联合收割机配套秸秆打捆机压缩系统的优化方案

ｌ河ｊ匕Ｉ　ＥＢＥＩＮＯＮＧＪ　摘要：联合收割机配套秸秆打捆机是一种以联合收割机滚动轴转动力为动力源的秸秆收集压捆机具。由　于受空间位置及动力的，打捆机整体尺寸较小，草捆密度相对较低。为了在不影响整体尺寸的前提下提高草　捆压缩密度，本文分别从压缩行程、压缩频率及压缩截面等方面对其压缩系统提出了优化方案，以提高草捆密度。　关键词：打捆机；压缩系统；压缩行程；压缩频率；压缩截面　收割机配套秸秆打捆机压缩焉　河北省农业机械化研究所有限公司　张秀平　陈林袁兴茂　张亚振　ｌ＿优化　联合收割机　企　秆¨州机是一种以联合收割机滚动轴转　动力为动　源的秸干ｆ收集，　机具．　．主要由减速机、活寒　动　装　、秸秆通道、喂人装置、搁绳装置、桁度　节装置、成｛｝｝Ｉ窒、　绳箱等部件组成（『颦】１）　其ｒｆ－．ｉｔＩ　塞及其驱动装置、成卅ｌ　及　ｉＪ占Ｊ节裟　等组成的　缩系统足　响　拥密度的关键、…＿Ｊ　受　佗　及动力的限计州，　饼度卞｝Ｉ埘较低（２０１５年终过试聆测僻　干｜含水率为１　６．８％时所　制的　搁密度均值为１　０２．４ｋｇ／ｎ　。　磺建姐　传动链秸砰逋Ｊ莲嘤～装冒　擒暹装冒　密哮强书蔷霄　搞撂挂　图１配套秸秆打捆机结构　物料　缩密度　ｉ缩活摩的何效仃程密切相关　缩ｆｆ　效ｉ　干Ｉ　义　婴与曲枘Ｋ度、迮朴Ｋ度父系密切。Ｉ人１Ｉ此，改变　缩　仃　的有效办法足改变ｌＩＩＩ　ｊ连朴的长度　研究表明，存　定范Ｉｔ４　．随着　缩行程的增加，１．１．Ｉ＝扪街瞍　也随之增大，仉当　ｉｉ，￣７褒的　效行程达到一定数值ｆ１１ｆ，　搁的　密度Ｊ，ｔ－．本　再变化Ｉ。Ｉ『ｎｆ联合收割机配套秸杆打搁机的物料喂人　形　℃为上喂入，活采返　…剁起　【｛、ｆ需要避开喂入Ｌ＝１，　臻连”　ＪＪＩｌＫ，需要喂入口　延　－厶＆保证活塞起始位置不存喂人¨Ｆ力‘　ｆ　域　此，住不改变祭休Ｊ　ｒ的前提下，活寒连杆Ｋ度缩　蜓　仃利ｊ：秸朴的喂入　活摩　效行程的』ＪＪ　Ｉｔ　Ｊ．通过增加活塞连杆长度或增』ＪＩｌ　动　ｌｆｆＩ俩Ｋ度　现（　２ａ，ｌ冬ｆ　２Ｉ，），　果ＪＪ１］长活塞连杆Ｋ发．　活摩　返　，活塞位置会仃－鄙分处｜『人料口下方，导敛部分　ｆ｜堆　ｉ　察上方，不ｉｉ＇￣Ｊｌｌｌｊ｛利喂入刊Ｊ　缩腔体内．影响｝　寒作业，　能　为　时实现增ｈｌｌｈｒ￣寒孑『效彤成和缩短活寒连朴Ｋ度的Ｈ　的，…１人活摩驱动蕊　：　（Ｈｌ　　ＪＪ　Ｊｌ１　Ｋ驱动『｝ｌＩ柄士＜＝度），同时缩　活寒　连ｆＩ：Ｋ度（罔２ｅ）　４　ｊ　丘　．　２０１７年第１２期　ａ连杆加长　连杆缩短，１旬柄加长　图２加长活塞行程的方式　ｆｆ｛Ｊ　活塞驱动『｝｛　１的ＪＪＩｌ　Ｋ会使活塞驱动僦　增ＪＪ　【ｌ，』Ｌ历　量随之增加，运动耗能增　此，在满址作业需求及『ｆｆ　ｌ卅块　运动条件的前提下，¨ｒ　一定地　内增ｌ』ＪＩ１｝ｆＩ１柄｝∈度，　ｉ／ｆ　Ｉ—Ｊ．过分　长。　缩截面对压缩所ｆ『Ｉｉ牦的　‘　Ｊ力彳丁　大影响　，犬　－　定范¨；Ｉ内　缩截而　ｊ　彳丁ＨＪＪＪ＿Ｊ系数成反比，【ｊ『Ｊ　Ｊ　缩截　ｆ！！越小，　‘川功系数越大，截　积越人，　。川　系数越小ｍ　ｊ　联合ｌｌｋ；ｉｉｊ￣　机配套秸秆打搁机受刮　ＩｉｉＪ化　的影响，¨　机本身』　寸，ｆｌ…　ＨＥＢＥＩＮ０ＮＧＪ　团叵　较小，压缩腔体尺寸相对捡拾压捆机或『司定式　搁机都要小。除　了受空间外，其动力来源于联合收割机滚筒轴，动力较小，　这也决定了其压缩腔体尺寸及压缩截面尺寸较小。　但是截面积大小影响草搁数量和打结器Ｔ作量。截面积越　打捆机提供了７７５ｒ／ｍｉｎ的输入转速。将减速机减速比南１：８．６降　低为１：９，使减速机输卅转速由９０行程／ａｉｒｎ降低至８６行程／ａｒｉｎ。　　、．　小，相同体积的秸秆压制成的草捆数量越多，使用捆绳量增加，　经济性差；草捆越多，打结器～ｒ作量增加，使用寿命缩短。　因此，在空间、动力以及耗能等因素的多霞约束下．压缩截　面　寸不能冉缩小或扩大。但考虑到压缩腔体外部只　有上下方向上设置有密度调节装置，而左右方向仪有　作业　获得该数据的试验条件为：小麦秸秆含水率为１６．８％左右，　草搁长度调节至８２～８５ｅｒａ，草搁截面尺寸约３０×４０ｅｍ，草搁体　积０．Ｉｍ　左有，联合收割机作业效率为５—８亩／ｈ。　表１草捆压缩密度数据　草捆密度ｋｇ／ｍ　腔体的两侧板阻止秸秆向外扩张，冈此，在压缩腔内　增加可提高草捆密度的限草板（图３），存未加调整装　置的截面方向上增加对草拥的阻力。该限草板安装于　地点　草捆１　草捆２　草捆３　草捆４　草捆５　草捆６　草捆７　草捆８　均值　Ａ　Ｂ　Ｃ　ｒ　１１４．５　１１６．７　１１２．８　１】５．５　１１４．７　１１４．５　１１５．９　１１５．３　１】５．（１　１１５．１　１１６＿７　１１５．９　１１６．７　１１６．１　１１５．４　１１４．３　１１２．９　１１５．３　压缩腔体的两侧边上，在草搁压缩方向上与侧边成锐　角，目的是增加草搁　阻力，增加草拥紧实度　安装孔　鱼鳞板　１２１．６　１１８．２　１１７．９　１１６．７　１１５．４　１２１．１　１１７．３　１１７＿２　１１８．２　Ｊ　Ｄ　Ｅ　１１６．３　１２（１．１　１１５．９　１１６．４　１１７２　１１７．（）　１１４．８　１１５．（）　１１６．６　１１９．４　１１６．６　１１５．７　１１７．８　１１８．８　１１６．８　１】７２　１１７．９　１２（）．１　均值　１１７．２６　１１７．６　１１５．９４　１１６　６４　１１６．７　１１７．４８　１１５　７８　１１５．２２　１１６．６　１２．３　０　≥１２２．０　ｌ２１　０　●　Ｅ　◆　●　●　１２００　１１９　０　●　●　１ｌ８　Ｏ　１１７　０　１１６　０　ｌｌＳ　０　１ｌ４　０　１１３　０　１ｌ２　０　●　◆　］・　　一—卜　一一　◆◆．　０　图３限草板结构及安装示意图　活塞的压缩速度和频率对草拥密度影响显著。　在一定的活塞压力下，物料的密度在一段时间内会继续增　加，即利用较低的　缩速度可以得到较高的密度Ｉ　。也就是说，秸　秆中空部分及秸秆之问含有的空气并不能一下子被挤ｍ，需要　有一定的力经过一定的时间才能将空气完全从秸秆内壁和秸秆　之间挤出去。　图４密度值分布图　ｍ图４可知，对压缩系统优化改进后，在测取的这５组４０　个数据中，草捆密度分布最为密集的区域为１　１４　１　１８ｋｇ］ｍ，，在　均值ｌ　１　６．６ｋｇｈｎ　线上下离散分布。　－　通过对联合收割机配套秸秆打拥机压缩系统的研究，采用　了缩短压缩行程、添加阻草板和降低压缩频率等改进措施，在总　体尺寸不变的前提下，使草搁密度由改进前的１０２．４ｋｇ／ｍ　提高　到改进后的Ｉ１６．６　ｋｇ／ｍ　，密度提高了１３．８７％，达到了优化目的。　参考文献：　活塞的压缩速度提高，其压缩频率加快，在保证喂入境的前　提下，可以提高生产效率【４Ｉ。联合收割机滚筒的正常丁作转速是　１２００ｒ／ａｉｒｎ左右，其动力通过链传动传递给打捆机，提高扣　捆机的　…李耀明，成铖，徐立章．４Ｌ－４．０型稻麦联合收获打捆复式作　业机设计与试验ｌＩ】ｌ农业工程学报，２ｏ１６，３２（２３）：２９—３５．　活塞压缩频率可以减小链传动的减速比，对整个传动系统是有　利的。但压缩频率提高需要更大的动力，而联合收割机滚筒轴的　动力是有限的，为了保证联合收割机的正常运行，不能再将更多　１２　Ｊ李旭英．不同压捆室截面对苜蓿压捆时功耗的影响ｌＡｆ．　中国农业工程学会．２ｏ０７年中国农业工程学会学术年会论文摘　的动力分配给打捆机。此外，较高的压缩速度造成秸秆压缩不紧　实，秸秆内空气不能完全排ｍ，内应力得不到有效释放，在草搁　成型后挤出压缩腔体或者装载运输过程中，内应力充分释放导　要集Ｉ　１．中国农业工程学会，２（）（）７：１．　【３ｌ陈锋．大方捆打捆机压缩机构设计及压缩试验研究ｌＤ１．　中国农业机械化科学研究院，２ｆ）（）７．　致革搁膨胀，容易散拥。因此，为了解决上述问题，需要将压缩频　率在合理范同内进行降低。　联合收割机滚筒轴的１一作转速经过链传动（传动比２０：３　１）为　【４】于建国，赵洪刚．新型固定式半自动饲草压捆机的设计【Ｊ】．　工程设计学报，２００７，（（）２）：１０８—１　１　１．　２０１７年第１２期　农抽　５