4TZ-3600型自走式甜叶菊收获机的研制与试验

李远良，邹道钟，2，张俊三，高森德，徐玉龙，高 彬

（1.新疆新研牧神科技有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000；2.新疆农业大学机电工程学院）

0 引言

甜叶菊属菊科多年生草本植物，原产于南美洲，自1977年引进中国以来，在我国北京、安徽、山东、河北、甘肃、新疆、云南等地均有引进、种植栽培。其叶片糖的甜度极高，热量却很低，是制作药物、保健品的重要原料[1]。目前在国内，甜叶菊的采收技术普遍为拖拉机带动割草机，将甜叶菊秆茎切断，收拢，晾晒至半干状态，再通过振动、敲打等方式，将甜叶菊叶片从秆茎上分离。在割倒、晾晒过程中，有一部分甜叶菊叶片掉落在地里，后期还需用吸风机等工具将叶片收回，以保证最大经济效益。这一收获过程费时费力，需要劳动力多，环节复杂，损失较大[2-4]。由新疆新研牧神科技有限公司研制的自走式甜叶菊收获机很好地解决了这一问题。

1 结构特点与工作原理

1.1 结构特点

4TZ-3600型自走式甜叶菊收获机主要由浮动割台、过桥、驾驶室、升运器、外围、底盘、传动、料箱、发动机以及操控系统组成，如图1。该收获机的割台设置在机架前端，铰接在机架上。梳状弹齿滚筒平行地面设置，后连接过桥（第一级升运器），过桥后连接第二级升运器，过桥尾部略高于第二级升运器首部，第二级尾部抛料口连接至集料箱顶部。发动机横向中置，液压系统根据相应标准布置，整机布置紧凑、合理，稳定性良好。该机具能够实现甜叶菊的采摘、输送及集料的全自动化，大大提高了甜叶菊叶片的收获效率，省时省力，收割过程中损失量小，便于操作[5]。

表1 自走式甜叶菊收获机主要参数

1.2 工作原理

工作时，分禾器间隔出3600 mm 左右工作幅宽的甜叶菊秧，机器行进过程中，伏草辊顺势向前下压植株，紧接梳状弹齿滚筒顺时针向上对甜叶菊叶子进行掠刮，同时在离心力作用下抛入割台两侧输送带。割台两侧输送带从两边向中间运动，将叶子向中间聚拢送至过桥输送带，割台滚筒和两侧输送带动力均由液压马达提供，转速柔性可调，可在驾驶室由控制系统实现。过桥输送带将物料输送至升运器，同时升运器抛料口设有料箱导料板，可将物料均匀抛洒到料箱内。料箱装满后在驾驶室内操纵机构，实现料箱的升降和倾翻，将物料倒入运料车内，完成整个收获过程。

2 关键部件及特点

2.1 弹齿割台

采用全仿地形浮动一体化弹齿割台，割台在拖地辊遇到田间障碍物时会上浮，通过障碍物后能自动归位到预调位置，大大提高了弹齿滚筒安全性。

2.2 料箱导料板

料箱上的导料板根据收获物料的不同可随意调整高度，导料板根据需要可停留在任意工作角度。工作时由电机带动导料板不停摆动，物料可以均匀的铺撒到整个料箱使料箱充满，节省了卸料的时间和次数，提高了工作效率。

2.3 可升降斜升料箱

该机采用可升降式斜升料箱，料箱卸料装车高度可达3.7 m，解决了原有的自走式农作物收获机只能装卸料箱低于2.7 m 小型拖车的问题。大大的减少了拉料车的卸料次数和油耗，提高了收获效率。

3 试验及应用情况

该样机于2019年9月在焉耆县巴润哈尔莫敦镇完成了田间性能试验与检测约0.67 hm2，同时对样机进行了场地及性能鉴定，试验结果见表2

表2 主要指标检测结果汇总表

从试验结果来看，整机收获损失率、破损率、含杂率以及作业生产率等指标都完全符合预期要求。

到目前为止，该机已销售10 台，分别销往伊犁、焉耆等地，平均每天每台可收割10 hm2地左右，整机故障率较低、收获效率高，实用性强，用户反映良好。

4 结论

该机整机结构紧凑，动力充沛，能满足甜叶菊的收获的基本要求。但经过试验以及用户反映，料箱内仍有少量带有叶子的茎秆存在，需要晒干后人工捡出。在后续的优化设计中，计划加入分选、复脱及除杂功能，从而保证收割后的物料直接进入下一工序，以降低人工成本。