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5MDZJ-380-1400型青毛豆脱荚机脱荚损失和损伤试验

范文

高占文李思锐

摘要：为改进5MDZJ-380-1400型青毛豆脱荚机的设计，以人工脱荚为对照，开展脱荚效果对比试验。试验结果表明：人工脱荚和机械脱荚都存在脱不净损失问题，二者的损伤率分别为10%和27.34%;机械脱荚的挤压损伤﹤撕裂损伤﹤折裂损伤﹤缝合线损伤﹤向轴损伤。

关键词：青毛豆脱荚机;脱荚损失;试验;脱荚损伤

中图分类号：S225.6????文献标识码：A????文章编号：1674-1161（2019）06-0016-03

青毛豆是指在R6（粒鼓满期）至R7（初熟期）生育之间，荚鼓粒饱满、荚色翠绿时采青食用的大豆。其豆荚成熟特性异于大豆，无法直接用大豆收获机采摘收获，人工采摘耗时费力，生产效率低。为解决此问题，辽宁省农业机械化研究所设计研究了5MDZJ-380-1400型青毛豆脱荚机，采用滚筒式机构一次完成青毛豆枝叶与豆荚分离，为青毛豆产业化发展提供技术支持。同時，通过脱荚损失和损伤性能试验，为机具的改进设计提供基础数据。

1 5MDZJ-380-1400型青毛豆脱荚机

1.1 结构组成

5MDZJ-380-1400型青毛豆脱荚机主要由链夹持输送装置、齿梳式脱荚装置、清选装置和收集装置组成，如图1所示。其采用上脱滚筒式脱荚方式，主要以梳刷脱荚为主、打击脱荚为辅的方式对青毛豆植株进行脱荚作业。喂入为机械式，清选选用清选筛和风机组合式清选装置。喂入采用链夹持输送式，链夹持输送装置的输送方向与脱荚滚筒的轴线方向成夹角，输入端距滚筒距离最远。随链夹持输送机构行进，从青毛豆植株的顶部到根部依次脱荚，输出端距滚筒距离最近。齿梳式脱荚装置的滚筒上脱荚齿采用摘荚胶指，形状为三角形，内置钢骨架，以增加胶指结构强度。摘荚胶指以螺旋排列斜向安装于滚筒外表面。

脱荚机主要性能指标和技术参数如表1所示。

1.2 工作原理

配套动力为3.68?kW柴油发动机。由人工将青毛豆植株茎杆根部置于链式夹持输送机构后，在柴油发动机的带动下，植株随输送夹持链进入齿梳式脱荚室。链式夹持输送的输送方向与脱荚滚筒的轴线方向成夹角，因此植株顶部先与滚筒上摘荚胶指接触，并随链式夹持输送机构行进，逐渐由顶部向根部脱荚。在摘荚胶指的旋转梳刷和打击作用下，豆荚、支杆和枝叶被梳刷和打落并进入清选装置，其中支杆和叶子被风机吹出机外，豆荚在振动筛的振动下落入收集装置。

1.3 机具特点

摘荚胶指大大减少豆荚损伤率。链式夹持输送机构减轻劳动强度。清选装置减少二次挑选的劳力与时间，提高清洁度。滚筒式机构主要依靠梳刷和打击作用脱荚。脱荚过程中，摘荚胶指插入青毛豆植株内进行梳刷和打击，茎叶被同时打落，增加了后续清选作业的难度。

2 5MDZJ-380-1400型青毛豆脱荚机性能试验

2.1 试验品种

2018年9月在沈阳新民市对5MDZJ-380-1400?型青毛豆脱荚机进行脱荚损失和损伤试验。青毛豆品种选择辽00139，其全生育期110?d。从田间随机选取50株没有病虫害且成熟度一致的植株，测量株高、株高、主茎节数、分枝数、结荚高度、单株结荚、豆荚长度、豆荚宽度等农艺性状参数，结果见表2。

2.2 试验设计

试验共设2个处理，其中处理1采用人工脱荚，处理2采用5MDZJ-380-1400?型青毛豆脱荚机脱荚，分别测量其脱荚损失和脱荚损伤。脱荚损失为脱不净损失。脱荚损伤分为豆荚外观损伤，包括挤压损伤、撕裂损伤、折裂损伤、缝合线损伤、向轴损伤5种形式。

2.3 结果与分析

2.3.1 脱荚损失机械脱荚和人工脱荚的损失率分别见表3和表4。

从表3和表4可看出，人工脱荚损失和机械脱荚损失分别为3.6%和9.4%，说明人工脱荚和机械脱荚都存在脱不净损失的问题，但人工脱荚损失远低于机械脱荚，应为青毛豆植株的结荚高度过低或夹持部位过低造成。

2.3.2 脱荚损伤试机械脱荚和人工脱荚的损失率分别见表5和表6。

从表5可看出，机械脱荚时，挤压损伤﹤撕裂损伤﹤折裂损伤﹤缝合线损伤﹤向轴损伤，其中挤压损伤最大，向轴损伤最小。豆荚损伤类别存在较大差异，主要由脱荚部件冲击过大及脱荚滚筒转速参数选择不合理造成，也与豆荚的收获期有很大关系。

对比表5和表6的数据可知，人工脱荚和机械脱荚都有损伤情况，但机械脱荚损伤较大，约为人工脱荚损伤的3倍。究其原因，主要由滚筒转速、脱荚部件冲击、豆荚在脱荚过程中受力均匀度、豆荚收获期造成。

2.4 结论

通过脱荚损失和损伤试验可知：人工脱荚和机械脱荚都存在脱不净损失问题，人工脱荚损失和机械脱荚的损失分别为3.6%和9.4%;人工脱荚损伤和机械脱荚损伤分别为10%和27.34%;挤压损伤﹤撕裂损伤﹤折裂损伤﹤缝合线损伤﹤向轴损伤，其中挤压损伤最大，向轴损伤最小。

收稿日期：2019-08-12

基金项目：辽宁省科学事业公益研究基金青毛豆脱荚机理及配套装置的研究（20180026）

作者简介：高占文（1965—），男，教授级高级工程师，从事农业机械研究与设计工作。

参考文献

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[2]?童一宁，楼婷婷，姚爱萍，等.浙江省青毛豆全程机械化研究及发展建议[J].农业工程，2018，8（7）：17-20.

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[4]?劉畅，宋学娟，邵志刚.收获方式对菜用大豆机械损伤的影响研究[J].农业科技与装备，2013（2）：26-28.

Study?on?Pod?Removal?Loss?and?Damage?by?Bean?Huller?of

5MDZJ-380-1400?Model?Green?Soybean

GAO?Zhanwen1，?LI?Shirui2

（1.?Liaoning?Institute?of?Agricultural?Mechanization，?Shenyang?110161，?China;?2.?Yulin?District?Meteorological?Bureau?of?Yulin?City，?Yulin?Shaanxi?719000，?China）

Abstract：?In?order?to?improve?the?design?of?pod?removal?machine?of?5MDZJ-380-1400?green?soybean，?the?pod?removal?effect?was?compared?with?that?of?manual?pod?removal.?The?results?showed?that?both?artificial?and?mechanical?pod?removal?had?the?problem?of?net?loss?of?pod?removal，?and?the?damage?rates?of?them?were?10%?and?27.34%?respectively.?Extrusion?damage?less?than?tearing?damage?less?than?cracking?damage?less?than?axial?damage?of?mechanical?pod?removal.

Key?words：?bean?huller?of?green?soybean;?pod?removal?damage;?experiment;?pod?loss

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