自走式玉米收获机关键部件的结构及工作原理

0 引言

我国玉米种植面积和总产量位居世界第二位。玉米的用途非常广泛，除了可以作为人们日常的口粮之外，还是畜牧业主要的饲料原料；而玉米秸秆又可以作为饲料、燃料和肥料的原料；同时，玉米还是重要的工业原料，如酒精、医药等。随着我国经济的不断发展，人们经济收入和物质生活水平也在不断提高，饮食结构也在发生改变，食物中除了必要的口粮外，对蛋、奶、禽、肉的需求有较大的提高，这些因素促进了玉米种植面积和产量的提高。因此，玉米在我国国民经济的发展中起着举足轻重的作用。近年来，我国玉米种植面积不断增加，目前已经超过小麦成为第二大粮食作物，在玉米生产各环节中，收获环节作业量最大，劳动强度最高。因此，实现玉米收获机械化非常必要。加快发展玉米机械化收获，对于改变传统的玉米收获方式，提高秸秆利用水平，发展低碳经济，建设现代化农业都具有十分重要的地位和作用。

自走式玉米收获机是自带动力独立行走的玉米收获专用机械，其功能包括对成熟的玉米进行摘穂(收籽粒)、剥皮、收集，同时对玉米秸秆粉碎还田作业。自走式玉米收获机有收籽粒和收整穗两种机型。本文主要针对收果穗的玉米联合收获机(以下称收获机)总体结构、工作原理及收获关键部件的结构及工作原理进行阐述。

1 收获机的总体结构和工作原理

1.1 总体结构

收获机主要由割台、升运装置、剥皮装置、储粮仓、机架、底盘机架、转向桥、发动机和驱动桥等几大部分组成(图1)。

1.2 工作原理

收获机作业时，由发动机动力输出轴传出动力，经中央传动箱分三路，其一驱动驱动桥，是收获机行走作业的动力，其二驱动割台，其三驱动剥皮装置，其二、其三是收获机收割、摘穗、剥皮及储粮作业时的动力。收获机的工作原理是：收获机作业时割台中的切割器将玉米秸秆切断，再经割台上的分禾器、摘穗箱把玉米秸秆与果穗分离，分离后的果穗被送到升运装置，秸秆经粉碎后直接还田，由升运装置运送的果穗进入剥皮装置进行剥皮处理,经剥皮处理后的果穗被运送到储粮仓。

2 关键收获部件的构造及工作原理

2.1 割台的构造及工作原理

割台主要由机架、摘穗箱、变向器、拉茎辊、粉碎装置和传动系组成，动力由收获机的中央传动箱传入，在通过割台变向器后，动力方向由纵向变横向，该动力经传动系进入摘穗箱，将动力分三个方向传出，第一向动力驱动拉茎辊，第二向动力驱动拨禾链，第三向动力驱动粉碎系统和升运器。其工作过程为：割台上的切割器将玉米秸秆切断，经分禾器传送到拉茎辊和拨禾链上，拉茎辊使秸秆向下运动，拨禾链使秸秆向后运动，两者运动方向相互垂直，在两力的作用下将玉米果穗与秸秆强制分离(图2)。之后，拨禾链将果穗输送到横向输送器，再经升运装置进入储粮仓。

基层畜牧兽医动物防疫机构是政府设置在基层的负责畜牧兽医防疫工作的机构，对畜牧兽医动物防疫工作的开展具有重要的推动作用。但是，畜牧兽医动物防疫工作并未受到上级政府，尤其是相关主管部门的重视，这主要与相关领导的畜牧兽医防疫观念滞后有关，主要体现在以下几个方面：将畜牧兽医看作“鸡肋”，不重视畜牧兽医防疫工作；管理松散如散沙，监管乏力，缺乏一致性；基层畜牧兽医防疫工作环境恶劣、设备简陋；延迟畜牧兽医防疫工作资金的发放；不注重基层畜牧兽医动物防疫人才的引进培养等。

2.2 摘穗箱构造、功能及计算

摘穗箱由1个球墨铸铁的箱体、输入轴、2个拨禾链轴、2个拉茎辊齿轮轴、2对16∶26锥齿轮、1套27∶12锥齿轮、轴承、油封、螺栓和轴承压盖组成(图3)

。锥齿轮的齿数分别为z

=27、z

=12、z

=16、z

=26。

将有关数据代入式(3)得出

=2.0 m·s

以新疆牧神牌4Y2-4玉米收获机为例，当拉茎辊的转速ω

在1 500 r·min

左右时，作业效果最佳，与输入轴的转速ω

的关系式如式(1)

其中:Ps为地面气压(hPa);f(φ,h0)=(0.002 66cos2φ-0.000 28h0),φ为GPS接收站的纬度,h0为相对于旋转椭球体的地基GPS测站高度(km)。

ZHANG Liang, FENG Ansheng. Discussion on 2017 edition SME standards and guidelines for valuation of mineral properties[J]. Conservation and utilization of mineral resources, 2018(6):9-13,19.

(1)

主动拨禾链轮和从动拨禾链轮均为农机专用38齿链轮，其节圆直径

=95 mm。拨禾链的线速度

与拨禾链轮轴的转速

的关系式如式(3)

拨禾链轮轴的转速

与输入轴的转速

的关系式如式(2)

(2)

将数据代入式(2)得

=410 r·min

将数据代入式(1)得

=666 r·min

醒脑静注射液联合改良去大骨瓣减压术对重型颅脑损伤患者术后颅内压及血清炎性因子水平的影响 … 陈 波等（5）：674

(3)

摘穗箱的功能是把玉米秸秆与果穗分离，再将分离后的果穗送到升运装置。

收获机作业，要保持作业时植株受到的冲击最小，此时拨禾链工作时的水平方向分速度必须大于或等于收获机的前进速度，否则会造成堵塞。经试验，割台的工作角度在20°～25°时，作业效果最佳。收获机的前进速度为

与拨禾链的线速度

之间关系式为

采用逐次镜像法计算导线表面电场强度[3]，采用CISPR公式[4]计算无线电干扰水平、BPA公式 计算可听噪声[5]、前苏联经验公式计算电晕损失。计算对比结果如表4所示。

∈

×sin(90°-20°)～

×sin(90°-25°)

(4)

将有关数据代入式(4)得

∈2.1～2.2 m·s

。

收获机作业时挡位通常为I挡，所以

∈2.1～2.2 m·s

可以满足割台的速度要求，若提高作业速度，则割台转速也需相应提高。

2.3 升运装置的结构、功能及工作原理

升运装置的动力经过割台过渡轴传递到升运器的下轴，下轴上用平键和卡簧固定两个单排链轮，上轴用卡簧固定两个链轮，安装使用过程中保证两条链条同步运动，因为橡胶刮板是安装在两条链条之间的，上轴两侧分别安装有皮带轮和链轮。皮带轮经过皮带将动力传递给风机轴，带动风机转动，而另一侧的链轮则经过链条将动力传递给下排杂辊轴的链轮，驱动两个排杂辊工作。升运器在使用过程中要最大程度地减小对玉米果穗的冲击，要求升运器的线速度不能过快，而且升运器刮板的材质不能过硬。

升运装置主要由壳体、链条、刮板、上轴、下轴、排杂辊、上轴链轮、下轴链轮、风机链条、若干个橡胶刮板及风机总成等组成(图4)。升运器下部固装在割台上，跟随割台上下移动，升运器上端与割台绞接，可自由移动，升运器移动的角度范围设计为40°～50°之间。

2.3.2 功能

林语堂将促进东西方文化交流作为了自己的人生使命(黄宁夏2012:118)，他深知中西方文化、习惯的巨大差异，两种文化在语言、行文思路上都存在着巨大的差异。所以，在进行翻译的过程中，林语堂最大限度地使用了读者能够接受的、习惯的句式、措辞、语篇结构等形式进行表达，提升译本的可读性，优化读者的阅读感受，让读者能够更好地理解和接受文本中的内容。对于文化内容，林语堂十分注意使用读者较为熟悉的文化信息展开思想的传递，让中国文化精神以及语言行为模式得到传播。

2.3.3 工作原理

2.3.1 结构

升运装置的主要功能是将割台摘下的玉米果穗输送到剥皮机或粮仓，升运装置顶部有一对排杂辊，排杂辊的作用是将被拉茎辊夹断通过升运装置运来的断秸秆排出机器外，避免进入剥皮机增加负荷。升运器出口下端的风机是用来清选玉米果穗的，将果穗皮等杂物排出机外，避免杂物进入剥皮机或粮仓。

2.4 剥皮机结构、功能及原理

2.4.1 剥皮机结构

剥皮机主要由机架、剥皮装置、压送辊、清选筛和传动系统等组成(图5)。

2.4.2 剥皮机的功能、工作原理

剥皮机的功能是去除由升运装置传送来的果穗苞叶及断茎秆。其工作原理为剥皮装置中带有钉齿的两根做相对旋转运动的剥皮辊，通过挤压力、撕扯将玉米果穗和苞叶分离并排出，果穗由剥皮机上的两组压送辊产生的螺旋推力输送出剥皮装置，排出的苞叶及碎茎秆掉入清选筛子，苞叶及碎茎秆在清选筛的作用下排出机外，夹在苞叶及碎茎秆中的籽粒经过清选筛子分离后落入回收仓。

由表4可知，对应于每个X2因子的固定水平，与X3形成的双因子效应产量，最高值都在X3的-1、0水平，且表现为X2在低水平时最高值X3在-1水平，X2在0水平及以上时最高值X3在0水平。这说明磷肥的适宜施用范围在-1与0水平之间，当施氮量的增加时，应适当增加磷肥的施用，但不宜太高。而X3在-1.682与-1水平时最高值X2在-1水平，X3在0、1水平时最高值X2在0水平，X3在1、1.682水平时最高值X1在1水平，说明豇豆的适宜施氮量应在-1～1水平，低于或高于该区间产量都会降低。最高点的峰值点为X2=0，X3=0。

收获机剥皮装置中的剥皮辊全部采用倾斜布置。剥皮辊与水平面的夹角

越大，果穗通过剥皮辊的时间就越短，作业效率就越高，但是剥皮效果也会越差，而果穗损伤率和籽粒损失率会减小。综合几个因素考虑并加以试验验证，得出

=15°时，剥皮质量最高。剥皮辊转速越快，产生的下推速度就越快，生产率高，但是剥净率下降，损失率大，经试验验证剥皮辊线速度在1～1.3 m·s

范围内最为合适。当剥皮辊的直径较小时，剥皮辊对果穗的摩擦力减小，剥皮效果下降，当剥皮辊直径较大时，剥皮辊对果穗的损伤严重，损失率增加，经试验验证剥皮辊的直径在60～80 mm时，剥皮效果为佳

。

福建马坑矿业股份有限公司通过选铁尾矿回收钼资源，每年多回收钼精矿400 t，新增产值5 473万元/年，新增毛利率4 419万元/年，上缴税金2 000多万元/年。该技术的应用，最大限度地回收了尾矿中的钼资源，大大提高了矿物资源的回收利用水平。同时，减少了尾矿排放量，减轻了尾矿库对当地生态环境的破坏。

3 结语

自走式玉米收获机是自带动力在独立行走的对成熟的玉米进行摘穂(收籽粒)、剥皮、收集，同时对玉米秸秆粉碎还田作业的农业机械。自走式玉米收获机有收籽粒和收整穗两种机型。针对自走式收果穗的玉米联合收获机的总体结构、工作原理及收获关键部件的结构及工作原理进行了 的阐述。并对收获关健部件中的割台、摘穗箱、升运装置及剥皮机的结构、原理、及相关的计算进行了说明。

[1] 王建廷，李耀明，马征等.玉米收获机械关键装置结构特点及发展趋势[J].农机化研究，2019(9):1-6.

[2] 孙兆柱，杨永发，祁禹衡.小型玉米收获机的设计与试验[J].农机化研究，2021(6):84-88.