4GL-285型汉麻收获机的研究设计

    公衍峰 曹海峰 王志远 张晓伟

    

    

    

    摘 要：4GL-285型汉麻收获机是基于自走式联合收获机的行走底盘为基础，通过悬挂连接架与汉麻收获割台进行组合的机械结构，重点研究整体结构、动力传动系统、输麻部件、切割部件等结构及技术参数，经田间试验表明，该机能满足汉麻收获的农艺要求，作业质量好，具有良好的推广前景和使用价值。

    关键词：汉麻;收获机;切割装置;自走底盘

    中图分类号：S225.913??????? 文献标识码：A

    doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.006

    0 引言

    近年来，黑龙江省汉麻种植面积逐年增加，据不完全统计，2018年我省汉麻种植面积达30万亩，其中孙吴县种植面积达到10万亩，获得了“中国汉麻之乡”称号。目前，汉麻生产配套机械滞后于汉麻产业的发展，汉麻收获机械化水平低，特别是汉麻收获机械和打捆机械短缺，已成为汉麻生产全程机械化中的瓶颈和短板，严重制约汉麻产业的发展。近几年，有关农机企业相继研发汉麻割晒机械，它的推广使用使汉麻适时收获、作业效率较高，但普遍存在机器故障率高、易堵塞缠麻、麻铺互相压铺、影响后续机械打捆作业等问题，为此，研制4GL-285型汉麻收获机，能有效的解决现有汉麻割晒机械存在的问题，提升汉麻收获机械化水平。

    1 工作原理及总体方案

    1.1 工作原理

    4GL-285型汉麻收获机是基于联合收获机的行走底盘，通过悬挂连接架连接汉麻收获割台的组合。工作时，联合收获机的行走底盘带动收获割台向前行驶，分麻器将汉麻植株分开，进入分麻器内的植株在机械前进的作用下，被高速运转的往复运动割刀切断。切断的植株在拨禾轮、弹齿和输送机构的共同作用下，利用植株间的牵连作用保持直立状态，沿着输送机构的传送方向输送。由于机械运输产生的惯性力和植株的本身惯性动力共同作用，使植株脱离割台连续成条地平铺放到田间。

    1.2 总体方案

    汉麻收获割台主要由机架、切割部件、输麻部件、悬挂连接部件、动力传动系统、分麻部件等组成。

    工作幅宽的设计：由于联合收获机的轮距在2.1 m左右，驱动轮胎的宽度在0.6 m左右，因此汉麻收获割台的幅宽应大于2.7 m，该机型的幅宽定在2.85 m，满足设计要求。

    2 关键零部件设计

    2.1 机架

    机架主要由厚度5 mm的钢板压制成型后焊接而成，左侧预留传送带主动轴安装位置，右侧预留传送带从动轴与分麻板安装位置。正面安装 1 mm 厚挡麻板，正面底部用加厚钢板焊接成切割部件安装底座，机架中间预留传动箱安装位置，考虑到强度关系，传动箱固定板采用厚度12 mm 的高强度钢板。传动变速箱与主动轴之间采用高强度钢板成型支板连接，便于传动箱与输送装置主动轴的链式传动。背部有4个连接点，用于悬挂连接部件与联合收获机的行走底盘相连接。

    2.2 动力传动系统

    动力传动系统主要由主动轴链轮、一级传动轴、二级传动轴、分动箱、丝杆等组成，如图1所示。

    动力传递过程：动力由联合收获机主滚筒的主动轴链轮经链条传动到一级传动轴，经传动轴另一端的三角皮带轮传动到二级传动轴;二级传动轴另一端的双排链轮通过链条传动到分动箱;分动箱输出轴的上端装有链轮，通过链条带动输麻部件工作;分动箱输出轴下方轴端装有偏心块，由可调节的丝杆将动力传递到切割部件，完成整机动力的传递。

    2.3 输麻部件

    输麻部件由主动轮总成、从动轮总成和输送带等组成，由分动箱提供动力。 其中主动轮总成主要由主动轮和主动轴组成，为输送带提供动力;从动轮总成主要由从动轮和从动轴组成，每个从动轮总成可单独调整张紧输送带，保证输麻部件正常运转。输送带为带拨片的帆布带，拨片间距160 mm左右，在满足汉麻输送要求的同时有效地降低了伤麻率。

    2.4 切割部件

    切割装置采用传统割晒机切割装置，由动刀、刀架和护刃器等组成。动力从分动箱下的偏心块经可调节的丝杆传递至动刀，使动刀作往复运动进行切割工作。护刃器安装在机架总下端的固定座上，刀杆平放在装有护刃器的刀架上。护刃器与动刀片之间通过相对运动将汉麻切割下来。

    2.5 悬挂连接部件

    汉麻收获割台通过悬挂连接部件与联合收获机的行走底盘形成自走式的汉麻收获机。主要由连接架、升降油缸和调节拉杆等组成，具体结构如图2所示。

    连接架是悬挂连接部件重要的连接和固定部件，将汉麻收获割台和行走底盘形成一个有机的整体;升降油缸控制汉麻收获割台的起降;调节拉杆调节汉麻收获割台与行走底盘的相对角度，使作业效果达到最优。

    3 主要技术参数

    主要技术参数见表1。

    4GL-285型汉麻收获机在2019年8—9月在青冈县中和镇二排五村、三排五村等进行性能试验与生产示范，试验面积共1000余亩。田间试验证明，该机具备可靠的质量和优良的性能，作业后割茬高度一致、留茬低，放铺整齐、薄厚均勻一致。

    5 结论

    通过田间试验，4GL-285型汉麻收获机实现了宽幅作业，能满足汉麻收获的农艺要求，提高了作业效率，解决了收割后压铺的问题，为后续机械化作业创造了良好的条件。该机具有作业效果好、可靠性高、结构简单、适应性强等特点，有效的解决了汉麻机械收获的瓶颈，具有良好的推广前景和使用价值。

    参考文献：

    [1] 曹永权， 姚春花.4GS-2880型汉麻割晒机的研制和使用[J].农机科技推广， 2015 （5） ：44-45.

    [2] 吕江南， 马兰， 刘佳杰， 等.黑龙江省工业大麻产业发展及收获加工机械情况调研[J].中国麻业科学， 2017， 39 （2） ：94-102.

    [3] 李耀明， 李有为， 徐立章， 等.联合收获机割台机架结构参数优化[J].农业工程学报， 2014， 30 （18） ：30-37.

    基金项目：黑龙江省麻类（工业）协同创新推广体系资助

    作者简介：公衍峰（1976-），男，黑龙江绥化人，高级工程师，研究方向：农机工程。