丁粉芹
(江蘇省鹽南中等專業學校,江蘇 鹽城 224001)
在傳統聯合收割機中,雙軸鍵分離器是最廣泛使用的重要分離部件之一。其性能直接影響聯合收割機的生產率和損失率。差的分離器會增加分離損失。因此,在改進分離器技術參數的同時,現代聯合收割機還在分離器上增加不同類型的增強分離器,以提高分離器的分離能力和生產率。
(1)運動參數不足對分離能力的影響。分離器的動力學參數是曲軸轉速和曲軸半徑,它們直接影響分離器上秸稈層的變化(即松動程度)和運輸速度,最終影響分離器的分離能力。試驗研究表明,分離器曲軸轉速過高或過低都會使分離損失過大,使秸稈層的壓實過程過高。提高分離程度不利于谷物與秸稈層分離的低轉速。縮短了秸稈層的自由落下時間,降低了松散度,縮短了谷物通過秸稈層的時間。它也會增加分離損耗,但是在從小到大的增加轉速的過程中,總是存在一個使分離損耗最小化的最佳轉速。當量增加或減少時,轉速變化不大,因此聯合收割機應始終檢查分離器在使用中的轉速。
聯合收割機的分離器曲軸對分離效果的影響尤為顯著。如果曲軸半徑增加,其轉速就得降低,才能保證分離效果,為此現代聯合收割機多采用增加分離器曲軸半徑、降低轉速來改善分離能力。
(2)結構參數不恰當對分離能力的影響。分離器的結構參數主要指其長度和寬度,它決定分離器的分離面積因此提高分離器的分離能力,首先想到的是要增加其長度或寬度,來實現增大分離面積。試驗研究表明,增加分離器的長度只能在一定程度上提高分離器的分離能力,不如增加分離器寬度更有效。因為加寬分離器可使莖稈層變薄,利于谷粒穿過莖稈層而分離,但加寬分離器會受到限制,會使整機尺寸及重量增大。
(3)小結。由于分離器的分離過程比較復雜,脫出物的性狀如濕度、谷粒含量,長短莖稈的百分數等多變,目前完全用計算方法來確定分離器的參數,尺寸、轉數、曲柄半徑、曲柄的配置和傾斜面傾角等,是比較困難的。所以設計時需要參考已有的樣機與實驗結果。鍵面傾角過大,脫出物輸送速度低,甚至會倒退,鍵面傾角過小,輸送速度過快,使分離損失增大。
綜上所述,單純靠改變分離器的運動參數和結構參數,顯然已不能滿足現代聯合收割機要求有較強的分離能力的需求,為此現代聯合收割機又在分離器上增加輔助強化分離機構,以提高分離器的分離能力。
(1)橫向抖動器。橫向抖動器是一種能旋轉帶擺動的機構,裝在分離器上方,由抖動器中軸、行星傳動機構和彈齒輪等組成,彈齒輪的安裝與軸有一定偏角抖動器由一個內外齒輪嚙合來實現行星傳動,帶動抖動器中軸轉動,使彈齒輪轉動同時軸向擺動。即彈齒輪插入莖稈層,使莖稈層在分離器上向后運動的同時翻轉松散促進谷粒與莖稈分離。
(2)改進分離輪。收割機在分離器各參數不變的情況下,將原來分離輪(其工作面為板式)改成由8塊葉片焊合成的齒板形(工作面為齒板式)分離輪,這種分離輪在對于滾筒脫出物導向的同時具有較強的分離作用。該分離輪每個葉片上裝有小齒板,相鄰葉片上的小齒板數相差一個,以使小齒板軌跡錯開,增加了對莖稈層作用的均勻性。分離處于輪轉動狀態時,對滾筒脫出物進行分散型梳刷及連續輸送,使分離器前段變成一個重要的分離部位,充分發揮了第一階梯面的分離作用。
由于鍵式分離器的總寬度和長度受到一定的限制,生產率不能提高很多,在不增加面積的前提下,為提高分離能力,有些聯合收割機上增添了輔助分離機構,有利于谷物分離。要想達到分離機制的進一步改善,需要系統了解谷物收獲機的構造和工作原理,準確掌握收獲機的各個工作部件,同時可借助數學建模的方法分析實際收獲機的各個工作部件,完成谷物聯合收獲機分離工作部件的進一步改善。