顧智原1 馬莉1 張林強1 雷雨春2 高海濤1
(1.洛陽中收機(jī)械裝備有限公司,洛陽 471003;2.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院,北京 100083)
摘 要:針對4行自走式玉米剝皮機(jī)的改進(jìn)內(nèi)容及使用時的調(diào)整要求,概述了玉米剝皮機(jī)中使用偏心清草裝置、螺旋清草裝置以及偏心清草和螺旋清草組合裝置時的作業(yè)過程,指出調(diào)整使用時應(yīng)注意的事項,以期為玉米果穗剝皮裝置的研究與應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞:偏心清草裝置;螺旋清草裝置;玉米剝皮機(jī)
0 引言
目前,國內(nèi)廠家生產(chǎn)的自走式玉米收獲機(jī)、剝皮不脫粒的聯(lián)合收獲機(jī)械剝皮機(jī)的剝皮作業(yè)多為利用一對相切、相對旋轉(zhuǎn)的剝皮輥(包括鑄鐵輥、橡膠輥、鋼管和焊接螺旋剝皮輥等),借助鐵輥上的剝皮釘及兩輥相互旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的阻力,將玉米果穗的苞葉撕開,利用相互之間的擠壓力將莖葉排出剝皮裝置,果穗由鑄鐵輥上的螺旋和橡膠輥上膠圈組成的螺旋旋轉(zhuǎn)時形成的推力輸送出剝皮裝置。
因為2個剝皮輥均為圓形,相互旋轉(zhuǎn)時空間基本不變,沒有排草空間,排草效果差,大量秸稈、莖葉和苞葉到達(dá)剝皮輥末端時仍未被排出裝置,容易堵塞在剝皮輥末端,不易清理,造成橡膠輥磨損,軸承燒結(jié),Z終造成剝皮機(jī)損壞。
對玉米剝皮機(jī)在工作過程中剝皮部件的研究分析及模擬試驗,對其結(jié)構(gòu)做了改動,試驗發(fā)現(xiàn)剝皮效果明顯提高,由原來的不足70%提高到95%以上,并已申請了實用新型專利。
1 剝皮部件功能及結(jié)構(gòu)
玉米機(jī)剝皮部件主要功能是將升運器送來的果穗苞葉及斷莖稈去除。如圖1所示,剝皮部件由安裝在機(jī)架上的剝?nèi)~輥軸組、壓送器和傳動機(jī)構(gòu)組成。每組輥軸由鑄鐵輥和膠輥組成,其中有一輥軸固定在可擺動軸承座上。由螺紋桿和彈簧共同作用使擺動輥軸壓向另一固定輥軸,果穗上苞葉的剝除主要由這樣成組的輥軸完成,原理如圖2所示。
2 4行自走式玉米機(jī)剝皮機(jī)清草系統(tǒng)的改進(jìn)
2.1剝皮機(jī)中使用偏心清草裝置
如圖3所示,剝皮機(jī)偏心清草裝置主要包括鑄鐵輥、橡膠圈、膠輥軸、清草刀和偏心清草輥。橡膠圈安裝在膠輥軸上,偏心清草輥安裝在膠輥軸末端處,將組裝好的膠輥與鑄鐵輥交替安裝于擺動軸承座與固定軸承座上,Z后將清草刀依次安裝于固定軸承座、膠輥與鑄鐵輥圓弧面上方。玉米剝皮機(jī)作業(yè)時,玉米果穗進(jìn)入剝皮機(jī)后,膠輥軸與鑄鐵輥相對旋轉(zhuǎn),擠壓、輸送和揉搓玉米果穗,剝開果穗苞葉,剝掉后并排出剝皮裝置;到達(dá)剝皮機(jī)末端的殘留秸稈、莖葉和苞葉因受到清草刀刀刃的阻力而被扯斷,在偏心清草輥和鑄鐵輥的作用下,不斷擠壓和釋放,Z終排出剝皮機(jī)裝置。
2.1.1偏心清草輥
剝皮機(jī)偏心清草裝置中需提供一種由球鐵制成的偏心結(jié)構(gòu)的鐵輥型零件,在滿足正常的玉米剝皮需要之后,使殘留在剝皮機(jī)末端的秸稈、莖葉和苞葉不斷受到擠壓和釋放,并利用末端的開槽再次對其進(jìn)行強制拉莖,便于殘留物排出剝皮機(jī)的零部件,即偏心清草輥。
2.1.2清草刀
清草刀是由鋼板制成的截面類似W型,帶尖角和圓弧的零件,清草刀尖角和其兩側(cè)的兩圓弧可切斷剝皮機(jī)末端的秸稈、莖葉和苞葉,壓在剝皮輥上的兩圓弧可防止秸稈、莖葉和苞葉進(jìn)入剝皮輥之間,從而避免堵塞剝皮機(jī),防止剝皮機(jī)的損壞。
2.2剝皮機(jī)中使用螺旋清草與偏心清草組合裝置
如圖4所示,剝皮機(jī)螺旋清草裝置主要包括橡膠圈、偏心清草輥、清草刀、螺旋清草輥和膠輥軸。橡膠圈安裝在膠輥軸a上,螺旋清草輥安裝在膠輥軸b末端處形成螺旋輥;偏心清草輥安裝在膠輥軸b末端處形成偏心膠輥,將組裝好的螺旋膠輥與偏心膠輥交替安裝于擺動軸承座與固定軸承座上,Z后將清草刀依次安裝于固定軸承座、螺旋膠輥與偏心膠輥圓弧面上方。玉米剝皮機(jī)作業(yè)時,玉米果穗進(jìn)入剝皮機(jī)后,膠輥軸a相對旋轉(zhuǎn),擠壓、輸送、揉搓玉米果穗,剝開果穗苞葉,剝掉后排出剝皮裝置;清草刀刀刃對到達(dá)剝皮機(jī)末端的殘留秸稈、莖葉和苞葉,產(chǎn)生阻力,將其扯斷,在螺旋清草輥b和偏心清草輥的作用下,殘留物不斷受到擠壓和釋放,Z終排出剝皮機(jī)裝置。
2.3螺旋清草輥
剝皮機(jī)螺旋清草裝置中末端安裝一段由球鐵制成的表面呈螺旋狀的鐵輥型零件,即螺旋清草輥。螺旋采用正反向設(shè)計,前段輸送,末端反推。在滿足正常的玉米剝皮需要之后,正向輸送果穗;反向小距離推送夾在剝皮輥末端的秸稈、莖葉和苞葉,擠送至偏心段將其排出,并利用螺旋輥末端的全周開槽擠斷殘余的秸稈、莖葉和苞葉,將殘留物排出剝皮機(jī)。
2.4剝皮機(jī)使用調(diào)整
完成以上改進(jìn)后,為了使剝皮部件能正常工作,并達(dá)到Z理想的剝皮效果,剝皮機(jī)的調(diào)整也是相當(dāng)重要的一項工作。要保證每一個輥軸及固定輥軸與擺動輥軸相互壓緊,但也不宜過緊,過緊則膠輥磨損加快,過松則使剝?nèi)~質(zhì)量下降。主、被動輥軸壓緊量調(diào)整是通過調(diào)整彈簧的壓縮量實現(xiàn)的,正常情況下將彈簧壓縮8~16mm即能滿足要求。新膠輥初期有磨損,彈簧壓縮量應(yīng)小一些,約10mm,使用一段時間后彈簧壓縮量應(yīng)大一些,約14mm。擺動軸承座張緊彈簧壓緊后高度為148~153mm,用于調(diào)整彈簧的2個M16螺母緊固力矩為189~252N•m。
主、被動輥張緊度每工作120h就需調(diào)整,如張緊度調(diào)整合適,剝?nèi)~質(zhì)量仍不理想,應(yīng)檢查膠輥是否已磨損嚴(yán)重,如磨損嚴(yán)重則需更換。
剝皮機(jī)第2排壓送輪與低剝皮輥的間隙調(diào)為27~32mm,第4排壓送輪與低剝皮輥的間隙調(diào)為22~27mm。作業(yè)時應(yīng)根據(jù)果穗直徑進(jìn)行調(diào)整,使壓送器刮板接觸又不過度擠壓果穗,保證果穗通過順暢,剝皮干凈。
清草刀與剝皮輥末端外圓間隙應(yīng)≤2mm,不得干涉。清草刀刀尖不能翹起,否則會損傷果穗。新改進(jìn)的擺動軸承座及固定軸承座,帶有黃油杯,方便保養(yǎng),每2個班次應(yīng)加注優(yōu)質(zhì)潤滑脂,如3號二硫化鉬鋰基潤滑脂(Q/SYRH2096-2008)。
3 結(jié)束語
新改進(jìn)的玉米機(jī)剝皮部件經(jīng)田間試驗,證實剝皮機(jī)末端剝皮率較改進(jìn)之前有了顯著提高,解決了剝皮機(jī)末端的纏草、卡棒和軸承溫升過快等問題,同時避免了由于末端纏草難以清理造成用戶夾手等安全事故,降低剝皮機(jī)末端的子粒損失。該項成果已于2010年投入批量生產(chǎn),取得了良好的市場效益。
來源:《農(nóng)業(yè)工程》2012年4期