方捆打捆机喂料形式的研究

河北省农业机械化研究所有限公司 张亚振 张秀平 袁兴茂 陈林

引言

牧草经挤压打捆后，体积缩小，减少了贮存占地面积，提高了运输能力，减少了着火可能性，同时又解决了运输过程中因超高、超宽带来的不安全因素。方捆打捆机不仅适合玉米秸秆的打捆，还适合小麦秸秆、苜蓿、牧草等，深受广大农牧民的欢迎。

近几年，随着国家对农业机械购置领域的不断拓宽，对畜牧业机械的补贴力度也在不断加大，国内已有多个厂家研制生产小型方捆打捆机。本文根据笔者多方调研，分析了方捆打捆机与入料装置相位耦合关系，针对不同的作业原料，选择合适的喂料形式。

1 国内打捆机的分类及其喂料形式

1.1 草捆形状的分类

打捆机可分为圆捆打捆机和方捆打捆机。本文只研究方捆打捆机。

1.2 作业方式的分类

打捆机可分为固定式打捆机、拖拉机牵引式打捆机、自走式打捆机和麦稻联合收割机配套打捆机。

图1 （a）固定式打捆机 图1（b）拖拉机牵引式打捆机

图1 （c）自走式打捆机 图1（d）麦稻联合收割机配套打捆机

1.2.1 固定式打捆机

固定式打捆机见图1（a），是由一个固定的柴油机或电动机带动其工作，先把草料收获并转运到某一指定地点进行打开，喂料方式一般为人工喂入。此类打捆机已在国内被长时间使用，但由于耗费大量的人工，已逐渐被淘汰。

1.2.2 拖拉机牵引式打捆机

拖拉机牵引式打捆机见图1（b），是由拖拉机等牵引设备作为打捆机的动力，可直接对铺放在田间的秸秆进行收获并打捆，牵引设备牵引着打捆机沿草料前进，捡拾器的弹齿拾起草料后，由喂料装置的拨叉将草料送入压捆室内，见图2。按照方捆尺寸大小可分为大方捆打捆机和小方捆打捆机。国内已有多个厂家研制生产牵引式小型方捆打捆机，其牵引方式还可以分为侧牵引式打捆机和正牵引式打捆机。根据不同的牵引方式，喂料方式可分为侧喂入、下喂入和上喂入。

图2 拖拉机牵引式打捆机的喂料原理

1.2.3 自走式打捆机

自走式打捆机见图1（c），是由自身发动机为动力，并可在田间自行前进。前部设有割台，由输送槽将草料输送到喂料装置，其喂料方式与拖拉机牵引式打捆机大体相同。

1.2.4 麦稻联合收割机配套打捆机

麦稻联合收割机配套打捆机见图1（d），是把方捆打捆机安装到联合收割机上，由收割机的发动机作为动力，可直接在田间一次性收获果穗并进行秸秆打捆，减少了进田次数。其喂料方式是由拨料筒拨叉将草料送入压捆室。

1.3 打捆原料的分类

从原料角度来讲又分为玉米秸秆打捆机、麦草打捆机、稻草打捆机等。

2 国外打捆机的喂料形式

大方捆型打捆机由于压缩室的横截面积大，如直接把草料喂入到压缩室内会使草料不均匀。为了解决密实成捆规整均匀的问题，国外设计了预压缩室。预压缩室位于打捆压缩室的前端，预压缩室顶端设有与拨料叉联动的预压缩密度调整机构。捡拾起的秸秆草料经喂入绞龙输送至调料口，由填料叉喂入到预压缩室。预压缩室草料密度达到预定值时，压力传感器发出指令，驱动位于填料叉后方的拨料叉。拨料叉通过预压缩活塞的正时传动，将预压成型的草料喂入压缩室内，完成了大方捆预压成型过程。通过先预压、再机械压实的两级压缩，不仅解决了秸秆类松散草料规整均匀成型的问题，同时提高了打捆机的适应性和可靠性。

目前国外预压喂料形式有三种：拨叉式、连续螺旋刀片式和断续螺旋刀片式[1]。

2.1 拨叉式喂料装置

拨叉式预压喂料装置结构简单，适合麦、稻和羊草等短秸秆的填料喂入，相比于其它喂料方式喂料量较小。

2.2 连续螺旋刀片式喂料装置

连续螺旋刀片式预压喂料结构虽有揉切功能，但还有向预压侧壁单向推送的作用力，容易造成草料在预压室口不均匀喂入。

图3 连续螺旋刀片式喂料装置

2.3 断续螺旋刀片式喂料装置

断续螺旋刀片式预压填料结构通过断续螺旋的方向，可对草料有均匀调整作用，同时也对草料具有揉切的功能。由于捡拾台螺旋送来的草料在预压口侧壁前端形成堆积，因此采用断续螺旋刀片式预压喂料结构对其进行均匀调整。

图4 断续螺旋刀片式喂料装置

断续螺旋刀片式预压喂料与定刀的结合，可对草料进行揉切。草料脆弱时，定刀可将草料切断，草料粗实柔韧时，定刀对草料进行揉搓，当草料的柔韧力大于定刀的支撑弹簧力时，定刀绕刀轴旋转并藏入定刀盒内，让出填料喂料通道，使草料不受阻碍地喂入到预压室内。

3 列举几款品牌打捆机的喂料形式

以下列举了三款国外知名品牌打捆机的喂料形式，见表1所示。

表1 三款国外知名品牌打捆机的喂料形式

4 喂料量对压缩过程的影响

在压缩密度相同的情况下，小于临界喂料量时，随着喂料量的增大，其压缩力与压缩功增大；反之，在大于临界喂料量时，随着喂料量的继续增大，其压缩力与压缩功减小。通常适当增大喂料量和减小压缩频率可以降低压缩功，并改善打结条件[2]。

5 结论

本文研究介绍了几种不同形式的方捆打捆机的喂料结构，并列举了几种品牌打捆机喂料形式的设计原理，得出两条结论：①打捆机喂料形式的选择是打捆机整机设计的前提；②国内需多学习国外打捆机喂料先进技术。

[1]燕晓辉,李树君,杨军太等.大中型方捆捡拾打捆机整机原理研究[J].农业工程,2013,7：95～98.

[2]杨月韶,李旭英,杨红蕾等.牧草压缩过程的研究[J].农业工程学报,1996,3：60～64.