4YQZ-3A玉米联合收割机的设计与实验

 4YQZ-3A玉米联合收割机的设计与实验

摘要-由于秸秆在收货时低的利用率问题，饲料是畜牧业和玉米收获机收获玉米秆和穗在操作时要克服的实际问题，4YQZ3A联合收割机的设计，分析和更好的夹持输送机构，垂直采摘和砧板刀具，蜗杆和投掷设备。在玉米收获季节，大量的性能测试，并在现场进行了生产评估，指出了关键部件的参数。通过实验取得的成果表明，整机具有更好的性能，并能完成收割玉米秆和穗。

关键词- 玉米收获机；采摘和脱粒收割机；设计；实验

1 介绍

玉米是我国第二大粮食作物，占据着重要的在粮食生产中的地位[1]。玉米秸秆包含大量的粗蛋白，粗脂肪，纤维的营养成分，等，因此，它是一种高品质的最完美的牧草动物畜牧业，全国每年生产的玉米秸秆约60000吨，这是一个潜力巨大的饲草源[4]。玉米收割机收获玉米秆和穗在玉米果穗和秸秆收获的时间内完成，所以它具有显着的经济，社会和生态系统的效率[5-6]。目前，玉米收获机收获玉米秸秆和脱粒发展很慢，国内模型主要是悬挂式。由于动力不足，产量低效率以及稻草清洁，但一直迅速晋升[7-8]。国外机型主要是乌克兰KCKY星系列玉米收获机和玉米团结收获机械发展肯普公司在德国，由于凌乱的留茬高度和更高的价格，这种类型的空气工艺不适合中国国情的[9-11]。

基金项目：公益性（农业）科学研究基金发行（200903059-04）

在此基础上的“十五”国家科技攻关滑车在科学技术研究，在这篇文章中的关键问题4YQZ-3A联合收割机的设计，它结合了现有的玉米收获和青贮玉米机械化技术和改进的设计和优化的组合各工作装置。在收获玉米耳的3A4YQZ的联合收割机也可以完成切割，输送，切碎收集和块根作物破任务和的普及和应用阳离子等;这种技术，我们就可以解决问题的玉米秸秆回收和减少秸秆资源的浪费，并提高秸秆焚烧造成的环境和土壤污染。其中，秸秆回收，可以提供高品质的牲畜饲料，减少过度依赖牧场，所以这种技术具有重要的现实意义我国的日益发展畜牧业及相关行业。

2 总体机构和主要技术指标

2.1 整体结构和工作原理

 在图1中所示，4YQZ-3A玉米联合收割机主要由夹持传送机制，穗采摘装置，干碎纸机制的，铸铁缸，收集箱，干粉碎箱，柜台现场设备和蜗杆和运输装置的秸秆等，这机可一次完成的上升和运输，采摘，设置入禁区，秸秆切割，输送，切碎，投掷收集和块根作物玉米破碎粮食。虽然机械操作，细分面玉米植株，往复切割机切割植物，夹紧链夹玉米植株根自拔然后传达给垂直穗采摘辊摘下耳，玉米果穗被输送到穗收集箱传递机制;秸秆剁成垂直滚刀拉茎辊背后，和铸造铸造设备干粉碎箱;玉米根系被破坏计数器现场设备。

2.2 机器的技术指标

根据斩波的要求和青贮玉米秸秆的工艺和功能特点原型的要求，主要技术参数确定为表1。

表1 主要技术参数的4YQZ-3A结合收割机

图1  4YQZ-3玉米联合收获机结构示意图

3 主要工作部件的设计

3.1夹持交货机制

如图2所示，把持传送机制主要是制成连锁垂直进给，被动链轮，张紧装置，夹紧板，输送链条和链轮，等等

 当机器正在，米邦塔分离的和台起相近分离的，然后带动链轮驱动的被动链轮和强制喂料链运行，因此作为转米邦塔把持传送链，在此期间，切割机切断的玉米植株，破碎的植物输送链条和下夹持输送拨号常用功能兰草链式输送机放回挑穗辊，张紧装置是用来调整张紧装置度，以便使夹紧输送机链秸秆夹持输送链条更加稳定可靠.

3.1.1 垂直进给链

垂直进给链下方的台起相近分离，致力于与它的合作，强行喂食玉米植株不同行距。的速度的选择垂直进给链有很大的影响，对植物夹紧传输。速度过快会使植物夹紧喂养的同一行内，引起等现象干切断或阻塞的发生，但是，在低速可喂食链就会消失的功能。

图2夹持输送机构

1垂直进给链 2 被动链轮 3张力设计 4 夹住板  5输送链

从理论上讲，速度的垂直进给链，级点的速度应该是平等的，行进的速度的机器，但在实际工作过程中的影响速度的垂直进给链的因素包括： ，本前耙链垂直进给，迫使光圈进给速度链的角度，之前，和条件等。在为了不使机器推下来时，它踏着干，水平分速度的垂直进给链，应大于行进速度的机器。

图3 输送链速度分解

3.1.2夹持交货链

当夹持输送链，有必要以确保拼切的植物被输送到摘穗辊及时，可靠的，并保持一定的距离之间的运输的植物，使穗采摘辊负荷平坦的。工作期间，选择玉米植株速度分析在点o作为基准点，如图3所示。

v其绝对速度诱导如下：

                                             (1)

                                 (2)

其中：夹持链的速度；

                                 (3)

由式（2）和（3）我们知道，

                                           (4)

由式（4），而绝对速度，瓦特，点的方向拧紧链和角度水平线；而绝对速度和秸秆向前移动一定的角度，这将违背输送玉米植物顺畅。结合性能测试把持输送在该字段中，当尺寸的属于10°〜20°，，这是最好的情况。

3.2垂直采摘的斩刀

垂直采摘和砧板刀具是一个重要的组成部分采摘棘茎，如在图4中所示，此设备是垂直尖峰采摘制造辊，定刀，动刀，斩波缸等。

图4 垂直采摘和砧板刀具

1．垂直穗采摘辊　 2．茎直立拉辊 　3．移动刀片　4．的固定刀　5．斩波缸

3.2.1动力驱动的计划

 该计划的动力驱动垂直采摘和砧板切割器如图5所示，工作时，电源由发动机驱动的，切碎的放慢输入轴变速箱通过滑轮和双链轮，电源通过一组伞齿轮驱动碎纸机制运行;留下的印章变速箱是驾驶的一组传输链（中等尺寸和大尺寸的链轮）秒杀采摘切碎变速箱的电源，然后再除以干拉辊耳锥齿轮的速度改变框上面拉茎辊和穗采摘一组驱动链，电力传输从拉茎辊摘穗辊挑尖峰。在在于穗采摘变速箱的输入轴小链轮和皮带轮，它的功能作为传输集群运输往复式切割机的电源。

3.2.2垂直尖峰采摘的滚子

垂直穗采摘的同时完成玉米果穗下垂，穗采摘平均水平相比，拿起集群可以迅速脱离穗采摘辊，大大降低了破损率和损失率粮食。为了加强能力干拔穗采摘，背后的秒杀采摘辊是成对干拉辊，拉干，而秸秆，喂养力滚刀砍秸秆，使输送秸秆之间的通畅，不堵塞穗采摘滚子和滚齿刀。平面位于两轴垂直穗采摘设备及其垂直平面前面角，玉米植物进入纵向的钉的通过夹持采摘穗辊挑输送料装置夹持。在电弧块厂圆弧形兰草板的作用下，与采摘穗成50°〜滚道线角70°。由于提升摘穗辊，植物之间的秒杀采摘，穗采摘滚存在一个垂直角度和植物被输送斩波缸向后砍。

图5　动力驱动草图

1.皮带轮 ２.大链轮　3．小链轮　4．小销变速箱

5．大销变速箱 6．双链轮 7．中等链轮

大量的室内性能试验后，这样的设计决定垂直摘穗辊的直径为84毫米，的穗采摘辊的速度为1080r/min。

3.2.3削球气缸

（1）测定进料入口宽度

秸秆切碎的生产率的计算方法以下类型：

                           (5)

其中：Ｑ－生产力的设计，值是30000公斤/小时；

       Kc—馈送秸秆填充因子，该值是0.6；

  　  ｌ－斩波长度，其值是25mm；

      ｚ－动叶片的数量，并设计了4枚的值；

  　   N—主轴转速和设计值2100r/min；

  　  Ｙ－单位重量的秸秆，设计的价值为400 kg/m3；

B—喂养入口长度，设计的值510毫米。

代换上述数据代入上述类型的，我们保持ａ= 1.96毫米，在这个设计中，我们选择一个ａ=20毫米。

（2）确定斩波缸

通过下面的断续的气缸直径类型：

                                        (6)

                                       (7)

其中：D-砍气缸直径;

       v-在动叶片的叶片的线的两个端点的线速度

      n-动刀线的两个端点，设计值，n为线性的25米/秒砍缸速度，设计值是2100r/min。

代换的上述数据代入所获得的上述类型的斩波筒是227毫米的，在本设计我们选择砍气缸直径为680毫米。

3.3　蜗杆和投掷装置

如图6所示，蜗杆和投掷装置主要由螺旋输送机，抛叶轮和投掷筒，等螺旋输送主要由轴承座，螺旋钻槽，螺旋钻轴，螺旋钻叶片和螺旋钻轴的滑轮等。

基本尺寸螺旋输送机

螺旋输送机通过驾驶室的底部，根据经营要求，使螺旋钻槽L =720毫米螺旋钻轴的直径d= 60mm，螺旋钻锯片直径R =270毫米，螺杆扭矩S =250毫米的。

图6 素描的蜗杆和投掷装置

1.直立式轴承座2.螺旋钻槽3.螺旋钻轴4.螺旋钻叶片5.叶轮接缝6.叶轮轴

4．费尔德实验和结果分析

4.1　测试条件

我们选择了山东省潍坊市昌邑农场，点击我省作为测试场地。情节是一个无免耕播种

玉米于一年两熟面积的土地。行距是275毫米，行间距为650毫米，玉米株高是2520毫米和阀杆的直径为25毫米，最低耳朵身高是920毫米的的，弯曲率2.6％，植株倒伏率小于2％，集群的脱出率是2％，玉米收益率是5912千克株/ 小时每平方，秸秆含水量高达75％。

4.2测试方法

据质检指数玉米联合收获特征由集控站成立农机农业部，性能测试收获质量的测试内容包括向前机器的运行速度，内核通损耗率，集群的通损耗率，内核破碎比大，生产效率，工作等，主要检查的因素是玉米收获机的测试程序和玉米收获机的检测项目和检测方法[14-15]。

4.3试验结果及分析

在测试过程中，样机运行顺利，安全可靠，能有效地完成工作部件采摘，上升和运输，成箱的设置，秸秆切割，输送，切碎，抛和收集和块根作物的玉米籽粒。高度破碎玉米秸秆整齐;夹持输送工程进展顺利，可靠在秸秆长度是非常整齐的，即使他们是切碎，能满足整齐的要求青贮过程。操作的主要性能指标示于图的原型，可满足设计要求。

5结论

（1）在大量的测试的基础上，进行了优化4YQZ - 3A玉米联合收割机，解决了适应不同行距范围从500毫米到800毫米，最终改善了可靠性在干扣人心弦的传递机制。（2）开发适用的玉米收获机机箱连续模块化垂直穗采摘切碎机制，切碎的秸秆由蜗杆铸造，和投掷装置，其结构是简单的，它顺利运作，安全和可靠。（3）本机可一次完成采摘，上升和交通，设置入禁区，秸秆切割，输送，劈柴，投掷和收集和块根作物破碎玉米粒。现场试验表明，经济技术本机的指标达到国家有关标准，还提供了适用回收的秸秆畜牧业发展和增加农民收入。