方捆打捆機喂料形式的研究

河北省農業機械化研究所有限公司 張亞振 張秀平 袁興茂 陳林

引言

牧草經擠壓打捆后，體積縮小，減少了貯存占地面積，提高了運輸能力，減少了著火可能性，同時又解決了運輸過程中因超高、超寬帶來的不安全因素。方捆打捆機不僅適合玉米秸稈的打捆，還適合小麥秸稈、苜蓿、牧草等，深受廣大農牧民的歡迎。

近幾年，隨著國家對農業機械購置領域的不斷拓寬，對畜牧業機械的補貼力度也在不斷加大，國內已有多個廠家研制生產小型方捆打捆機。本文根據筆者多方調研，分析了方捆打捆機與入料裝置相位耦合關系，針對不同的作業原料，選擇合適的喂料形式。

1 國內打捆機的分類及其喂料形式

1.1 草捆形狀的分類

打捆機可分為圓捆打捆機和方捆打捆機。本文只研究方捆打捆機。

1.2 作業方式的分類

打捆機可分為固定式打捆機、拖拉機牽引式打捆機、自走式打捆機和麥稻聯合收割機配套打捆機。

圖1 （a）固定式打捆機 圖1（b）拖拉機牽引式打捆機

圖1 （c）自走式打捆機 圖1（d）麥稻聯合收割機配套打捆機

1.2.1 固定式打捆機

固定式打捆機見圖1（a），是由一個固定的柴油機或電動機帶動其工作，先把草料收獲并轉運到某一指定地點進行打開，喂料方式一般為人工喂入。此類打捆機已在國內被長時間使用，但由于耗費大量的人工，已逐漸被淘汰。

1.2.2 拖拉機牽引式打捆機

拖拉機牽引式打捆機見圖1（b），是由拖拉機等牽引設備作為打捆機的動力，可直接對鋪放在田間的秸稈進行收獲并打捆，牽引設備牽引著打捆機沿草料前進，撿拾器的彈齒拾起草料后，由喂料裝置的撥叉將草料送入壓捆室內，見圖2。按照方捆尺寸大小可分為大方捆打捆機和小方捆打捆機。國內已有多個廠家研制生產牽引式小型方捆打捆機，其牽引方式還可以分為側牽引式打捆機和正牽引式打捆機。根據不同的牽引方式，喂料方式可分為側喂入、下喂入和上喂入。

圖2 拖拉機牽引式打捆機的喂料原理

1.2.3 自走式打捆機

自走式打捆機見圖1（c），是由自身發動機為動力，并可在田間自行前進。前部設有割臺，由輸送槽將草料輸送到喂料裝置，其喂料方式與拖拉機牽引式打捆機大體相同。

1.2.4 麥稻聯合收割機配套打捆機

麥稻聯合收割機配套打捆機見圖1（d），是把方捆打捆機安裝到聯合收割機上，由收割機的發動機作為動力，可直接在田間一次性收獲果穗并進行秸稈打捆，減少了進田次數。其喂料方式是由撥料筒撥叉將草料送入壓捆室。

1.3 打捆原料的分類

從原料角度來講又分為玉米秸稈打捆機、麥草打捆機、稻草打捆機等。

2 國外打捆機的喂料形式

大方捆型打捆機由于壓縮室的橫截面積大，如直接把草料喂入到壓縮室內會使草料不均勻。為了解決密實成捆規整均勻的問題，國外設計了預壓縮室。預壓縮室位于打捆壓縮室的前端，預壓縮室頂端設有與撥料叉聯動的預壓縮密度調整機構。撿拾起的秸稈草料經喂入絞龍輸送至調料口，由填料叉喂入到預壓縮室。預壓縮室草料密度達到預定值時，壓力傳感器發出指令，驅動位于填料叉后方的撥料叉。撥料叉通過預壓縮活塞的正時傳動，將預壓成型的草料喂入壓縮室內，完成了大方捆預壓成型過程。通過先預壓、再機械壓實的兩級壓縮，不僅解決了秸稈類松散草料規整均勻成型的問題，同時提高了打捆機的適應性和可靠性。

目前國外預壓喂料形式有三種：撥叉式、連續螺旋刀片式和斷續螺旋刀片式[1]。

2.1 撥叉式喂料裝置

撥叉式預壓喂料裝置結構簡單，適合麥、稻和羊草等短秸稈的填料喂入，相比于其它喂料方式喂料量較小。

2.2 連續螺旋刀片式喂料裝置

連續螺旋刀片式預壓喂料結構雖有揉切功能，但還有向預壓側壁單向推送的作用力，容易造成草料在預壓室口不均勻喂入。

圖3 連續螺旋刀片式喂料裝置

2.3 斷續螺旋刀片式喂料裝置

斷續螺旋刀片式預壓填料結構通過斷續螺旋的方向，可對草料有均勻調整作用，同時也對草料具有揉切的功能。由于撿拾臺螺旋送來的草料在預壓口側壁前端形成堆積，因此采用斷續螺旋刀片式預壓喂料結構對其進行均勻調整。

圖4 斷續螺旋刀片式喂料裝置

斷續螺旋刀片式預壓喂料與定刀的結合，可對草料進行揉切。草料脆弱時，定刀可將草料切斷，草料粗實柔韌時，定刀對草料進行揉搓，當草料的柔韌力大于定刀的支撐彈簧力時，定刀繞刀軸旋轉并藏入定刀盒內，讓出填料喂料通道，使草料不受阻礙地喂入到預壓室內。

3 列舉幾款品牌打捆機的喂料形式

以下列舉了三款國外知名品牌打捆機的喂料形式，見表1所示。

表1 三款國外知名品牌打捆機的喂料形式

4 喂料量對壓縮過程的影響

在壓縮密度相同的情況下，小于臨界喂料量時，隨著喂料量的增大，其壓縮力與壓縮功增大；反之，在大于臨界喂料量時，隨著喂料量的繼續增大，其壓縮力與壓縮功減小。通常適當增大喂料量和減小壓縮頻率可以降低壓縮功，并改善打結條件[2]。

5 結論

本文研究介紹了幾種不同形式的方捆打捆機的喂料結構，并列舉了幾種品牌打捆機喂料形式的設計原理，得出兩條結論：①打捆機喂料形式的選擇是打捆機整機設計的前提；②國內需多學習國外打捆機喂料先進技術。

[1]燕曉輝,李樹君,楊軍太等.大中型方捆撿拾打捆機整機原理研究[J].農業工程,2013,7：95～98.

[2]楊月韶,李旭英,楊紅蕾等.牧草壓縮過程的研究[J].農業工程學報,1996,3：60～64.