弹齿式花生摘果装置的设计与研究.pdf

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1、2015年2月农机化研究第2期弹齿式花生摘果装置的设计与研究李思漩，尚书旗，于艳，王东伟，杨然兵，侯庆松(1．青岛农业大学机电工程学院，山东青岛266109；2．山东五征集团，山东日照276800)摘要：研发了一种弹齿式花生摘果装置，并采用k(2)正交试验和加权评分法进行了试验研究。结果表明，在滚筒长度1445mm、滚筒直径480mm、弹齿扭臂长度80mm、凹板筛锥度1：24的条件下，且滚筒转速为500r／min、齿杆数量为8条、喂人轮转速为300r／min、凹板筛间隙为7mm时，摘净率最高而破碎率低，摘果质量好。该装置已

2、用于4HJL一1800型花生联合收获机进行了田间试验，试验指标符合设计和相关摘果要求，可为全喂入式花生捡拾联合收获机摘果装置的研制提供借鉴和参考。关键词：花生摘果；弹齿式；锥形凹板筛；正交试验中图分类号：$225．73文献标识码：A文章编号：1003-188X(2015)02-0136—040引言花生摘果装置是花生联合收获机的关键部件，对机收花生质量具有直接影响。国内市场上的花生摘果装置以全喂入式为主，半喂入式摘果装置因适用性U’一，翰-p，I—l1，较差和生产效率难以提高而市场占有率较小。全喂II一／入式花生摘果装置根据

3、滚筒形式不同，主要有钉齿式、篦梳式、差动式和刮板式等J。钉齿式花生摘果滚筒因结构简单、摘果速度快、摘净率较高、收获损失一小等特点而成为国内目前较受农民欢迎的花生摘果机型；但其仍存在破碎率较高、消耗功率大、易堵塞等(a)摘果装置侧视图问题。本文在钉齿式摘果装置的基础上，研发了一种弹齿式花生摘果装置。该装置既可作为花生摘果机型使用，又可应用于花生联合收获机和花生捡拾联合收获机型中，对提高整机的作业效果具有明显作用。1总体设计及工作原理弹齿式摘果滚筒和锥形凹板筛是本全喂入式花生摘果装置的主要创新点。该摘果装置主要由摘果室外壳、喂

4、入轮、弹齿式摘果滚筒、主轴、锥形凹板筛、排秧口和导流板等部分组成。经过设计，装置整体长(b)摘果装置后视图1750ram、宽1290ram、高996mm，如图1所示。1．螺旋导流板2．摘果滚筒3．主轴4．锥形凹板筛5．喂入轮6．摘果室外壳7．排秧口收稿日期：2014—03—07图1摘果装置结构示意图基金项目：农业部“948计划”项目(2013一z40)；山东省高等学校科技计Fig．1Thestructurediagramofpickingmechanism划项目(J12LF05)；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目(B

5、S2012NY004)该弹齿和锥形凹板筛组合式花生摘果装置在正作者简介：李思漩(1990一)，女，山东招远人，硕士研究生，(E—mail)lis-常工作时，花生植株由喂入轮喂入摘果室，被匀速转ixuan01101@163．corn。通讯作者：尚书旗(1958一)，男，山东青州人，教授，博士生导师，(E动的摘果弹齿抓住随滚筒做回转运动，同时在摘果室—mail)sqshang@qau．edu．cn。顶端导流板的作用下，沿轴向做螺旋运动。其间，花·l36·2015年2月农机化研究第2期生植株每运动至下方凹板筛格时即完成一次秧果分

6、离，被摘落的荚果落入到下方的清选筛继续完成清选、集果等后续作业，采摘完的秧蔓则通过螺旋运动其中，为工作扭矩，N·m；or为比例极限，MPa。到达摘果室尾端，由排秧口排出机外，从而完成整个经计算可知，簧丝直径应大于4．73mm。结合弹簧直径摘果作业。系列表推荐表和相关试验经验，优先取第1系列数值，故确定簧丝直径范围为6～10mm，取偶数数值。弹2摘果装置关键部件及参数齿间距190mm，扭臂长80mm，采用碳素弹簧钢制造，热2．1弹齿式摘果滚筒结构设计处理至45～50HRC，表面镀锌处理。摘果滚筒对摘果装置的工作效率、摘净率和

7、破碎2．2滚筒转速确定率有直接影响J。目前的钉齿式摘果滚筒多是将钉摘果作业时，荚果破碎主要分为剪切破碎和撞击齿直接焊于滚筒齿杆上，摘果齿多为低碳钢制造，高破碎。前者是固定的凹板筛对运动荚果产生剪切作速回转时对荚果冲击力大，极易产生碎果；齿的加工用导致；后者是荚果随摘果辊高速旋转，撞击凹板筛制造较麻烦，耐磨性差，如遇堵塞可导致钉齿弯曲，常和摘果室外壳力度过大而导致的。因此，花生荚果的常会出现因焊接不牢而产生掉齿现象，严重影响机抗剪强度和承受撞击能力是设计滚筒运动参数的重器的作业效果和机收花生的收获质量。要依据。伤果率的来源主

8、要为击打力度，有效降低摘果齿花生果在最佳收获期内所能承受的最大临界撞对荚果的击打力度是减少荚果破碎的关键。弹齿通击速度=16．328m／s，二者均随晾晒时间的增加而过螺栓连接固定于滚筒齿杆上，同摘果室上部的导流增大j。滚筒直径由花生输送的喂入量以及花生秧板均以3O。的螺旋升角排列。弹齿滚筒结构示意图如的