自走式亚麻脱粒翻铺机底盘及捡拾和夹持输送装置的设计计算
曹海峰+公衍峰+焦国鹏
摘要自走式亚麻脱粒翻铺机是国家科技支撑计划的研究成果，能完成亚麻原茎的柔性捡拾、无损伤碾压脱粒、有序输送、翻转及铺放工作。本文介绍了自走式亚麻脱粒翻铺机的底盘、捡拾装置、夹持输送装置的设计与计算说明，通过田间试验表明，其结构合理，能满足亚麻翻麻脱粒作业的农艺要求。
关键词自走式亚麻脱粒翻铺机底盘捡拾装置夹持输送装置
基金项目：“国家科技支撑计划项目‘多功能农业装备与设施研制资助”（2006BAD11A07）；“2012年度国家农业科技成果转化资金项目项目‘4YFZ-140型自走式亚麻脱粒翻铺机”（2012G B2B200133）
0引言
自走式亚麻脱粒翻铺机是“十一五”国家科技支撑计划“多功能农业装备与设施研制”重大项目的重要研究成果，能完成亚麻原茎的柔性捡拾、无损伤碾压脱粒、有序输送、翻转及铺放工作，已在亚麻生产中得到了示范应用。亚麻生产环节多，作业要求高，翻麻脱粒环节是亚麻机械化生产的重要环节之一。亚麻翻麻脱粒作业，要求亚麻籽粒收获率高、不损伤亚麻原茎、翻转后的麻铺规则整齐，利于后续的机械打捆作业。同时，对于机器作业速度的变化，要求捡拾速度、夹持输送速度能随之同步调整。为了满足亚麻机械翻麻作业的要求，需设计底盘、捡拾装置、夹持输送装置的结构并计算运动参数，通过理论计算和田间试验，优化其技术参数，进而找到最适合亚麻翻麻脱粒作业要求的参数，为自走式亚麻脱粒翻铺机提供科学合理的工作部件。
1整机结构
自走式亚麻脱粒翻铺机主要由底盘、捡拾装置、夹持输送装置、齐根装置、翻铺装置、脱粒装置、清选装置、籽粒输送装置、籽粒箱、液压系统和电气系统等组成，如图1所示。
1.捡拾部装 2.操纵系统 3.脱粒系统 4.夹持输送系统 5.粮箱 6.底盘 7.亚麻部装
图1自走式亚麻脱粒翻铺机示意图2底盘的设计与计算说明
21发动机功率的确定
机器在田间作业时,最高行走所需功率Nx:
Nx=mgvmfη×10-3(kW）
式中m—整机满载质量/kg，估计本机满载质量约为7500 kg左右；
g—重力加速度，98 m/s2；
vm—最高作业速度/m·s-1，本机按75 km/h计；
η—行走装置的传动效率，本机取09；
f—滚动阻力系数，较干实的地面取01，较松软的地面取02，湿软的地面取03，本机按02计。
经计算可得Nx=34 kW。
一般自走式联合收获机的最高行走所需功率占整机功率的40%～50%，由此可知发动机所需功率约为68～85 kW，考虑到发动机需要具备有足够的储备功率，因此确定本机发动机功率为84 kW，转速为2400 r/min。
现发动机功率为84 kW，超过课题任务书中对本机的功率要求441～588 kW，原因是自走式亚麻脱粒翻铺机与国内一般自走式谷物联合收获机有较大差异，整机结构复杂、质量较大，作业速度较高，且本机作业时捡拾、夹持输送、麻果碾压、麻茎齐根、翻转铺放等工作部件的工作速度需要与机器的行走速度同步调整，如采用机械传动，则传动机构很复杂，较难满足要求，所以本机采用全液压驱动，消耗功率较大。
22底盘方案的确定
由于本机作业流程的需要，整机总体结构布置时重心偏后，因此机器的驱动轮配置在后，转向轮配置在前。通过对本机整体配置及结构、配套动力、主要工作部件等因素分析，整机质量将在6～7 t，我国满足这一载重要求的底盘只有“东风5”谷物联合收获机底盘，因此，课题选用了“东风5”谷物联合收获机底盘的驱动桥进行改造，采用液压马达直接驱动其变速箱，达到液压无级变速的目的。由于本机总体布置时，籽粒箱配置在机器的最上面，因此底盘机架设计时需尽量降低重心高度，底大梁的最小离地高度确定为200 mm，因而也需降低转向桥的离地高度，不能借用已有的转向桥，转向桥需重新设计。由于要求本机的作业幅宽范围为1300～1500 mm，设计时确定驱动轮轮距为1590 mm，转向轮的轮距为1510 mm；根据整机配置，确定前后轮轴距为3080 mm，轴距稍大，转弯半径4800 mm。本机质量较大，虽重心偏后，但转向轮承重也不小，同时考虑到为降低底盘重心高度，故确定驱动轮型号为125/80-18，转向轮型号为115/80-153。底盘机架主梁选用110×75×5的16Mn冷拔矩形管焊接而成，抗弯强度大、刚性好、质量相对较轻，满足本机的载重需要。由于整机总体结构布置时，需要清选筛配置在底盘机架的左侧，故将发动机配置在底盘的右侧，安装在底大梁上。液压油箱配置在底盘的后面。
为方便驾驶员操纵，转向器总成设计有前中后3个操作位置，可通过摆动、锁紧机构固定位置，符合人机工程设计要求。监控仪表采用组合式仪表，安装在转向器总成上，便于驾驶员观察机器工作状况。组合开关安装也在转向器总成上，便于驾驶员操作。电控旋钮、行走和工作部件操纵杆、液压油缸操纵杆、手油门等设置在驾驶员右侧的控制箱上，易于操纵。
3捡拾装置的设计与计算说明
31捡拾装置方案的确定
麻铺捡拾装置需解决的核心技术是必须保证作业时麻铺整齐、有序、连续的喂入。根据课题任务合同书要求，采用伸缩扒指式捡拾装置，伸缩扒指式捡拾装置能有效防止伤麻现象的发生，减少麻籽损失，杜绝缠麻现象，并能保证麻铺的连续有序喂入。
捡拾装置主要由捡拾滚筒、伸缩扒指、滑套、夹持等组成（见图2），作业时，伸缩扒指随着捡拾滚筒的转动，将麻铺连续拾取并有序喂入到捡拾装置的夹持输送部件。
1捡拾器扒指轴 2捡拾滚筒 3辐板 4伸缩扒指 5支臂 6滑套 7中间固定套 8中间固定轴 9夹块 10伸缩扒指固定板
图2自走式亚麻脱粒翻铺机捡拾器简图32捡拾装置滚筒、扒指及扒指固定结构的设计
如图2所示，捡拾装置滚筒的结构大小主要与捡拾装置的线速度有关，捡拾装置的线速度决定了捡拾装置的作业效果，如果捡拾线速度过慢，会造成麻铺捡拾不连续、不整齐的现象，影响作业质量，如果捡拾线速度过快，这样就会造成拥堵现象，严重时会造成机器无法正常作业。根据对国内外伸缩扒指式捡拾装置的分析研究结果及本机的理论作业速度，确定捡拾装置滚筒直径 Φ394 mm、长度为 340 mm、转速为108 rpm左右。捡拾滚筒的主体部分为一带有 10 个长孔的圆筒采用无缝钢管切削加工，滚筒外侧布置有两条环形滑道，均为钢板加工而成，环道由内径为Φ382 mm、外径为Φ410 mm、厚度为 5 mm的两块环形板和一条沿滚筒圆周的垫板组成。垫板厚度为5 mm，两个环道的间距根据麻铺捡拾工艺要求确定为124 mm，环道与滚筒焊合后加工周围布置的长孔及环道尼龙垫固定孔，在两个环道中间进行挂胶处理，形成一个胶带轮面，构成整个捡拾装置的动力传动部件。捡拾扒指采用45#钢锻件，捡拾扒指固定结构为偏心轮结构。
33捡拾装置工作转速的计算
自走式亚麻脱粒翻铺机的正常作业速度一般为Vm= 6～8 km/h，要求麻铺为连续均匀铺放，在Vm取上下极限值的条件下，机器正常作业时，要求捡拾装置均能实现对麻铺连续有序的捡拾作业。
捡拾装置连续均匀捡拾的条件：机器正常作业时，为保证麻铺连续均匀有序地捡拾及输送，捡拾装置的线速度应略大于或等于机器的前进速度，且要求捡拾装置的线速度与机器的前进速度同步变化，通过分析和试验确定：
Vj= 12Vm式中Vm—机器作业速度；
Vj—捡拾装置的线速度。
则捡拾装置的工作转速nj（r/min）为：
nj=VjπD=97～130 r/min
在机器正常作业速度情况下，捡拾装置的工作转速满足连续正常捡拾作业转速为108 r/min左右的要求，即捡拾装置满足可连续均匀捡拾的条件。田间试验结果表明，捡拾装置的工作转速是合适的，达到工艺流程连续通畅。
4夹持输送装置的设计与计算说明
根据机器总体布置及亚麻翻铺的工艺要求，亚麻翻铺需要错一个铺的位置，避免机器作业时轮胎压在麻铺上，因此夹持输送装置沿与机具轴线106°方向布置。夹持输送装置分为前、主、后三段。前段输送装置完成从捡拾装置到主夹持输送段之间的输送任务，采用带拨齿的硫化橡胶带输送方式，由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成。主夹持输送段是夹持输送装置的核心部分，夹持输送带采用刚性较好、相对耐磨的硫化橡胶带，橡胶带上有V型带形导向筋，上下夹持输送带的动力由主变速箱输出的上下两个主动带轮轴所提供，上主动带轮轴还为后段输送装置提供动力，上主动带轮为挂胶橡胶轮，上被动带轮又将动力传递给前段输送装置，主夹持输送带的下橡胶带配置有三组双联张紧轮，主夹持输送带的上橡胶带配置有线性均布装有五个张紧轮的张紧机构，下夹持输送橡胶带还配置有由液压缸操纵的张紧轮，下夹持输送橡胶带的张紧机构也由液压缸操纵完成。后段输送装置完成从主夹持输送段到翻铺装置之间的输送任务，采用两组平行布置的带拨齿的硫化橡胶带输送方式，保证麻铺整齐输送，交接有序连续可靠、不散乱，后段输送装置由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成，麻铺在后段输送装置部分还由齐根装置完成麻茎根部的齐根作业。
目前，国内亚麻机械的夹持带宽度一般为100 mm，课题研制的自走式亚麻脱粒翻铺机，麻铺夹持输送装置的夹持带宽度也确定为100 mm。机器正常作业时，为保证麻铺连续均匀有序地输送，夹持输送带的线速度Vs应略大于或等于捡拾装置的线速度（或机器的前进速度），且要求夹持输送带的线速度与机器的前进速度同步变化，通过分析和试验确定：
Vs =1055Vj
即：Vs=1266Vm
自走式亚麻脱粒翻铺机的作业速度一般为Vm= 6～8 km/h，设计时取夹持输送带主动带轮的直径D=235 mm，则夹持输送带主动带轮的工作转速nS(r/min)为：
nS=VSπD=172～230
田间试验结果表明，夹持输送带主动带轮的工作转速满足机器流程连续通畅的要求。该夹持输送装置，不伤麻，不易缠麻，工作有序连续可靠，前段输送速度、主夹持输送速度及后段输送速度均满足设计要求。
5结论
经田间试验结果表明，自走式亚麻脱粒翻铺机整机结构和参数配置合理，捡拾装置、夹持输送装置在任何作业速度下达到工艺流程连续通畅，操作方便可靠，能满足亚麻翻麻脱粒作业的农艺要求。
参考文献：
[1]赵文才，公衍峰，王志远，等.自走式亚麻脱粒翻铺机的脱粒机构［J］.农机化研究，2010(2)：78-84.
[2]张立明，曹海峰，公衍峰，等.5YF-150型牵引式亚麻翻麻脱粒机的研究设计［J］.农机化研究， 2008(9)：78-80.
[3]公衍峰，袁玉龙，赵文才.自走式亚麻脱粒翻铺机的研究［J］.现代化农业，2010(5)：41-42.
[4]公衍峰，曹海峰，赵文才.评价亚麻翻麻脱粒机作业质量的指标及检测方法［J］.农机使用与维修，2010（1）：42-44.
[5]曹海峰，公衍峰. 自走式亚麻脱粒翻铺机的液压系统［J］.农机使用与维修，2014（1）：10-13.
[6]黑龙江省农业机械运用研究所.国家科技支撑计划项目《多功能农业装备与设施研制》特种经济作物生产关键技术装备研究与开发，〈自走式亚麻脱粒翻铺机〉.黑龙江省农业机械运用研究所，2010.5.
(05)式中Vm—机器作业速度；
Vj—捡拾装置的线速度。
则捡拾装置的工作转速nj（r/min）为：
nj=VjπD=97～130 r/min
在机器正常作业速度情况下，捡拾装置的工作转速满足连续正常捡拾作业转速为108 r/min左右的要求，即捡拾装置满足可连续均匀捡拾的条件。田间试验结果表明，捡拾装置的工作转速是合适的，达到工艺流程连续通畅。
4夹持输送装置的设计与计算说明
根据机器总体布置及亚麻翻铺的工艺要求，亚麻翻铺需要错一个铺的位置，避免机器作业时轮胎压在麻铺上，因此夹持输送装置沿与机具轴线106°方向布置。夹持输送装置分为前、主、后三段。前段输送装置完成从捡拾装置到主夹持输送段之间的输送任务，采用带拨齿的硫化橡胶带输送方式，由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成。主夹持输送段是夹持输送装置的核心部分，夹持输送带采用刚性较好、相对耐磨的硫化橡胶带，橡胶带上有V型带形导向筋，上下夹持输送带的动力由主变速箱输出的上下两个主动带轮轴所提供，上主动带轮轴还为后段输送装置提供动力，上主动带轮为挂胶橡胶轮，上被动带轮又将动力传递给前段输送装置，主夹持输送带的下橡胶带配置有三组双联张紧轮，主夹持输送带的上橡胶带配置有线性均布装有五个张紧轮的张紧机构，下夹持输送橡胶带还配置有由液压缸操纵的张紧轮，下夹持输送橡胶带的张紧机构也由液压缸操纵完成。后段输送装置完成从主夹持输送段到翻铺装置之间的输送任务，采用两组平行布置的带拨齿的硫化橡胶带输送方式，保证麻铺整齐输送，交接有序连续可靠、不散乱，后段输送装置由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成，麻铺在后段输送装置部分还由齐根装置完成麻茎根部的齐根作业。
目前，国内亚麻机械的夹持带宽度一般为100 mm，课题研制的自走式亚麻脱粒翻铺机，麻铺夹持输送装置的夹持带宽度也确定为100 mm。机器正常作业时，为保证麻铺连续均匀有序地输送，夹持输送带的线速度Vs应略大于或等于捡拾装置的线速度（或机器的前进速度），且要求夹持输送带的线速度与机器的前进速度同步变化，通过分析和试验确定：
Vs =1055Vj
即：Vs=1266Vm
自走式亚麻脱粒翻铺机的作业速度一般为Vm= 6～8 km/h，设计时取夹持输送带主动带轮的直径D=235 mm，则夹持输送带主动带轮的工作转速nS(r/min)为：
nS=VSπD=172～230
田间试验结果表明，夹持输送带主动带轮的工作转速满足机器流程连续通畅的要求。该夹持输送装置，不伤麻，不易缠麻，工作有序连续可靠，前段输送速度、主夹持输送速度及后段输送速度均满足设计要求。
5结论
经田间试验结果表明，自走式亚麻脱粒翻铺机整机结构和参数配置合理，捡拾装置、夹持输送装置在任何作业速度下达到工艺流程连续通畅，操作方便可靠，能满足亚麻翻麻脱粒作业的农艺要求。
参考文献：
[1]赵文才，公衍峰，王志远，等.自走式亚麻脱粒翻铺机的脱粒机构［J］.农机化研究，2010(2)：78-84.
[2]张立明，曹海峰，公衍峰，等.5YF-150型牵引式亚麻翻麻脱粒机的研究设计［J］.农机化研究， 2008(9)：78-80.
[3]公衍峰，袁玉龙，赵文才.自走式亚麻脱粒翻铺机的研究［J］.现代化农业，2010(5)：41-42.
[4]公衍峰，曹海峰，赵文才.评价亚麻翻麻脱粒机作业质量的指标及检测方法［J］.农机使用与维修，2010（1）：42-44.
[5]曹海峰，公衍峰. 自走式亚麻脱粒翻铺机的液压系统［J］.农机使用与维修，2014（1）：10-13.
[6]黑龙江省农业机械运用研究所.国家科技支撑计划项目《多功能农业装备与设施研制》特种经济作物生产关键技术装备研究与开发，〈自走式亚麻脱粒翻铺机〉.黑龙江省农业机械运用研究所，2010.5.
(05)式中Vm—机器作业速度；
Vj—捡拾装置的线速度。
则捡拾装置的工作转速nj（r/min）为：
nj=VjπD=97～130 r/min
在机器正常作业速度情况下，捡拾装置的工作转速满足连续正常捡拾作业转速为108 r/min左右的要求，即捡拾装置满足可连续均匀捡拾的条件。田间试验结果表明，捡拾装置的工作转速是合适的，达到工艺流程连续通畅。
4夹持输送装置的设计与计算说明
根据机器总体布置及亚麻翻铺的工艺要求，亚麻翻铺需要错一个铺的位置，避免机器作业时轮胎压在麻铺上，因此夹持输送装置沿与机具轴线106°方向布置。夹持输送装置分为前、主、后三段。前段输送装置完成从捡拾装置到主夹持输送段之间的输送任务，采用带拨齿的硫化橡胶带输送方式，由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成。主夹持输送段是夹持输送装置的核心部分，夹持输送带采用刚性较好、相对耐磨的硫化橡胶带，橡胶带上有V型带形导向筋，上下夹持输送带的动力由主变速箱输出的上下两个主动带轮轴所提供，上主动带轮轴还为后段输送装置提供动力，上主动带轮为挂胶橡胶轮，上被动带轮又将动力传递给前段输送装置，主夹持输送带的下橡胶带配置有三组双联张紧轮，主夹持输送带的上橡胶带配置有线性均布装有五个张紧轮的张紧机构，下夹持输送橡胶带还配置有由液压缸操纵的张紧轮，下夹持输送橡胶带的张紧机构也由液压缸操纵完成。后段输送装置完成从主夹持输送段到翻铺装置之间的输送任务，采用两组平行布置的带拨齿的硫化橡胶带输送方式，保证麻铺整齐输送，交接有序连续可靠、不散乱，后段输送装置由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成，麻铺在后段输送装置部分还由齐根装置完成麻茎根部的齐根作业。
目前，国内亚麻机械的夹持带宽度一般为100 mm，课题研制的自走式亚麻脱粒翻铺机，麻铺夹持输送装置的夹持带宽度也确定为100 mm。机器正常作业时，为保证麻铺连续均匀有序地输送，夹持输送带的线速度Vs应略大于或等于捡拾装置的线速度（或机器的前进速度），且要求夹持输送带的线速度与机器的前进速度同步变化，通过分析和试验确定：
Vs =1055Vj
即：Vs=1266Vm
自走式亚麻脱粒翻铺机的作业速度一般为Vm= 6～8 km/h，设计时取夹持输送带主动带轮的直径D=235 mm，则夹持输送带主动带轮的工作转速nS(r/min)为：
nS=VSπD=172～230
田间试验结果表明，夹持输送带主动带轮的工作转速满足机器流程连续通畅的要求。该夹持输送装置，不伤麻，不易缠麻，工作有序连续可靠，前段输送速度、主夹持输送速度及后段输送速度均满足设计要求。
5结论
经田间试验结果表明，自走式亚麻脱粒翻铺机整机结构和参数配置合理，捡拾装置、夹持输送装置在任何作业速度下达到工艺流程连续通畅，操作方便可靠，能满足亚麻翻麻脱粒作业的农艺要求。
参考文献：
[1]赵文才，公衍峰，王志远，等.自走式亚麻脱粒翻铺机的脱粒机构［J］.农机化研究，2010(2)：78-84.
[2]张立明，曹海峰，公衍峰，等.5YF-150型牵引式亚麻翻麻脱粒机的研究设计［J］.农机化研究， 2008(9)：78-80.
[3]公衍峰，袁玉龙，赵文才.自走式亚麻脱粒翻铺机的研究［J］.现代化农业，2010(5)：41-42.
[4]公衍峰，曹海峰，赵文才.评价亚麻翻麻脱粒机作业质量的指标及检测方法［J］.农机使用与维修，2010（1）：42-44.
[5]曹海峰，公衍峰. 自走式亚麻脱粒翻铺机的液压系统［J］.农机使用与维修，2014（1）：10-13.
[6]黑龙江省农业机械运用研究所.国家科技支撑计划项目《多功能农业装备与设施研制》特种经济作物生产关键技术装备研究与开发，〈自走式亚麻脱粒翻铺机〉.黑龙江省农业机械运用研究所，2010.5.
(05)
摘要自走式亚麻脱粒翻铺机是国家科技支撑计划的研究成果，能完成亚麻原茎的柔性捡拾、无损伤碾压脱粒、有序输送、翻转及铺放工作。本文介绍了自走式亚麻脱粒翻铺机的底盘、捡拾装置、夹持输送装置的设计与计算说明，通过田间试验表明，其结构合理，能满足亚麻翻麻脱粒作业的农艺要求。
关键词自走式亚麻脱粒翻铺机底盘捡拾装置夹持输送装置
基金项目：“国家科技支撑计划项目‘多功能农业装备与设施研制资助”（2006BAD11A07）；“2012年度国家农业科技成果转化资金项目项目‘4YFZ-140型自走式亚麻脱粒翻铺机”（2012G B2B200133）
0引言
自走式亚麻脱粒翻铺机是“十一五”国家科技支撑计划“多功能农业装备与设施研制”重大项目的重要研究成果，能完成亚麻原茎的柔性捡拾、无损伤碾压脱粒、有序输送、翻转及铺放工作，已在亚麻生产中得到了示范应用。亚麻生产环节多，作业要求高，翻麻脱粒环节是亚麻机械化生产的重要环节之一。亚麻翻麻脱粒作业，要求亚麻籽粒收获率高、不损伤亚麻原茎、翻转后的麻铺规则整齐，利于后续的机械打捆作业。同时，对于机器作业速度的变化，要求捡拾速度、夹持输送速度能随之同步调整。为了满足亚麻机械翻麻作业的要求，需设计底盘、捡拾装置、夹持输送装置的结构并计算运动参数，通过理论计算和田间试验，优化其技术参数，进而找到最适合亚麻翻麻脱粒作业要求的参数，为自走式亚麻脱粒翻铺机提供科学合理的工作部件。
1整机结构
自走式亚麻脱粒翻铺机主要由底盘、捡拾装置、夹持输送装置、齐根装置、翻铺装置、脱粒装置、清选装置、籽粒输送装置、籽粒箱、液压系统和电气系统等组成，如图1所示。
1.捡拾部装 2.操纵系统 3.脱粒系统 4.夹持输送系统 5.粮箱 6.底盘 7.亚麻部装
图1自走式亚麻脱粒翻铺机示意图2底盘的设计与计算说明
21发动机功率的确定
机器在田间作业时,最高行走所需功率Nx:
Nx=mgvmfη×10-3(kW）
式中m—整机满载质量/kg，估计本机满载质量约为7500 kg左右；
g—重力加速度，98 m/s2；
vm—最高作业速度/m·s-1，本机按75 km/h计；
η—行走装置的传动效率，本机取09；
f—滚动阻力系数，较干实的地面取01，较松软的地面取02，湿软的地面取03，本机按02计。
经计算可得Nx=34 kW。
一般自走式联合收获机的最高行走所需功率占整机功率的40%～50%，由此可知发动机所需功率约为68～85 kW，考虑到发动机需要具备有足够的储备功率，因此确定本机发动机功率为84 kW，转速为2400 r/min。
现发动机功率为84 kW，超过课题任务书中对本机的功率要求441～588 kW，原因是自走式亚麻脱粒翻铺机与国内一般自走式谷物联合收获机有较大差异，整机结构复杂、质量较大，作业速度较高，且本机作业时捡拾、夹持输送、麻果碾压、麻茎齐根、翻转铺放等工作部件的工作速度需要与机器的行走速度同步调整，如采用机械传动，则传动机构很复杂，较难满足要求，所以本机采用全液压驱动，消耗功率较大。
22底盘方案的确定
由于本机作业流程的需要，整机总体结构布置时重心偏后，因此机器的驱动轮配置在后，转向轮配置在前。通过对本机整体配置及结构、配套动力、主要工作部件等因素分析，整机质量将在6～7 t，我国满足这一载重要求的底盘只有“东风5”谷物联合收获机底盘，因此，课题选用了“东风5”谷物联合收获机底盘的驱动桥进行改造，采用液压马达直接驱动其变速箱，达到液压无级变速的目的。由于本机总体布置时，籽粒箱配置在机器的最上面，因此底盘机架设计时需尽量降低重心高度，底大梁的最小离地高度确定为200 mm，因而也需降低转向桥的离地高度，不能借用已有的转向桥，转向桥需重新设计。由于要求本机的作业幅宽范围为1300～1500 mm，设计时确定驱动轮轮距为1590 mm，转向轮的轮距为1510 mm；根据整机配置，确定前后轮轴距为3080 mm，轴距稍大，转弯半径4800 mm。本机质量较大，虽重心偏后，但转向轮承重也不小，同时考虑到为降低底盘重心高度，故确定驱动轮型号为125/80-18，转向轮型号为115/80-153。底盘机架主梁选用110×75×5的16Mn冷拔矩形管焊接而成，抗弯强度大、刚性好、质量相对较轻，满足本机的载重需要。由于整机总体结构布置时，需要清选筛配置在底盘机架的左侧，故将发动机配置在底盘的右侧，安装在底大梁上。液压油箱配置在底盘的后面。
为方便驾驶员操纵，转向器总成设计有前中后3个操作位置，可通过摆动、锁紧机构固定位置，符合人机工程设计要求。监控仪表采用组合式仪表，安装在转向器总成上，便于驾驶员观察机器工作状况。组合开关安装也在转向器总成上，便于驾驶员操作。电控旋钮、行走和工作部件操纵杆、液压油缸操纵杆、手油门等设置在驾驶员右侧的控制箱上，易于操纵。
3捡拾装置的设计与计算说明
31捡拾装置方案的确定
麻铺捡拾装置需解决的核心技术是必须保证作业时麻铺整齐、有序、连续的喂入。根据课题任务合同书要求，采用伸缩扒指式捡拾装置，伸缩扒指式捡拾装置能有效防止伤麻现象的发生，减少麻籽损失，杜绝缠麻现象，并能保证麻铺的连续有序喂入。
捡拾装置主要由捡拾滚筒、伸缩扒指、滑套、夹持等组成（见图2），作业时，伸缩扒指随着捡拾滚筒的转动，将麻铺连续拾取并有序喂入到捡拾装置的夹持输送部件。
1捡拾器扒指轴 2捡拾滚筒 3辐板 4伸缩扒指 5支臂 6滑套 7中间固定套 8中间固定轴 9夹块 10伸缩扒指固定板
图2自走式亚麻脱粒翻铺机捡拾器简图32捡拾装置滚筒、扒指及扒指固定结构的设计
如图2所示，捡拾装置滚筒的结构大小主要与捡拾装置的线速度有关，捡拾装置的线速度决定了捡拾装置的作业效果，如果捡拾线速度过慢，会造成麻铺捡拾不连续、不整齐的现象，影响作业质量，如果捡拾线速度过快，这样就会造成拥堵现象，严重时会造成机器无法正常作业。根据对国内外伸缩扒指式捡拾装置的分析研究结果及本机的理论作业速度，确定捡拾装置滚筒直径 Φ394 mm、长度为 340 mm、转速为108 rpm左右。捡拾滚筒的主体部分为一带有 10 个长孔的圆筒采用无缝钢管切削加工，滚筒外侧布置有两条环形滑道，均为钢板加工而成，环道由内径为Φ382 mm、外径为Φ410 mm、厚度为 5 mm的两块环形板和一条沿滚筒圆周的垫板组成。垫板厚度为5 mm，两个环道的间距根据麻铺捡拾工艺要求确定为124 mm，环道与滚筒焊合后加工周围布置的长孔及环道尼龙垫固定孔，在两个环道中间进行挂胶处理，形成一个胶带轮面，构成整个捡拾装置的动力传动部件。捡拾扒指采用45#钢锻件，捡拾扒指固定结构为偏心轮结构。
33捡拾装置工作转速的计算
自走式亚麻脱粒翻铺机的正常作业速度一般为Vm= 6～8 km/h，要求麻铺为连续均匀铺放，在Vm取上下极限值的条件下，机器正常作业时，要求捡拾装置均能实现对麻铺连续有序的捡拾作业。
捡拾装置连续均匀捡拾的条件：机器正常作业时，为保证麻铺连续均匀有序地捡拾及输送，捡拾装置的线速度应略大于或等于机器的前进速度，且要求捡拾装置的线速度与机器的前进速度同步变化，通过分析和试验确定：
Vj= 12Vm式中Vm—机器作业速度；
Vj—捡拾装置的线速度。
则捡拾装置的工作转速nj（r/min）为：
nj=VjπD=97～130 r/min
在机器正常作业速度情况下，捡拾装置的工作转速满足连续正常捡拾作业转速为108 r/min左右的要求，即捡拾装置满足可连续均匀捡拾的条件。田间试验结果表明，捡拾装置的工作转速是合适的，达到工艺流程连续通畅。
4夹持输送装置的设计与计算说明
根据机器总体布置及亚麻翻铺的工艺要求，亚麻翻铺需要错一个铺的位置，避免机器作业时轮胎压在麻铺上，因此夹持输送装置沿与机具轴线106°方向布置。夹持输送装置分为前、主、后三段。前段输送装置完成从捡拾装置到主夹持输送段之间的输送任务，采用带拨齿的硫化橡胶带输送方式，由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成。主夹持输送段是夹持输送装置的核心部分，夹持输送带采用刚性较好、相对耐磨的硫化橡胶带，橡胶带上有V型带形导向筋，上下夹持输送带的动力由主变速箱输出的上下两个主动带轮轴所提供，上主动带轮轴还为后段输送装置提供动力，上主动带轮为挂胶橡胶轮，上被动带轮又将动力传递给前段输送装置，主夹持输送带的下橡胶带配置有三组双联张紧轮，主夹持输送带的上橡胶带配置有线性均布装有五个张紧轮的张紧机构，下夹持输送橡胶带还配置有由液压缸操纵的张紧轮，下夹持输送橡胶带的张紧机构也由液压缸操纵完成。后段输送装置完成从主夹持输送段到翻铺装置之间的输送任务，采用两组平行布置的带拨齿的硫化橡胶带输送方式，保证麻铺整齐输送，交接有序连续可靠、不散乱，后段输送装置由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成，麻铺在后段输送装置部分还由齐根装置完成麻茎根部的齐根作业。
目前，国内亚麻机械的夹持带宽度一般为100 mm，课题研制的自走式亚麻脱粒翻铺机，麻铺夹持输送装置的夹持带宽度也确定为100 mm。机器正常作业时，为保证麻铺连续均匀有序地输送，夹持输送带的线速度Vs应略大于或等于捡拾装置的线速度（或机器的前进速度），且要求夹持输送带的线速度与机器的前进速度同步变化，通过分析和试验确定：
Vs =1055Vj
即：Vs=1266Vm
自走式亚麻脱粒翻铺机的作业速度一般为Vm= 6～8 km/h，设计时取夹持输送带主动带轮的直径D=235 mm，则夹持输送带主动带轮的工作转速nS(r/min)为：
nS=VSπD=172～230
田间试验结果表明，夹持输送带主动带轮的工作转速满足机器流程连续通畅的要求。该夹持输送装置，不伤麻，不易缠麻，工作有序连续可靠，前段输送速度、主夹持输送速度及后段输送速度均满足设计要求。
5结论
经田间试验结果表明，自走式亚麻脱粒翻铺机整机结构和参数配置合理，捡拾装置、夹持输送装置在任何作业速度下达到工艺流程连续通畅，操作方便可靠，能满足亚麻翻麻脱粒作业的农艺要求。
参考文献：
[1]赵文才，公衍峰，王志远，等.自走式亚麻脱粒翻铺机的脱粒机构［J］.农机化研究，2010(2)：78-84.
[2]张立明，曹海峰，公衍峰，等.5YF-150型牵引式亚麻翻麻脱粒机的研究设计［J］.农机化研究， 2008(9)：78-80.
[3]公衍峰，袁玉龙，赵文才.自走式亚麻脱粒翻铺机的研究［J］.现代化农业，2010(5)：41-42.
[4]公衍峰，曹海峰，赵文才.评价亚麻翻麻脱粒机作业质量的指标及检测方法［J］.农机使用与维修，2010（1）：42-44.
[5]曹海峰，公衍峰. 自走式亚麻脱粒翻铺机的液压系统［J］.农机使用与维修，2014（1）：10-13.
[6]黑龙江省农业机械运用研究所.国家科技支撑计划项目《多功能农业装备与设施研制》特种经济作物生产关键技术装备研究与开发，〈自走式亚麻脱粒翻铺机〉.黑龙江省农业机械运用研究所，2010.5.
(05)式中Vm—机器作业速度；
Vj—捡拾装置的线速度。
则捡拾装置的工作转速nj（r/min）为：
nj=VjπD=97～130 r/min
在机器正常作业速度情况下，捡拾装置的工作转速满足连续正常捡拾作业转速为108 r/min左右的要求，即捡拾装置满足可连续均匀捡拾的条件。田间试验结果表明，捡拾装置的工作转速是合适的，达到工艺流程连续通畅。
4夹持输送装置的设计与计算说明
根据机器总体布置及亚麻翻铺的工艺要求，亚麻翻铺需要错一个铺的位置，避免机器作业时轮胎压在麻铺上，因此夹持输送装置沿与机具轴线106°方向布置。夹持输送装置分为前、主、后三段。前段输送装置完成从捡拾装置到主夹持输送段之间的输送任务，采用带拨齿的硫化橡胶带输送方式，由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成。主夹持输送段是夹持输送装置的核心部分，夹持输送带采用刚性较好、相对耐磨的硫化橡胶带，橡胶带上有V型带形导向筋，上下夹持输送带的动力由主变速箱输出的上下两个主动带轮轴所提供，上主动带轮轴还为后段输送装置提供动力，上主动带轮为挂胶橡胶轮，上被动带轮又将动力传递给前段输送装置，主夹持输送带的下橡胶带配置有三组双联张紧轮，主夹持输送带的上橡胶带配置有线性均布装有五个张紧轮的张紧机构，下夹持输送橡胶带还配置有由液压缸操纵的张紧轮，下夹持输送橡胶带的张紧机构也由液压缸操纵完成。后段输送装置完成从主夹持输送段到翻铺装置之间的输送任务，采用两组平行布置的带拨齿的硫化橡胶带输送方式，保证麻铺整齐输送，交接有序连续可靠、不散乱，后段输送装置由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成，麻铺在后段输送装置部分还由齐根装置完成麻茎根部的齐根作业。
目前，国内亚麻机械的夹持带宽度一般为100 mm，课题研制的自走式亚麻脱粒翻铺机，麻铺夹持输送装置的夹持带宽度也确定为100 mm。机器正常作业时，为保证麻铺连续均匀有序地输送，夹持输送带的线速度Vs应略大于或等于捡拾装置的线速度（或机器的前进速度），且要求夹持输送带的线速度与机器的前进速度同步变化，通过分析和试验确定：
Vs =1055Vj
即：Vs=1266Vm
自走式亚麻脱粒翻铺机的作业速度一般为Vm= 6～8 km/h，设计时取夹持输送带主动带轮的直径D=235 mm，则夹持输送带主动带轮的工作转速nS(r/min)为：
nS=VSπD=172～230
田间试验结果表明，夹持输送带主动带轮的工作转速满足机器流程连续通畅的要求。该夹持输送装置，不伤麻，不易缠麻，工作有序连续可靠，前段输送速度、主夹持输送速度及后段输送速度均满足设计要求。
5结论
经田间试验结果表明，自走式亚麻脱粒翻铺机整机结构和参数配置合理，捡拾装置、夹持输送装置在任何作业速度下达到工艺流程连续通畅，操作方便可靠，能满足亚麻翻麻脱粒作业的农艺要求。
参考文献：
[1]赵文才，公衍峰，王志远，等.自走式亚麻脱粒翻铺机的脱粒机构［J］.农机化研究，2010(2)：78-84.
[2]张立明，曹海峰，公衍峰，等.5YF-150型牵引式亚麻翻麻脱粒机的研究设计［J］.农机化研究， 2008(9)：78-80.
[3]公衍峰，袁玉龙，赵文才.自走式亚麻脱粒翻铺机的研究［J］.现代化农业，2010(5)：41-42.
[4]公衍峰，曹海峰，赵文才.评价亚麻翻麻脱粒机作业质量的指标及检测方法［J］.农机使用与维修，2010（1）：42-44.
[5]曹海峰，公衍峰. 自走式亚麻脱粒翻铺机的液压系统［J］.农机使用与维修，2014（1）：10-13.
[6]黑龙江省农业机械运用研究所.国家科技支撑计划项目《多功能农业装备与设施研制》特种经济作物生产关键技术装备研究与开发，〈自走式亚麻脱粒翻铺机〉.黑龙江省农业机械运用研究所，2010.5.
(05)式中Vm—机器作业速度；
Vj—捡拾装置的线速度。
则捡拾装置的工作转速nj（r/min）为：
nj=VjπD=97～130 r/min
在机器正常作业速度情况下，捡拾装置的工作转速满足连续正常捡拾作业转速为108 r/min左右的要求，即捡拾装置满足可连续均匀捡拾的条件。田间试验结果表明，捡拾装置的工作转速是合适的，达到工艺流程连续通畅。
4夹持输送装置的设计与计算说明
根据机器总体布置及亚麻翻铺的工艺要求，亚麻翻铺需要错一个铺的位置，避免机器作业时轮胎压在麻铺上，因此夹持输送装置沿与机具轴线106°方向布置。夹持输送装置分为前、主、后三段。前段输送装置完成从捡拾装置到主夹持输送段之间的输送任务，采用带拨齿的硫化橡胶带输送方式，由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成。主夹持输送段是夹持输送装置的核心部分，夹持输送带采用刚性较好、相对耐磨的硫化橡胶带，橡胶带上有V型带形导向筋，上下夹持输送带的动力由主变速箱输出的上下两个主动带轮轴所提供，上主动带轮轴还为后段输送装置提供动力，上主动带轮为挂胶橡胶轮，上被动带轮又将动力传递给前段输送装置，主夹持输送带的下橡胶带配置有三组双联张紧轮，主夹持输送带的上橡胶带配置有线性均布装有五个张紧轮的张紧机构，下夹持输送橡胶带还配置有由液压缸操纵的张紧轮，下夹持输送橡胶带的张紧机构也由液压缸操纵完成。后段输送装置完成从主夹持输送段到翻铺装置之间的输送任务，采用两组平行布置的带拨齿的硫化橡胶带输送方式，保证麻铺整齐输送，交接有序连续可靠、不散乱，后段输送装置由主动带轮、被动带轮、带拨齿的硫化橡胶带、导向条及支架等组成，麻铺在后段输送装置部分还由齐根装置完成麻茎根部的齐根作业。
目前，国内亚麻机械的夹持带宽度一般为100 mm，课题研制的自走式亚麻脱粒翻铺机，麻铺夹持输送装置的夹持带宽度也确定为100 mm。机器正常作业时，为保证麻铺连续均匀有序地输送，夹持输送带的线速度Vs应略大于或等于捡拾装置的线速度（或机器的前进速度），且要求夹持输送带的线速度与机器的前进速度同步变化，通过分析和试验确定：
Vs =1055Vj
即：Vs=1266Vm
自走式亚麻脱粒翻铺机的作业速度一般为Vm= 6～8 km/h，设计时取夹持输送带主动带轮的直径D=235 mm，则夹持输送带主动带轮的工作转速nS(r/min)为：
nS=VSπD=172～230
田间试验结果表明，夹持输送带主动带轮的工作转速满足机器流程连续通畅的要求。该夹持输送装置，不伤麻，不易缠麻，工作有序连续可靠，前段输送速度、主夹持输送速度及后段输送速度均满足设计要求。
5结论
经田间试验结果表明，自走式亚麻脱粒翻铺机整机结构和参数配置合理，捡拾装置、夹持输送装置在任何作业速度下达到工艺流程连续通畅，操作方便可靠，能满足亚麻翻麻脱粒作业的农艺要求。
参考文献：
[1]赵文才，公衍峰，王志远，等.自走式亚麻脱粒翻铺机的脱粒机构［J］.农机化研究，2010(2)：78-84.
[2]张立明，曹海峰，公衍峰，等.5YF-150型牵引式亚麻翻麻脱粒机的研究设计［J］.农机化研究， 2008(9)：78-80.
[3]公衍峰，袁玉龙，赵文才.自走式亚麻脱粒翻铺机的研究［J］.现代化农业，2010(5)：41-42.
[4]公衍峰，曹海峰，赵文才.评价亚麻翻麻脱粒机作业质量的指标及检测方法［J］.农机使用与维修，2010（1）：42-44.
[5]曹海峰，公衍峰. 自走式亚麻脱粒翻铺机的液压系统［J］.农机使用与维修，2014（1）：10-13.
[6]黑龙江省农业机械运用研究所.国家科技支撑计划项目《多功能农业装备与设施研制》特种经济作物生产关键技术装备研究与开发，〈自走式亚麻脱粒翻铺机〉.黑龙江省农业机械运用研究所，2010.5.
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