丁粉芹
(江蘇省鹽南中等專業(yè)學(xué)校,江蘇 鹽城 224001)
在傳統(tǒng)聯(lián)合收割機中,雙軸鍵分離器是最廣泛使用的重要分離部件之一。其性能直接影響聯(lián)合收割機的生產(chǎn)率和損失率。差的分離器會增加分離損失。因此,在改進分離器技術(shù)參數(shù)的同時,現(xiàn)代聯(lián)合收割機還在分離器上增加不同類型的增強分離器,以提高分離器的分離能力和生產(chǎn)率。
(1)運動參數(shù)不足對分離能力的影響。分離器的動力學(xué)參數(shù)是曲軸轉(zhuǎn)速和曲軸半徑,它們直接影響分離器上秸稈層的變化(即松動程度)和運輸速度,最終影響分離器的分離能力。試驗研究表明,分離器曲軸轉(zhuǎn)速過高或過低都會使分離損失過大,使秸稈層的壓實過程過高。提高分離程度不利于谷物與秸稈層分離的低轉(zhuǎn)速。縮短了秸稈層的自由落下時間,降低了松散度,縮短了谷物通過秸稈層的時間。它也會增加分離損耗,但是在從小到大的增加轉(zhuǎn)速的過程中,總是存在一個使分離損耗最小化的最佳轉(zhuǎn)速。當(dāng)量增加或減少時,轉(zhuǎn)速變化不大,因此聯(lián)合收割機應(yīng)始終檢查分離器在使用中的轉(zhuǎn)速。
聯(lián)合收割機的分離器曲軸對分離效果的影響尤為顯著。如果曲軸半徑增加,其轉(zhuǎn)速就得降低,才能保證分離效果,為此現(xiàn)代聯(lián)合收割機多采用增加分離器曲軸半徑、降低轉(zhuǎn)速來改善分離能力。
(2)結(jié)構(gòu)參數(shù)不恰當(dāng)對分離能力的影響。分離器的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要指其長度和寬度,它決定分離器的分離面積因此提高分離器的分離能力,首先想到的是要增加其長度或?qū)挾龋瑏韺崿F(xiàn)增大分離面積。試驗研究表明,增加分離器的長度只能在一定程度上提高分離器的分離能力,不如增加分離器寬度更有效。因為加寬分離器可使莖稈層變薄,利于谷粒穿過莖稈層而分離,但加寬分離器會受到限制,會使整機尺寸及重量增大。
(3)小結(jié)。由于分離器的分離過程比較復(fù)雜,脫出物的性狀如濕度、谷粒含量,長短莖稈的百分數(shù)等多變,目前完全用計算方法來確定分離器的參數(shù),尺寸、轉(zhuǎn)數(shù)、曲柄半徑、曲柄的配置和傾斜面傾角等,是比較困難的。所以設(shè)計時需要參考已有的樣機與實驗結(jié)果。鍵面傾角過大,脫出物輸送速度低,甚至?xí)雇耍I面傾角過小,輸送速度過快,使分離損失增大。
綜上所述,單純靠改變分離器的運動參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù),顯然已不能滿足現(xiàn)代聯(lián)合收割機要求有較強的分離能力的需求,為此現(xiàn)代聯(lián)合收割機又在分離器上增加輔助強化分離機構(gòu),以提高分離器的分離能力。
(1)橫向抖動器。橫向抖動器是一種能旋轉(zhuǎn)帶擺動的機構(gòu),裝在分離器上方,由抖動器中軸、行星傳動機構(gòu)和彈齒輪等組成,彈齒輪的安裝與軸有一定偏角抖動器由一個內(nèi)外齒輪嚙合來實現(xiàn)行星傳動,帶動抖動器中軸轉(zhuǎn)動,使彈齒輪轉(zhuǎn)動同時軸向擺動。即彈齒輪插入莖稈層,使莖稈層在分離器上向后運動的同時翻轉(zhuǎn)松散促進谷粒與莖稈分離。
(2)改進分離輪。收割機在分離器各參數(shù)不變的情況下,將原來分離輪(其工作面為板式)改成由8塊葉片焊合成的齒板形(工作面為齒板式)分離輪,這種分離輪在對于滾筒脫出物導(dǎo)向的同時具有較強的分離作用。該分離輪每個葉片上裝有小齒板,相鄰葉片上的小齒板數(shù)相差一個,以使小齒板軌跡錯開,增加了對莖稈層作用的均勻性。分離處于輪轉(zhuǎn)動狀態(tài)時,對滾筒脫出物進行分散型梳刷及連續(xù)輸送,使分離器前段變成一個重要的分離部位,充分發(fā)揮了第一階梯面的分離作用。
由于鍵式分離器的總寬度和長度受到一定的限制,生產(chǎn)率不能提高很多,在不增加面積的前提下,為提高分離能力,有些聯(lián)合收割機上增添了輔助分離機構(gòu),有利于谷物分離。要想達到分離機制的進一步改善,需要系統(tǒng)了解谷物收獲機的構(gòu)造和工作原理,準(zhǔn)確掌握收獲機的各個工作部件,同時可借助數(shù)學(xué)建模的方法分析實際收獲機的各個工作部件,完成谷物聯(lián)合收獲機分離工作部件的進一步改善。