張鋒，魏敏，金軍民，薛良豪，盧永鑫，楊濤

（1.石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院，新疆石河子 832000；2.石河子市鈺鋼機(jī)械制造有限公司）

4DJ-2550打瓜收獲集條機(jī)的研制

張鋒1，魏敏1，金軍民2，薛良豪1，盧永鑫1，楊濤1

（1.石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院，新疆石河子 832000；2.石河子市鈺鋼機(jī)械制造有限公司）

針對(duì)現(xiàn)有打瓜機(jī)械化收獲存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了新型的打瓜收獲集條機(jī)，提高了新疆打瓜收獲集條機(jī)作業(yè)效率，減少瓜秧雜草纏繞，降低打瓜破損率，文中介紹了打瓜收獲集條機(jī)的工作原理、技術(shù)參數(shù)和機(jī)構(gòu)特點(diǎn)。

打瓜；集條；瓜秧分離；研制

0 引言

打瓜屬西瓜分支品種，是“籽用西瓜”的簡(jiǎn)稱。相對(duì)于常見(jiàn)的食用類西瓜，打瓜的種植主要是用于獲取瓜籽。新疆是我國(guó)主要的打瓜生產(chǎn)基地之一，產(chǎn)量居全國(guó)首位，其氣候和土壤等條件極適合種植打瓜。打瓜具有抗旱、投入成本低、經(jīng)濟(jì)效益較高等優(yōu)點(diǎn)[1]，己成為新疆農(nóng)民主要增收的作物之一。而打瓜收獲正值棉花、甜菜等大宗作物收獲時(shí)節(jié),勞動(dòng)力緊缺,加之打瓜成熟后因其特性不宜在田間放置過(guò)久，逢霜雨秋凍，經(jīng)常造成腐爛，給打瓜的收獲帶來(lái)很大困難[2]。

現(xiàn)階段打瓜收獲集條機(jī)存在的問(wèn)題是：打瓜收獲集條機(jī)作業(yè)效率低，瓜秧或雜草易纏繞機(jī)具，故障率較高；其中設(shè)有圓盤(pán)機(jī)構(gòu)的集條機(jī)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜并且很容易在作業(yè)中將打瓜切損,從而影響收瓜質(zhì)量和后期的取籽作業(yè)，可靠性差[3]。而設(shè)有橫向攪輪的集條機(jī)存在攏集打瓜時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的遺漏現(xiàn)象，不能有效的將打瓜與瓜秧分離，減少瓜秧雜草纏繞機(jī)具的故障[4]。在保證瓜秧及雜草不纏繞機(jī)具的前提下，如何提高作業(yè)效率，降低打瓜破損率，成了集條機(jī)發(fā)展亟待解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。

為此石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院與新疆石河子市鈺鋼機(jī)械制造有限公司聯(lián)合組織碩士研究生和專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，根據(jù)用戶需求，成功研制出一種新型打瓜收獲集條機(jī)，并已申報(bào)國(guó)家實(shí)用新型專利（201621109529.8）。

1 主要結(jié)構(gòu)

打瓜收獲集條機(jī)主要由限深裝置、升降油缸、懸掛裝置、平行四桿機(jī)構(gòu)、皮帶輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擋瓜板、螺旋輸送裝置、耙草割刀、機(jī)架、瓜秧分離裝置和圓弧形分瓜器等組成（圖1）。

2 工作原理

作業(yè)時(shí)，升降油缸將機(jī)架降下，使限深輪與地面接觸，限深輪隨地面起伏仿形。拖拉機(jī)動(dòng)力輸出輪通過(guò)皮帶輪和組合鏈輪進(jìn)行動(dòng)力輸出，實(shí)現(xiàn)機(jī)具的田間作業(yè)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程是將動(dòng)力輸出輪與皮帶輪的右端連接，皮帶輪的左端與一級(jí)齒輪連接，各級(jí)齒輪工作均通過(guò)鏈條傳動(dòng)輸出。

首先，在機(jī)具的行進(jìn)過(guò)程中，機(jī)架主梁設(shè)有的圓弧形分瓜器將打瓜撥開(kāi)，瓜秧分離裝置率先開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，其工作部件為柔性V帶，柔性V帶通過(guò)旋轉(zhuǎn)將瓜秧和雜草打傷并貼于地面實(shí)現(xiàn)瓜秧分離；隨后，成排狀伸入到推進(jìn)葉片之間的割刀將纏繞在葉片上的雜草和瓜秧進(jìn)行切除，設(shè)置在割刀后端的螺旋輸送裝置通過(guò)旋轉(zhuǎn)對(duì)打瓜進(jìn)行堆離聚攏，推進(jìn)葉片沿打瓜攏集方向?qū)⒋蚬贤葡驒C(jī)架的側(cè)邊；最后，打瓜在擋瓜板的作用下攏集成行，完成作業(yè)。

圖1 打瓜收獲集條機(jī)結(jié)構(gòu)

3 技術(shù)參數(shù)

4 技術(shù)特點(diǎn)

（1）瓜秧分離裝置的工作部件為部分柔性V帶，V帶的旋轉(zhuǎn)可將瓜秧和雜草打傷并使瓜秧和雜草貼于地面實(shí)現(xiàn)瓜秧分離，柔性V帶能有效降低打瓜破損率，減輕了后續(xù)耙草機(jī)構(gòu)的作業(yè)負(fù)擔(dān)。

（2）耙草機(jī)構(gòu)設(shè)置為排狀割刀，割刀的前端伸入到螺旋輸送裝置的推進(jìn)葉片之間，將纏繞在推進(jìn)葉片和葉片心軸上的雜草和瓜秧進(jìn)行切除，確保機(jī)具適應(yīng)雜草較大的田地及早期瓜秧旺盛時(shí)集條作業(yè)。

（3）螺旋輸送裝置的旋轉(zhuǎn)方向和機(jī)具行進(jìn)方向相反，打瓜向外推離，在擋瓜板作用下將打瓜攏集成行，便于打瓜撿拾作業(yè)。

（4）圓弧形分瓜器設(shè)計(jì)為與前進(jìn)方向傾斜的圓弧V形板，圓弧形設(shè)計(jì)能有效降低對(duì)打瓜產(chǎn)生的損壞。

（5）該機(jī)具故障率較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可適應(yīng)小批量，高靈活性的生產(chǎn)加工需求，具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，解決了現(xiàn)有集條作業(yè)機(jī)的工作效率低，打瓜破損率高，瓜秧雜草纏繞機(jī)具等問(wèn)題。

5 試驗(yàn)情況

2016年7月該機(jī)具進(jìn)行了試制，并在農(nóng)八師石河子市周邊團(tuán)場(chǎng)進(jìn)行了打瓜收獲田間試驗(yàn)。通過(guò)在雜草較大的田地及早期瓜秧旺盛的特殊階段進(jìn)行集條作業(yè)，證明了該機(jī)具的工作原理可行，性能穩(wěn)定可靠，對(duì)打瓜的聚攏效果更好，遺漏率更低，大大降低了打瓜破損，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，提高了在打瓜收獲集條產(chǎn)業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為今后國(guó)內(nèi)其他打瓜產(chǎn)區(qū)的推廣應(yīng)用和機(jī)具研制提供了參考。

[1]王學(xué)農(nóng)，牛長(zhǎng)河，陳發(fā)，等.新型籽瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)研制[J].新疆農(nóng)機(jī)化，2008（3）:25～26.

[2]李景彬，王曌鵬，田緒順，徐守志，坎雜.打瓜機(jī)械化收獲技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J].作物雜志，2011（01）:126～128.

[3]蘇魯坦，賈朝陽(yáng)，王瑾.4DT-2.0型打瓜集條機(jī)的研制[J].新疆農(nóng)機(jī)化，2009（3）:23～24.

[4]孟憲珍.打瓜收獲機(jī)械.中國(guó)專利，CN2616027Y，2004-05-19.

The Development of 4DJ-2550 Seeding-watermelon Harvesting and Setting-strip Machine

Zhang Feng1，Wei Min1，JIN Junming2，Xue Lianghao1，Lu Yongxin1，Yang Tao1

(1.College of Mechanical and Electrical Engineering,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000；2.Shihezi City,Yu Steel Machinery Manufacturing Co.Ltd.)

By analyzing the faults existing in mechanized harvesting of seeding-watermelon harvesting and setting-strip machine,a new type of seeding-watermelon harvesting and setting-strip machine was designed.The machine was built to improve operation efficiency,to reduce the weed winding and breakage rate of seeding-watermelon.And its working principle,technology parametersand construction characterswasmainly introduced.

Seeding-watermelon；Setting-strip machine；Separation ofmelon seeding；Development

1007-7782（2016）06-0012-02

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.06.003

X712

A

2016-11-24