劉英楠+衣淑娟+李衣菲+陶桂香

摘 要：針對水稻收獲環(huán)節(jié)存在的問題以及目前水稻收獲的要求，提出水稻撿拾、脫粒、打捆一體機的總體思路：通過對現(xiàn)有水稻撿拾、脫粒裝置的改造，得出最佳結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)組合，完善目前現(xiàn)有的撿拾、脫粒裝置；通過對水稻秸桿打捆機結(jié)構(gòu)的研究，實現(xiàn)邊收割邊打捆，收割完成，打捆結(jié)束一體作業(yè)。

關(guān)鍵詞：水稻秸稈收獲一體機；工作原理、打捆

引言

作為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹饕Z食水稻來說，它的副產(chǎn)品水稻秸稈的用途非常廣泛，不但可以粉碎后作為有機肥料使用而且還可以二次加工為工業(yè)所利用。水稻秸稈作為木材代替品，有很多的用途，比如制造建材、造紙原料等；同時，作為牛、羊、馬的飼料又具有較高的營養(yǎng)價值。除此之外，還可以作為菌類的培養(yǎng)基以及生物的發(fā)電原料?？梢?，水稻秸稈的用途深入到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€環(huán)節(jié)。但是水稻秸稈的浪費以及焚燒對環(huán)境的影響一直沒有解決，為了完善水稻收獲機械化技術(shù)發(fā)展，亟待解決的問題就是成功研制與水稻收獲機械掛接的水稻打捆機，實現(xiàn)水稻收割打捆一體化。

1 打捆機結(jié)構(gòu)

1.1 打捆機機結(jié)構(gòu)方案

為了實現(xiàn)秸稈收集與收割同時進行，在全喂入水稻聯(lián)合收割機的基礎(chǔ)上增加秸桿收集打捆裝置。水稻秸稈打捆裝置主要有一下幾部分組成：接收機構(gòu)、輸送機構(gòu)、壓縮機構(gòu)、打捆機構(gòu)以及卸料等。

1.2 工作原理過程

稻谷秸稈聯(lián)合收割一體機的工作過程：撥禾輪首先將水稻放逐撥向割刀，讓割刀將谷物割倒，撥禾輪隨機將谷物推倒到割臺上，割臺輸送攪龍將割倒的水稻送到伸縮撥指機構(gòu)，撥指機構(gòu)把攪龍輸送的水稻拋至輸送槽，輸送槽的耙齒將送來的水稻從槽底源源不斷地輸送給脫粒結(jié)構(gòu)，水稻進入脫粒機構(gòu)后，由于受到滾筒高速釘齒的打擊以及水稻在作螺旋運動的過程中不斷地與凹板篩碰撞，大部分谷粒脫下，并通過凹板篩、清糧篩后落入集谷攪龍，經(jīng)揚谷器拋送到糧箱包裝。被脫粒機脫干凈谷粒的秸桿由于被凹板篩阻留無法通過篩孔，從出草口被滾筒釘齒拋出。拋出的水稻秸稈被分批送入壓縮室，壓縮成草片，再被送到聚桿臺，當草片達到一定量，通過打捆機構(gòu)將草片打捆，最后被卸下，如圖1所示：

1.3 水稻秸桿收集打捆裝置的主要參數(shù)：

禾稈捆扎成型尺寸（mm）：280X280X300

壓縮后禾桿片密度（g/cm3）：0.2～0.3（新鮮秸稈）

秸稈壓緊力（MPa）：0.1～0.12

壓縮室尺寸（mm）：300X300X10000

活塞速度（轉(zhuǎn)/分）：240

2 水稻秸稈打捆機關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計

秸稈打捆結(jié)構(gòu)主要由以下四部分組成：秸稈收集機構(gòu)、傳動機構(gòu)、壓縮裝置、打捆機構(gòu)、卸料裝置等。由于這些機構(gòu)加在水稻聯(lián)合收割機上，會對水稻聯(lián)合收割機的重心產(chǎn)生影響。因此，我們在按照打捆機構(gòu)的時候要嚴格的考慮其組成的零部件尺寸、功率、結(jié)構(gòu)的合理性及實用性。

2.1 秸稈收集機構(gòu)

我們在排草式全喂入水稻聯(lián)合收割機上安裝了秸稈收集機構(gòu)，目的是為了將水稻聯(lián)合收割機排除的稻草收集并分批送入壓縮室，實現(xiàn)接到的稻草一一輸送給壓縮室的功能。接草的過程是將聯(lián)合收割機上排出機型排除的稻草收集在聚草箱里，然后通過單支承切割將雜亂的稻桿按一定量分離，依次送至壓縮室。

2.2 壓縮機構(gòu)的設(shè)計

為了減小秸稈的體積，便于運輸，設(shè)計了壓縮裝置，在此裝置中，通過聯(lián)合收割機的傳動統(tǒng)，將運動傳出。根據(jù)小捆鮮草壓縮曲線，新草的壓緊力為：F=1.36A·P=1.36×0.0282×0.12×106=127.9N（1.36為秸稈與壓縮室擠壓系數(shù)）；曲柄的轉(zhuǎn)速n=240（轉(zhuǎn)/分，通過變速機構(gòu)使送草次數(shù)與壓縮次數(shù)的比為1：1。

2.3 打捆機構(gòu)及原理

打捆機構(gòu)由以下幾部分組成：分別為有捆繩制動器、防松桿，捆繩導(dǎo)管、打捆針、打結(jié)器、打結(jié)離合器、打結(jié)壓繩板和割刀片等。

如圖 2 所示，秸稈收集機構(gòu)將禾桿送入壓縮室，經(jīng)壓縮機構(gòu)壓縮的禾桿片經(jīng)輸送器送到聚桿臺和捆繩導(dǎo)向板之間，由打結(jié)器離合控制桿支持，當聚集的禾桿片達到一定大小的捆束尺寸，打結(jié)離合器控制桿轉(zhuǎn)動，使打結(jié)離合器控制桿脫開，壓緊桿轉(zhuǎn)動并壓住草捆，確定草捆的尺寸，離合器開始轉(zhuǎn)動，帶動打捆針回轉(zhuǎn)，將捆繩繞在捆束上，捆繩被打捆針的頂端經(jīng)打結(jié)嘴移動打結(jié)器壓繩板上，與開始被夾持的捆繩頭一起扎緊，至打結(jié)器回轉(zhuǎn)一周后，結(jié)束打捆動作，分割板推出捆束，并關(guān)閉打結(jié)器控制桿，等待下一次捆草的聚集。

結(jié)束語

通過對現(xiàn)有水稻撿拾、脫粒裝置的改造，在原有的全喂入水稻聯(lián)合收割機的稻谷收割基礎(chǔ)上，增加秸稈打捆功能。完善目前現(xiàn)有的撿拾、脫粒裝置，實現(xiàn)邊收割邊打捆，收割完成，打捆結(jié)束一體作業(yè)。打捆機結(jié)構(gòu)緊湊，便于操作和維護，打捆可靠。可大大降低秸稈回收的成本，為開展水稻秸稈資源綜合利用打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]王鐵新.玉米秸稈處理設(shè)備的設(shè)計與試驗[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

[2]雷志剛，梁曉玲，阿布來提等.不同類型青貯玉米品種產(chǎn)量分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，47（3）：550-553.

[3]孫仕明，常建國，陳寶昌等.我國青貯玉米收獲機械技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)建議[J].農(nóng)機化研究，2004（1）：25-27.

[4]肖立晶，劉殿才，陳剛等.小型手扶水稻割捆機研制[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報，2002.9.（14）51～54

[5]郭占斌等.小型手扶水稻割捆機總體設(shè)計[J].農(nóng)機化研究，2000.5.59～62

作者簡介：劉英楠，講師，主要從事水稻收獲機械化研究。

通訊作者：衣淑娟，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事水稻收獲機械化研究。