纵轴流联合收割机切流脱粒分离装置的研究

贾毕清

摘要：为分析纵轴流联合收割机切流脱粒分离装置的脱粒分离性能，在自行研制的纵轴流脱粒分离清选试验台上，对刀形齿切流脱粒分离装置进行台架试验，采用正交试验分析结构和运动参数对籽粒脱粒性能的影响。试验结果表明，在喂入量5.5 kg/s、滾筒转速900 r/min、脱粒间隙20 mm（入口）、15 mm（出口）的条件下，脱净率为85.01%。

关键词：联合收割机；切流脱粒滚筒；分离；脱净率

中图分类号：S225.3 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2018）01-0021-03

切流滚筒的脱粒分离性能对提高纵轴流联合收割机整体作业性能有重要影响。在自行研制的纵轴流脱粒分离清选试验台上，对刀形齿切流脱粒分离装置进行台架试验，分析分离装置的结构和运动参数对籽粒脱粒性能的影响，以期为新型纵轴流联合收割机的开发提供依据。

1 试验装置与方法

1.1 试验台架

纵轴流脱粒分离清选试验台的主要配套动力为：切流脱粒滚筒30 kW，强制喂入轮11 kW，纵轴流复脱滚筒90 kW，切流脱粒滚筒转速范围0～1 200 r/min，输送带速度范围0～2 m/s。

装置共有7个转速传感器和3个扭矩传感器，分别用来检测输送带速度、喂入搅龙转速、切流脱粒滚筒转速、强制喂入轮转速、纵轴流复脱滚筒转速、风机转速和振动筛驱动转速，以及切流脱粒滚筒、强制喂入轮和纵轴流复脱滚筒的扭矩。

切流脱粒滚筒直径552 mm，筒长1 125 mm，凹板筛为栅格式，凹板包角80°，入口脱粒间隙25 mm（20 mm），出口脱粒间隙15 mm（20 mm）。脱粒元件刀形齿高70 mm，厚4 mm，其结构见图1。刀形齿采用四头螺旋排列方式，齿间距80 mm。脱粒滚筒与凹板筛的装配关系如图2所示，刀形齿在脱粒滚筒上的排列见图3。

强制喂入轮为闭式滚筒，主要起输送喂入作用，其直径389 mm，长1 125 mm，喂入间隙15 mm。梯形齿上边45 mm，底边75 mm，高52 mm，板厚4 mm，齿间距120 mm。强制喂入轮与上盖板的装配关系见图4。

1.2 试验物料

试验物料为杨麦16，小麦平均茎秆长75.2 cm，籽粒千粒质量34.84 g，草谷比1.2，籽粒含水率13.95%，茎秆含水率27.44%。

1.3 试验方法

为分析纵轴流联合收割机的切流脱粒分离装置与强制喂入轮的脱粒分离的性能，将试验台的纵轴流滚筒卸下，根据喂入量要求，将从田里刚割下的物料均匀铺放在输送带上，经喂入搅龙和输送槽进入切流脱粒滚筒和强制喂入轮；在强制喂入轮后方铺放接料布，接料后人工进行籽粒脱净率分析。强制喂入轮的转速1 250 r/min，每组试验重复3次，试验安排见表1。

2 结果与分析

2.1 切流脱粒分离装置的籽粒脱净率

刀形齿式切流脱粒分离装置的籽粒脱净率见表2。

2.2 正交试验结果

以喂入量（A）、滚筒转速（B）﹑脱粒间隙（C）为自变量，以脱净率为评价指标，进行正交试验，并对脱净率进行极差分析，结果见表3。

由表3可知，脱净率极差的大小顺序为RA>RB>RC，极差越大，说明该因素对试验指标影响显著。各因素对脱净率的影响主次顺序为A>B>C，即喂入量对脱净率影响最大，为主要因素，其它因素的主次顺序依次为滚筒转速﹑脱粒间隙。由正交试验获得的各因素水平最佳组合为：A1B2C1，即喂入量5.5 kg/s、滚筒转速900 r/min、脱粒间隙20 mm（入口）、15 mm（出口）。最佳组合验证试验表明，其脱净率为85.01%。

3 结论

采用正交试验确定刀形齿式切流脱粒分离装置脱净率的最优工作参数。试验结果表明，各因素对脱净率的影响程度为喂入量>滚筒转速>脱粒间隙；最佳工作参数为喂入量5.5 kg/s、滚筒转速900 r/min、脱粒间隙20 mm（入口）、15 mm（出口），此时脱净率为85.01%。

参考文献

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