本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種增效減損聯(lián)合收割機(jī)，通過增加脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量來提高其轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性，從而減少了脫粒、分離和清選過程中的各種損失，并能有效地防止?jié)L筒堵塞，提高了聯(lián)合收割機(jī)的作業(yè)效率。本發(fā)明專利技術(shù)可用于除采用軸流滾筒以外的所有聯(lián)合收割機(jī)。（*該技術(shù)在2011年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
?本專利技術(shù)涉及一種聯(lián)合收割機(jī)，尤其是對谷物聯(lián)合收割機(jī)脫粒裝置中的脫粒滾筒的改進(jìn)。現(xiàn)有的聯(lián)合收割機(jī)通常包括動力裝置，喂入裝置，脫粒裝置，分離裝置，清選裝置，輸送、儲存裝置，行走裝置和控制裝置，在分離裝置與清選裝置之間有盛種盤，清選裝置與輸送、儲存裝置之間有滑板;其中，動力裝置主要包括發(fā)動機(jī)及傳動部件，喂入裝置主要包括撥禾輪、割刀、喂入攪龍、喂入鏈，脫粒裝置主要包括脫粒滾筒和分離凹板，分離裝置主要包括逐稿輪和逐稿器，清選裝置主要包括上篩、下篩和風(fēng)扇，輸送、儲存裝置主要包括升運器和糧倉，行走裝置主要包括行走輪，拉制裝置主要包括駕駛臺。聯(lián)合收割機(jī)在田間作業(yè)時，撥禾輪將作物逆著割刀的前進(jìn)方向?qū)⒐任飺艿梗畹秾⒐任锔钕拢谖谷霐圐埖耐扑拖拢晌谷腈溛顾偷矫摿Ｑb置中;脫粒滾筒對作物施加沖擊、擠壓和梳刷作用將籽粒從莖桿上脫下，莖桿連同脫下來的籽粒一起由逐稿輪送入逐稿器，并一起被向上拋起，莖桿由此變得蓬松，于是籽粒落到盛種盤上，而莖桿被拋出機(jī)外;落到盛種盤上的籽粒在晃動作用下落到上篩上，籽粒和小穎殼從上篩的孔隙中漏下，而大的穎殼被抖出機(jī)外，在籽粒和小穎殼下落的過程中，風(fēng)扇將小穎殼吹掉，脫干凈的籽粒通過下篩，將可能帶入的土塊等雜物篩除，最-->后籽粒在滑板上到達(dá)升運器的入口處，通過升運器進(jìn)入糧倉。聯(lián)合收割機(jī)脫粒滾筒轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性是其性能的重要指標(biāo)，而脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量對滾筒轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性有著決定性的影響，通常要求滾筒轉(zhuǎn)速的不均勻度δ≤7%，相應(yīng)地要求滾筒的轉(zhuǎn)動慣量滿足一定的要求。目前滾筒轉(zhuǎn)動慣量的計算一直沿用蘇聯(lián)教科書中提出的公式，即I＝102η·△t·Ncp/（δ·ω2cp）-（1）式中：I-脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量〔千克·米·秒2〕η??-綜合系數(shù)（一般情況下η＝1）△t-從滾筒阻力矩開始變化到調(diào)速器起作用所需時間〔秒〕（根據(jù)現(xiàn)有理論阻力矩隨時間變化的關(guān)系△t＝0.4秒）δ??-滾筒轉(zhuǎn)速的不均勻度ωcp-滾筒的平均角度〔秒-1〕Ncp-滾筒消耗的平均功率〔千瓦〕此公式只考慮了滾筒本身的平衡，忽視了發(fā)動機(jī)及收割機(jī)其他運動部件動能變化時對滾筒轉(zhuǎn)速的影響。從聯(lián)合收割機(jī)在田間作業(yè)的實際情況看，根據(jù)上述計算公式求出的滾筒轉(zhuǎn)動慣量偏小，即滾筒轉(zhuǎn)速不均勻度δ遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出7%的限度，最高甚至達(dá)30%。脫粒滾筒是聯(lián)合收割機(jī)所有工作部件中轉(zhuǎn)速最高的部件，所消耗的功率占發(fā)動機(jī)總功率的1/3左右。滾筒轉(zhuǎn)速不均勻的危害是：首先，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時，脫粒滾筒對作物的沖擊、擠壓和梳刷作用大大下降，造成脫粒不徹底，即有部分籽粒未從莖桿上脫下來。試驗表明：當(dāng)滾筒處于額定轉(zhuǎn)速（1000-->轉(zhuǎn)/分）時，其脫不凈率為0.2%，而當(dāng)轉(zhuǎn)速下降23%，即轉(zhuǎn)速下降到770轉(zhuǎn)/分時，脫不凈損失增加5倍，即1.2%;其次，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時，還會引起逐稿器轉(zhuǎn)速下降，使得莖桿的上拋高度降低，造成蓬松度不夠，籽粒夾在莖桿中被一起拋出機(jī)外。試驗數(shù)據(jù)表明：當(dāng)逐稿器處于額定轉(zhuǎn)速（200轉(zhuǎn)/分）時，其分離損失為0.5%，而當(dāng)轉(zhuǎn)速下降15%（即下降到170轉(zhuǎn)/分）時，分離損失增加3.4倍，即2.2%。此外，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時，籽粒對篩面的相對速度下降，籽粒尚未從篩孔中漏出，即與作物穎殼一起被篩出機(jī)外，同樣會造成損失。總之，滾筒轉(zhuǎn)速的下降，會引起分離裝置與清選裝置轉(zhuǎn)速的下降，造成脫粒、分離和清選的綜合損失上升。最后，由于發(fā)動機(jī)是通過皮帶帶動滾筒轉(zhuǎn)動的，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速下降時，即滾筒阻力矩增加時，會造成傳動皮帶打滑，嚴(yán)重的話會使?jié)L筒完全堵塞。而每次排除滾筒堵塞需要20-30分鐘，嚴(yán)重影響了作業(yè)效率。為了防止?jié)L筒堵塞，收割機(jī)在作業(yè)時不得不放慢收割速度，使發(fā)動機(jī)的功率利用率下降到80%以下。為了克服滾筒堵塞的問題，蘇聯(lián)80年代的新型收割機(jī)葉尼塞-1200H，在滾筒軸上加裝棘輪，當(dāng)滾筒堵塞時，用油缸驅(qū)動棘輪帶動滾筒反轉(zhuǎn)使堵塞物退出后再繼續(xù)作業(yè)，這種結(jié)構(gòu)的不足之處在于：不能防止?jié)L筒堵塞，只能在堵塞后再加以排除，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而工效并沒有很大的提高，是一種消極的辦法。本專利技術(shù)的目的在于提供一種改進(jìn)的聯(lián)合收割機(jī)，該聯(lián)合收割機(jī)的脫粒滾筒轉(zhuǎn)速能夠保持穩(wěn)定，從而減小脫粒、分離、清選過程中的損失，并能防止堵塞，提高作業(yè)效率。-->由于脫粒滾筒所消耗的有效功率與作物喂入量成正比，所以，首先要確定作物長勢的變化規(guī)律。具體方法是：沿播種方向，每次割下1平方米（長30厘米、寬334厘米）的作物，稱出其總重量（即籽粒和莖桿的總重量），并對測量出的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果列于下表。作物畝產(chǎn)測點數(shù)平均值q（克／m）均方差δ（克／m）變異系數(shù)W（％）小麥48860970.75108.311.2大豆21210126439.214.8通過描點作圖的方法，判斷出兩種作物的單位面積重量變異，都符合正態(tài)分布規(guī)律。而且兩種作物單位面積重量的變化不是連續(xù)的。根據(jù)其變化規(guī)律，將連起的曲線簡化為正弦曲線。q＝μ〔1+3W·Sin（2π/l）x〕-（2）式中：q-作物單位面積產(chǎn)量變化規(guī)律μ-q的平均值W-q值的變異系數(shù)l-正弦波的最大波長據(jù)此公式推出滾筒阻力矩變化規(guī)律，并參考收割機(jī)上發(fā)動機(jī)阻力矩隨時間的變化規(guī)律得出公式：Q＝97.4T·WN·Ncp/（ω2cp·εp）-（3）式中：Q-收割機(jī)以最低速度前進(jìn)時，其全部運動部件轉(zhuǎn)化到發(fā)動機(jī)曲軸上的轉(zhuǎn)動慣量〔千克·米·秒2〕-->T-收割機(jī)上發(fā)動機(jī)曲軸阻力矩變化周期〔秒〕WN-阻力矩變異系數(shù)ωcp-發(fā)動機(jī)曲軸平均角速度〔秒-1〕εp-發(fā)動機(jī)調(diào)速器不靈敏度（即發(fā)動機(jī)不額外增加供油）Ncp-收割機(jī)消耗的平均功率〔千瓦〕Q＝Qk+Qδ+△I′-（4）式中：Qk-收割機(jī)移動部分換算到發(fā)動機(jī)曲軸上的轉(zhuǎn)動慣量Qδ-轉(zhuǎn)動部分換算到發(fā)動機(jī)曲軸上的轉(zhuǎn)動慣量△I′-達(dá)到發(fā)動機(jī)動能平衡時，在發(fā)動機(jī)曲軸上，應(yīng)增加的轉(zhuǎn)動慣量△I＝△I′（n/nδ）-（5）式中：△I-滾筒軸上應(yīng)增加的轉(zhuǎn)動慣量〔千克·米·秒2〕n-發(fā)動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）nδ-滾筒的額定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的：根據(jù)本專利技術(shù)的聯(lián)合收割機(jī)包括動力裝置，喂入裝置，脫粒裝置，分離裝置，清選裝置，輸送、儲存裝置，行走裝置和控制裝置，其中脫粒裝置包括脫粒滾筒和分離凹板;脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量滿足下列關(guān)系式，即首先根據(jù)公式（1）計算出脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量I，然后利用公式（3）和（4）求出△I′，再利用公式（5）換算出△I，最后使?jié)L筒的轉(zhuǎn)動慣量為I+△I。轉(zhuǎn)動慣量為I+△I的脫粒滾筒可保證其轉(zhuǎn)速的不均勻度不-->大于7%，從而降低了脫粒、分離及清選過程中的損失。使總損失率下降30%;并可防止?jié)L筒堵塞，提高作業(yè)效率10%以上。下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。圖1為聯(lián)合收割機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為根據(jù)現(xiàn)有理論阻力矩的變化規(guī)律。圖3為經(jīng)田間試驗得出的阻力矩的變化規(guī)律。圖4為本專利技術(shù)滾筒添加配重環(huán)組裝示意圖。圖5為本專利技術(shù)滾筒內(nèi)環(huán)與配重環(huán)組裝圖。圖6為圖5配重環(huán)A-O-B剖面圖。圖7為圖6M處局部放大圖。圖8為本專利技術(shù)配重環(huán)各處尺寸示意圖。圖9為本專利技術(shù)第二個實施例的橫向剖面圖。參照圖1，聯(lián)合收割機(jī)包括撥禾輪1，割刀2，喂入攪龍3，喂入鏈4，脫粒滾筒5，分離凹板6，逐稿輪7，逐稿器8，盛種盤9，上篩10，下篩11，風(fēng)扇12，滑板13，升運器14，糧倉15，行本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種增效減損聯(lián)合收割機(jī)，包括動力裝置，行走裝置，喂入裝置，脫粒裝置，分離裝置，清選裝置，輸送、儲存裝置；其中脫粒裝置包括脫粒滾筒，分離凹板；其特征在于：脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量為Ⅰ＋△Ⅰ，其中Ⅰ＝１０２η.△ｔ.Ｎ↓［ｃｐ］／（δ.ω↑［２］ ↓［ｃｐ］）式中：Ⅰ－－脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量〔千克.米.秒↑［２］〕η－－綜合系數(shù)（一般情況下η＝１）△ｔ－－從滾筒阻力矩開始變化到調(diào)速器起作用所需時間（秒）（根據(jù)現(xiàn)有理論阻力矩隨時間變化的關(guān)系△ｔ＝０．４秒）δ－－滾筒轉(zhuǎn)速的 不均勻度ω↓［ｃｐ］－－滾筒的平均角度〔秒↑［－１］〕Ｎ↓［ｃｐ］－－滾筒消耗的平均功率〔千瓦〕△Ⅰ＝△Ⅰ′（ｎ／ｎδ）式中：△Ⅰ－－滾筒軸上應(yīng)增加的轉(zhuǎn)動慣量〔千克.米.秒↑［２］〕ｎ－－發(fā)動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)／分）ｎ δ－－滾筒的額定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)／分）Ｑ＝Ｑ↓［ｋ］＋Ｑδ＋△Ⅰ′式中：ＱＫ－－收割機(jī)移動部分換算到發(fā)動機(jī)曲軸上的轉(zhuǎn)動慣量Ｑδ－－轉(zhuǎn)動部分換自到發(fā)動機(jī)曲軸上的轉(zhuǎn)動慣量△Ⅰ′－－達(dá)到發(fā)動機(jī)動能平衡時，在發(fā)動機(jī)曲軸上，應(yīng)增加的轉(zhuǎn)動慣量Ｑ ＝９７．４Ｔ.Ｗ↓［Ｎ］.Ｎ↓［ｃｐ］／（ω↑［２］↓［ｃｐ］.ε↓［ｐ］）式中：Ｑ－－收割機(jī)以最低速度前進(jìn)時，其全部運動部件轉(zhuǎn)化到發(fā)動機(jī)曲軸上的轉(zhuǎn)動慣量〔千克.米.秒↑［２］〕Ｔ－－收割機(jī)上發(fā)動機(jī)曲軸阻力矩變化周期〔秒〕Ｗ↓［ Ｎ］－－阻力矩變異系數(shù)ω↓［ｃｐ］－－發(fā)動機(jī)曲軸平均角速度〔秒↑［－１］〕ε↓［ｐ］－－發(fā)動機(jī)調(diào)速器不靈敏度（即發(fā)動機(jī)不額外增加供油）Ｎ↓［ｃｐ］－－收割機(jī)消耗的平均功率〔千瓦〕。...
【技術(shù)特征摘要】
1、一種增效減損聯(lián)合收割機(jī)，包括動力裝置，行走裝置，喂入裝置，脫粒裝置，分離裝置，清選裝置，輸送、儲存裝置；其中脫粒裝置包括脫粒滾筒，分離凹板；其特征在于：脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量為Ⅰ+△Ⅰ，其中Ⅰ=102η·△t·Ncp/(δ·ω2cp)式中：Ⅰ--脫粒滾筒的轉(zhuǎn)動慣量[千克·米·秒2]??????η--綜合系數(shù)(一般情況下η=1)??????△t--從滾筒阻力矩開始變化到調(diào)速器起作用所需時間[秒](根據(jù)現(xiàn)有理論阻力矩隨時間變化的關(guān)系△t=0.4秒)??????δ--滾筒轉(zhuǎn)速的不均勻度ωcp--滾筒的平均角度[秒-1]Ncp--滾筒消耗的平均功率[千瓦]??????△Ⅰ=△Ⅰ′(n/nδ)式中：△Ⅰ--滾筒軸上應(yīng)增加的轉(zhuǎn)動慣量[千克·米·秒2]??????n--發(fā)動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)??????nδ--滾筒的額定轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐德保，蘇本渭，
申請(專利權(quán))人：徐德保，蘇本渭，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]
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