张俊三,何义川(.新疆机械研究院股份有限公司,新疆 乌鲁木齐 83003;.新疆农垦科学院)
风扇筛式清选装置在牧神4YZT-7自走式玉米籽粒收获机上的应用
张俊三1,何义川2
(1.新疆机械研究院股份有限公司,新疆乌鲁木齐830013;2.新疆农垦科学院)
介绍了牧神4YZT-7自走式玉米籽粒收获机中风扇筛式清选装置的结构组成、工作原理、主要技术特点、使用调整以及使用效果等。
清选;风扇筛式;玉米籽粒;收获机;应用
牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收获机是新疆机械研究院股份有限公司在吸收国内外籽粒收获机先进技术的基础上,通过功能、技术及结构集成创新,研制出的一种大型玉米籽粒收获机,一次作业可完成对玉米的收割、脱粒、清选分离、谷物输送和秸秆还田等作业。
清选装置是籽粒收获机械衡量其性能好坏的一个非常重要的机构,籽粒收获机械的清选装置主要有气流清选式、风扇式和风扇筛子式3种。气流清选式清选装置主要利用谷粒和混合物空气动力特性的差异进行清选,当谷粒混合物落进清选装置的气流场中,受到不同的气流作用力而被分开;风扇式清选装置主要是利用气流清选原理除去混在谷粒中的杂质。气流清选式和风扇式清选装置共同的特点是结构简单,但只能清除颖壳、碎草等轻杂质,目前大都用于简式脱粒机和半喂入式联合收割机中;风扇筛式清选装置主要利用气流吹浮作用并辅以筛子的抖动作用将混杂在谷粒中的大小杂质清除,清选效果较好、适应性强,牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收获机就是采用这种形式的清选装置。
1.1结构
牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收获机的风扇筛式清选装置主要由支杆、抖动板、风扇、曲柄、连杆、双臂摇杆、下筛箱、下筛、吊杆、后摇臂、上筛、上筛箱、尾筛等零部件组成(图1)。
图1 风扇筛子式清选装置的结构示意
1.2工作原理
风扇筛式清选装置工作时,清选筛和抖动板作往复运动,谷粒混合物不断地由抖动板送往筛面,装于清选筛前下方的风扇产生的风把谷粒混合物吹散,颖壳、细碎秸草等轻混合物被气流带出机外,吹不走的谷粒、长的碎秸秆和残穗等留在筛面向后移动,谷粒在移动过程中由筛孔漏下,碎秸秆由尾筛后部排出,残穗则在筛尾处落入杂余输送器,送去复脱或重新分离。该装置在收获比重大小和潮湿程度不同的谷物时只需通过风扇无极变速装置改变风扇的转速和调节清选筛子的开度即可。
(1)风扇筛式清选装置的上下筛箱分为两个工作部件,工作时由曲柄连杆机构双边驱动,上、下筛箱交互运动,有效地平衡运动部件的惯性力,减小了收获机具的振动,保证了清选系统的工作稳定,避免了因筛箱振动量大对收获机具的损害。
(2)清选筛采用可调式鱼鳞筛,鱼鳞筛片的开度大小可以手动调节,根据收获谷物的比重大小和潮湿程度不同,选择合适的开度大小。上筛根据实际需要也可换装方孔筛。清选筛的清选面积可达4.3 m2,筛子筛面引导气流吹走颖壳、排走残穗、碎秸秆等,有效回收作物籽粒,为颖壳与籽粒提供平滑顺畅的输送环境,筛面不容易堵塞,清选效果好、生产效率高、通用性强。
(3)风扇选用农用直板蜗壳离心式风机。针对不同谷物收获,对风扇转速的要求不同。风速的调节采用无级调速结构,调速范围可达340~1 060 r/min。风扇出口处装有挡风板,可控制出风口高度上的气流方向,满足和适应不同谷物的收获要求。
(4)为了避免抖动板在机器横向倾斜时输送谷粒混合物集堆,沿抖动板宽度方向上安装有纵向隔板。抖动板的尾部装有指杆筛,且高出筛面一定的高度,当谷粒混合物从抖动板指杆筛落至上筛前部时,风扇吹出的风把脱出物层疏松、翻转,使碎秸秆等漂浮起来,颖壳及细碎秸草等轻混合物被风带走,而谷粒等比重大的物质首先与筛面接触,处于碎秸秆的下层,有利于增强分离清选效果。
牧神4YZT-7自走式玉米籽粒收获机的风扇筛式清选装置主要利用气流吹浮作用并辅以筛子的抖动作用将混杂在谷粒中的大小杂质清除。清选效果的好坏主要取决于风扇的转速、清选筛的清选面积、筛子的振动频率以及筛子开度大小等。清选筛的清选面积和筛子的振动频率根据收获机喂入量的参数设计,一般为定值。在收获比重大小和潮湿程度不同的谷物时,只需合理的匹配风扇的转速和筛子开度大小,达到理想的使用效果。在使用过程中风扇筛式清选装置的调节一定要注意以下两个方面:
(1)清选筛的调节:根据收割机的作业情况,进行基本的调节。籽粒在筛子的前部落在籽粒滑板上,进行调节前要检查前一次调节的结果,确保粮箱内只有极少的颖壳或没有颖壳。最终清选是由籽粒筛(下筛)完成的,它的开度必须让大的籽粒容易通过,而不让颖壳和糠草通过。如果筛子开度过小,粮食会进入杂余,导致因杂余量过多而产生的过度脱粒,还有可能造成严重的籽粒破碎。调整筛子时,首先要增加筛子的开度,直到粮箱出现了较多的杂余为止;然后,略微减小筛子的开度,直到粮箱内籽粒的清洁度达到一定的程度为止。
(2)风扇转速的调节:在调节风扇转速前,根据收获不同的作物把上筛和下筛开到推荐的最大开度,然后从推荐的风扇最低转速开始,逐渐提高风扇转速,直到无籽粒吹出收割机或无籽粒吹进杂余滑板为止。认真检查调节结果,当风扇转速达到所允许的最大值时,如有必要,对筛子进行微小的调节,然后再调节风扇,以获得更好的清选效果。在调整时一定要注意:风量过小,清选不干净,清选物不能形成悬浮状态,籽粒就会随糠排出机体;风量过大,会把谷粒吹出去造成损失。在进行下次调节前一定要检查上次调节的结果。
2013年7月,由新疆机械研究院股份有限公司下属的全资子公司新疆波曼机械制造有限公司承担并试制完成了第一台牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收获机样机,同年10月在乌苏西大沟镇和甘河子头道厂子村针对不同玉米种植品种完成了166.67 hm2地的田间收获试验,籽粒损失率、含杂率和破碎率等各项性能指标都达到了产品的设计要求,顺利通过了新疆自治区农牧业实验鉴定站的检测。试验后针对样机在田间收获中出现的问题进行了分析,对产品不合理的地方进行了改进优化设计,并于2014年7月完成了牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收获机50台小批量样机的生产、装配与推广应用工作。目前,该机具在伊犁、东北等地区进行了推广运用,玉米收获效果非常好,得到了用户的充分肯定。
综上所述可以看出,设计的风扇筛子式清选装置在牧神4YZT-7型自走式玉米籽粒收获机上应用良好,合理的匹配风扇转速与筛子的开度大小,可以很好的适应不同地区农作物的收获要求,适用面广,清选效果好。
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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