張俊三,何義川(.新疆機械研究院股份有限公司,新疆 烏魯木齊 83003;.新疆農墾科學院)
風扇篩式清選裝置在牧神4YZT-7自走式玉米籽粒收獲機上的應用
張俊三1,何義川2
(1.新疆機械研究院股份有限公司,新疆烏魯木齊830013;2.新疆農墾科學院)
介紹了牧神4YZT-7自走式玉米籽粒收獲機中風扇篩式清選裝置的結構組成、工作原理、主要技術特點、使用調整以及使用效果等。
清選;風扇篩式;玉米籽粒;收獲機;應用
牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收獲機是新疆機械研究院股份有限公司在吸收國內外籽粒收獲機先進技術的基礎上,通過功能、技術及結構集成創新,研制出的一種大型玉米籽粒收獲機,一次作業可完成對玉米的收割、脫粒、清選分離、谷物輸送和秸稈還田等作業。
清選裝置是籽粒收獲機械衡量其性能好壞的一個非常重要的機構,籽粒收獲機械的清選裝置主要有氣流清選式、風扇式和風扇篩子式3種。氣流清選式清選裝置主要利用谷粒和混合物空氣動力特性的差異進行清選,當谷粒混合物落進清選裝置的氣流場中,受到不同的氣流作用力而被分開;風扇式清選裝置主要是利用氣流清選原理除去混在谷粒中的雜質。氣流清選式和風扇式清選裝置共同的特點是結構簡單,但只能清除穎殼、碎草等輕雜質,目前大都用于簡式脫粒機和半喂入式聯合收割機中;風扇篩式清選裝置主要利用氣流吹浮作用并輔以篩子的抖動作用將混雜在谷粒中的大小雜質清除,清選效果較好、適應性強,牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收獲機就是采用這種形式的清選裝置。
1.1結構
牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收獲機的風扇篩式清選裝置主要由支桿、抖動板、風扇、曲柄、連桿、雙臂搖桿、下篩箱、下篩、吊桿、后搖臂、上篩、上篩箱、尾篩等零部件組成(圖1)。

圖1 風扇篩子式清選裝置的結構示意
1.2工作原理
風扇篩式清選裝置工作時,清選篩和抖動板作往復運動,谷粒混合物不斷地由抖動板送往篩面,裝于清選篩前下方的風扇產生的風把谷粒混合物吹散,穎殼、細碎秸草等輕混合物被氣流帶出機外,吹不走的谷粒、長的碎秸稈和殘穗等留在篩面向后移動,谷粒在移動過程中由篩孔漏下,碎秸稈由尾篩后部排出,殘穗則在篩尾處落入雜余輸送器,送去復脫或重新分離。該裝置在收獲比重大小和潮濕程度不同的谷物時只需通過風扇無極變速裝置改變風扇的轉速和調節清選篩子的開度即可。
(1)風扇篩式清選裝置的上下篩箱分為兩個工作部件,工作時由曲柄連桿機構雙邊驅動,上、下篩箱交互運動,有效地平衡運動部件的慣性力,減小了收獲機具的振動,保證了清選系統的工作穩定,避免了因篩箱振動量大對收獲機具的損害。
(2)清選篩采用可調式魚鱗篩,魚鱗篩片的開度大小可以手動調節,根據收獲谷物的比重大小和潮濕程度不同,選擇合適的開度大小。上篩根據實際需要也可換裝方孔篩。清選篩的清選面積可達4.3 m2,篩子篩面引導氣流吹走穎殼、排走殘穗、碎秸稈等,有效回收作物籽粒,為穎殼與籽粒提供平滑順暢的輸送環境,篩面不容易堵塞,清選效果好、生產效率高、通用性強。
(3)風扇選用農用直板蝸殼離心式風機。針對不同谷物收獲,對風扇轉速的要求不同。風速的調節采用無級調速結構,調速范圍可達340~1 060 r/min。風扇出口處裝有擋風板,可控制出風口高度上的氣流方向,滿足和適應不同谷物的收獲要求。
(4)為了避免抖動板在機器橫向傾斜時輸送谷粒混合物集堆,沿抖動板寬度方向上安裝有縱向隔板。抖動板的尾部裝有指桿篩,且高出篩面一定的高度,當谷粒混合物從抖動板指桿篩落至上篩前部時,風扇吹出的風把脫出物層疏松、翻轉,使碎秸稈等漂浮起來,穎殼及細碎秸草等輕混合物被風帶走,而谷粒等比重大的物質首先與篩面接觸,處于碎秸稈的下層,有利于增強分離清選效果。
牧神4YZT-7自走式玉米籽粒收獲機的風扇篩式清選裝置主要利用氣流吹浮作用并輔以篩子的抖動作用將混雜在谷粒中的大小雜質清除。清選效果的好壞主要取決于風扇的轉速、清選篩的清選面積、篩子的振動頻率以及篩子開度大小等。清選篩的清選面積和篩子的振動頻率根據收獲機喂入量的參數設計,一般為定值。在收獲比重大小和潮濕程度不同的谷物時,只需合理的匹配風扇的轉速和篩子開度大小,達到理想的使用效果。在使用過程中風扇篩式清選裝置的調節一定要注意以下兩個方面:
(1)清選篩的調節:根據收割機的作業情況,進行基本的調節。籽粒在篩子的前部落在籽粒滑板上,進行調節前要檢查前一次調節的結果,確保糧箱內只有極少的穎殼或沒有穎殼。最終清選是由籽粒篩(下篩)完成的,它的開度必須讓大的籽粒容易通過,而不讓穎殼和糠草通過。如果篩子開度過小,糧食會進入雜余,導致因雜余量過多而產生的過度脫粒,還有可能造成嚴重的籽粒破碎。調整篩子時,首先要增加篩子的開度,直到糧箱出現了較多的雜余為止;然后,略微減小篩子的開度,直到糧箱內籽粒的清潔度達到一定的程度為止。
(2)風扇轉速的調節:在調節風扇轉速前,根據收獲不同的作物把上篩和下篩開到推薦的最大開度,然后從推薦的風扇最低轉速開始,逐漸提高風扇轉速,直到無籽粒吹出收割機或無籽粒吹進雜余滑板為止。認真檢查調節結果,當風扇轉速達到所允許的最大值時,如有必要,對篩子進行微小的調節,然后再調節風扇,以獲得更好的清選效果。在調整時一定要注意:風量過小,清選不干凈,清選物不能形成懸浮狀態,籽粒就會隨糠排出機體;風量過大,會把谷粒吹出去造成損失。在進行下次調節前一定要檢查上次調節的結果。
2013年7月,由新疆機械研究院股份有限公司下屬的全資子公司新疆波曼機械制造有限公司承擔并試制完成了第一臺牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收獲機樣機,同年10月在烏蘇西大溝鎮和甘河子頭道廠子村針對不同玉米種植品種完成了166.67 hm2地的田間收獲試驗,籽粒損失率、含雜率和破碎率等各項性能指標都達到了產品的設計要求,順利通過了新疆自治區農牧業實驗鑒定站的檢測。試驗后針對樣機在田間收獲中出現的問題進行了分析,對產品不合理的地方進行了改進優化設計,并于2014年7月完成了牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收獲機50臺小批量樣機的生產、裝配與推廣應用工作。目前,該機具在伊犁、東北等地區進行了推廣運用,玉米收獲效果非常好,得到了用戶的充分肯定。
綜上所述可以看出,設計的風扇篩子式清選裝置在牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收獲機上應用良好,合理的匹配風扇轉速與篩子的開度大小,可以很好的適應不同地區農作物的收獲要求,適用面廣,清選效果好。
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Application of Fan Sieve Cleaning Device Used in the Mushen 4YZT-7 Self-propelled Corn Grain Harvester
Zhang Junsan1,He Yichuan2
(1.Xinjiang Machinery Research Co.,Ltd,urumqi 830013,China;2.Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science)
Introduced Mushen 4YZT-7 self-propelled harvester in corn grain cleaning fan sieve type device structure,working principle,main technical characteristics,the use ofadjustmentsand the use ofeffects.
Fan sieve type;Cleaning;Corn kernel;Harvester;Applcation
1007-7782(2015)06-0013-03
10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.06.005
S225
A
2015-12-04