【正文】 01 1 .4 6 2 1 .60 .5 3dPb m mP? ? ? 查表 ??2103? ，選取 C6 型長節(jié)距滾子鏈條 :節(jié)距： ；滾子直徑： 16。 兩 拉莖輥 之間的間隙 5～ 15 mm 可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)玉米莖桿直徑不同的碾壓。 根據(jù)拉莖輥對莖稈抓取的條件， 如圖 32 13 xx N2T2 ? （ 35） 所以， 02 c os 2 s inf N N??? 即 0f tg?? 式中， α—拉莖輥對莖稈的抓取角 ， 0f —拉莖輥與莖桿的摩擦系數(shù)。 / c o s 2 0 / c o s 2 5/ 0 .9 3 9 / 0 .9 0 61 .0 6 5 1 .1 0 3 7b j jjjjjV V VVVVV???? 一般情況下玉米收獲時的常用作業(yè)速度為快二檔中油門，這時的作業(yè)行走速度在 ，我們這時選擇了 ，最終得出撥禾鏈的撥禾線速度為； 11. 1 6. 7 10 00 / 36 002. 05 m sbjVV?? ? ??? （ 33） 式中： bV ——拔禾鏈 的最佳線速度 jV ——收割機(jī)前進(jìn)速度 那么拉莖線速度與拉莖輥有效長度、撥禾鏈速度以及玉米植株通過拉莖輥的長度有關(guān)，它們之間的關(guān)系為； 1/2 2. 05 / 0. 656. 3 m sVt Hv b L????? （ 34） 式中 :Hvb——玉米植株通過拉莖輥的長度（通過抽樣測定一般玉米植株高度為 — m、割臺作業(yè)是離地高度一般為 m） L——拉莖輥有效長度（根據(jù)綜合性能測試 一般取 650800 mm）。 對此要保持作業(yè)時植株受到的沖擊力最小，就必需達(dá)到撥禾鏈在平行于機(jī)器行進(jìn)方向的速度等于機(jī)器的行進(jìn)速度。當(dāng)前傾角小于臨界角時，機(jī)器前進(jìn)速度一定時，前傾角小，莖桿后移的速度越大，通常在 10度～ 15度。實(shí)際上，為了適應(yīng)不對行收獲，應(yīng)加大分禾器的分開角度，同時加大撥禾鏈的運(yùn)行角度，而且減小分禾器尖角，試驗(yàn)表明 40～ 83cm寬的行距照樣可 以進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，適應(yīng)不同行距的需求。 植株折斷臨界角一般在 20度～ 30度之間 。 由試驗(yàn)結(jié)果可知，植株的折斷臨界角一般分布在 20度～ 30度之間。在玉米折斷這個臨界狀態(tài)下，為了保證將植株全部導(dǎo)入夾持輸送鏈而不會被遺漏，對植株的折斷臨界角進(jìn)行試驗(yàn)研究是非常有必要的。還由于植株含水率、植株直徑及重心位置等特性的不同，在分禾器的作用下有時致使植株在 切斷之前就折斷，不能被導(dǎo)入夾持輸送鏈，從而果穗被漏摘，增加了果穗損失率。 2b 圖 31 分禾器示意圖 分禾器前傾角、分開角及其尖端與地面的垂直高度，都直接影響到植株的空間位置。分禾器能夠起到將倒伏的莖稈挑起，導(dǎo)入夾持輸送裝置，以減少落粒損失的作用。一方面，玉米收獲機(jī)大都是對行作業(yè)。較低的割茬易于滅茬，但是立式玉米收獲機(jī)夾持輸 送可靠性差，鏈條易損，割刀開始切割莖稈和夾持鏈開始夾持莖稈的的最佳時差難以掌握，立式玉米收獲機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，割臺部分質(zhì)量較大，對整機(jī)質(zhì)量和重心位置有一定影響，根據(jù)綜合考慮本課題決定選用臥式摘穗板式摘穗裝置。 立式摘穗輥的特點(diǎn)是其配置沿前進(jìn)方向稍微向前傾斜，摘下的果穗迅速離開摘輥，果穗與摘輥接觸的時間較短，減少了果穗籽粒的損傷和落粒，減少了整機(jī)的籽粒損失。夾角 )配置的摘輥和擋禾板組成。 3． 立式摘穗輥式。結(jié)構(gòu)原理如圖 23 圖 22 臥式摘穗輥 摘穗機(jī)構(gòu) 圖 23 摘穗板式摘穗機(jī)構(gòu) 臥式摘穗板的特點(diǎn)是工作可靠，果穗咬傷率小，籽粒破碎率低。拉莖輥分為前后兩段，前段為帶螺紋的錐 體，主要起引導(dǎo)和輔助喂入作用；后段為拉莖段，表面設(shè)有提高抓取能力的凸棱或葉片，其水平傾角與臥式摘輥相近。 臥式摘穗輥的特點(diǎn)是割臺結(jié)構(gòu)簡單， 實(shí) 用可靠，堵塞情況比立輥式玉米收獲機(jī)明顯減少，但是摘下的果穗與摘輥接觸的時間較長，摘輥對果穗反復(fù)沖擊、擠壓和揉搓，造成了果穗籽粒損傷和落粒，加大了整機(jī)籽粒的損失率，從另一角度來說摘輥可以將許多果穗苞葉剝下，在一定程度上起到剝苞葉的作用，雖然如此，由于 臥輥下面 及后面的空間較少，較難配置莖稈切碎裝置，目前使用臥輥配置莖稈切碎裝置的機(jī)型很少。摘輥分前、中、后三段，前段為帶螺紋的錐體，主要起引導(dǎo)莖稈和有利于莖稈進(jìn)入摘輥間隙的作用；中段帶有螺旋凸棱的圓柱體，起摘穗作用，兩對摘穗輥的螺旋旋向相反，并相互交錯配置，在螺紋上相隔 90度設(shè)有摘穗鉤：后段稱為強(qiáng)拉段，表面具有較高大的凸棱和溝槽，將摘完穗或已拉斷的莖稈 快速輸送，以防堵塞。 方案四： 臥式摘穗板摘穗 → 撥禾鏈完成撥送植株穗 → 攪龍輸送 摘穗?yún)^(qū)內(nèi)工作機(jī)構(gòu)由 三個工作層面聯(lián)動完成三個作業(yè)動作，一方面撥禾鏈撥齒繼續(xù)向后撥送玉米植株，與此同時導(dǎo)入錐將植株引入一對拉莖輥之間，植株在一對拉莖輥的作用下強(qiáng)制向下拉動植株，在向下拉動的同時玉米果穗被一對摘穗板擋住，玉米果穗與莖桿之間產(chǎn)生了分離應(yīng)力，果穗從莖桿上摘下，并被向后運(yùn)動的撥齒帶入攪龍輸送器，摘穗后的植株被拉莖輥拉回地面 本課題選擇方案四，摘穗部分工作 圖 21 摘穗機(jī)構(gòu)工作原理圖 摘穗裝置設(shè)計(jì)與分析 玉米收獲機(jī)的研究起始于 20世紀(jì)初，玉米的摘穗裝 置先后經(jīng)歷了多種形式的演變，最后定型為臥式摘穗輥式、臥式摘穗板式和立式摘穗輥式三種形式。調(diào)查資料表明，技術(shù)成熟，玉米植株切斷采用滾刀，轉(zhuǎn)速高制 造困難；各行秸稈需經(jīng)螺旋輸送匯集至切碎滾刀喂入輥，秸稈易錯亂影響切碎長度合格率。工作可靠性難以保證。是成熟的立式摘輥技術(shù)和青貯收獲機(jī)的滾刀秸稈切碎技術(shù)的組合，立式摘穗輥及夾持鏈成擴(kuò)張形式，利于不同行距的配置。玉米被摘穗后，其莖桿經(jīng)拉莖輥 的作用進(jìn)入切碎器，將莖稈打碎還田。 4． 絞龍： 作物的收集動力 由輸送裝置傳遞到絞龍，通過絞龍的轉(zhuǎn)動傳遞到過橋。 2． 玉米秸桿輸送： 玉米莖桿較粗而且?guī)霠顟B(tài)時重量較重，夾持機(jī)構(gòu)采用鏈條輸送，并帶浮動漲緊，以適應(yīng)不同直徑粗 細(xì)的秸桿，不漏夾滑掉和不夾斷，且動力消耗少。這些部分相互配合完成對玉米秸稈進(jìn)行收攏、夾持輸送、摘穗、導(dǎo)入過橋等步驟。 3． 架體的強(qiáng)度問題，割臺的主架體的耐用性是直接影響割臺使用壽命的最關(guān)鍵問題，因工作環(huán)境和工作強(qiáng)度的影響，割臺的架體就要求相對的高，而割臺的架體和側(cè)板等零件大部分是通過焊接連接的，所以選擇了 Q275 碳素結(jié)構(gòu)鋼材作為主架體和側(cè)板等 零件。針對該問題我查閱了有關(guān)的資料并向老師和技術(shù)人員請教，最終確定摘穗板式收割機(jī)割臺，其空間布局合理，使割臺的體積最小化并有較高的安全可靠性。 5 課題研究的 主要 內(nèi)容 主要內(nèi)容 在課題中主要研究的是 Y215 玉米收割機(jī)割臺的整體結(jié)構(gòu)研究， Y215 玉米收割機(jī)主要應(yīng)用于南方及高原地區(qū)， 其作業(yè)強(qiáng)度較北方地區(qū)更為強(qiáng)而工作環(huán)境更為惡劣， 這就對收割機(jī)的要求更高，而割臺作為整個收割機(jī)最為關(guān)鍵機(jī)構(gòu)之一，應(yīng)具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和可靠性， 因此本課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為 :結(jié)構(gòu)簡單，安全性高的與 玉米 收割機(jī)割臺。 6．向智能化收獲機(jī)發(fā)展集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，地理信息 系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)于一身的 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) 技術(shù)在智能化玉米收割機(jī)上的應(yīng)用是當(dāng)今收獲機(jī)械化最新、最重要的技術(shù)發(fā)展。 4．新材料和先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用使產(chǎn)品性能更好，可靠性更高將玉米聯(lián)合收割機(jī)機(jī)架、割臺體 加大壁厚或加強(qiáng)骨架、用大直徑薄壁鋼管作軸，紋桿進(jìn)行表面硬化處理、 各種聯(lián)合收割機(jī)在易堵塞的部件上設(shè)置各種快 速切離的安全裝置、傳動膠帶采用新的結(jié)構(gòu)和材料、 切割裝置都進(jìn)行 8 小時以上磨合試驗(yàn)和升 溫運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、 重要工作部件裝機(jī)前的磨合試驗(yàn)或試運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)格保證體系。 3．對保持收獲中低損失率、高清潔度的主要工作部件的研究更為深入新型脫粒分離裝 置的研究，以提高生產(chǎn)率，減少谷粒損失為目標(biāo)，是現(xiàn)代玉米聯(lián)合收割機(jī)最主要的發(fā)展趨勢。 2．向擴(kuò)大機(jī)器的通用性和提高適應(yīng)性發(fā)展。主要表現(xiàn)在以下幾個特點(diǎn)： 4 1．在保證良好性能的前提下，向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量和高速發(fā)展。國外多 采用一年一作的種植方式，玉米收獲時含水率低，主要采用玉米摘穗直接脫粒的收獲工藝。穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)莖稈資源的回收利用，將是玉米聯(lián)合收獲機(jī)近期研究、開發(fā)的重點(diǎn)，以適應(yīng)畜牧業(yè)發(fā)展的要求，在畜牧業(yè)發(fā)展就快的地區(qū)，這種機(jī)型有較好的發(fā)展前景，預(yù)計(jì)未來幾年將會出現(xiàn)比較實(shí)用的暢銷機(jī)型。目前，在已研制的機(jī)型中還有可靠性差、效率低、對作物的不同行距適應(yīng)能力不強(qiáng)等問題，個別機(jī)型的損失率和破碎率還有待進(jìn)一步降低。因此必須加快對玉米聯(lián)合收獲機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研究，以加速玉米收獲機(jī)械化的進(jìn)程。 我國目前從事玉米聯(lián)合收獲機(jī)研究和制造的單位有 30 多家，約 20 個產(chǎn)品，分為自走式、懸掛式、牽引式和谷物聯(lián)合收獲機(jī)配玉米割臺等四種形式，又分單行和多行。首先表現(xiàn)在基礎(chǔ)部件研究不足，很多單位只是注重整機(jī)的研制開發(fā)，從而造成眾多機(jī)型在收獲工藝和機(jī)構(gòu)參數(shù)上大同小異、重復(fù)制造。但總體說來國內(nèi)的果穗收獲、莖稈切碎一體化的技術(shù)尚未成熟。玉米收獲工藝研制的機(jī)型有牽引式、懸掛式 (背負(fù) 3 式 )、自走式和玉米割臺等四種機(jī)型。各種機(jī)型仍需不斷改進(jìn)和完善，到大規(guī)模投入生產(chǎn)應(yīng)用尚需一段時間。到目前為止，我國從事玉米收獲機(jī)研制生產(chǎn)的單位有 60 多家，已開發(fā)研制出的機(jī)型有 60 多個產(chǎn)品。畜牧業(yè)的發(fā)展將加大玉米生產(chǎn)的發(fā)展，玉米生產(chǎn)的發(fā)展又將增大對玉米生產(chǎn)機(jī)械化的需求，針對我國玉米收獲的現(xiàn)狀，研制適宜中國國情的穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)具具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但由于我國草原資源有限，過渡的濫墾及放牧造成的草原退化、沙塵暴劇增等，使得生態(tài)環(huán)境急劇惡化，牲畜飼草需求的矛盾 更加突出。怎樣有效地處理這些莖桿已經(jīng)成為政府關(guān)注的問題。由于一直以來沒有合理的莖桿處理技術(shù)和機(jī)具，華北地區(qū)的玉米莖桿焚燒現(xiàn)象十分嚴(yán)重，每到秋收種麥季節(jié)，濃煙四起， 60%~66%以上的莖桿被焚燒掉，只有 ~%的玉米莖桿經(jīng)機(jī)械粉碎 還田，用于青貯的也只有 20%~22%。玉米不僅是優(yōu)質(zhì)的飼料，而且是制藥、化工、食品等行業(yè)不可缺少的原料。初步預(yù)測 ，若要實(shí)現(xiàn)玉 2 米收獲機(jī)械化，全國共需玉米收獲機(jī) 30 萬臺，工業(yè)產(chǎn)值可達(dá) 240 多億元。農(nóng)業(yè)部 2020 年最新統(tǒng)計(jì)我國小麥機(jī)收率達(dá) 82%比去年提高了 10 個百分點(diǎn)，而玉米的收獲機(jī)械化水平不到 2%玉米機(jī)械化收獲問題，已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的瓶頸，引起了各級政府和有關(guān)專家的高度重視，玉米收獲機(jī)械化被農(nóng)業(yè)部定為 “十五 ”期間我國重點(diǎn)推廣的十大農(nóng)業(yè)機(jī)械化新技術(shù)之一，加大了科研和推廣的支持力度。利用機(jī)械收獲，不僅把農(nóng)民從繁重的體力勞動中解放出來，還 為農(nóng)民節(jié)省了費(fèi)用，更能節(jié)省時間，用于外出打工，增加收入。 為了適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的要求，玉米收獲機(jī)械化水平需要進(jìn)一步提高。因此機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用和玉米栽培制度的改革成為缺少規(guī)范性的玉米機(jī)械化收獲技術(shù)體系這個矛盾中的兩個主要方面。這些模式都是基于傳統(tǒng)的手工作業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展和沿襲下來，較少地考慮到機(jī)械化作業(yè)方式的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。玉米在我國分布很廣，南自海南島，北至黑龍江省的黑河以北，東起沿 海省份，西到新疆及青藏高原，都有種植。全國玉米種植面積 億公頃 (約 億畝 )，約占全國總面積的 %。 關(guān)鍵詞 ： 玉米收獲； 收集裝置； 摘穗裝置； 分禾器 II Abstract Corn is one of the three