4GZQ-120型甘蔗联合收割机的研究设计
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４ ＧＺ Ｑ一１ ２ ０型 甘 蔗 联 合 收 割 机 的 研 究 设 计
◎ 曾伯 胜 鲁 华
（ 广 西农业机 械研 究院
［ 摘 要］
莫建 霖
５ ３ ０ ０ ０ ７ ）
本文介 绍 ４ Ｇ Ｚ Ｑ 一 １ ２ ０型甘蔗联合收割机的总体结构、工作原理及主要技术
ຫໍສະໝຸດ Baidu
参数 ，给 出了其主要 工作部件 的结构及传 动参数 的设 计方 法和依 据 。田 问试
≥１ ０ ０ ０ ２ ０ ０ — ３ ０ ０
≥８ ０ ≤５
≤１ ０ ≤２
≥１ ５
抛人 接运 的运 输 车上 。
生 产率
ｔ ／ ｈ
基金项 目： “ 十二五”农 村领域 国家科技计划课题 （ 编号 ： ２ ０ １ １ Ｂ Ａ Ｄ ２ ０ Ｂ ０ ５ ） 作者介 绍 ： 曾伯胜 （ １ ９ ６ ３ 一 ） ，高级 工程 师，学士 ，研 究方向 ：农机研究设计
［ １ ５ ］
四 、试 验
含杂率较低 ，收获柳城 ０ ３ ／ １ １ ３ ７ ， 型甘蔗联合收割机达到设计和农
２ ０ １ ３年 ２ ～ ４月 ， 该 机 在 广 西 甘蔗含杂率最高 。其 中，收获粤 艺 要求 ，各主要 部件设计正确 、
金光农场 、隆安县那 桐镇甘蔗种 糖 ０ ０ ２ ３ ６的测 定 结果 为 ：蔗茎 合 合 理 。 （ 二 ） 存 在 问题 ：收 获 倒 伏 植 区进 行试 验 和 测 定 ，甘 蔗 种植 格率为 ９ ６ ％，总损失率为 ４ ． ９ ％，
器 随后将 甘 蔗从 根 部 砍 断 ，喂人 滚 筒 及 切割 刀 盘一 起将 砍 断的 甘
１ ３ ２ ｌ
（ 二） 工 作原理
工作行数
行
、
ｍ 蔗喂入收割机 内，提升滚筒将甘 适 应行 距 ｍ 蔗 提 起 到 输 送 滚 筒 系进 行 输 送 ， 切 段长 度 ｍ ｍ 在输送滚筒系 的末端 的切段辊将 蔗茎 合 格率 ％ 甘 蔗按 照 一定 的长度 切 断 ，抛 入 总损失 率 ％ 到 升运 器 的集 蔗 斗 内。在抛 送 的 过程 中，强力分离风机将蔗段 中 含杂率 ％ 的杂物 、蔗 叶抽出机外 ，升运器 吨蔗燃 油 将甘蔗升运 到一定 的高度之后 ， 消耗 率 Ｌ
一
器等部分组成 。为了保证收割机 适用 于种 植行 距 为 １ ． １ ～ １ ． ２ ｍ 的 甘蔗 收获作 业 ，收割 机轮 距 定 为 １ ． ４ ｍ， 轮胎外侧总宽度小于 １ ． ８ ｍ， 为便 于收获作业时的地头转弯及 掉 头 ，收割机 的轴 距定 为 ２ ． ３ ５ ｍ。 １ ． 切梢器 ２ ． 螺旋式扶蔗器 ３ ． 推倒滚筒 该 机 行走 和工 作 系 统均 采 用液 压 ４ ． 喂人 滚 筒 ５ ． 切 割 器 ６ ． 提 升 滚 筒 传动 ，方便远距离动力传递及控 ７ ． 输送滚筒系 ８ ． 切段滚筒 ９ ． 分 离 风 机 制 。 电气 系统 采 用 中小 型 可编 程 １ ０ ． 升运 器 逻 辑控制 器 （ Ｐ Ｌ Ｃ ） 集 中控 制 ， 图１ ４ Ｇ Ｚ Ｑ 一 １ ２ ０ 型 甘 蔗 联 合 收 割 机 总 体 结 构 示 意 图 各开关 、传感器信号及执行组件 二、收割机的主要技术参数 均通过 Ｐ Ｌ Ｃ进行集中处理 ，便于 ４ Ｇ Ｚ Ｑ 一 １ ２ ０ 型甘蔗联合收割枳 主 要技术参数 信息采集 、实施控制 、故障诊 断 及采取有效保护措施等。 项 目 单位 参 数 外形尺寸 ２ ６ ０ ０ｘ１ ７５ ０ ｘ１ ２ ０ ０ 切梢器先将甘 蔗梢部切掉 ， （ 长× 宽× 高 ）ｍ ｍ 螺旋式扶蔗器将 向外侧倒伏的甘 ７８ ５ ０ 结构 质量 蔗 以及相 互 缠绕 在 一起 的甘 蔗扶 １ ４ ０ ０ 轮 距 ｍｍ 起 、分 离开 ，将 所 在 收获 行 内的 ２ ３ ５ ０ 甘蔗归拢到收割机 的幅宽之内 ， 轴 距 ｍｍ 推倒滚筒将甘蔗推倒 ，根部切割 配套 动力 ｋ Ｗ
验 表 明 ，该 机 设 计 合 理 ，作 业 效 率 高 ，达 到 设 计 和 小 行 距甘 蔗 收 获 的要 求 。
［ 关键词 ］ 甘蔗联合收割机 ；结构 ；工作原理 ；技 术参数 ；研究设计
引言
筒 系 、切 段辊 、分离 风 机 、升 运
甘 蔗 是 我 国南 方 的主 要 经 济 作物 ，其收割过程主要依靠人工 来完成 ， 劳动强度大 ， 工作条件恶 劣 ，广大蔗农迫切盼望使用机械 收割甘蔗 ，国内外许多研制机构 都在研制甘蔗联合收割机械。国 外 对 甘 蔗 收 割 机 的研 究 始 于 １ ９ 世纪 ８ Ｏ年 代 ， 发 展 至今 主要 以大 型切 断式 甘 蔗 收割 机 为 主 ，我 国 甘 蔗 大 多种 植在 丘 陵地 带 ，此 类 机型不适合于这样的地形［ １ ］ 。在 地 势 较 平 坦 的农 场 种 植 区 域 ， 甘 蔗种 植行 距 基本 上 以 １ ． １ ～ １ ． ２ ｍ 为 主， 对要求行距为 １ ． ４ ～ １ ． ５ ｍ的大 型收割机难 以推广使用。 目前我 国甘蔗 收获机械化水平较低 ，机 收率 不 足 ０ ． ５ ％， 严 重 制 约 了我 国 甘 蔗产 业 的发 展 。为此 ， 笔者设 计 了外 形 及 功 率 较 小 的 ４ Ｇ Ｚ Ｑ一 １ ２ ０ 型甘蔗联合 收割机 ，该机为切段 式 机 型 ，适 用 于种 植 行距 为 １ ． １ ～ １ ． ２ ｍ的甘蔗收获作业 ，能一次性 完 成 切 梢 、扶 倒 、切 割 、喂 入 、 输送 、切段 、杂 物 分离 及 升运 装 车等作业工序 ，满 足我 国甘蔗种 植区对甘蔗收获机械化的需求 。 总体技 术 方案 （ 一）技 术方案 如图 １ ，４ Ｇ Ｚ Ｑ一 １ ２ ０型 甘 蔗 联合收割机主要 由切梢器 、螺旋 式 扶 蔗 器 、推 倒 滚 筒 、喂 人 滚 筒 、切 割 器 、提 升 滚筒 、输送 滚
◎ 曾伯 胜 鲁 华
（ 广 西农业机 械研 究院
［ 摘 要］
莫建 霖
５ ３ ０ ０ ０ ７ ）
本文介 绍 ４ Ｇ Ｚ Ｑ 一 １ ２ ０型甘蔗联合收割机的总体结构、工作原理及主要技术
ຫໍສະໝຸດ Baidu
参数 ，给 出了其主要 工作部件 的结构及传 动参数 的设 计方 法和依 据 。田 问试
≥１ ０ ０ ０ ２ ０ ０ — ３ ０ ０
≥８ ０ ≤５
≤１ ０ ≤２
≥１ ５
抛人 接运 的运 输 车上 。
生 产率
ｔ ／ ｈ
基金项 目： “ 十二五”农 村领域 国家科技计划课题 （ 编号 ： ２ ０ １ １ Ｂ Ａ Ｄ ２ ０ Ｂ ０ ５ ） 作者介 绍 ： 曾伯胜 （ １ ９ ６ ３ 一 ） ，高级 工程 师，学士 ，研 究方向 ：农机研究设计
［ １ ５ ］
四 、试 验
含杂率较低 ，收获柳城 ０ ３ ／ １ １ ３ ７ ， 型甘蔗联合收割机达到设计和农
２ ０ １ ３年 ２ ～ ４月 ， 该 机 在 广 西 甘蔗含杂率最高 。其 中，收获粤 艺 要求 ，各主要 部件设计正确 、
金光农场 、隆安县那 桐镇甘蔗种 糖 ０ ０ ２ ３ ６的测 定 结果 为 ：蔗茎 合 合 理 。 （ 二 ） 存 在 问题 ：收 获 倒 伏 植 区进 行试 验 和 测 定 ，甘 蔗 种植 格率为 ９ ６ ％，总损失率为 ４ ． ９ ％，
器 随后将 甘 蔗从 根 部 砍 断 ，喂人 滚 筒 及 切割 刀 盘一 起将 砍 断的 甘
１ ３ ２ ｌ
（ 二） 工 作原理
工作行数
行
、
ｍ 蔗喂入收割机 内，提升滚筒将甘 适 应行 距 ｍ 蔗 提 起 到 输 送 滚 筒 系进 行 输 送 ， 切 段长 度 ｍ ｍ 在输送滚筒系 的末端 的切段辊将 蔗茎 合 格率 ％ 甘 蔗按 照 一定 的长度 切 断 ，抛 入 总损失 率 ％ 到 升运 器 的集 蔗 斗 内。在抛 送 的 过程 中，强力分离风机将蔗段 中 含杂率 ％ 的杂物 、蔗 叶抽出机外 ，升运器 吨蔗燃 油 将甘蔗升运 到一定 的高度之后 ， 消耗 率 Ｌ
一
器等部分组成 。为了保证收割机 适用 于种 植行 距 为 １ ． １ ～ １ ． ２ ｍ 的 甘蔗 收获作 业 ，收割 机轮 距 定 为 １ ． ４ ｍ， 轮胎外侧总宽度小于 １ ． ８ ｍ， 为便 于收获作业时的地头转弯及 掉 头 ，收割机 的轴 距定 为 ２ ． ３ ５ ｍ。 １ ． 切梢器 ２ ． 螺旋式扶蔗器 ３ ． 推倒滚筒 该 机 行走 和工 作 系 统均 采 用液 压 ４ ． 喂人 滚 筒 ５ ． 切 割 器 ６ ． 提 升 滚 筒 传动 ，方便远距离动力传递及控 ７ ． 输送滚筒系 ８ ． 切段滚筒 ９ ． 分 离 风 机 制 。 电气 系统 采 用 中小 型 可编 程 １ ０ ． 升运 器 逻 辑控制 器 （ Ｐ Ｌ Ｃ ） 集 中控 制 ， 图１ ４ Ｇ Ｚ Ｑ 一 １ ２ ０ 型 甘 蔗 联 合 收 割 机 总 体 结 构 示 意 图 各开关 、传感器信号及执行组件 二、收割机的主要技术参数 均通过 Ｐ Ｌ Ｃ进行集中处理 ，便于 ４ Ｇ Ｚ Ｑ 一 １ ２ ０ 型甘蔗联合收割枳 主 要技术参数 信息采集 、实施控制 、故障诊 断 及采取有效保护措施等。 项 目 单位 参 数 外形尺寸 ２ ６ ０ ０ｘ１ ７５ ０ ｘ１ ２ ０ ０ 切梢器先将甘 蔗梢部切掉 ， （ 长× 宽× 高 ）ｍ ｍ 螺旋式扶蔗器将 向外侧倒伏的甘 ７８ ５ ０ 结构 质量 蔗 以及相 互 缠绕 在 一起 的甘 蔗扶 １ ４ ０ ０ 轮 距 ｍｍ 起 、分 离开 ，将 所 在 收获 行 内的 ２ ３ ５ ０ 甘蔗归拢到收割机 的幅宽之内 ， 轴 距 ｍｍ 推倒滚筒将甘蔗推倒 ，根部切割 配套 动力 ｋ Ｗ
验 表 明 ，该 机 设 计 合 理 ，作 业 效 率 高 ，达 到 设 计 和 小 行 距甘 蔗 收 获 的要 求 。
［ 关键词 ］ 甘蔗联合收割机 ；结构 ；工作原理 ；技 术参数 ；研究设计
引言
筒 系 、切 段辊 、分离 风 机 、升 运
甘 蔗 是 我 国南 方 的主 要 经 济 作物 ，其收割过程主要依靠人工 来完成 ， 劳动强度大 ， 工作条件恶 劣 ，广大蔗农迫切盼望使用机械 收割甘蔗 ，国内外许多研制机构 都在研制甘蔗联合收割机械。国 外 对 甘 蔗 收 割 机 的研 究 始 于 １ ９ 世纪 ８ Ｏ年 代 ， 发 展 至今 主要 以大 型切 断式 甘 蔗 收割 机 为 主 ，我 国 甘 蔗 大 多种 植在 丘 陵地 带 ，此 类 机型不适合于这样的地形［ １ ］ 。在 地 势 较 平 坦 的农 场 种 植 区 域 ， 甘 蔗种 植行 距 基本 上 以 １ ． １ ～ １ ． ２ ｍ 为 主， 对要求行距为 １ ． ４ ～ １ ． ５ ｍ的大 型收割机难 以推广使用。 目前我 国甘蔗 收获机械化水平较低 ，机 收率 不 足 ０ ． ５ ％， 严 重 制 约 了我 国 甘 蔗产 业 的发 展 。为此 ， 笔者设 计 了外 形 及 功 率 较 小 的 ４ Ｇ Ｚ Ｑ一 １ ２ ０ 型甘蔗联合 收割机 ，该机为切段 式 机 型 ，适 用 于种 植 行距 为 １ ． １ ～ １ ． ２ ｍ的甘蔗收获作业 ，能一次性 完 成 切 梢 、扶 倒 、切 割 、喂 入 、 输送 、切段 、杂 物 分离 及 升运 装 车等作业工序 ，满 足我 国甘蔗种 植区对甘蔗收获机械化的需求 。 总体技 术 方案 （ 一）技 术方案 如图 １ ，４ Ｇ Ｚ Ｑ一 １ ２ ０型 甘 蔗 联合收割机主要 由切梢器 、螺旋 式 扶 蔗 器 、推 倒 滚 筒 、喂 人 滚 筒 、切 割 器 、提 升 滚筒 、输送 滚