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組合式棉稈收獲機 康濤 李平 1 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘要 本文通過對棉稈收獲機的設(shè)計同時介紹了拔稈機的發(fā)展歷史 種類 工作原理及其主要參數(shù) 并詳 細的分析了組合式拔稈機的構(gòu)成 以及日常維護和基本安全操作規(guī)程 并分析了拔稈機的日常檢修及其常 見故障分析 依據(jù)現(xiàn)有國內(nèi)棉稈收獲經(jīng)驗 為解決棉稈可靠拔取與輸送問題 提出了一種新的拔取輸送方 式 提輥裝置與拔稈齒輥相結(jié)合的組合方式 該裝置主要包括機架 提輥裝置 拔稈齒輥裝置 主要工作 過程是提輥裝置進行土層淺層的翻攪 拔稈齒輥裝置與提輥裝置配合進行棉稈的拔取與輸送 該方式一方 面能有效拔取棉稈 降低功耗 加快莖稈向后輸送 另一方面增加了棉稈收獲機械的田間適應(yīng)性 關(guān)鍵詞 棉花拔稈 組合式 高效 中圖分類號 TD451 文獻標識碼 A 0 引言 棉花秸稈是棉花的主要副產(chǎn)品 也是工農(nóng)業(yè)的 重要生物資源 棉花秸稈收獲裝備對實現(xiàn)棉花 秸稈的資源化和商品化至為關(guān)鍵 我國農(nóng)業(yè) 生物質(zhì)能資源主要包括農(nóng)作物秸稈 畜禽糞 便 農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品和能源作物等 其中 農(nóng)作物秸稈和能源作物秸稈有著非常廣泛的 用途 棉稈可用于生產(chǎn)人造纖維 刨花板 吸音板等板材和造紙 還可通過生物質(zhì)能的 轉(zhuǎn)化技術(shù) 將棉稈轉(zhuǎn)化成木炭 可燃氣體或 電力 另外 棉稈還具有很高的營養(yǎng)價值 可作為很好的畜類動物飼料 2 由此可見 棉稈資源豐富 是一種利用價值很高的農(nóng)業(yè) 生物質(zhì)能 棉稈機械化收獲目前常采用的方式主要 有剪切收獲和提拔式收獲兩種 剪切收獲 主要是利用割刀將棉稈從根部割斷 此種收 獲方式不能實現(xiàn)棉稈的全部收獲 造成資源 浪費 另外由于棉稈根莖較硬不易腐爛 不 易粉碎 在土壤里留存時間較長 不利于后 續(xù)整地作業(yè)和農(nóng)作物生長 此外棉花種 植過程中地膜的使用 造成土壤白色污染日 益嚴重 通過對殘膜回收機田間作業(yè)情況進 行調(diào)查 結(jié)果表明棉稈及棉根對殘膜回收機 的作用效果有著嚴重的影響 拔稈式收獲 具備不留根茬 作業(yè)成本低 有助于殘膜回 收等優(yōu)點 3 因而無論是進行棉稈收獲還是 秸稈還田 棉稈收獲機采用拔稈式收獲方法 不僅提高了棉稈的利用率 也將大大提高殘 膜收凈率 通過對比各種棉稈收獲裝置優(yōu)缺 點及田間適應(yīng)性 提出一種有提輥裝置與拔 稈齒輥裝置相結(jié)合的拔稈裝置 有效的解決 了拔稈效率和田間適應(yīng)性 拔稈徹底 無殘 留 也將大大提高殘膜收回率 提高了田間 作業(yè)效率 節(jié)約大量勞動力 1 總體設(shè)計思路 組合式棉稈收獲機有三部分組成 提輥 裝置 拔稈齒輥 傳送裝置 提輥切斷棉根 拔稈齒輥把棉稈送到傳送帶上 由傳送帶運 送出去 1 1 設(shè)計原理 采用提輥裝置的旋切原理 使提輥刀具在 地表一定深度旋切土壤 同時將棉稈從根部旋 切拔出 于此同時拔稈齒輥卡住棉冠抓取棉 稈 棉稈運行至傳送帶上方時由于棉稈自重 落到傳送帶上 由傳送帶運送到一邊便于打 捆運輸 1 2 設(shè)計總體結(jié)構(gòu) 組合式棉稈收獲機的總體結(jié)構(gòu)示意圖 如圖 1 所示 組合式棉稈收獲機主要由提輥裝置 拔 稈齒輥 傳送裝置三部分組成 提輥裝置的 作用是進去土層翻攪 切斷棉根 利于棉稈 的拔取 拔稈齒輥主要由拔稈齒組成 每組 有 11 根拔稈齒 每兩齒相距 25cm 這樣就 能保證棉稈的抓取 提高棉稈拔取率 傳送 裝置主要是由傳送帶和傳送軸組成 傳送帶 上面由凸條紋 利于棉稈的傳送 傳送裝置 可以變換方向 調(diào)節(jié)棉稈的傳送方向 圖 1 錘式破碎機的總體結(jié)構(gòu)示意圖 1 提輥帶輪 2 提輥裝置 3 傳送帶軸 4 機架 5 拔稈齒輥 6 拔稈彎齒 7 傳動輪 8 驅(qū)動輪 9 前懸掛 11 傳送帶輪 12 傳送帶 13 地輪 14 提輥刀片 2 關(guān)鍵部件的設(shè)計 2 1 提輥裝置的設(shè)計 提輥裝置由提輥刀片 軸組成 提輥式 拔棉稈是采用旋切原理 使提輥刀具在地表下 一定深度旋切土壤 同時將棉稈從根部旋切拔 出 在旋切過程中 提輥刀要對土壤和棉根進 行切削 同時由于提輥刀具的旋轉(zhuǎn)作用 還會 將切削下的土壤向后拋送 2 2 拔稈齒輥的設(shè)計 撥禾輪是此設(shè)備的主要部件 主要承擔 提取棉稈放到傳送帶上 采用 11 根彎齒 每 根彎齒間距 20 公分 可實現(xiàn)任意位置拔取 任意行距 無需調(diào)整機具對準棉稈行距 實 現(xiàn)快速拔稈 高效率工作 次撥禾輪齒采取 微彎曲處理 保證抓取棉稈 而且撥禾輪齒 向左傾斜 使棉稈運行到傳送帶上方時 由 于重力作用方便下落 保證棉稈拔取高效進 行 2 3 傳送帶的設(shè)計 傳送裝置是起到方便收獲的作用 因為 棉稈拔取后散落一地 對于后面的集中成捆 運輸不便 首先收獲量太大 所以傳送裝置 安置在滾軸下面 由傳送帶直接將拔取的棉 稈傳送至一邊 便于集中打捆 以此 大大 減少了勞動力 提高了效率 其中確定傳送帶軸直徑為 5cm 電機轉(zhuǎn) 速為 800r min 傳送帶輪與電機帶輪直徑 1 1 所以確定傳送帶軸轉(zhuǎn)速為 800r min 傳送帶軸周長 C 2 r 3 14 5 15 7cm 線速度 v 800c 800 15 7 12560cm min 所以傳送帶運行速度為 12560 6000 2 09m s 3 總結(jié) 棉花是主要的經(jīng)濟作物之一 棉花 秸稈也是棉花的主要副產(chǎn)品 但是大部分棉 稈都是采用粉碎還田方式處理 只有少部分 進行再利用 這是我課題研究的動機對 搞 好棉花秸稈的綜合利用 加快推進棉花秸稈綜 合利用 實現(xiàn)棉花秸稈的資源化和商品化 對國 家促進資源節(jié)約 環(huán)境保護和農(nóng)民增收具有 的重大意義 所以說棉花秸稈收獲裝備對實 現(xiàn)棉花秸稈的資源化和商品化至為關(guān) 希望 這個設(shè)計能真正實際運用到棉稈收獲中 其 中運用到實際情況需要改進拔稈齒輥和提輥 裝置的配合速度 防止出現(xiàn)拔取不順利 還 有一方面防止出現(xiàn)棉稈的隨帶問題 拔稈齒 輥后方加撥稈條 參考文獻 1 張佳喜 葉 菲 我國棉花秸稈收獲裝備現(xiàn)狀分析 J 農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所 2011 3 20 2 張永新 楊曉春 一種側(cè)置齒輪傳動揭膜撥稈機 P CN201742692U 2011 02 16 3 曹樹紅 可伸縮式玉米撥禾裝置設(shè)計與實驗分析 J 山東理工大學(xué) 2014 7 9 4 胡凱 王吉奎 李斌 蔣蓓 丁雙雙 李天文 棉稈粉碎還田與殘膜回收聯(lián)合作業(yè)機研制與 試驗 J 石河子大學(xué)機械電氣工程學(xué)院 2013 3 9 5 李怡 棉稈起拔機關(guān)鍵部件設(shè)計與實驗研究 J 華 中農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文 2014 8 26 4 張佳榮 提高破碎篩分設(shè)備生產(chǎn)能力的探討 J 采礦技 術(shù) 2005 5 52 54 6 郭振華 史建新 康秀生 提輥式拔棉稈阻力分析 J 農(nóng)業(yè)大學(xué)機械交通學(xué)院 2009 24 57 7 趙東波 棉花拔稈清膜旋耕機研究設(shè)計 J 昌吉州 農(nóng)牧機械化技術(shù)推廣站 2010 6 85 8 王吉奎 付威 王衛(wèi)兵 李斌 SMS 1500 型秸稈 粉碎與殘膜回收機的設(shè)計 J 石河子大學(xué)機械 電氣工程學(xué)院 2011 51 86 9 趙海軍 史建新 殘膜回收工藝探討 J 中國農(nóng)機 化 2004 68 71 10 劉文海 馬衛(wèi)星 淺議棉稈殘膜機械回收 J 農(nóng)機化 2005 2 11 王鋒德 燕曉輝 董世平 孫玉峰 王俊友 我國棉 花秸稈收獲裝備及收儲運技術(shù)路線分析 J 農(nóng) 機化研究 2009 12 217 220 12 崔相全 馬繼春 薦世春 王小瑜 曲萍 我國棉花 棉稈收獲機械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 J 農(nóng)業(yè)裝備與 車輛工程 2011 11 4 6 13 張佳喜 葉菲 我國棉花秸稈收獲裝備現(xiàn)狀分析 J 農(nóng)機化研究 2011 08 241 244 14 陳明江 平英華 曲浩麗 陳永生 棉稈機械化收獲 技術(shù)與裝備現(xiàn)狀及發(fā)展對策 J 中國農(nóng)機化 2012 05 23 26 15 張愛民 禚冬玲 王振偉 李偉 劉凱凱 棉稈收獲 機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 J 山東農(nóng)機化 2014 04 36 37 16 楊樹川 楊術(shù)明 佘永衛(wèi) 撥禾輪運動軌跡的 計算機仿真 J 寧夏大學(xué) 機械工程學(xué)院 2010 20 45