玉米聯(lián)機合收獲機

玉米聯(lián)機合收獲系統(tǒng)設計姓名：專業(yè)：班級：學號：一、研發(fā)背景二、機械化收獲玉米的方法三、玉米聯(lián)合收獲機四、我國玉米聯(lián)合收獲機發(fā)展趨勢一、研發(fā)背景

玉米不僅是人們的口糧和“飼料之王”，也是重要工業(yè)原料，可加工成的工業(yè)產(chǎn)品達3000多種。玉米是三大糧食作物中最適合作為工業(yè)原料的品種，也是加工程度最高的糧食作物。玉米更是我國三大產(chǎn)物之一，全國現(xiàn)有種植面積約3．4億畝。玉米的種植工序簡單、便于管理、有易高產(chǎn)，穩(wěn)產(chǎn)等優(yōu)點。但是，收獲玉米卻十分麻煩的事，要摘穗、剝苞衣，況且由于其產(chǎn)量高，一個勞動力每天只能收獲半畝地左右，還要運輸、脫粒、揚場、曬干等，為減輕農(nóng)民收獲玉米的勞動難度，農(nóng)村需要適用的玉米聯(lián)合收獲機。二、機械化收獲玉米的方法（一）分段收獲法：分段收獲有兩種不同的作業(yè)程序：（1）用割曬機將玉米割倒、鋪放，經(jīng)幾天晾曬后，待籽粒濕度降到20－22％，用機械或人工摘穗和剝皮，然后運至場上用脫粒機脫粒。（2）用摘穗機在玉米生長狀態(tài)下進行摘穗（稱為站稈摘穗），然后將果穗運到場上，用剝皮機進行剝皮而后脫粒，或?qū)⒐胫苯用摿?。莖稈用機器切碎或圓盤耙耙碎還田。（二）聯(lián)合收獲法：聯(lián)合收獲法有幾種不同的收獲工藝：（1）用玉米聯(lián)合收獲機，一次完成摘穗、剝皮、莖稈放鋪或切碎拋撒還田等項作業(yè)，然后將不帶苞葉的果穗運到場上，經(jīng)晾曬后進行脫粒。(2）用谷物聯(lián)合收獲機換裝玉米割臺，一次完成摘穗、剝皮（脫粒、分離和清選）等項作業(yè)。在地里的莖稈用其他機械切碎還田，有的玉米割臺裝有切割器，先將玉米割倒，并整株喂入聯(lián)合收獲機的脫粒裝置進行脫粒、分離和清選。

（3）用割曬機（或人工）將玉米割倒，并放成人字形條鋪，經(jīng)幾天晾曬后，用裝有拾禾器的谷物聯(lián)合收獲機拾禾脫粒。三、玉米聯(lián)合收獲機（一）.黑箱圖玉米植株驅(qū)動能驅(qū)動信號玉米棒（切碎的莖稈）工作機構(gòu)能量顯示信號土壤濕度溫度風力噪聲廢氣震動（二）、玉米聯(lián)合收獲機分類、型號及結(jié)構(gòu)（1）玉米聯(lián)合收割機的分類

根據(jù)摘穗裝置的配置方式不同，分為臥式摘穗輥機型和立式摘穗輥機型；根據(jù)與動力掛接方式的不同，分為牽引式、背負式和自走式機型。

（2）玉米聯(lián)合收獲機的型號

玉米聯(lián)合收獲機的型號主要由牌號、型號和名稱組成。如“春雨4YZ-4型玉米聯(lián)合收獲機”，“春雨”是牌號，即商標；“4YZ-4”是型號，在型號中“4”代表農(nóng)業(yè)機械分類，表示收獲機械，“Y”代表“玉米”，即玉字的漢語拼音的第一個字母?！癦”表示為“自走式”，“4”為主要技術(shù)參數(shù)，表示每個行程的收獲行數(shù)為4；“玉米聯(lián)合收獲機”是名稱。

（3）玉米聯(lián)合收獲機的工作原理

工作時，分禾器將莖稈導入撥禾鏈，在它的撥送和夾持下，經(jīng)摘穗輥前端的導錐進入摘穗機構(gòu)，摘下的果穗落入輸送器，由輸送器輸送到升運器，升運器將果穗升運送到剝皮機，經(jīng)剝皮機剝皮的玉米被拋送到果穗箱內(nèi)，玉米苞葉和斷秸稈被排除機外。摘穗后的莖稈被粉碎裝置粉碎后，均勻的拋灑于地表。落入糧倉的果穗堆滿后在有操縱閥和油缸的作用下進行卸糧。

（4）主要部件和功用

摘穗裝置

：扶禾器

、摘穗齒箱

、摘穗輥

、切草刀

、撥禾鏈。

輸送裝置

：包括水平輸送器和果穗升運器。

剝皮裝置

：主要由壓制器、剝皮輥等組成。

清雜和集穗裝置

：清雜風機

、果穗箱

。

莖稈粉碎裝置

：主要由還田機殼體、V型帶傳動系統(tǒng)、刀軸、地輥、懸掛機構(gòu)等組成。（三）、臥立式摘穗輥機比較（1）臥輥式玉米聯(lián)合收獲機

一般為兩/三行牽引式，站稈摘穗。國產(chǎn)4YW－2為縱臥輥式玉米聯(lián)合收獲機，由分禾器、撥禾鏈、摘穗輥、果穗第一升運器、除莖器、剝皮裝置、果穗第二升運器、苞葉螺旋、籽?；厥章菪颓o稈切碎刀等組成。其工作過程：分禾器從根部將禾稈扶正并引向帶有撥齒的撥禾鏈，鏈分三層單排配置（機器外側(cè)一排較長，機器內(nèi)側(cè)兩排較短），將莖稈扶持并引向摘穗輥。摘穗輥為縱向傾斜配置，每行一對，相對向里轉(zhuǎn)動，前端為帶螺紋的錐體，起導禾作用；中部為帶螺紋的圓柱體，起摘穗作用；后段為深槽狀圓柱體，將上部剩余或拉斷的莖稈拉下或咬斷，以防阻塞。兩輥在回轉(zhuǎn)中將禾稈引向摘輥間隙之中，并不斷向下方拉送。由于果穗直徑較大通不過間隙而被摘落。摘下的果穗由摘輥上方滑向中央第一升運器中。果穗經(jīng)升運器被運到上方，并滑落到剝皮裝置中。

經(jīng)過摘輥碾壓后的莖稈，其上部多已被撕碎或折斷，基部約有1m長左右仍站立在田間。在機器的后方設有橫置臥式甩刀式切碎刀，將殘存的莖稈切碎并拋撒于地面。剝皮裝置1.下剝皮輥2.上剝皮輥3.除莖器4.壓送器5.隔離桿（2）立輥式玉米聯(lián)合收獲機

它一般為兩行或三行牽引式（如4YL－2為兩行，豐收－3為三行），割稈后摘穗，并將莖稈放鋪/切碎。4YL－2玉米聯(lián)合收獲機由分禾器、撥禾鏈、圓盤式切割器、喂入鏈、摘穗器、放鋪臺、果穗第一升運器、剝皮裝置、果穗第二升運器、苞葉輸送螺旋、籽?；厥章菪蛽鹾贪宓冉M成（見下圖）。其工作過程：分禾器（圖12－5）將禾稈從根部扶正并引向撥禾鏈。撥禾鏈將禾稈推向圓盤式切割器。當莖稈被割斷后，在切割器和撥禾鏈的配合作用下送向喂入鏈。喂入鏈將莖稈夾緊并送向摘穗輥的間隙中，將穗摘下。

摘穗輥為斜立式（垂直線傾斜25o）。每行有兩對摘輥，一般前輥呈螺旋凸棱形表面，主要起摘穗作用，稱為摘穗輥；后輥呈多梭形表面，主要起拉引莖稈的作用，稱為拉莖輥。莖稈在摘輥的碾壓作用下向后方移動。由于擋禾板的阻擋，使禾稈向垂直于輥軸方向旋轉(zhuǎn)并拋出。已摘下的果穗落入果穗第一升運器。升運至剝皮機構(gòu)，莖稈落入后方的放鋪臺，臺上帶撥齒的鏈條將莖稈間斷地堆放到地面。若需莖稈還田時，可將放鋪臺拆下，換裝切碎器，將莖稈切碎并拋撒還田。它的剝皮裝置與臥式的機型類似，已剝?nèi)グ~的果穗經(jīng)第二升運器與回收籽粒一起送入后方的拖車。小結(jié)：上述兩種類型的玉米聯(lián)合收獲機在條件適宜的情況下工作性能基本相同：損失率為2%以下；落地漏摘果穗損失約2～3％；總損失為4～5％；籽粒破碎率為7～10％；苞葉的剝凈率為80％以上。但在條件較差的情況下，則各有特點：一般在玉米青濕、植株密度較大、雜草較多情況下，立輥式玉米收獲機故障較多，在摘輥處易發(fā)生堵塞，而傾斜臥輥式玉米收獲機則適應性較強，故障較少；在收獲結(jié)穗部位較低的果穗時，則立輥式機型比臥輥式機型的漏摘果穗損失率較小。此外，立輥式機型能夠進行莖稈放鋪和收集，而臥輥式機型則不能放鋪莖稈。4YZ-4型收獲機分析（一）主要功能參數(shù)（二）.整機工藝流程（三）主要工作部件（執(zhí)行系統(tǒng)）（1）割臺玉米割臺的收獲行數(shù)為四行。由分禾器、撥禾鏈、拉莖輥、摘穗板、清除刀、果穗螺旋和鏈耙式升運器等組成。（2）摘穗器

工作中，莖稈在兩輥和兩輥凸棱之間沿軸向移動時被向下拉伸，由于莖稈的抗拉力較大（1000～1500N），而果穗與穗柄的連接力及穗柄與莖稈的連接力較小（約500N），因此果穗在兩摘輥碾拉下被摘落。果穗一般在它與穗柄的連接處被揪斷，并剝掉大部分苞葉。

摘穗輥的后段為強拉段，表面上具有較高大的凸棱和溝槽（長約120～320mm）。其主要作用是將莖稈的末稍部分和在摘穗中已拉斷的莖稈強制從縫隙中拉出和咬斷，以防堵塞?？v臥式摘輥的主要特點：在摘穗時莖稈的壓縮程度較小，因而功率耗用較小，對莖稈不同狀態(tài)的適應性較強，工作較可靠；但摘落的果穗帶有苞葉較多。A．摘輥工作的基本條件a.能抓取莖稈

設兩摘輥為圓柱形斷面，當莖稈在喂入機構(gòu)的作用下與摘輥接觸時，則摘輥對莖稈端部便產(chǎn)生支反力N和抓取力T，摘輥能抓取莖稈的條件是

Tx＞Nx即Tcosα＞Nsinα而T＝Nμj式中μj——摘輥對莖稈的抓取系數(shù)；α——對莖稈的起始抓取角。摘輥抓取莖桿的條件a)開始喂入b)喂入后b不抓取果穗

當莖稈在摘輥間隙中被向后拉引而穗與摘輥相遇時，摘輥對果穗端部便產(chǎn)生支反力Ng和抓取力Tg。為了使果穗不被抓取，必須滿足下述條件擠落果穗條件即Ngsinαg＞Tgcosαg式中Tg＝Ngμg;μg－摘輥對果穗的抓取系數(shù)。代入上式得Ngsinαg＞Ngμgcosαg簡化得tgαg＞μgc碾拉斷果穗

摘輥在工作中不斷向后方拉引莖稈，而果穗被擋在摘輥間隙之外。當拉引莖稈的力大于莖稈前進阻力和果穗摘斷力時，則果穗被碾拉斷，落在摘輥的前方。滿足此條件的受力分析如圖12－14。

設摘輥對莖稈的水平拉引力為Tjx，莖稈進入摘輥的阻力為Njx，碾拉斷果穗需的力為Rg，則碾拉斷果穗的條件為

d.摘輥直徑的確定

摘輥直徑根據(jù)摘輥抓取莖稈而不抓取果穗兩條件而確定。

從抓取莖稈條件中，可看出下列尺寸關(guān)系

式中D——摘輥直徑；d——莖稈直徑；h——摘輥間隙；α——摘輥莖稈的起始抓取角。e.莖稈在立式摘輥中的運動及摘輥長度分析

當莖稈被喂入鏈從根部喂入摘穗輥后，迅速由摘輥的下段過渡到摘輥的上段，此后莖稈按上段的運動規(guī)律運動。

摘輥的圓周速度可分解為摘輥的軸向移動速度v1莖稈的拉伸速度v2，即

v1＝vctgβ0

v2＝vcscβ0v—摘輥圓周速度；β0—由于擋禾板的作用，莖稈在上段始端A位置時的傾角f.立式摘輥的速度選擇

立式摘輥的工作長度較小，生產(chǎn)率受到限制，且果穗被摘掉后能迅速脫離摘輥，而不易咬傷。為了提高生產(chǎn)率，一般取其圓周速度較臥輥稍高，為4～5.5m/s。(3)剝皮裝置剝皮裝置的構(gòu)造和工作過程剝皮裝置多為輥式。它由若干對相對向里側(cè)回轉(zhuǎn)的剝皮輥和壓送器等組成。剝皮輥是該機構(gòu)的主要的工作部件，其軸線與水平成10o～12o傾角，以利于果穗沿軸向下滑。每對剝皮輥的軸心高度不等，呈V形或槽形配置。槽形配置的果穗橫向分布較均勻，性能較好，目前采用較多。在剝皮輥的下端設有深槽形的強制段，可將滑到剝輥末端的散落苞葉和雜草等從間隙中拉出以防堵塞.

在剝皮輥的上方，設有壓送器，使果穗對剝輥穩(wěn)定地接觸而避免跳動。壓送器有鍵式、葉輪式和帶式等幾種。目前膠板葉輪式壓送器應用較多。A)帶鍵式壓送器的剝皮裝置b)帶葉輪式壓送器的剝皮裝置c)V形配置d)槽形配置

剝皮裝置工作時，壓送器緩慢地回轉(zhuǎn)（或移動），使果穗沿剝皮輥表面徐徐下滑。由于每對剝輥對果穗的切向抓取力不同（上輥較小，下輥較大）果穗便回轉(zhuǎn)。果穗在旋轉(zhuǎn)和滑行中不斷受到剝皮輥的抓取，將苞皮或苞葉撕開，并從剝輥的間隙中拉出。

為了增加剝皮輥對苞葉的抓取能力，上置的剝皮輥一般為膠制，表面具有凸棱，其抓取能力較強；下置的剝皮輥為鑄鐵制，表面具有螺旋形槽紋，并帶有可拆卸的凸釘，既有利于果穗下滑又具有較強的抓取能力。當果穗青濕難以剝掉苞葉時，可加裝凸釘以增強剝?nèi)∽饔茫划敼敫稍?，籽粒容易脫落和破碎時，則由下方向上逐次減少凸釘，以減少落粒和破碎損失.剝皮裝置的參數(shù)選擇1．剝皮輥直徑根據(jù)剝輥不能抓取果穗的條件而確定。在現(xiàn)有機器上，剝輥直徑為68～103mm。2．剝皮輥軸心高度差根據(jù)果穗在兩剝輥中的穩(wěn)定性而確定。剝輥軸心高度差即α＋γ＜90o剝皮輥的轉(zhuǎn)速試驗指出：剝皮輥的轉(zhuǎn)速范圍為200～400r/min較適宜。轉(zhuǎn)速過高，將影響苞葉剝凈率；過低則生產(chǎn)率降低。剝皮輥長度根據(jù)試驗資料：剝皮輥以1m左右長為適宜。過長時，剝凈率無明顯增加，但破碎率增大；過短時，則剝凈率降低?，F(xiàn)有機器上的剝皮輥長度為800～1100mm。剝皮輥的生產(chǎn)率每對剝皮輥的生產(chǎn)率，根據(jù)對剝凈率的要求不同，差別較大。一般要求剝凈率在80％以上時，生產(chǎn)率為400～700kg/h，即0.11～0.2kg/s。在玉米聯(lián)合收獲機上，摘穗輥對數(shù)與剝皮輥的對數(shù)比為1∶2～1∶3。近來新型機器上，為提高生產(chǎn)率，一般取1∶3比例。（4）莖稈粉碎裝置

莖稈粉碎裝置一般由機架部分、變速箱、壓輪部分、懸掛部分、切碎部分、罩殼等組成。工作過程：玉米收獲機通過動力輸出軸經(jīng)過萬向節(jié)將動力傳至莖稈粉碎裝置的變速箱，經(jīng)過兩級加速后帶動切碎部分的刀軸高速旋轉(zhuǎn)，均勻分布。（四）傳動系統(tǒng)1.割臺總成2.切割器總成3.割臺總成4.莖桿輸送箱總成5.切碎機總成6.駕駛室總成7.驅(qū)動橋總成8.儀表總成9.操縱總成10.電平、電器總成11.輸送器總成12.傳動總成13.大輸送總成14.振動篩總成15.剝皮機齒輪箱總成16.苞葉輸送器總成17.剝皮機總成18.動力總成19.糧箱總成20.轉(zhuǎn)向橋總成21.機架總成22.液壓系統(tǒng)總成12345678910液壓系統(tǒng)1.液壓泵2.單穩(wěn)閥3.主控制閥4.輔助控制閥5.上層割臺油缸6.下層割臺油缸7.果穗箱油缸8.無極變速油缸9.拋擲器主油缸10.拋擲器輔助油缸11.拋擲器回轉(zhuǎn)馬達12.全液壓轉(zhuǎn)向器13.轉(zhuǎn)向油缸1

玉米收獲機液壓系統(tǒng)由操縱和轉(zhuǎn)向兩個系統(tǒng)組成。操縱系統(tǒng)用來完成控制上下層割臺的升降、果穗箱翻轉(zhuǎn)卸料、行走無極變速、拋擲器拋擲角度調(diào)