縱軸流聯合收割機切流脫粒分離裝置的研究

賈畢清

摘要：為分析縱軸流聯合收割機切流脫粒分離裝置的脫粒分離性能，在自行研制的縱軸流脫粒分離清選試驗臺上，對刀形齒切流脫粒分離裝置進行臺架試驗，采用正交試驗分析結構和運動參數對籽粒脫粒性能的影響。試驗結果表明，在喂入量5.5 kg/s、滾筒轉速900 r/min、脫粒間隙20 mm（入口）、15 mm（出口）的條件下，脫凈率為85.01%。

關鍵詞：聯合收割機；切流脫粒滾筒；分離；脫凈率

中圖分類號：S225.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2018）01-0021-03

切流滾筒的脫粒分離性能對提高縱軸流聯合收割機整體作業性能有重要影響。在自行研制的縱軸流脫粒分離清選試驗臺上，對刀形齒切流脫粒分離裝置進行臺架試驗，分析分離裝置的結構和運動參數對籽粒脫粒性能的影響，以期為新型縱軸流聯合收割機的開發提供依據。

1 試驗裝置與方法

1.1 試驗臺架

縱軸流脫粒分離清選試驗臺的主要配套動力為：切流脫粒滾筒30 kW，強制喂入輪11 kW，縱軸流復脫滾筒90 kW，切流脫粒滾筒轉速范圍0～1 200 r/min，輸送帶速度范圍0～2 m/s。

裝置共有7個轉速傳感器和3個扭矩傳感器，分別用來檢測輸送帶速度、喂入攪龍轉速、切流脫粒滾筒轉速、強制喂入輪轉速、縱軸流復脫滾筒轉速、風機轉速和振動篩驅動轉速，以及切流脫粒滾筒、強制喂入輪和縱軸流復脫滾筒的扭矩。

切流脫粒滾筒直徑552 mm，筒長1 125 mm，凹板篩為柵格式，凹板包角80°，入口脫粒間隙25 mm（20 mm），出口脫粒間隙15 mm（20 mm）。脫粒元件刀形齒高70 mm，厚4 mm，其結構見圖1。刀形齒采用四頭螺旋排列方式，齒間距80 mm。脫粒滾筒與凹板篩的裝配關系如圖2所示，刀形齒在脫粒滾筒上的排列見圖3。

強制喂入輪為閉式滾筒，主要起輸送喂入作用，其直徑389 mm，長1 125 mm，喂入間隙15 mm。梯形齒上邊45 mm，底邊75 mm，高52 mm，板厚4 mm，齒間距120 mm。強制喂入輪與上蓋板的裝配關系見圖4。

1.2 試驗物料

試驗物料為楊麥16，小麥平均莖稈長75.2 cm，籽粒千粒質量34.84 g，草谷比1.2，籽粒含水率13.95%，莖稈含水率27.44%。

1.3 試驗方法

為分析縱軸流聯合收割機的切流脫粒分離裝置與強制喂入輪的脫粒分離的性能，將試驗臺的縱軸流滾筒卸下，根據喂入量要求，將從田里剛割下的物料均勻鋪放在輸送帶上，經喂入攪龍和輸送槽進入切流脫粒滾筒和強制喂入輪；在強制喂入輪后方鋪放接料布，接料后人工進行籽粒脫凈率分析。強制喂入輪的轉速1 250 r/min，每組試驗重復3次，試驗安排見表1。

2 結果與分析

2.1 切流脫粒分離裝置的籽粒脫凈率

刀形齒式切流脫粒分離裝置的籽粒脫凈率見表2。

2.2 正交試驗結果

以喂入量（A）、滾筒轉速（B）﹑脫粒間隙（C）為自變量，以脫凈率為評價指標，進行正交試驗，并對脫凈率進行極差分析，結果見表3。

由表3可知，脫凈率極差的大小順序為RA>RB>RC，極差越大，說明該因素對試驗指標影響顯著。各因素對脫凈率的影響主次順序為A>B>C，即喂入量對脫凈率影響最大，為主要因素，其它因素的主次順序依次為滾筒轉速﹑脫粒間隙。由正交試驗獲得的各因素水平最佳組合為：A1B2C1，即喂入量5.5 kg/s、滾筒轉速900 r/min、脫粒間隙20 mm（入口）、15 mm（出口）。最佳組合驗證試驗表明，其脫凈率為85.01%。

3 結論

采用正交試驗確定刀形齒式切流脫粒分離裝置脫凈率的最優工作參數。試驗結果表明，各因素對脫凈率的影響程度為喂入量>滾筒轉速>脫粒間隙；最佳工作參數為喂入量5.5 kg/s、滾筒轉速900 r/min、脫粒間隙20 mm（入口）、15 mm（出口），此時脫凈率為85.01%。

參考文獻

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