新型復脫滾筒在辣椒收獲機上的應用

張俊三，阿里木·買買提吐爾遜，李謙緒，李遠良，徐玉龍，高森德

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆烏魯木齊 830026）

0 引言

目前，國內辣椒收獲機在整機設計及采摘裝置設計方面發展較快，但辣椒收獲機采摘后椒稈上含有未脫盡辣椒果實，缺少對其進行二次采摘的復脫滾筒和清選分離技術，收獲機清選裝置使用效果不佳，從而導致初次采摘后的辣椒中混有大量的椒稈和椒葉等雜質，后期需要人工進行清選分離，重復采摘、費工費時、效率低、人工成本高，如不進行人工清選分離將導致辣椒在運輸、儲藏過程中發生霉變，嚴重影響辣椒的銷售價格。新疆新研牧神科技有限公司研發人員經過多年的技術研究，研發了一種高效可行的新型復脫滾筒，對采摘后椒稈上遺留的未脫盡辣椒果實進行機內果枝分離，有效地對采摘的辣椒、椒稈和椒葉進行分離，降低了后期人工作業強度，節省了人工成本，降低了含雜率，收獲收獲效率高、效果好，具有廣闊的應用前景。

1 結構及工作原理

1.1 結構

本新型復脫滾筒裝置主要由復脫滾筒定齒裝配、復脫滾筒凹板焊合、復脫滾筒橫梁焊合、復脫滾筒右側壁焊合、復脫滾筒裝配（a）、復脫滾筒裝配（b）、復脫滾筒裝配（c）、復脫滾筒裝配（d）、復脫滾筒左側壁焊合和中間支撐梁等構成（圖1）[1-2]。

圖1 新型復脫滾筒裝配示意

1.2 工作原理

本新型復脫滾筒裝置安裝于辣椒收獲機機體內部（圖2），位于上下機架之間和辣椒收獲機機體的后部。工作時，辣椒收獲機割臺采摘滾筒上的彈齒將辣椒摘落，并拋送到割臺左右兩側的輸送帶上，兩側輸送帶將物料輸送到過橋內部的輸送帶上，輸送帶將物料拋送到下前清選輥裝配上，長秸稈和未脫凈的辣椒沿上前清選輥進入復脫滾筒裝置，其余的物料從上清選輥之間的間隙掉落到下清選裝配上；進入復脫滾筒裝置的物料，在復脫滾筒（a）桿齒的作用下沿復脫滾筒凹板焊合的上表面進入復脫滾筒（a）和復脫滾筒（d）之間的重疊區域，復脫滾筒（d）的轉速和線速度比復脫滾筒（a）的大，旋轉方向和復脫滾筒（a）相反，利用兩滾筒之間的速度差對長秸稈上殘留的辣椒果實進行果枝分離，分離完成后物料再進入復脫滾筒（b）和復脫滾筒（d）之間的重疊區域，同時復脫滾筒（d）的轉速大于復脫滾筒（b）和復脫滾筒（c），在滾筒間的重疊區域和速度差對辣椒稈上殘留的辣椒果實進行三次分離，復脫滾筒（c）回帶出來的辣椒秸稈在復脫滾筒蓋板和復脫滾筒定齒的作用下實現梳刷，防止向前回帶，采摘完成后物料通過復脫滾筒（d）和復脫滾筒（c）之間的間隙拋送到上后清選輥裝配上，復脫后的辣椒、椒葉以及短椒稈通過上后清選輥之間的間隙掉落到圓筒升運器裝配和下清選裝配上，進入下清選裝配上的物料在下清選輥的作用下將物料中的泥土及小的碎葉和雜質從下清選輥之間的間隙排到機體外，其余物料沿著下清選輥進入圓筒升運器中。下清選輥下方安裝有清選風機，可將下清選輥輸送出的物料按比重清選和分離，輕的小秸稈和辣椒葉被清選風機吹出機體外，干的辣椒通過圓筒升運器裝配上的刮板輸送到后升運器，再通過后升運器裝配的橡膠刮板將物料輸送到機體中部的糧倉，復脫后的長辣椒秸稈通過上后清選輥輸送到后部集草箱里，長秸稈接滿后自動卸料，將辣椒秸稈集中排放到田間，便于后期拉運和處理。

圖2 新型復脫滾筒安裝位置示意

本新型復脫滾筒裝置能夠對辣椒收獲機采摘后椒稈上未脫凈的辣椒果實進行多次分離，分離后的辣椒損傷率低，辣椒秸稈完整度好，可提升辣椒收獲后的品質，降低后期人工作業強度，節省人工成本，降低含雜率，適用于不同地區、不同線椒和板椒品種的機械化采收。

2 主要技術特點

本新型復脫滾筒裝置利用差速復脫原理實現對現有辣椒收獲機采摘后椒稈上遺留的未脫盡辣椒果實的二次分離，其優點在于：

（1）新型復脫滾筒機構采用四個滾筒組合，利用兩兩滾筒之間的速度差實現差速柔性果枝分離，分離效率高，辣椒的損傷率低，分離后的辣椒秸稈完整度好，進入料倉的秸稈雜質少，便于后續晾曬；

（2）新型復脫滾筒機構采用上下空間排布，結構簡單，排列緊湊，占用空間小，調速方便；

（3）新型復脫滾筒機構下部的脫粒凹板采用封閉式凹板，不易堵塞；

（4）新型復脫滾筒機構適用于所有辣椒及莖稈類作物的機械化收獲，收獲效率高，適應性好。

3 應用與試驗

2021年8月，牧神4JZ-3600B自走式辣椒收獲機安裝本新型復脫滾筒，單臺車輛平均累計收獲166.67 hm2，作業幅寬3 600 mm，作業速度6～8 km/h，辣椒含水率45%～50%，辣椒破損率6%～7%，總損失率1%～2%，含雜率8%～10%，生產率為0.9 hm2/h，作業有效度98%。

圖3 新型復脫滾筒裝置實物

圖4 試驗現場照片

從試驗效果來看，作業質量指標、辣椒破損率、總損失率、含雜率等主要性能指標均優于項目預期技術指標和國家標準，但因辣椒品種和干濕程度不同，復脫效果存在明顯差別，后期還需優化改進。