4TZ-3600型自走式甜葉菊收獲機的研制與試驗

李遠(yuǎn)良，鄒道鐘，2，張俊三，高森德，徐玉龍，高 彬

（1.新疆新研牧神科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院）

0 引言

甜葉菊屬菊科多年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲，自1977年引進(jìn)中國以來，在我國北京、安徽、山東、河北、甘肅、新疆、云南等地均有引進(jìn)、種植栽培。其葉片糖的甜度極高，熱量卻很低，是制作藥物、保健品的重要原料[1]。目前在國內(nèi)，甜葉菊的采收技術(shù)普遍為拖拉機帶動割草機，將甜葉菊稈莖切斷，收攏，晾曬至半干狀態(tài)，再通過振動、敲打等方式，將甜葉菊葉片從稈莖上分離。在割倒、晾曬過程中，有一部分甜葉菊葉片掉落在地里，后期還需用吸風(fēng)機等工具將葉片收回，以保證最大經(jīng)濟效益。這一收獲過程費時費力，需要勞動力多，環(huán)節(jié)復(fù)雜，損失較大[2-4]。由新疆新研牧神科技有限公司研制的自走式甜葉菊收獲機很好地解決了這一問題。

1 結(jié)構(gòu)特點與工作原理

1.1 結(jié)構(gòu)特點

4TZ-3600型自走式甜葉菊收獲機主要由浮動割臺、過橋、駕駛室、升運器、外圍、底盤、傳動、料箱、發(fā)動機以及操控系統(tǒng)組成，如圖1。該收獲機的割臺設(shè)置在機架前端，鉸接在機架上。梳狀彈齒滾筒平行地面設(shè)置，后連接過橋（第一級升運器），過橋后連接第二級升運器，過橋尾部略高于第二級升運器首部，第二級尾部拋料口連接至集料箱頂部。發(fā)動機橫向中置，液壓系統(tǒng)根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)布置，整機布置緊湊、合理，穩(wěn)定性良好。該機具能夠?qū)崿F(xiàn)甜葉菊的采摘、輸送及集料的全自動化，大大提高了甜葉菊葉片的收獲效率，省時省力，收割過程中損失量小，便于操作[5]。

表1 自走式甜葉菊收獲機主要參數(shù)

1.2 工作原理

工作時，分禾器間隔出3600 mm 左右工作幅寬的甜葉菊秧，機器行進(jìn)過程中，伏草輥順勢向前下壓植株，緊接梳狀彈齒滾筒順時針向上對甜葉菊葉子進(jìn)行掠刮，同時在離心力作用下拋入割臺兩側(cè)輸送帶。割臺兩側(cè)輸送帶從兩邊向中間運動，將葉子向中間聚攏送至過橋輸送帶，割臺滾筒和兩側(cè)輸送帶動力均由液壓馬達(dá)提供，轉(zhuǎn)速柔性可調(diào)，可在駕駛室由控制系統(tǒng)實現(xiàn)。過橋輸送帶將物料輸送至升運器，同時升運器拋料口設(shè)有料箱導(dǎo)料板，可將物料均勻拋灑到料箱內(nèi)。料箱裝滿后在駕駛室內(nèi)操縱機構(gòu)，實現(xiàn)料箱的升降和傾翻，將物料倒入運料車內(nèi)，完成整個收獲過程。

2 關(guān)鍵部件及特點

2.1 彈齒割臺

采用全仿地形浮動一體化彈齒割臺，割臺在拖地輥遇到田間障礙物時會上浮，通過障礙物后能自動歸位到預(yù)調(diào)位置，大大提高了彈齒滾筒安全性。

2.2 料箱導(dǎo)料板

料箱上的導(dǎo)料板根據(jù)收獲物料的不同可隨意調(diào)整高度，導(dǎo)料板根據(jù)需要可停留在任意工作角度。工作時由電機帶動導(dǎo)料板不停擺動，物料可以均勻的鋪撒到整個料箱使料箱充滿，節(jié)省了卸料的時間和次數(shù)，提高了工作效率。

2.3 可升降斜升料箱

該機采用可升降式斜升料箱，料箱卸料裝車高度可達(dá)3.7 m，解決了原有的自走式農(nóng)作物收獲機只能裝卸料箱低于2.7 m 小型拖車的問題。大大的減少了拉料車的卸料次數(shù)和油耗，提高了收獲效率。

3 試驗及應(yīng)用情況

該樣機于2019年9月在焉耆縣巴潤哈爾莫敦鎮(zhèn)完成了田間性能試驗與檢測約0.67 hm2，同時對樣機進(jìn)行了場地及性能鑒定，試驗結(jié)果見表2

表2 主要指標(biāo)檢測結(jié)果匯總表

從試驗結(jié)果來看，整機收獲損失率、破損率、含雜率以及作業(yè)生產(chǎn)率等指標(biāo)都完全符合預(yù)期要求。

到目前為止，該機已銷售10 臺，分別銷往伊犁、焉耆等地，平均每天每臺可收割10 hm2地左右，整機故障率較低、收獲效率高，實用性強，用戶反映良好。

4 結(jié)論

該機整機結(jié)構(gòu)緊湊，動力充沛，能滿足甜葉菊的收獲的基本要求。但經(jīng)過試驗以及用戶反映，料箱內(nèi)仍有少量帶有葉子的莖稈存在，需要曬干后人工撿出。在后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計中，計劃加入分選、復(fù)脫及除雜功能，從而保證收割后的物料直接進(jìn)入下一工序，以降低人工成本。