程 科郭 超付 君,3許 斌

1.山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院 255049 2.山東省農(nóng)村信用社淄博辦事處 255049 3.山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究所 250100

GQT120型小麥割前脫粒滾筒裝置的試驗(yàn)研究

程 科1,2郭 超1付 君1,3許 斌1,2

1.山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院 255049 2.山東省農(nóng)村信用社淄博辦事處 255049 3.山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究所 250100

簡(jiǎn)要介紹了新型小麥割前脫粒裝置的結(jié)構(gòu)及原理，并通過(guò)試驗(yàn)，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算割前脫粒樣機(jī)的直接落粒率、主要清選損失率、破碎率、總損失率、脫粒率、籽粒清潔率等技術(shù)參數(shù)，并與現(xiàn)有常用機(jī)型進(jìn)行技術(shù)效果對(duì)比，總結(jié)本樣機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和不足，為樣機(jī)改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。

小麥；聯(lián)合收割機(jī)；割前脫粒；試驗(yàn)分析

前言

圖1樣機(jī)實(shí)圖

我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)機(jī)化水平很低。就聯(lián)合收割機(jī)而言，目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的都是大中型聯(lián)合收割機(jī)，其型式有傳統(tǒng)型，軸流型，夾持喂入型三種。其共有缺點(diǎn)是：采用了先割后收的落后工藝，致使機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，動(dòng)力消耗大，價(jià)格昂貴，難以小型化。而本機(jī)（見(jiàn)圖1）采用了與聯(lián)合收割機(jī)工藝流程完全不同的割前脫粒聯(lián)合收割機(jī)，并就其籽粒飛濺損失大等難題進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)及試驗(yàn)，安全可靠。此種工藝和創(chuàng)新設(shè)計(jì)給割前脫粒聯(lián)合收割機(jī)帶來(lái)了如下優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值：（1）因?yàn)榍o稈不進(jìn)入脫粒器，脫出的粒不與莖稈相混，就可省去傳統(tǒng)聯(lián)合收割機(jī)上體積龐大的逐稿器。（2）簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮小體積，減輕機(jī)器重量，降低機(jī)器成本。（3）作物不全進(jìn)入脫粒器，使莖稈、較為完整，可用作副業(yè)原料。（4）由于上述原因，脫粒功率將顯著減小。（5）脫粒僅作用于穗頭部位，潮濕的莖稈和雜草不會(huì)進(jìn)入脫粒器引起堵塞等問(wèn)題。（6）與夾持喂入式聯(lián)合收割機(jī)相比，可省去夾持輸送裝置；機(jī)構(gòu)做到簡(jiǎn)化，并克服了因夾持輸送過(guò)程中莖稈整齊高度差而引起的脫粒不凈損失[1]。

1 原理

谷物自喂入口進(jìn)入脫粒裝置，脫粒滾筒內(nèi)設(shè)有風(fēng)扇，其風(fēng)向正對(duì)谷物的喂入方向，外設(shè)有編織篩以保證氣流循環(huán)暢通，更好促進(jìn)谷物吸入和脫粒[3]。脫粒滾筒上安裝有弓齒[4]，隨脫粒滾筒高速旋轉(zhuǎn)，谷穗在弓齒的搓柔擊打作用下進(jìn)行脫粒，凹板配合滾筒工作采用網(wǎng)狀設(shè)計(jì)，第二層編織篩作為出風(fēng)口，以保證脫粒效果及分離效果。配備，脫粒完成后由攪龍進(jìn)行輸送，然后通過(guò)輸送管道籽粒進(jìn)入復(fù)式氣流清選筒式清選裝置進(jìn)行清選，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2脫粒滾筒裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

通過(guò)試驗(yàn)，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算割前脫粒樣機(jī)的直接落粒率、主要清選損失率、破碎率、總損失率、脫粒率、籽粒清潔率等技術(shù)參數(shù)，并與現(xiàn)有常用機(jī)型進(jìn)行技術(shù)效果對(duì)比，總結(jié)本樣機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和不足，為樣機(jī)改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。

2.2 試驗(yàn)裝置及材料

試驗(yàn)在山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程綜合實(shí)驗(yàn)室中的脫粒清選試驗(yàn)臺(tái)上，配備復(fù)式氣流清選筒式清選裝置[5]進(jìn)行。供實(shí)驗(yàn)的種子為秋收未脫粒小麥。試驗(yàn)前檢測(cè)機(jī)器的主要技術(shù)特性,確保機(jī)器正常后起動(dòng)機(jī)器；調(diào)整各回轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)速，并檢查調(diào)節(jié)部位，使之符合試驗(yàn)要求，試驗(yàn)中間不得調(diào)整。同時(shí)對(duì)儀器調(diào)整，對(duì)測(cè)試儀器按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行校正、調(diào)整。

2.3 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定

為了在較大范圍內(nèi)測(cè)試小麥割前脫粒裝置的性能，割前脫粒裝置配置380V三相交流電機(jī)，并安裝變頻器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的無(wú)極可調(diào)。變頻器集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù)，得到廣泛應(yīng)用。變頻器的作用是改變交流電機(jī)供電的頻率和幅值，因而改變其運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的周期，達(dá)到平滑控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器的出現(xiàn)，使得復(fù)雜的調(diào)速控制簡(jiǎn)單化，用“變頻器+交流鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”組合替代了大部分原先只能用直流電機(jī)完成的工作，縮小了體積，降低了維修率，使傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展到新階段。

表1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要參數(shù)設(shè)置及風(fēng)速測(cè)定

出糧口：該口的混合籽粒全部處理，當(dāng)因時(shí)間或人員條件限制時(shí)，可將每次取樣混合均勻，從中隨機(jī)取小樣100g～200g進(jìn)行處理；選出其中的斷穗籽粒（水稻摘下枝梗、小麥取下穎殼及穗梗）、破碎籽粒、包殼籽粒（剝下穎殼）、帶柄籽粒（摘下柄）、完整籽粒和雜質(zhì)。排草口：從樣品中選出未脫凈籽粒和夾帶籽粒。

喂入量（半喂入機(jī)型稱工作量）：全喂入式脫粒機(jī)是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)機(jī)器的作物重量；半喂入式脫粒機(jī)是指單位時(shí)間內(nèi)供給夾持喂入機(jī)構(gòu)的作物重量。q＝Q/T,式中：q──取樣時(shí)間內(nèi)的喂入量，kg/s；Q─ 喂入作物重量，kg；T─ 取樣時(shí)間，s。

表2 本實(shí)驗(yàn)綜合參數(shù)選定

2.4 試驗(yàn)分析

表3試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析

3 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及與目前市場(chǎng)上常用的聯(lián)合收割機(jī)型對(duì)比，表明本機(jī)具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）收獲直接落粒損失少。（2）收獲總損失少。（3）含雜率低。（4）籽粒破損率低。

另外本機(jī)脫粒率＞99.8%，籽粒清潔率＞97%，較好地解決了割前脫粒聯(lián)合收獲機(jī)脫凈率，落粒損失率的問(wèn)題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理探討方面是一個(gè)大的突破。脫粒滾筒的創(chuàng)新設(shè)計(jì)及應(yīng)用，有效的提高了整機(jī)的清潔率，降低了脫粒清選損失率。

[1]韓抗,安俊杰,劉淑霞.小型聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題的探討河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997.4:20(2)90～92

[2]趙建平,尹文慶,黃愛(ài)勇.聯(lián)合收割機(jī)清糧篩的運(yùn)動(dòng)仿真與優(yōu)化[J].2007.11;24(11):185～189

[3]蔣恩臣.割前摘脫裝置及其吸運(yùn)系.1104～122高等教育出版社,2002年5月版

[4]蔣亦元等.板齒摘脫滾筒的核心功能—吸附作用的理論研究.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),1997,13(1):57～62

[5]易劫．半喂入聯(lián)合收割機(jī)技術(shù)性能及發(fā)展方向[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械，2002，(12)：

程科，男，1981年8月出生，山東省農(nóng)村信用社淄博辦事處綜合科，山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，農(nóng)業(yè)推廣碩士，農(nóng)業(yè)機(jī)械化方向。）