棉花采棉機(jī)采摘部件的發(fā)展與應(yīng)用

棉花采棉機(jī)采摘部件的發(fā)展與應(yīng)用

一、該裝置的類型、結(jié)構(gòu)、工作原則和調(diào)整1水平摘錠式采棉機(jī)在國外，棉紡機(jī)分為收獲機(jī)和統(tǒng)收機(jī)。從收獲棉花裝置的工作原理和結(jié)構(gòu)來看，棉紡機(jī)可分為兩類：一類是美國約翰德爾德和斯皮爾的水平式自動皮機(jī)，另一類是前蘇聯(lián)塔什干棉紡機(jī)（聯(lián)合合作）設(shè)計制造的垂直式皮機(jī)。至今兩種類型的采棉機(jī)在生產(chǎn)中均有近70年的應(yīng)用時間。其中水平摘錠式采棉機(jī)應(yīng)用的地域較廣，覆蓋了以色列、澳洲、巴西及美國等世界主要產(chǎn)棉區(qū)，垂直摘錠自走式采棉機(jī)僅在前蘇聯(lián)棉區(qū)應(yīng)用，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)引進(jìn)垂直摘錠采棉機(jī)試驗結(jié)果表明：與水平摘錠采棉機(jī)相比，其作業(yè)效率低（一次收兩等行距60cm棉株）、采凈率較低（87%）、含雜率高。目前，該類型采棉機(jī)在烏茲別克斯坦已停止生產(chǎn)?，F(xiàn)代采棉機(jī)發(fā)展方向以水平摘錠自走式（4～6行）大型機(jī)，采收工藝也以一次采收為主。水平摘錠采棉機(jī)可分次或一次（視棉花吐絮率高低）采收吐絮棉花，該機(jī)主要結(jié)構(gòu)有采摘頭、自走底盤、靜液壓系統(tǒng)、駕駛室（含室內(nèi)操縱系統(tǒng)）、氣力輸棉系統(tǒng)、棉箱、電子監(jiān)控系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、淋潤系統(tǒng)、自動潤滑系統(tǒng)、機(jī)具外圍防塵系統(tǒng)等構(gòu)成。采棉機(jī)采棉作業(yè)是由采棉工作單體完成的，工作過程為：扶導(dǎo)器將棉株扶持導(dǎo)入隔柵板與壓力調(diào)節(jié)板構(gòu)成的采摘室，隨著采棉機(jī)向前運(yùn)動棉株寬度被擠壓至80～90mm，旋轉(zhuǎn)著的摘錠有規(guī)律地伸出柵板，呈水平狀垂直插入被擠壓的棉株，與吐絮的棉鈴相遇，摘錠上的鉤齒掛住籽棉，把吐絮棉瓣從開裂的棉鈴中拉出，并纏在摘錠上，同時摘錠隨滾筒旋轉(zhuǎn)由采摘室經(jīng)柵板退出進(jìn)入脫棉區(qū)，高速旋轉(zhuǎn)的脫棉盤將摘錠上的籽棉反向脫下。脫下的籽棉被氣流自集棉室經(jīng)輸棉管道輸送至棉箱。摘錠隨采摘頭旋轉(zhuǎn)至淋潤刷板下部，淋洗去植物汁液和泥垢（以利于下次采棉和脫棉），然后重新進(jìn)入采棉室采棉。為提高采摘質(zhì)量，采棉機(jī)作業(yè)前進(jìn)速度與摘錠轉(zhuǎn)速的比為常量（指在限定的擋位時）。即采摘頭座管在采摘區(qū)內(nèi)向后旋轉(zhuǎn)的線速度與采棉機(jī)前進(jìn)速度值相等、方向相反，摘錠在采摘時相對棉株在縱向無相對位移，并由凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動軌跡控制座管使摘錠垂直插入和退出棉株，提高了采凈率、減少了摘錠對棉桿的傷害及植物汁液對籽棉的污染。目前，在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)引進(jìn)的水平摘錠式采棉機(jī)共有5種型號：JD9965、JD9970、CASE2555、CASE2155、JD990，迪爾公司與凱斯公司在采摘頭的分布與排列上有所不同，迪爾公司采用PRO—12或PRO—16型采摘頭，其排列方式為前后同側(cè)，從棉株的一側(cè)采收籽棉，而凱斯公司的采摘頭為前后左右排列，從棉株的兩側(cè)采收籽棉。從近幾年的試驗結(jié)果看，這種排列方式的不同，對采凈率影響不大。以上五種型號的采棉機(jī)采收（每）單行棉株的前后采摘頭摘錠座管數(shù)相同，均為12根。而每根座管上的摘錠數(shù)有所不同，JD9965、CASE2555、CASE2155均為18個/根，JD9970、JD990為14個/根，（也可配備18個/根摘錠的采摘頭）摘錠間距45mm，這樣采收每行棉株的總摘錠數(shù)相差96個（5行機(jī)總的相差480個）。配備低采摘頭（每根座管上的摘錠數(shù)為14）的采棉機(jī)，在采收高度大于85cm的棉株時，與高采摘頭采棉機(jī)相比，棉株上部吐絮棉的遺留、掛枝損失明顯較大。采棉機(jī)的主要性能指標(biāo)是采凈率、總損失率、籽棉含雜率、班次生產(chǎn)率、畝耗油等。在實(shí)際生產(chǎn)中，前三項指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)的，通過調(diào)整擠壓棉株壓力板的不同壓力效果可獲得不同的采摘率，增大壓力時，采凈率較高，損失率較低，但籽棉的含雜率隨之也會有較大增長。給后續(xù)的籽棉清理加工帶來麻煩，有時會直接影響皮棉的加工質(zhì)量。經(jīng)驗表明：當(dāng)采凈率控制在96%時，籽棉含雜率可維持在10%以下，損失率也在可接受的范圍內(nèi)，籽棉清理加工質(zhì)量較好。截止2000年底，JD9970型采棉機(jī)在兵團(tuán)數(shù)量已近10臺，JD9970型采棉機(jī)是繼JD9965型采棉機(jī)推出的較為先進(jìn)的4或5行自走式采棉機(jī)，配備了PRO—12TM采摘滾筒，使用新式PRO—XL型摘錠，摘錠使用壽命更長?？梢赃m合采摘新疆棉區(qū)特有的68+8cm和66+10cm寬窄行機(jī)采棉高產(chǎn)種植模式。22.主輔助設(shè)備的技術(shù)特性(1）發(fā)動機(jī)傳動方式采棉機(jī)功率一般消耗在行走、采棉和輸送三大部位，其中采棉、風(fēng)力輸送部分功率消耗較大。該機(jī)具行走動力從發(fā)動機(jī)輸出后，一改常規(guī)的機(jī)械傳動方式，采用靜液壓驅(qū)動。發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動變量泵，變量泵輸入、輸出油口通過管路與定量液壓馬達(dá)油口相接，該液壓馬達(dá)動力輸出軸也是行走、采棉頭變速箱輸入軸，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)與行走變速箱之間的柔性動力傳遞；其次，可在行走變速箱各擋位之間實(shí)現(xiàn)無級變速（在保證發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過調(diào)整變量泵的輸出油量及方向而改變液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向），并保證了行走速度和工作部件速比的同步協(xié)調(diào)。(2）顯示面板選取為及時了解采棉機(jī)發(fā)動機(jī)、工作部件、采棉工況等技術(shù)狀態(tài)，駕駛員右前方設(shè)有采棉機(jī)工況監(jiān)視及報警顯示面板，并附有觸摸鍵，調(diào)整方便。以JD9970型采棉機(jī)為例，其監(jiān)視顯示面板如圖（3.2—2）所示：整個顯示面板可分為轉(zhuǎn)速表及工作小時顯示、采摘頭監(jiān)視顯示、其他工況顯示、警告顯示和讀表五個區(qū)塊。在轉(zhuǎn)速及工作小時顯示區(qū)，通過顯示選擇鍵可向駕駛員顯示采棉機(jī)工作行走速度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、清洗液壓力、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)工作小時數(shù)、風(fēng)扇工作小時數(shù)六個參數(shù)，其中風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可設(shè)定，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為2200r/m時，風(fēng)扇的正常轉(zhuǎn)速為3700r/m，工作時可將風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速