油菜捡拾脱粒联合收获机的设计

油菜捡拾脱粒联合收获机的设计

0机械联合收获油菜机化收割技术可分为两种类型：联合收获法和分段联合收获法。运用分段收获法进行油菜机械化收获就是在油菜黄熟前期先用割晒机把油菜割倒铺放,待晾晒干燥后再用安装带式捡拾器的联合收获机拾禾并脱粒的收获方法。我国南方的冬油菜产区由于受双季稻以及其它晚秋作物收获迟的影响不能及时播种,大多采用育苗移栽的种植方式,油菜的茎秆粗壮、分枝多、上下层角果的成熟期不一致,不利于机械联合收获。本文在消化吸收国外油菜分段收获机械先进技术的基础上,设计了4SJ-1.8型履带式油菜捡拾脱粒机,具有对作物适应性强、能显著减少收获损失的特点,既可以满足直播油菜和移栽油菜的收获需要,又能够适应南方越冬油菜及北方春油菜的收获要求。1一般结构和工作原则1.1采用热压监测系统1)油菜分段收获捡拾脱粒机的设计是借助稻麦联合收割机比较成熟的结构部件,优化设计适宜晾晒后油菜收获的脱粒清选部件的工作参数,实现方便调节和一机多用;2)设计开发的捡拾器与联合收割机实现捡拾和输送无缝快速衔接,既保障作业顺畅,又减少回带和炸荚损失;3)满足人工割晒和机器割晒多种铺放形式的捡拾作业需要,降低收获损失率,提高作业效率,延长适收期。1.2治理过渡式拾拾脱粒机在稻麦通用联合收割机割台喂入装置的前端两侧安装轴承座构成的挂接装置。该挂接装置可挂装捡拾器,实现可拆卸独立单元式结构的油菜专用捡拾器部件与稻及麦通用联合收割机体驳接组合。油菜捡拾脱粒机主要工作部件由捡拾装置(1)、割台装置(2)、输送装置(3)、行走底盘(4)、脱粒装置(5)和分离清选装置(6)等组成。在独立单元式捡拾器不挂接自走联合收获机时,自走联合收获机可进行正常的稻、麦收获作业,实现一机多用的功能。其结构如图1所示。1.3脱粒小加强输送油菜捡拾脱粒机工作之前,由割晒机将作物割倒,铺放成条,经晾晒后成熟后方可捡拾脱粒。工作时,捡拾器上带有拨指的捡拾带转动拾起作物,并送入割台装置,经其横向输送搅龙喂入输送装置,通过输送槽均匀地进入脱粒滚筒,由滚筒、凹板共同作用进行脱粒。脱粒滚筒脱出物中长茎秆由主滚筒旋转带出;油菜籽粒、碎茎秆、果荚经凹板筛孔落到双层筛上,碎茎秆、果荚被风机吹出,籽粒穿过清选室两层筛落入横向推运搅龙,经升运搅龙送往集粮箱。1.4稻麦联合无砂级400m试验结果自走式捡拾脱粒油菜收割机采用橡胶履带自走式底盘,配置柴油机动力为45kW,额定转速为2400r/min。配割幅2000mm经改进的稻麦联合收割机。其主要技术参数如下:作业幅宽/mm:1800生产率/hm2·h-1:0.40~0.53总损失率/%:油菜≤5.5破损率/%:油菜≤0.5含杂率/%:油菜≤5可靠性/%:≥902捡起机的工作部分2.1抗检口齿带设置捡拾器主要由捡拾器架、传动机构及捡拾机构组成,如图2所示。捡拾器架由左侧架和右侧架组成,其上设有安装辊轴的轴承座。捡拾机构由前后辊轴、齿带和尼龙弹性拨指组成带式回转机构。两仿形地轮(1)分别通过被动辊轴安置在带式捡拾机构前侧两边,与挂接装置(8)形成对带式捡拾机构的前后支撑,从而保证捡拾器随地面起伏做仿形运动,便于捡拾。带式捡拾机构由环绕在主动辊轴(9)和被动辊轴(2)上的齿带(4)构成。为了保证齿带(4)处于张紧状态和良好输送状态,主动辊轴(9)和被动辊轴(2)之间还装有张紧调节螺栓和中辊轴(5)。齿带(4)上间隔分布有尼龙弹性输送拨指(3)。当油菜捡拾脱粒机前行时,捡拾器开始作业,动力由割台搅龙轴经动力传动换向机构传至捡拾器主动辊轴,通过主动辊轴上的皮带轮带动被动辊轴一起逆前进方向回转,尼龙弹性拨指将禾铺油菜挑起输送至割台内,再由输送槽装置喂入联合收割机原有的脱粒清选装置,完成油菜捡拾后的脱粒清选作业。2.2拾拾器的设计捡拾器的工作幅宽应与田间铺放的油菜茎秆条宽度相匹配,幅宽略大于割晒机铺放禾的幅宽,以降低漏捡率。捡拾器输送带的线速度vs与机器前进速度vm比λ(λ=vs/vm)的设计范围在1.1~1.5之内,避免造成割晒条铺油菜在捡拾时被拉成断条或引起较大错动,增加落粒损失的情况。为使输送物料流更平滑顺畅地流动,在捡拾器输送齿带末端与联合收获机割台衔接处设置有滑切贴合式喂入导板,实现捡拾器和割台间输送无缝衔接,有效防止油菜茎秆被拨指回带造成损失的问题。捡拾器固定在一个由导向轮和弹簧组成的框架上。该框架具有仿形功能,可随地形的起伏变化使前支轮始终与地面接触,确保捡拾作业干净没有遗漏。3脱粒和选择工作表的组件3.1脱粒清选部件是筛选过程中出现的小粒重质分子出现脱粒描述,主要表现为脱粒清选装置是捡拾脱粒机的核心部件之一,对收获质量和性能指标影响很大,脱粒清选的难易程度与作物品种、成熟度和含水率等有密切的联系。对用于分段收获的油菜捡拾脱粒机,因其作业对象是经晾晒后的油菜作物,成熟度基本一致且含水率低,所以主要应解决大量油菜茎秆喂入后分离脱出物中碎茎秆和果荚杂质等含量较高与降低小籽粒易吹出造成损失的矛盾。本机脱粒清选部件是由自走式稻麦联合收割机原有装置在基本不改变脱粒清选部件结构的前提下,根据晾晒后油菜的成熟情况和脱粒效果,合理调整滚筒转速、凹板间隙和风量,完成油菜捡拾后的脱粒作业。脱粒装置采用钉齿式异速双滚筒配置,前脱粒滚筒为切流喂入结构,转速较低,使成熟、饱满、易脱落的籽粒快速脱落下来;第二滚筒为切向喂入的轴流式脱粒滚筒转速较高,使油菜茎秆上不十分成熟,含水率较高,未被第一滚筒脱下的籽粒在较高速旋转滚筒更强力的打击下脱落下来。籽粒在离心力的作用下从凹板栅格中分离出来,茎秆从滚筒末端经排草口排出机体。3.2两种清选装置的设计割倒晾晒后的油菜茎秆、果荚含水率降低,较易于脱粒。脱粒装置采用不同钉齿组合的异速双滚筒配置和变间距的栅格凹板设计。脱粒滚筒尺寸(外径×长度)前滚筒为ϕ540mm×650mm,后滚筒为ϕ540mm×1285mm。前滚筒采用4杆钉齿,减轻油菜籽和茎秆的破碎,降低脱出物中杂余含量;后滚筒采用6杆钉齿,减少夹带损失,提高清选性能。通过调整齿杆的安装数量和滚筒转速参数的调节,还可兼脱水稻和小麦。清选装置采用单风机-双层振动筛结构,上、下层为不同孔径的编织筛组合,有效分离面积大,对气流的阻力小,籽粒的通过性能好。整筛为可拆卸式结构,根据不同作物清选的要求,可快速更换。输送部分设计采用适当加宽方案来解决油菜秸秆粗大和滚筒喂入过程中容易堵塞的问题。4性能试验和结果分析4.1作业质量标准不健全通过田间试验,测定自走式油菜捡拾脱粒机的主要性能指标,包括总损失率、破碎率、含杂率等。国内有关油菜收获机械作业质量标准尚不健全,现仅有农业部行业标准《油菜联合收获机质量评价技术规范》(NY/T1231-2006),而用于油菜分段收获的割晒机、捡拾脱粒机作业质量标准至今仍为空白。本次油菜捡拾脱粒机的性能试验主要是依据现有农业部行业标准《油菜联合收获机质量评价技术规范》(NY/T1231-2006)中的相应指标的要求进行性能测定。4.2试验地条件和城市采收工艺2010年6月2日在江苏省吴江市黎里镇进行性能试验,试验地条件和油菜特征测定结果如表1所示。试验作物品种为杂交油菜作物品种:史力佳,黄熟前期割晒后晾晒3-5d的直播油菜,作物状况及特性参数如表1所示。4.3试验结果依据《油菜联合收获机质量评价技术规范》(NY/T1231-2006),对自走式油菜捡拾脱粒机进行性能测定,测定结果如表2所示。4.4提高了系统的可靠性和准确度,基1)捡拾脱粒机田间作业速度平均为0.99m/s,生产效率较高为0.64hm2/h。这主要是由于割下后经晾晒的油菜茎秆含水率已达到适宜收获的最佳状态,捡拾喂入连贯、通畅,保证了后续脱离工作的均匀性、连续性,机器可靠性好,工作效率大为提高。2)总损失率、含杂率平均值分别为3.45%和1.9%,低于设计规定值,测定指标优于行业标准规定。这主要是因为油菜分段收获处理的作物成熟度和含水率与联合收获处理物料有很大的不同,脱粒清选的效果好,性能指标、收获质量得以提高。3)试验表明,油菜分段收获通过对脱粒参数的调整,减轻了打击强度;收获时籽粒成熟含水率低,破碎率指标能得到很好的控制。5提升了机械系统的利用效率1)整机设计是根据油菜分段收获的物料特性,将具有仿形功能的新型捡拾器挂接于稻麦联合收割机