柠条联合收获机拨齿式输送机构分析

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1、2015年10月农机化研究第10期柠条联合收获机拨齿式输送机构分析段震华，郭玉明(山西农业大学工学院，山西太谷030801)摘要:柠条生长几年后木质化程度很高、韧性很好，目前成熟的作物收获装备不能完成柠条的机械化收获。在创新柠条联合收获装备的设计中，输送机构是关键部件。为此，针对柠条的生长特性和柠条联合收获装备设计性能要求，对选用的拨齿式输送机构进行了相关运动学、动力学分析，确定了拨齿板数量、拨齿齿形、高度、齿角及拨齿个数等基本参数，分析了柠条以横进、竖进、侧进3种不同方式进入输送装置时拨齿的受力情况。同时，根据收割机喂入量与输送量的关系，计算得出:收割机前进速度为2m/s时

2、，输送机构第一级拨齿辊转轴匹配转速为100r/min。关键词:柠条联合收获机;输送机构;拨齿式;动力学分析+中图分类号:S225．919文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)10－0083－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.10.018一次性将切割下的柠条全部输送完，所以采用多级输0引言送的方式。根据4GN－1900E柠条平茬收割机的工柠条是豆科锦鸡儿属的一个种类，属多年生长灌作情况，在输送槽内设计三级拨齿辊，来完成柠条的木植物。柠条抗旱、抗寒、耐瘠薄、耐风沙，是水土保输送。三级输送不仅能完成输送任务，还能消除喂入［1］［2－3］

3、［11］持、防风固沙的优良树种，且具有一定的药用量短时间的跳动现象;同时，后一级拨齿辊转速稍［4］和饲用价值。此外，柠条还可以作为一种生物质固大于前一级，使柠条层拉薄，有利于柠条均匀输送。［5－6］化成型燃料。随着柠条在山西省西北地区及内本文对第一级拨齿辊输送机构进行了分析。蒙古、陕西、宁夏等地的广泛种植，柠条收割机的研发拨齿式输送机构主要通过拨齿对柠条的推力进［7－9］也取得了一些进展。4GN－1900E型柠条平茬收行输送。输送过程中，只有当拨齿转到输送槽底部割机是山西农业大学自主研制的柠条收割机，其切割时，才能接触到柠条。因此，根据收割机输送槽宽1部分已趋于成熟，现阶段研

4、究方向是选择一种适合输m、高0．8m的尺寸，设定输送器拨齿辊直径40cm、宽［10］送柠条输送机构，实现联合收割。拨齿式输送机度1m。构在联合收割机械上应用广泛，是联合收割机收割流程的中间过渡环节。为此，针对柠条的生长特性、4GN－1900E型柠条平茬收割机的工作要求，对拨齿式输送机构进行了理论计算和动力学等分析，得出了一些基本参数。1拨齿式输送机构组成图1拨齿式输送机构示意图(1个拨齿板)拨齿式输送机构主要由拨齿辊、齿板、拨齿、转轴Fig．1Schematicdiagramofatoothtypeconveyingmechanism(1dialgeartoothplate)

5、等组成，如图1和图2所示。由于柠条枝条较长，有一定的韧性，输送器不能收稿日期:2014－10－12基金项目:山西省重点实验室基金项目(2013011066－9);国家“863计划”项目(2012AA10A509－02)图2拨齿板示意图作者简介:段震华(1987－)，男，河北井陉人，硕士研究生，(E－mail)Fig．2Schematicdiagramofadialgeartoothplateduanzhenhua1106@163．com。［12－14］通讯作者:郭玉明(1954－)，男，山西平定人，教授，博士生导师，总结前人研究成果，并对山西五寨、朔州柠(E－mail)guo

6、yuming99@sina．com。条试验样地进行了考察，得到柠条样地密度为40株/·83·2015年10月农机化研究第10期丛，最大自然高度1．9m，柠条最大根部直径22mm，枝β0—割下作物总重量中有效物料所占百分比;2条平均直径15mm，柠条枝条湿重为170g/枝(株)，单M—作物单位面积产量(kg/hm);位长度(1m)柠条枝条的质量为164．3g，公顷产量vm—收割机的作业速度(m/s)。为8775kg。变形得喂入量为BMvm2拨齿结构参数q=(β0取1)(3)10000β0在输送过程中，拨齿会对柠条枝条产生挤压力，图4为拨齿式输送器最小输送量的示意图。柠条可能会卡

7、在相邻两拨齿的缝隙中，影响输送工作。为了避免这种情况发生，根据柠条枝条最小直径，对拨齿宽度、高度、齿角做了计算，如图3所示。1．转轴2．拨齿辊3．拨齿板4．柠条图4输送器最小输送量示意图1．拨齿板2．拨齿3．柠条Fig．4Schematicdiagramofminimumdeliveryconveyor图3拨齿结构图此时，柠条没有堆积，A、B点为拨齿开始推运柠条Fig．3ThedialgeartoothstructurediagramＲ+H－r和推送完柠条的位置。由图4得:cosθ==由图3得Ｒ+Hd0