李晨民 曲姣沈阳工学院机械与运载学院
多功能秸秆打捆机的研究探讨
李晨民曲姣
沈阳工学院机械与运载学院
使用秸秆打捆机可将农作物收割过后的秸秆直接打成捆进行收集,方便人们运输和储存,减轻农民负担和体力。国外打捆机技术成熟,更高的作业效率、可靠性和更好的适用性将是打捆机的主要发展方向,我国由于地形复杂和种植和种植方式的差异,良好适用性方捆机的研究是国内方捆机发展的重点方向之一。
秸秆 打捆 结构组成 原理分析
目前,我国秸秆工业化规模利用技术虽然逐渐步入成熟,但秸秆收储运技术及装备还是比较落后,在一些关键技术方面还存在空白,严重制约了产业化的发展。例如到2007年底,国家电网等五大电力公司,已经建成的十多座秸秆直燃发电厂,总装机容量200兆瓦左右,年需秸秆200多万吨,由于缺少与之相配套的秸秆收集储运装备,原料成本居高不下,原料与锅炉要求不配套,季节性收集量与均衡供应矛盾难解,无法正常运行。
我国对秸秆打捆机的研究起步较晚,在20世纪70年代末期,我国开始从美国、德国等国家引进捡拾压捆机,并开始自行研制我国自己的打捆机,20世纪80年代初期研制成功后在吉林、江苏等地投入生产和使用。近年来,由于市场对高密度草捆的需求景增加,再加上国家对秸秆回收再利用的重视,为了进一步提高工作效率,推进生态可持续发展,国内对打捆机的研究也越来越多,我国的一些生产企业正在研制各种形式的打捆机。
高端的技术让秸秆打捆机适应时代的发展:如今是一个信息化开展的年代,相同的商场需要也需要这一方面上的改动,这是商场对秸秆打捆机的一种新需要,为了可以非常好的满意这一开展趋势,秸秆打捆机职业的开展要紧密结合商场实践需要状况,立异科技,这样才能确保设备在商场中的健康开展,才能顺应年代的开展,才能在市场上占有更多的开展比例。
秸秆打捆机的组成如下图所示:主要由捡拾器、螺旋输送器、滚筒式切碎喂入装置以及打捆室四部分组成。
打捆机的动力来源于拖拉机,通过拖拉机动力输出至本机减速机部分,再通过曲柄、皮带轮、链条等装置传递至本机各部位,完成捡拾、拨料、压缩、打结,出捆等一系列动作。
3.1捡拾系统
捡拾器主要是用于捡拾农田间地面上收割过后的秸秆。简单来说,捡拾器将地上铺成条的物料收集并送入机器内。
3.2螺旋输送系统
螺旋输送器俗称绞龙,螺旋输送器利用旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送。物料与螺旋输送机叶片一起旋转的力是物料自身重量和螺旋输送机机壳对物料的摩擦阻力。螺旋输送机旋转轴上焊的螺旋叶片,叶片的面型根据输送物料的不同有实体面型、带式面型、叶片面型等型式。螺旋输送机的螺旋轴在物料运动方向的终端有止推轴承以随物料给螺旋的轴向反力,在机长较长时,应加中间吊挂轴承。螺旋输送器是矿产、饲料、粮油、建筑业中用途较广的一种输送设备,由钢材做成。
螺旋输送器有整体叶片盘旋式、条带叶片盘旋式、以及装有按螺旋线排列的叶片等三种。在秸秆打捆机上,一般使用整体盘旋式螺旋输送器。
3.3喂入系统
打捆机双拨叉喂入机构就是前后两组拨叉装置。喂入机构工作时,外侧的拨叉将物料由最外侧输送至内侧拨叉下方,内侧拨叉缓慢向下运动,接过外侧拨叉推送过来的物料,此时外侧拨叉迅速向上提升并朝最外侧开始运动,内侧拨叉缓慢压住物料向压缩室喂入口输送,最终将物料推进压缩室内。待物料充分进入压缩室后,内侧喂入拨叉迅速提升离开压缩室,向压缩室外侧运动,准备下一次接料输送。当内侧拨叉运动至远点向下时,外侧拨叉经过向外运动和向下拨料,已经将更远处的物料输送至内侧拨叉下方准备下一次填料。
3.4压缩室
秸秆的压实过程主要在压缩室内进行,压缩机构由曲柄、连杆、和活塞组成,活塞将进入到压缩室内的秸秆小段推送到活塞的前极点位置,随着活塞的逐步推进,秸秆于压缩室壁的摩擦力随之增大,活塞的压缩力也随之增大,秸秆捆受压密度增大。压缩活塞不断往复运动,随下一捆片的推进,前一压缩捆片被不断向前推进,秸秆长度不断增加。这就是秸秆压捆的过程。
3.5打捆室
打捆室是秸秆打捆室的核心,是打捆机执行机构的最后一道工序,打捆室里有打结器,可以对压缩好的秸秆进行捆扎打包。
国内制造业相对于发达国家较为落后,打捆机在田间作业时易发生故障,因此提高打捆机的可靠性是国内相关企业和设计者设计发展的一个方向。加强自主创新研发能力,提高机具可靠性。结合我国特定的情况,研制出适合我国的打捆机具。在满足设备可靠性及适应性的同时,降低生产成本,提高操作性能。引进国外先进机具和技术,吸取其先进的设计经验,根据我国国情,对相应机械进行改进创新,逐渐完善我国打捆机械的品种。
充分发挥政府在我国农业产业结构中的积极作用,为了进一步推动行业的健康发展,政府应充分发挥其作用。要加大对打捆机械研发的投入;对国内打捆机生产企业和机械购买人提供农机补贴政策。在打捆机械的研发、生产、销售等环节给予扶持和支持,形成一个有效的良性循环。
曲姣(通讯作者),1987年06月出生,女,汉族,沈阳工学院,教师,研究方向:机械设计及理论。