玉米是我国种植范围最广的农作物,每年全国的玉米种植面积达0.36亿hm2以上。近几年,虽然在玉米机械化收获方面有了较大进展,但是受玉米含水量的限制,谷物收割机挂玉米割台直接脱粒作业的机具数量还很少,玉米机械化收获主要是由自走式玉米收获机和背负式玉米收获机两大类机型完成。自走式玉米收获机虽然效率高,但价格高,投资回收慢,农户购买困难。背负式玉米收获机与40~60马力拖拉机配套使用,动力部分可综合利用,价格远低于自走式,在经济相对欠发达地区和丘陵地区有一定的市场需求。为此,笔者参与研制了4YW-2型背负式玉米收获机。
该机特点:以拖拉机为动力,可同时完成玉米的摘穗、剥皮、装箱、秸秆粉碎还田等作业,价格便宜,功能多,机动灵活,损失率低,含杂率低。适合收获不同结穗高度、不同行距的玉米,而且工作性能稳定。
1.4YW一2型背负式玉米收获机组成
该机主要由割台、升运装置、扒皮机、粮箱、秸秆切碎装置、传动系统及机架等部件组成。
2.工作原理
4YW一2型背负式玉米收获机安装在轮式拖拉机上,作业时,由拖拉机后端动力输出轴输出动力,通过传动系统将动力传输到机器的各个部位。收割时,将分禾器对准玉米垄沟中央,运动中的拨禾链将玉米送到摘穗装置前端的人口处。摘穗装置是两对相对旋转表面带有螺旋凸筋的螺旋摘穗辊,摘穗辊的轴线与水平面成30°~35°倾角,玉米茎秆沿摘穗辊轴线方向移动,两个摘穗辊在相对回转中将玉米茎秆引向两辊之间,并不断向下拉送,摘下果穗。被摘下的果穗经过升运器送到水平推运器,水平推运器中的果穗被送到输送槽的前端,进人输送槽的果穗被倾斜送到扒皮机。进入扒皮机的果穗经过两组扒皮辊的加工使果穗上的皮被扒掉,在三组星轮的作用下,去皮的果穗被送到粮箱,玉米皮在风机和排杂轮的作用下排出机外。在摘穗的同时,位于割台下方的桔秆切碎装置将摘下果穗的秸秆切碎还田。从而一次完成玉米的摘穗、输送、扒皮、装箱、秸秆切碎还田等作业。
3.主要结构设计
(1)割台的设计。割台是收获机的主要工作部件,为了提高收获机的作业质量,要求割台适应不同行距、不同含水率、不同品种的玉米收获。该机割台上的摘穗辊采用螺旋凸筋形式,而且两个摘穗辊之间的间隙可调,以适应不同茎秆直径的玉米。每组摘穗装置的两个摘穗辊采用一高一低布置,能有效克服原有水平布置带来的弊端,每组摘穗辊都设有安全离合器,当摘穗阻力过大时,能自动脱离,更好地保护机器。摘穗辊在结构上选用耐磨性能较好的合金结构钢无缝管与耐磨性较好的铸钢摘穗钩焊合而成。
(2)秸秆切碎装置的设计。该机的秸秆切碎装置位于割台下方,由两组相对旋转的刀辊组成,两刀辊之间设有一个定刀,定刀上方的刀辊回转直径为85mm,由两个刀片组成;下刀辊回转直径为160mm,由三个刀片组成。刀片材质选用65Mn。上刀辊许用剩余不平衡量为12g;下刀辊许用剩余不平衡量为21·5g。
(3)扒皮机的设计。扒皮机的工作质量将直接影响到收获机的作业质量,本机采用两组扒皮辊,每组四个,呈V形布置,下层两个,上层左右各一个。在扒皮辊的上方横向布置三组排叶星轮组,而且三组星轮组的转速各不相同,离扒皮辊头部的一组转速较低,扒皮辊尾端的一组转速较高,中间一组转速最低,这样不会产生果穗上堆积玉米皮的现象。
(4)粮箱的设计。粮箱位于机器的后方,由液压缸控制其翻转装车,采用2mm厚钢板焊接而成,粮箱容积为1m3,大容积的粮箱更便于农户集中装车。
4.主要技术参数与性能指标
外形尺寸(mm):(长x宽x高)6100x1700x3300;配套动力:29.4~36.76kW;工作行数:2行;适应行距:500~700mm;平均割茬高度:≤100mm;作业速度:1.5~2.5km/h;生产率:0.13~0.27hM2/h;整机质量:1920kg;最低穗位高度:350mm;籽粒损失率:蕊4%;籽粒破碎率:≤1%;剥皮率:≥85%;秸秆切碎长度合格率:≥85%。
综上所述,4YW-2型背负式玉米收获机整机结构配置合理,设计有创新,通过性能好,收获质量高,有效地解决了小地块和经济欠发达地区玉米收获的问题,是适应现阶段生产力水平和购买力水平的理想机具,有着广阔的市场前景。