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沃克创业团队 了该市场发展的不成熟。据专家分析,其原因有四:一是玉米生产机械化新技术、新机具研究开发力度不够;二是玉米收获机与种植农艺不配套;三是玉米收获机示范推广力度不够;四是玉米收获机产品质量不过关,从而影响了玉米收获机的应用和玉米收获机械化的进程。
有关调查结果表明,用户对玉米收获机的满意率仅
51.8%结合我们的调查分析,我们确定,在玉米机械化的促进方面,玉米收获机产品的研发,质量和服务是最主要的制约因素。因此对产品质量改进和服务完善的要求也愈显重要。
政府政策分析
今年农业部在不对小麦联合收割机进行补贴的同时,进一步扩大了玉米收获机械补贴的范围,并加大了农机购置补贴资金的投入。今年,中央和山东省财政共安排农机具购置补贴资金7784万元,其中中央资金5300万元,在山东省105个农业县市区实施,重点对农民购买的大型拖拉机、玉米联合收获机、小麦免耕播种机进行补贴。一月份,《农业机械购置补贴专项资金使用管理办法》出台,玉米收获机械仍被列为重点补贴对象,补贴金额达到30%,极大地有利于玉米收获机械的普及。
在系统分析了我国目前玉米收获机普及现状及我国良好的相关政策环境的前提下,我公司审时度势,隆重向全社会推出我公司新产品——4YB-3型悬挂式玉米联合收获机。依托改良的产品设计和服务理念,我们组建了自己的创业团队,以玉米收获机为初期主打产品,进军农业机械行业。
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1.产品名称
4YB-3型悬挂式玉米联合收获机,采用具有自主知
识产权的无链式分禾、摘穗、输送、茎秆切碎装置,独特的拨指、切刀结构彻底解决了跨区玉米收获作业中面临的行距适应性问题。
2.设计原理
①玉米植株切割 采用拉茎辊下方的平板式甩刀切割,能完成不同行距和割幅的切割,不
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沃克创业团队 会出现漏割,工作质量和可靠性好,加工、安装简便。 ②玉米秸杆喂入 由于玉米种植行距差异较大,有机播、人工播和半机械化播种等多种情况,行距株距,甚至不成行等均不同,给玉米生产机械化作业带来困难,为保证能将玉米秸杆切割后顺利喂入到摘穗装置,而不致将玉米植株碰倒漏收,设计了分禾器、切碎拨禾装置、螺旋喂入辊共同作用,实现不对行玉米收获的分禾秸秆喂入装置。
③摘穗 玉米植株输入到板式摘穗机构中,在拉茎辊和摘穗板共同作用下将玉米穗摘下。 ④果穗输送 摘下的果穗依靠拨禾轮继续向后拨动进入后方横输送器完成后续果穗收集。
3.技术分析 ◆核心技术分析
本机型采用具有自主知识产权的无链式玉米收获秸秆还田装置,在玉米植株分禾装置、摘穗板、切刀组成的单元体结构方面具有创新性,独特的拨指、切刀结构彻底解决了跨区玉米收获作业中面临的行距适应性问题,可以实现多种行距玉米收获,这与传统的拨禾链喂入来解决不对行完全不同。
如图所示,1、主
变速箱 2、动力输出轴 3、拨禾轮 4、切刀 5、切碎-拨禾变速箱 6、拉茎辊 7、变速箱 8、螺旋喂入辊 9、分禾器 10、安全离合器 11、摘穗板 12、卧式摘穗辊 13、机架 14、拨禾指
无链式玉米收获
秸秆还田装置的工作原理为:
动力经由动力输入轴输入到主变速箱中,经主变速箱变速后分别输出到摘穗机构和切碎-拨禾变速箱中,摘穗机构中的拉茎辊
与下螺旋喂入辊同轴安装,二者转速相同,下螺旋喂入辊的另一端与变速箱的输入端固定连接,将动力传递到上螺旋喂
入辊,切禾-拨禾变速箱的作用是将动力变速后分别输入到上端的拨禾轮与下端的切刀上。在作业过程中,由于分禾器张口前端的间距为玉米种植行距的1~4倍,因此在收获机前进过程中可以一次喂入单行或多行玉米,为保证玉米植株顺利喂入,分禾器张口的内
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沃克创业团队 侧采用弧形设计,随着收获机运动,玉米植株沿弧线滑向拨禾轮,其下方的切刀将玉米植株切断,由拨禾轮向摘穗机构拨动,上螺旋喂入辊使玉米植株倾斜保证拉茎时植株与摘穗板垂直,下螺旋喂入辊与拨禾轮共同推进玉米植株进入摘穗机构。随着两拉茎辊向下拉拽玉米植株并在摘穗机构处摘穗,下方高速旋转的切刀将茎杆切碎还田。被摘下的玉米果穗被拨禾轮拨到后方从而完成后续的果穗收集工作。
? 其他技术创新
①新式板式摘穗装置的设计:
如右图所示,板式摘穗装置的工作原理为:旋转的拉茎辊钳住带穗茎秆的底端并向下拉,在茎秆被下拉的过程中,由于摘穗板的阻挡将果穗和茎秆分离,果穗被摘下。据资料,对于一般茎秆,果穗最容易断裂的部位在果穗柄与茎秆或果穗的连接处,但对于一些茎秆被虫蛀、干枯、折弯、倒伏等特殊情况,最薄弱的环节可能就不在这些部位,摘穗时产生断茎秆的可能性就较大,因此摘穗时应使拉茎辊尽量钳住果穗柄,这样可以大大降低果穗的断秆率,为此设计了折弯的摘穗板,使得果穗大端尽量靠近拉茎辊。 ②清草刀设计:
如图,在玉米收获过程中,随着拉茎辊的高速旋转,玉米植株的部分茎叶或田间杂草会缠绕到拉茎辊上,造成机器堵塞,因此在拉茎辊侧方设计有两把清草刀。清草刀刀刃与拉茎辊外圆之间间隙a可调,调整范围为0.5-1.5mm。 ③安全离合器设计:
安全离合器与拨指轮设计成一体,其作用是为了防止收获机在田间工作时硬物进入拉茎辊或正常作业时出现的意外堵塞造成整个喂入口堵塞,当扭矩大于离合器设计扭矩时,拨指轮打滑以保护拨指切碎齿轮箱内的齿轮和传动系统。 ④分禾器设计:
分禾器虽然结构简单,分禾器结构形式和尺寸是否合理对果穗损失率、行距适应性等起着举足轻重的作用。 目前,国内成型机型对玉米收获需对行收获,虽有少量机具对不对行收获进行了改进试验,并未形成真正的不对行收获,这样机具适应性差,难以进行跨地区作业,影响了机具的推广应用。
本机具研制之初就考虑了不对行收获问题,由于玉米植株越靠近根部,因受地面作用越不容易折断或推倒,所以将整机离地高度调整为10cm左右,可减少分禾器对玉米植株的推倒;在保证分禾器长度不变情况下减小分禾器的前倾角,提高其扶禾能力,从而也减小了推倒植株的可能性;将分禾器的锥角调整为25,从而缩短玉米植株沿分禾器的横向滑移距离,增强不对行的适应性。(如图为收获不同行距玉米情形)
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?安全离合器
1摩擦片2调节螺母3支撑轴 4碟形弹簧 5拨禾轮
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该机整体重量轻,完全密闭的齿轮箱变向和轴传动提高了整机的可靠性,降低了维修和维护成本,也降低噪声。另外,完全离合器可以避免意外事故的发生。
4YB-3型悬挂式玉米联合收获机的工作过程为:玉米植株经分禾器分禾后,由拨指轮拨送,同时被拨指轮下方的甩刀式切割器切碎后抛撒还田;摘下的果穗被拨指轮拨送到输送装置后送入果穗箱。由于采用了由无链式分禾、摘穗、输送、茎秆切碎单体装置组成的模块化结构,使得对不同行距玉米收获的适应性大大增强。
4.产品技术来源及鉴定
本课题为国家“十五”科技攻关项目里的滚动课题,以张道林教授为首的专家组组成研发团队,与山东庆云颐元农机制造有限公司合作,完成了样机的制造。并于2006年申请了专利,专利号200620086541.1(专利文件见附表)。
本机型已通过山东省科学技术厅的鉴定,各项指标均优于国家标准水平,具有自主知
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