【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 14] ：花生蔓在通過(guò)滾筒時(shí)由滾筒體上的動(dòng)齒帶動(dòng)沿軸向前進(jìn)，前進(jìn)過(guò)程中通過(guò)滾筒體上的動(dòng)齒和滾筒凹板上的固定齒的作用，將花生莖蔓上的花生果梳摘下來(lái)，梳摘下來(lái)的花生果通過(guò)凹板篩上的孔中落入下方的輸送裝置。：（1）此滾筒具有滾筒結(jié)構(gòu)合理、體積小、花生蔓進(jìn)出速度快，破碎率低，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。（2）由于在采用半喂入時(shí)花生需要在夾持機(jī)構(gòu)的夾持下沿軸向喂入摘果滾筒，此時(shí)動(dòng)齒就失去了作用，而且在摘果時(shí)固定齒容易將夾持的花生整株拽下造成摘果不凈，故此種摘果滾筒不適合半喂入式花生聯(lián)合收獲機(jī)。而且根據(jù)現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示即使是采用全喂入蓖梳式的摘果原理的花生摘果機(jī)，都存在摘果不凈，分離不清，消耗的功率大，收獲損失過(guò)高的缺點(diǎn)。 方案三： 圖23 差相對(duì)輥組配式摘果滾筒 ：花生蔓由夾持裝置夾持，使花生植株沿滾筒的軸向運(yùn)動(dòng)。摘果滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相向滾動(dòng)的，兩摘果滾筒之間需要安裝定位，即相鄰兩滾筒刮板之間有一定的夾角。這樣可以保證摘果的效率和減小花生果地?fù)p傷。被夾持住的花生蔓在經(jīng)過(guò)摘果區(qū)間時(shí)被摘果滾筒上的刮板利用打擊和梳刷作用將花生果摘下。被摘下的花生果落入下方的承接裝置，最終被送入清選機(jī)構(gòu)進(jìn)行清選。：（1）此種摘果滾筒應(yīng)用范圍較廣，對(duì)干、濕花生蔓都可使用；（2）消耗的動(dòng)力小，摘果后的花生蔓整齊，便于儲(chǔ)存及綜合利用；（3）此摘果機(jī)構(gòu)在摘濕果時(shí)的效果好，破碎率低，能基本滿足聯(lián)合收獲機(jī)對(duì)效率和損失率的要求。（4）由于花生喂入方式的不同，此種摘果機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)都較全喂入而言復(fù)雜的多，工作效率也比全喂入式花生摘果機(jī)要低。綜上所述，方案一和方案二的軸流滾筒雖然能夠基本滿足作業(yè)效率和損失率等要求但無(wú)論哪一種都不能很好的滿足花生蔓半喂入的要求，方案三的差相對(duì)輥式摘果滾筒雖然結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)會(huì)較為的復(fù)雜但其他各方面都能很好的符合課題的設(shè)計(jì)要求，而且現(xiàn)有的4LH2型花生聯(lián)合收獲機(jī)樣機(jī)上也采用了類(lèi)似的摘果機(jī)構(gòu)[15]，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明摘果的效果較好，故摘果滾筒的最終選取方案確定為差相對(duì)輥組配式摘果滾筒。 清選裝置設(shè)計(jì)方案一：風(fēng)扇式淸選裝置是通過(guò)氣流清選原理利用谷粒和混合物空氣動(dòng)力特性的差異進(jìn)行清選。當(dāng)混合物落進(jìn)清選裝置的氣流場(chǎng)中時(shí)，由于受到氣流作用力不同而被分開(kāi)?；ㄉ?jīng)過(guò)摘果滾筒后，花生果和部分花生秧形成摘果后的混合物，由于聯(lián)合花生收獲機(jī)摘的主要是濕花生，考慮到摘果后的雜余成分較為的復(fù)雜，難于確定合理的漂浮速度，故單純的氣流清選難以滿足設(shè)計(jì)要求。方案二：氣流清選筒式清選裝置是利用風(fēng)扇的吸氣氣流，使通過(guò)清選筒時(shí)產(chǎn)生速度變化，從而將混合物分開(kāi)。此種原理的清選裝置主要有兩種方式：筒式氣流清選筒式、復(fù)式氣流清選筒式。氣流清選筒式清選裝置清選效果好，工作時(shí)塵土少，振動(dòng)小，機(jī)器重量輕，但是整個(gè)裝置的空間占有量大，生產(chǎn)率較低，適用于固定作業(yè)的清選，因此這種淸選裝置雖然效果好但是不能選為花生聯(lián)合收獲機(jī)的清選機(jī)構(gòu)。方案三：風(fēng)扇篩子式清選裝置主要是利用氣流的吹浮作用并輔助以篩子的抖動(dòng)作用將混合物中的雜質(zhì)清除排走。風(fēng)扇篩子式淸選裝置主要是由清選篩、輸送裝置、風(fēng)扇和傳動(dòng)裝置組成。工作時(shí)通過(guò)清選篩的往復(fù)振動(dòng)，混合物被不斷地沿篩面運(yùn)動(dòng)，裝于清選篩下方的風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)把混合物吹散，花生葉片等輕的雜物被氣流帶出機(jī)外，吹不走的花生果在篩面向后運(yùn)動(dòng)，在移動(dòng)的過(guò)程中沙土從篩孔落下地面，花生果最后在篩面的后端通過(guò)較大的篩孔落入下方的輸送裝置，最終運(yùn)送到集果箱。另外一些較大的花生秸稈則通過(guò)振動(dòng)落入到清選篩后的逐稿器，隨著逐稿器的運(yùn)動(dòng)逐出機(jī)外。此種清選裝置是目前大型聯(lián)合收獲機(jī)上最常用的一種清選方式，清選效果比較的好，而且機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路較為的成熟。綜上所述，淸選機(jī)構(gòu)的選擇最終確定為風(fēng)扇篩子式淸選裝置，清選篩的往復(fù)振動(dòng)通過(guò)偏心機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，偏心距的實(shí)際大小根據(jù)清選的效率要求來(lái)確定。具體的篩孔尺寸等亦通過(guò)聯(lián)合收獲機(jī)的作業(yè)效率要求來(lái)設(shè)計(jì)確定。 摘果清選裝置最終方案的研究和確定通過(guò)對(duì)上述提出的擬定方案結(jié)合本次設(shè)計(jì)的主要目的，以及通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)花生聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行類(lèi)比，最終確定摘果滾筒采用差相對(duì)輥組配式，清選裝置采用風(fēng)扇篩子式清選。最終方案為圖24： 圖24最終方案簡(jiǎn)圖 工作時(shí)，鏈輪帶動(dòng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，在偏心輪的帶動(dòng)下主動(dòng)擺桿的帶動(dòng)篩體和逐稿器以特定的頻率振動(dòng)?；ㄉㄟ^(guò)夾持裝置夾持，進(jìn)入摘果滾筒上方，通過(guò)摘果滾筒的打擊梳刷作用花生果被摘下?；ㄉ?，其脫下物組成包括果莢、斷莖、殘莖、未成熟莢、土塊等，這些混合物通過(guò)刮板輸送帶進(jìn)入振動(dòng)篩，振動(dòng)篩后方連有逐稿器，振動(dòng)篩體水平向下傾斜，逐稿器放置在篩體下端的上方，水平向上傾斜，振動(dòng)篩末端的篩孔較大，能使篩面上花生果莢通過(guò)，落入下方的螺旋輸送器。逐稿器通過(guò)鋸齒面的作用及振動(dòng)作用能夠把殘莖、斷莖等向上拋送最后逐出機(jī)外。下方的螺旋輸送器裝有圓孔篩，能在輸送過(guò)程中對(duì)花生果進(jìn)行二次清選，在聯(lián)合收獲機(jī)的另一端進(jìn)入升運(yùn)器，最終進(jìn)入集果箱。摘果后的花生蔓仍在夾持裝置的夾持下繼續(xù)向后運(yùn)動(dòng)，在末端被直接拋送到地面上。3 摘果機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)摘果滾筒是摘果機(jī)構(gòu)最主要的工作部件，此滾筒結(jié)構(gòu)如圖31所示，摘果滾筒由鋼管周?chē)鶆蚝附?塊尺寸相同的定刮板，六塊動(dòng)刮板通過(guò)螺栓分別與定刮板聯(lián)接。摘果滾筒的直徑可以通過(guò)動(dòng)刮板的安裝位置變動(dòng)來(lái)改變。兩摘果滾筒的方向互為反向，裝配時(shí)需定位，彼此互相錯(cuò)開(kāi)30o以增加摘果的效果及避免損傷果實(shí)。摘果滾筒的設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括摘果滾筒的長(zhǎng)度、滾筒的轉(zhuǎn)速、滾筒的直徑。 圖31 摘果滾筒 摘果滾筒長(zhǎng)度的確定通過(guò)查閱相關(guān)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)籍，可知滾筒的長(zhǎng)度滿足： L=vt 公式（31）式中 v—花生收獲機(jī)的作業(yè)速度（m/s）；t—花生摘果時(shí)間（s）。可見(jiàn)，滾筒的長(zhǎng)度與作業(yè)的速度和摘果時(shí)間有關(guān)，摘果時(shí)間越長(zhǎng)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，花生果的漏摘率越少，根據(jù)夾持輸送裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算，花生的摘果時(shí)間定為2s左右。所以，滾筒的長(zhǎng)度為1m。 摘果滾筒轉(zhuǎn)速的計(jì)算花生摘果不僅與摘果時(shí)間有關(guān)系，而且與摘果速度有關(guān)系。為了提高摘果速度，顯然需要提高滾筒的轉(zhuǎn)速；但是滾筒轉(zhuǎn)速過(guò)高，可能出現(xiàn)由于沖擊過(guò)強(qiáng)而增加花生的破損，所以確定一個(gè)合適的轉(zhuǎn)速顯得非常重要。通過(guò)查閱相關(guān)論文[17]得滾筒速度： ；v= 公式（32）可得滾筒的轉(zhuǎn)速為： n= 公式（33）式中： —花生果針在沖斷時(shí)所吸收的功（Kw）。A—花生果針的截面積（m2）；v—滾筒沖擊時(shí)的線速度（m/s）；n—滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）；m—摘果動(dòng)刀的質(zhì)量（Kg）。 最終計(jì)算確定摘果滾筒的轉(zhuǎn)速為300r/min 摘果滾筒直徑計(jì)算摘果滾筒直徑的大小關(guān)系到兩滾筒刮之間的間隙或重疊程度，直接影響到花摘果的摘凈率和破碎率。根據(jù)中國(guó)花生生長(zhǎng)狀況的調(diào)查數(shù)據(jù)可知，中國(guó)花生結(jié)果的直徑范圍約為200mm以?xún)?nèi)[16]， 根據(jù)花生的結(jié)果范圍繪制出圖32，為了保證果莢能夠被順利摘下，在梳刷過(guò)程不出現(xiàn)果莢的松脫漏摘問(wèn)題，所以要求滾筒初始接觸果莢的位置在果莢最外端的A點(diǎn)所作的垂直線AH上；又為了提高果莢的摘果效率，使該裝置可以將果莢梳刷下來(lái)，而且可以充分利 圖32滾筒摘果示意圖用其動(dòng)能，將部分果莢以沖擊的形式摘取下來(lái)，以減少梳刷的負(fù)荷，所以滾筒的中心點(diǎn)必須過(guò)果莢外端與主莖的中心線EF上。從而有： AH= 公式（34）根據(jù)花生的生長(zhǎng)情況取AG=100mm，GB=100mm。代入上述公式可得出AH=200mm即花生摘果滾筒的直徑為200mm。為了保證不同品種花生摘果的需求，最終確定定刮板和動(dòng)刮板可在180~220mm內(nèi)可調(diào)，兩個(gè)摘果滾筒的軸距為180mm。定刮板和動(dòng)刮板選用的鋼板的尺寸為長(zhǎng)寬10002mm，焊接鋼板的鋼管的尺寸為10005mm。 摘果滾筒的功率計(jì)算摘果滾筒在梳刷和擊打花生時(shí)，需要克服花生莖蔓、根蔓的拉力才能將花生果摘下。查閱花生莖蔓、根蔓抗拉與果結(jié)合處抗剪試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知在剛開(kāi)始成熟階段，花生果與花生果柄之間斷裂較容易，但隨著花生的逐漸成熟，花生果柄與花生根之間的拉伸力較小，在花生成