4DJ-2550打瓜收獲集條機的研制

張鋒，魏敏，金軍民，薛良豪，盧永鑫，楊濤

（1.石河子大學機械電氣工程學院，新疆石河子 832000；2.石河子市鈺鋼機械制造有限公司）

4DJ-2550打瓜收獲集條機的研制

張鋒1，魏敏1，金軍民2，薛良豪1，盧永鑫1，楊濤1

（1.石河子大學機械電氣工程學院，新疆石河子 832000；2.石河子市鈺鋼機械制造有限公司）

針對現有打瓜機械化收獲存在的問題，設計了新型的打瓜收獲集條機，提高了新疆打瓜收獲集條機作業效率，減少瓜秧雜草纏繞，降低打瓜破損率，文中介紹了打瓜收獲集條機的工作原理、技術參數和機構特點。

打瓜；集條；瓜秧分離；研制

0 引言

打瓜屬西瓜分支品種，是“籽用西瓜”的簡稱。相對于常見的食用類西瓜，打瓜的種植主要是用于獲取瓜籽。新疆是我國主要的打瓜生產基地之一，產量居全國首位，其氣候和土壤等條件極適合種植打瓜。打瓜具有抗旱、投入成本低、經濟效益較高等優點[1]，己成為新疆農民主要增收的作物之一。而打瓜收獲正值棉花、甜菜等大宗作物收獲時節,勞動力緊缺,加之打瓜成熟后因其特性不宜在田間放置過久，逢霜雨秋凍，經常造成腐爛，給打瓜的收獲帶來很大困難[2]。

現階段打瓜收獲集條機存在的問題是：打瓜收獲集條機作業效率低，瓜秧或雜草易纏繞機具，故障率較高；其中設有圓盤機構的集條機，其傳動機構復雜并且很容易在作業中將打瓜切損,從而影響收瓜質量和后期的取籽作業，可靠性差[3]。而設有橫向攪輪的集條機存在攏集打瓜時出現嚴重的遺漏現象，不能有效的將打瓜與瓜秧分離，減少瓜秧雜草纏繞機具的故障[4]。在保證瓜秧及雜草不纏繞機具的前提下，如何提高作業效率，降低打瓜破損率，成了集條機發展亟待解決的熱點問題。

為此石河子大學機械電氣工程學院與新疆石河子市鈺鋼機械制造有限公司聯合組織碩士研究生和專業技術人員進行市場調研，根據用戶需求，成功研制出一種新型打瓜收獲集條機，并已申報國家實用新型專利（201621109529.8）。

1 主要結構

打瓜收獲集條機主要由限深裝置、升降油缸、懸掛裝置、平行四桿機構、皮帶輪、傳動機構、擋瓜板、螺旋輸送裝置、耙草割刀、機架、瓜秧分離裝置和圓弧形分瓜器等組成（圖1）。

2 工作原理

作業時，升降油缸將機架降下，使限深輪與地面接觸，限深輪隨地面起伏仿形。拖拉機動力輸出輪通過皮帶輪和組合鏈輪進行動力輸出，實現機具的田間作業。傳動機構的工作過程是將動力輸出輪與皮帶輪的右端連接，皮帶輪的左端與一級齒輪連接，各級齒輪工作均通過鏈條傳動輸出。

首先，在機具的行進過程中，機架主梁設有的圓弧形分瓜器將打瓜撥開，瓜秧分離裝置率先開始轉動，其工作部件為柔性V帶，柔性V帶通過旋轉將瓜秧和雜草打傷并貼于地面實現瓜秧分離；隨后，成排狀伸入到推進葉片之間的割刀將纏繞在葉片上的雜草和瓜秧進行切除，設置在割刀后端的螺旋輸送裝置通過旋轉對打瓜進行堆離聚攏，推進葉片沿打瓜攏集方向將打瓜推向機架的側邊；最后，打瓜在擋瓜板的作用下攏集成行，完成作業。

圖1 打瓜收獲集條機結構

3 技術參數

4 技術特點

（1）瓜秧分離裝置的工作部件為部分柔性V帶，V帶的旋轉可將瓜秧和雜草打傷并使瓜秧和雜草貼于地面實現瓜秧分離，柔性V帶能有效降低打瓜破損率，減輕了后續耙草機構的作業負擔。

（2）耙草機構設置為排狀割刀，割刀的前端伸入到螺旋輸送裝置的推進葉片之間，將纏繞在推進葉片和葉片心軸上的雜草和瓜秧進行切除，確保機具適應雜草較大的田地及早期瓜秧旺盛時集條作業。

（3）螺旋輸送裝置的旋轉方向和機具行進方向相反，打瓜向外推離，在擋瓜板作用下將打瓜攏集成行，便于打瓜撿拾作業。

（4）圓弧形分瓜器設計為與前進方向傾斜的圓弧V形板，圓弧形設計能有效降低對打瓜產生的損壞。

（5）該機具故障率較低，結構簡單，可適應小批量，高靈活性的生產加工需求，具有極強的適應性，解決了現有集條作業機的工作效率低，打瓜破損率高，瓜秧雜草纏繞機具等問題。

5 試驗情況

2016年7月該機具進行了試制，并在農八師石河子市周邊團場進行了打瓜收獲田間試驗。通過在雜草較大的田地及早期瓜秧旺盛的特殊階段進行集條作業，證明了該機具的工作原理可行，性能穩定可靠，對打瓜的聚攏效果更好，遺漏率更低，大大降低了打瓜破損，具有良好的經濟效益，提高了在打瓜收獲集條產業的行業競爭力，為今后國內其他打瓜產區的推廣應用和機具研制提供了參考。

[1]王學農，牛長河，陳發，等.新型籽瓜撿拾脫籽聯合作業機研制[J].新疆農機化，2008（3）:25～26.

[2]李景彬，王曌鵬，田緒順，徐守志，坎雜.打瓜機械化收獲技術研究現狀及發展對策[J].作物雜志，2011（01）:126～128.

[3]蘇魯坦，賈朝陽，王瑾.4DT-2.0型打瓜集條機的研制[J].新疆農機化，2009（3）:23～24.

[4]孟憲珍.打瓜收獲機械.中國專利，CN2616027Y，2004-05-19.

The Development of 4DJ-2550 Seeding-watermelon Harvesting and Setting-strip Machine

Zhang Feng1，Wei Min1，JIN Junming2，Xue Lianghao1，Lu Yongxin1，Yang Tao1

(1.College of Mechanical and Electrical Engineering,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000；2.Shihezi City,Yu Steel Machinery Manufacturing Co.Ltd.)

By analyzing the faults existing in mechanized harvesting of seeding-watermelon harvesting and setting-strip machine,a new type of seeding-watermelon harvesting and setting-strip machine was designed.The machine was built to improve operation efficiency,to reduce the weed winding and breakage rate of seeding-watermelon.And its working principle,technology parametersand construction characterswasmainly introduced.

Seeding-watermelon；Setting-strip machine；Separation ofmelon seeding；Development

1007-7782（2016）06-0012-02

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.06.003

X712

A

2016-11-24