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摘要:目前,我国的玉米剥皮机普遍存在着作业效率低、剥净率低、破损率高以及加工工艺性差、维修更换成本高等问题,严重制约了玉米收获机的使用与发展。而解决上述问题的关键在于玉米剥皮机的剥皮辊设计。我公司经过长期的生产试验与理论验证,成功的开发出一种新型的玉米剥皮辊,与传统剥皮装置采用全橡胶辊或全铸铁辊相比,有效地解决了胶辊寿命低、铁辊破损率高的难题,提高了剥净率、降低了磨损率、增加了使用寿命、降低了维护成本,使剥皮辊的剥皮性能有了很大提高。
关键词:新型玉米剥皮辊;分段式交错排列;高剥净率与地破籽率
1 我国玉米收获机现状
玉米是五大粮食作物之一。我国玉米种植总面积共2450万公顷,约占全国粮食作物种植面积的25%;年总产量达1127亿吨左右,约占全国粮食总产量的27%。2010年全国玉米机收水平只有约16%。2011年底农业部统计全国玉米机收水平也只有约25%,因此,玉米收获机的发展空间相当大。据有关专家分析,以每台玉米收获机平均每年收获70公顷(1050亩)玉米计算,全国共需要玉米收获机约30万台,若按50%机收率计算,全国需要玉米收获机15万台以上。而现实情况是我国玉米拥有量仅为15000余台,机收率不到2%,远远低于小麦70%和水稻20%的机收水平。所以,研发和推广应用玉米收获机是十分必要的,具有很大也很迫切的市场要求。
2 解决果穗剥皮玉米问题是玉米收获作业的关键
60年代,中国农机院用传统部件研制出我国第一代6YBS-2型玉米剥皮机。山东淄博农机所在70 年代研制了6TPJ-4型玉米剥皮机。以上两种机型因剥净率低,籽粒破碎率高,只生产了很小批量,没有得到推广,早已停止生产。80年代为了解决玉米剥皮辊存在的问题,机械工业部下达了玉米剥皮关键部件的研究课题,旨在解决苞叶剥净率低,籽粒破碎率较高的问题 ,为研制玉米剥皮机提供新的辊型。90年代,玉米剥皮机有了较大发展,初步形成了系列化。现如今各国玉米收割机的剥皮装置大都沿用传统型铸铁螺旋钉齿和花瓣橡胶组成一对使用,其结构复杂,价格高,籽粒破碎率和落粒率均高。只有意大利的玉米剥皮机,采用了全橡胶花瓣辊。
结合我国国情需要,并经过的理论论证及大量田间实验,设计了一种更有效的剥皮辊与组合方式:
2.1 剥皮辊的形状设计
橡胶辊(图1)表面设星状凸起,提高了橡胶层的摩擦力,提高了剥皮效率。铸铁辊(图2)表面设双螺旋状的剥皮凸起,有助于将果穗的苞叶辗住撕开,靠两辊的旋转力拉开苞叶,使之与果穗分离,从而达到剥皮的目的,更有效的提高了剥净率;另一方面使玉米穗在剥皮辊组上方行进过程中自动理顺,提高了工作效率。
2.2 剥皮辊长度
剥皮辊长度对剥皮性能有着重要的影响。剥皮辊长度过短使得剥净率低,长度过长又会使果穗及籽粒的损伤率和脱粒率增大,因此应确定合适的剥皮辊长度。经过理论与实践结合,剥皮辊长度为1500mm。
3 橡胶辊与铸铁辊的组合方式
剥皮辊由橡胶辊段与铸铁辊段交错串联而成(图3),这种排列方式的优点在于橡胶辊段的摩擦力大于铸铁段,所以果穗在沿剥皮辊轴线方向运动的同时,还绕自身轴线向橡胶辊段方向旋转。玉米果穗在从剥皮辊始端向末端行进过程中不断地变换旋转方向,剥皮效果更好。与传统剥皮装置采用全橡胶辊或全铸铁辊相比,有效地解决了胶辊寿命低、铁辊破损率高的难题,提高了剥净率、降低了磨损率、增加了剥皮辊的寿命。并且在橡胶辊局部磨损后可拆卸辊段进行更换,与传统剥皮辊磨损后需整根更换相比,节约了大量维护成本。
经过大量的田间试验,采用这种胶辊与铸铁辊交错串联而成剥皮辊,在玉米苞叶干黄期剥净率可以达到≥90%,玉米苞叶青皮期或半黄期剥净率≥80%,且破籽率仅为2%。相比较于早期的铸铁螺旋钉齿和花瓣橡胶组成的剥皮辊,破籽率有了明显的下降,同时剥净率反而有所上升。
实验表明,这种新型的剥皮辊设计与串列组合方式能够在最大程度上保证较高的剥净率,并且使破籽率明显下降。
参考文献
[1] 尚书旗,董佑福,姜学东主编.玉米联合收获机使用与维修[M].中国农业出版社
[2] 曹洪国.我国玉米收获机产品技术与发展趋势.农业机械
关键词:新型玉米剥皮辊;分段式交错排列;高剥净率与地破籽率
1 我国玉米收获机现状
玉米是五大粮食作物之一。我国玉米种植总面积共2450万公顷,约占全国粮食作物种植面积的25%;年总产量达1127亿吨左右,约占全国粮食总产量的27%。2010年全国玉米机收水平只有约16%。2011年底农业部统计全国玉米机收水平也只有约25%,因此,玉米收获机的发展空间相当大。据有关专家分析,以每台玉米收获机平均每年收获70公顷(1050亩)玉米计算,全国共需要玉米收获机约30万台,若按50%机收率计算,全国需要玉米收获机15万台以上。而现实情况是我国玉米拥有量仅为15000余台,机收率不到2%,远远低于小麦70%和水稻20%的机收水平。所以,研发和推广应用玉米收获机是十分必要的,具有很大也很迫切的市场要求。
2 解决果穗剥皮玉米问题是玉米收获作业的关键
60年代,中国农机院用传统部件研制出我国第一代6YBS-2型玉米剥皮机。山东淄博农机所在70 年代研制了6TPJ-4型玉米剥皮机。以上两种机型因剥净率低,籽粒破碎率高,只生产了很小批量,没有得到推广,早已停止生产。80年代为了解决玉米剥皮辊存在的问题,机械工业部下达了玉米剥皮关键部件的研究课题,旨在解决苞叶剥净率低,籽粒破碎率较高的问题 ,为研制玉米剥皮机提供新的辊型。90年代,玉米剥皮机有了较大发展,初步形成了系列化。现如今各国玉米收割机的剥皮装置大都沿用传统型铸铁螺旋钉齿和花瓣橡胶组成一对使用,其结构复杂,价格高,籽粒破碎率和落粒率均高。只有意大利的玉米剥皮机,采用了全橡胶花瓣辊。
结合我国国情需要,并经过的理论论证及大量田间实验,设计了一种更有效的剥皮辊与组合方式:
2.1 剥皮辊的形状设计
橡胶辊(图1)表面设星状凸起,提高了橡胶层的摩擦力,提高了剥皮效率。铸铁辊(图2)表面设双螺旋状的剥皮凸起,有助于将果穗的苞叶辗住撕开,靠两辊的旋转力拉开苞叶,使之与果穗分离,从而达到剥皮的目的,更有效的提高了剥净率;另一方面使玉米穗在剥皮辊组上方行进过程中自动理顺,提高了工作效率。
2.2 剥皮辊长度
剥皮辊长度对剥皮性能有着重要的影响。剥皮辊长度过短使得剥净率低,长度过长又会使果穗及籽粒的损伤率和脱粒率增大,因此应确定合适的剥皮辊长度。经过理论与实践结合,剥皮辊长度为1500mm。
3 橡胶辊与铸铁辊的组合方式
剥皮辊由橡胶辊段与铸铁辊段交错串联而成(图3),这种排列方式的优点在于橡胶辊段的摩擦力大于铸铁段,所以果穗在沿剥皮辊轴线方向运动的同时,还绕自身轴线向橡胶辊段方向旋转。玉米果穗在从剥皮辊始端向末端行进过程中不断地变换旋转方向,剥皮效果更好。与传统剥皮装置采用全橡胶辊或全铸铁辊相比,有效地解决了胶辊寿命低、铁辊破损率高的难题,提高了剥净率、降低了磨损率、增加了剥皮辊的寿命。并且在橡胶辊局部磨损后可拆卸辊段进行更换,与传统剥皮辊磨损后需整根更换相比,节约了大量维护成本。
经过大量的田间试验,采用这种胶辊与铸铁辊交错串联而成剥皮辊,在玉米苞叶干黄期剥净率可以达到≥90%,玉米苞叶青皮期或半黄期剥净率≥80%,且破籽率仅为2%。相比较于早期的铸铁螺旋钉齿和花瓣橡胶组成的剥皮辊,破籽率有了明显的下降,同时剥净率反而有所上升。
实验表明,这种新型的剥皮辊设计与串列组合方式能够在最大程度上保证较高的剥净率,并且使破籽率明显下降。
参考文献
[1] 尚书旗,董佑福,姜学东主编.玉米联合收获机使用与维修[M].中国农业出版社
[2] 曹洪国.我国玉米收获机产品技术与发展趋势.农业机械