花生收獲機的設計

宋開功 韓朋

摘 要：花生不僅是優質油料作物，而且是主要的蛋白資源，加工品類多，產業鏈條長，現已成為中國重要的出口創匯產品和農業結構調整重點發展和扶持的種植品種。但是中國花生生產機械化發展卻嚴重滯后，特別是用工量占生產全過程1/3以上、作業成本占生產總成本50%以上的收獲作業，目前主要依靠人工完成，勞動強度大、作業成本高、效率低、損失大、成本高已成為生產發展與產業成長的主要瓶頸，國內對花生機械化收獲技術裝備的需求日趨迫切。

關鍵詞：花生收獲機;振動篩

背景：

花生是世界上廣泛種植的油料和經濟作物之一，2018年我國花生的種植面積為6995萬畝，較2017年增幅為1.41%，總產量為1733萬噸;較2017年增幅為17.98%?；ㄉa量不斷增長，而目前我國花生生產區仍然以人力與畜力的收獲方式為主，雖然機械化使用率不斷上升，但使用占比仍然較低，還需人工摘果和清選，不能實現收獲一體化。

發展現狀：

國外發達國家將高精尖技術應用到農業機械上來，已實現花生生產全過程的機械化作業，在收獲環節早已發展到聯合收獲水平。而我國花生聯合收獲機械正處于研制階段，技術不完善，成本較高，實際作業受到地域的限制、栽培方式以及其他因素的影響，未達到理想作業效果。

當前，我國大部分地區仍以人工畜力結合的方式為主收獲花生;部分經濟發達種植規?；牡貐^多使用半機械化，花生的收獲分為多個步驟，不同收獲階段采用不同機械與人工相結合的方法采收，浪費大量人力物力并且與聯合花生收獲機械相比收獲時間較長。往往造成花生得不到及時晾曬而霉變發芽，引起不必要的損失。

設計依據：

（1）對于花生收獲機械需求迫切

我國花生種植面積大，花生成熟收獲目前主要依靠人工完成，人工勞動強度大。國內對花生機械化收獲技術裝備的需求日趨迫切。如果該設計成功，會有很大的市場前景，解決這一需求。

（2）作業可靠、減少收獲損失

根據山東省質量監督局發布的《山東省地方標準～農業機械作業質量花生機械收獲》和農藝要求，所設計的花生收獲裝置應達到的性能指標為：

配套動力：11-13.2kw小型四輪拖拉機

生產率：0.1～0.13hm2/h

損失率： <3%

莢果破碎率：≤1%

（3）結構緊湊，降低成本

為便于花生收獲裝置的推廣和使用，考慮到中國現階段廣大花生種植戶的消費水平，在保證收獲裝置作業質量的前提下，進一步簡化結構、降低成本，真正使廣大農民買得起、用得上。

工作原理：

4H-2型花生收獲機傳動系統的最大特點是利用空間曲柄擺桿傳動機構實現了收獲機的擺動挖掘，使挖掘與分離兩大機構溶為一體，結構緊湊。實現了花生的挖掘、分離作業通過一個部件依次完成，簡化了作業工序。此外，花生收獲機采用了反平行四邊形機構傳遞動力，實現了兩個工作部件的等角度、反方向擺動，使得機架整體所承受的側向力平衡，增加了機組工作的平穩性。

該機型主要用于一定范圍的定行距花生收獲，主要是覆膜種植的花生。采用振動除土原理，可大大減少收獲損失，很少造成莢果脫落。但對于行距大小不一，寬窄不規則的人工種植的花生，該機存在一定的局限性。總體來說，4H-2型花生收獲機具有生產效率高，損失少，功耗低，結構緊湊，性能可靠，調整使用方便，對多種不同類型的土壤的適應性強等特點。

結構設計：

對比該機型，在設計中對于輸送裝置的動力來源則采用齒輪箱變速，提高傳動效率;對分土輪采用鏈傳動。整個動力傳動系統結構緊湊，傳動效率充分予以保證。采用齒輪、鏈輪驅動和等角度相向擺動，使機架橫向受力平衡，工作平穩。在增加傳動效率的同時，便于使用與操作。該機將花生的藤苗、果實和土壤三者同時起耕，將藤和果、土一次分離，一次性完成收獲。減輕人工勞作強度，增加花生收獲效率。

收獲機的動力部分

收獲機主要靠帶輪和鏈輪傳遞動力。因為鏈傳動無彈性滑動和打滑現象，能保持準確的平均傳動比，傳動效率高，需要的張緊力小，徑向壓軸力小;并能在高溫及低速。有油污等惡劣環境下工作，另外鏈傳動制造精度和安裝度要求較低，成本低廉，可遠距離傳動，結構簡單。帶傳動是一種常用的、成本較低的動力傳動裝置，在各類機械中應用十分廣泛。它具有傳動平穩、噪聲低、清潔（無需潤滑）的特點，具有緩沖減震和過載保護的作用，并且維修方便。所以本收獲機采用圖2中的帶輪傳動。

動力由發動機輸出，通過帶輪兩級減速，將動力傳到收獲機的輸入軸，其最后一級傳動裝置的配置，有側邊傳動和中間傳動兩種。本課題的設計應用側邊傳動，動力從側邊傳至輸入軸，整機受力均勻，剛性好。挖掘部分的挖掘鏟經多實驗合理設計了鏟頭刃口的形狀和鏟面的彎曲弧度，不堵秧不纏草，既能松土又不把作物翻起。

結論：

花生收獲機在我國農村需求量大，擁有良好的市場前景。相信這一設計，會解決對花生收獲機械的日趨需求。

參考文獻：

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