基于Solidworks的收割机割台的设计研究

马 伟，徐 亮，肖 平

（1.德邦大为（芜湖）农机有限公司，安徽 芜湖 241000；2.安徽工程大学机械工程学院）

0 引言

我国农业机械保有量大，传统割台在生产效率和收获率上存在一定问题。本文对传统割台进行了结构改进，设计了一种自适应割台，在一定程度上解决了传统农机在收获率方面存在的问题。

1 设计思路

1.1 收割机割台的改进分析

收割机通常连续工作时间长，割台容易出现故障，因此需要经常拆卸搅龙进行维修检查，但现阶段市面上割台使用的搅龙为一体式，在进行维修时需要拆下割台的两侧侧板；其次，当搅龙叶片发生局部损坏时，需要更换整个搅龙筒，增加了使用成本。在割台上合理配置螺旋、割刀和拨禾轮的位置十分重要，尤其是螺旋相对于割刀的距离对割台的工作性能影响较大。搅龙筒距割台最前端的距离较大时，有利于植株高度较高的农作物收获。而农作物较矮时，作物会无法被搅龙筒抓取，导致农作物堆积在割台前端，当堆积到一定程度时，再被搅龙筒抓取，喂入量会突然增大，导致搅龙堵塞；在收获植株高度较高的农作物时作物会从两侧侧板滑下，导致收获率降低。

1.2 收割机割台结构的改进设计

图1 收割机割台结构原理

在收割不同高度的农作物时，通过安装在割台前方的图像识别系统对比植株与参考杆的高度差别来控制搅龙筒的前后移动。当农作物高度较高时，搅龙向割台后方移动，避免高植株从割台掉落降低收获率；当农作物过矮时，搅龙筒向割台前方移动，避免农作物堆积在割台前方发生堵塞，同时，可伸缩搅龙叶片可以进一步配合，防止搅龙筒堵塞。

电机带动齿轮转动，齿轮通过齿轮啮合带动滚珠丝杆杠在丝杆支撑体上转动，滚珠丝杆螺帽将转动变为直线运动，带动搅龙在前后方向直线运动。通过改变电机的电流方向改变电机转向，通过齿轮传动带动从而实现搅龙筒的往复运动。电机通过带动齿轮，通过啮合带动传送带筒旋转，进而使传送带运动。

图2 自适应割台流程图

可伸缩搅龙叶片为分段叶片的1/4，分为伸缩叶片与滑轨，螺旋叶片伸出滑轨部分为伸缩叶片，当割台喂料过多时，堆积的农作物挤压伸缩叶片，使伸缩叶片在滚筒径向方向移动。

图3 可伸缩搅龙叶片

2 基于Solidworks的搅龙筒三维设计

图4 搅龙筒结构

图5 割台三维装配图

分段式叶片的滑轨焊接在搅龙上，滑轨上设计有凸台，用来固定叶片。第一段叶片和第四段叶片用螺栓通过滑轨上凸台的螺纹孔进行固定，当拆卸时松开螺丝可在滑轨中直接抽出，一、四段叶片无需拆开搅龙，可直接卸下螺栓实现拆卸。第二段和第三段叶片用螺栓将滑轨和可拆卸分段式叶片固定。当需要拆卸二、三段叶片时，拆开搅龙筒，就可单独拆卸第二段或者第三段叶片。该设计可实现单独拆卸每一个叶片。当叶片遇到堵塞物时，分段式叶片和伸缩叶片中配有弹簧，可上下移动，避免植株堵塞。

3 结论

本文在传统割台的基础上进行改进设计，对不同植株高度的变化而降低收割机收割效率的提升有着良好的反馈，结合三维实体建模技术，建立三维模型并进行装配。