率高，辣椒的損傷率低，分離后的辣椒秸稈完整度好，進(jìn)入料倉(cāng)的秸稈雜質(zhì)少，便于后續(xù)晾曬；

（2）新型復(fù)脫滾筒機(jī)構(gòu)采用上下空間排布，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，排列緊湊，占用空間小，調(diào)速方便；

（3）新型復(fù)脫滾筒機(jī)構(gòu)下部的脫粒凹板采用封閉式凹板，不易堵塞；

（4）新型復(fù)脫滾筒機(jī)構(gòu)適用于所有辣椒及莖稈類作物的機(jī)械化收獲，收獲效率高，適應(yīng)性好。

3 應(yīng)用與試驗(yàn)

2021年8月，牧神4JZ-3600B自走式辣椒收獲機(jī)安裝本新型復(fù)脫滾筒，單臺(tái)車輛平均累計(jì)收獲166.67 hm2，作業(yè)幅寬3 600 mm，作業(yè)速度6～8 km/h，辣椒含水率45%～50%，辣椒破損率6%～7%，總損失率1%～2%，含雜率8%～10%，生產(chǎn)率為0.9 hm2/h，作業(yè)有效度98%。

圖3 新型復(fù)脫滾筒裝置實(shí)物

圖4 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)照片

從試驗(yàn)效果來(lái)看，作業(yè)質(zhì)量指標(biāo)、辣椒破損率、總損失率、含雜率等主要性能指標(biāo)均優(yōu)于項(xiàng)目預(yù)期技術(shù)指標(biāo)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但因辣椒品種和干濕程度不同，復(fù)脫效果存在明顯差別，后期還需優(yōu)化改進(jìn)。