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水稻收獲清選裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)化方向

2019-05-18 11:42彭君峰韓喜君
農(nóng)機(jī)使用與維修 2019年4期
關(guān)鍵詞:收獲機(jī)水稻優(yōu)化

彭君峰 韓喜君

摘 要:聯(lián)合收割機(jī)是水稻收獲的主力機(jī)型,而清選裝置是保證水稻籽粒收獲品質(zhì)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),能夠有效控制水稻收獲過(guò)程的含雜程度。通過(guò)介紹清選裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理,說(shuō)明了清選裝置功能的優(yōu)化方向,希望能夠?yàn)槲覈?guó)水稻收獲質(zhì)量的提升提供幫助。

關(guān)鍵詞:水稻;收獲機(jī);清選裝置;結(jié)構(gòu);優(yōu)化

中圖分類號(hào):S225 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

doi:10.14031/j.cnki.njwx.2019.04.005

清選裝置是水稻聯(lián)合收割機(jī)的重要組成部分,清選裝置的工作能力是聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)性能的重要指標(biāo)。對(duì)于水稻的清選是通過(guò)氣流、振動(dòng)篩以及水稻自重共同完成的,通常情況下對(duì)于水稻收獲的清選標(biāo)準(zhǔn)含雜率不高于1.2%,含雜率越低收獲質(zhì)量越高。但由于現(xiàn)階段的清選技術(shù)限制,過(guò)于嚴(yán)格的清選也會(huì)造成糧食損失率的增加,因此,通過(guò)科學(xué)的方式提高清選裝置的性能,并按照規(guī)范要求進(jìn)行使用和調(diào)整,以解決現(xiàn)階段的清選作業(yè)損失率和含雜率偏高的問(wèn)題,在水稻機(jī)械化收割研究過(guò)程中應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視。

1 清選原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

現(xiàn)階段的清選工作都是通過(guò)風(fēng)篩式清選裝置進(jìn)行的,普通的無(wú)風(fēng)式篩選,水稻谷粒由于含雜較多的影響,難以直接通過(guò)篩孔被篩選出來(lái)。且過(guò)多的雜余還容易堵塞篩孔,若配合風(fēng)機(jī)的作用,可將質(zhì)量較輕的秸稈、雜草、葉片等細(xì)碎吹離篩面,以便于清選工作的進(jìn)行。

清選裝置主要由清選風(fēng)機(jī)和振動(dòng)篩兩部分組成。當(dāng)風(fēng)機(jī)工作時(shí),空氣由進(jìn)風(fēng)口被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪吸入,并在葉片的推力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)。由于離心力的作用,當(dāng)空氣到達(dá)出風(fēng)口時(shí),會(huì)以一定的速度被排出,排出空氣后,葉輪中心處會(huì)再次形成一定的真空度,將空氣吸入,保證風(fēng)機(jī)的連續(xù)不間斷工作。現(xiàn)階段對(duì)于清選風(fēng)機(jī)的技術(shù)研究主要在于外殼形式以及葉輪形式的設(shè)計(jì),希望提供更適合的風(fēng)選效果。

振動(dòng)篩是清選工作的重要部件,振動(dòng)篩的工作特性直接影響了清選的效率,振動(dòng)篩主要以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)為主,待清選物料包括水稻料籽粒、莖稈、碎葉等,通過(guò)使物料在篩面上做往返運(yùn)動(dòng)、拋擲運(yùn)動(dòng)使物料與篩子之間實(shí)現(xiàn)透篩和分層。振動(dòng)篩所使用的篩網(wǎng)主要有三種形式,分別為編制篩、魚(yú)鱗篩、沖孔篩。編制篩是由不銹鋼的金屬絲編織而成,由于其與空氣氣流的阻力很小且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,能夠承擔(dān)大面積的清選工作,具有很高的效率。但由于編織篩的自由度從兩側(cè)向中間逐漸加大、變形度大,容易對(duì)水稻籽粒造成一定的磨損,且使用壽命不長(zhǎng)。魚(yú)鱗篩主要由魚(yú)鱗篩片和篩孔部分組成。篩孔的大小可以根據(jù)實(shí)際作業(yè)的需求進(jìn)行調(diào)節(jié),在工作過(guò)程中不容易出現(xiàn)堵塞問(wèn)題,其工作效率很高,適應(yīng)能力強(qiáng)。但魚(yú)鱗篩的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,生產(chǎn)制造成本較高。沖孔篩是采用沖壓的方式制造的篩板,可根據(jù)不同的作業(yè)要求選擇沖孔的形式,具有易于制造、不易變形的優(yōu)點(diǎn)。但由于沖孔面積所占比例較小,導(dǎo)致工作表面積較小,清選效率較低。

2 清選裝置的應(yīng)用及優(yōu)化方向

我國(guó)對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的作業(yè)效果具有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求,現(xiàn)階段使用的農(nóng)業(yè)機(jī)械也基本能夠滿足相關(guān)條件,而對(duì)于水稻收獲過(guò)程的清選裝置,仍有較大的優(yōu)化與提升空間,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1) 提升離心風(fēng)機(jī)送風(fēng)的均勻程度和可變性。送風(fēng)的均勻程度主要是降低風(fēng)力沿出風(fēng)口向外側(cè)逐漸減弱的問(wèn)題。風(fēng)力的不均勻影響了清選工作的作業(yè)效果,容易出現(xiàn)部分區(qū)域糧食損失率過(guò)大,同時(shí)邊緣區(qū)域清選效果不佳的問(wèn)題,考慮引進(jìn)更為先進(jìn)的風(fēng)機(jī)技術(shù),形成更為合理的送風(fēng)形式是風(fēng)機(jī)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)主要研究方向。而送風(fēng)能力的可變性主要是指在工作的過(guò)程中能夠簡(jiǎn)單快捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)速的調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同的水稻清選作業(yè)特點(diǎn),優(yōu)化作業(yè)的合理性。

(2) 提升清選過(guò)程的智能化控制程度?,F(xiàn)階段的機(jī)械式清選由于沒(méi)有傳感器等相關(guān)檢測(cè)裝置,在糧食損失和含雜率控制方面只能憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,缺乏科學(xué)依托,也增加了作業(yè)過(guò)程的繁瑣程度。為了提高清選過(guò)程對(duì)不同水稻狀態(tài)、含水率和脫出物的相關(guān)要求,在振動(dòng)篩尾部安裝具有清選損失監(jiān)測(cè)功能的傳感器,實(shí)時(shí)獲取清選損失大小的相關(guān)數(shù)據(jù),并通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)振動(dòng)篩篩片開(kāi)度、進(jìn)風(fēng)口大小、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、振動(dòng)頻率、調(diào)風(fēng)板位置等參數(shù),達(dá)到更合理的清選效果以及更高的清選效率。

(3) 提升供料的科學(xué)程度,避免超負(fù)荷供料的產(chǎn)生。超負(fù)荷供料是引起清選裝置失效或堵塞的主要原因,當(dāng)水稻的產(chǎn)量過(guò)高或生長(zhǎng)過(guò)密,聯(lián)合收割機(jī)整體處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),應(yīng)通過(guò)相關(guān)裝置提醒駕駛?cè)藛T降低作業(yè)速度,并對(duì)已經(jīng)收獲的作物進(jìn)行合理處理,避免在清選時(shí)出現(xiàn)水稻谷粒及雜余大量進(jìn)入清選裝置,造成清選困難以及糧食浪費(fèi)。

經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督部門的抽樣檢查,現(xiàn)階段我國(guó)使用的清選設(shè)備總體合格率僅在60%左右,其問(wèn)題不僅出現(xiàn)在清選效果方面,很多機(jī)械還存在著安全防護(hù)裝置不規(guī)范、整體制造和裝配質(zhì)量不合格、產(chǎn)品振動(dòng)及噪音大、可靠性較低等問(wèn)題。這也是我國(guó)自主農(nóng)機(jī)生產(chǎn)方式較為粗放所導(dǎo)致的,農(nóng)機(jī)研究人員應(yīng)以現(xiàn)階段我國(guó)清選設(shè)備的實(shí)際情況為基礎(chǔ),努力改善機(jī)械結(jié)構(gòu)并優(yōu)化作業(yè)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)清選設(shè)備作業(yè)質(zhì)量的全面提高。

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