棉花采棉机采摘部件的发展与应用

棉花采棉机采摘部件的发展与应用

一、该装置的类型、结构、工作原则和调整1水平摘锭式采棉机在国外，棉纺机分为收获机和统收机。从收获棉花装置的工作原理和结构来看，棉纺机可分为两类：一类是美国约翰德尔德和斯皮尔的水平式自动皮机，另一类是前苏联塔什干棉纺机（联合合作）设计制造的垂直式皮机。至今两种类型的采棉机在生产中均有近70年的应用时间。其中水平摘锭式采棉机应用的地域较广，覆盖了以色列、澳洲、巴西及美国等世界主要产棉区，垂直摘锭自走式采棉机仅在前苏联棉区应用，新疆生产建设兵团引进垂直摘锭采棉机试验结果表明：与水平摘锭采棉机相比，其作业效率低（一次收两等行距60cm棉株）、采净率较低（87%）、含杂率高。目前，该类型采棉机在乌兹别克斯坦已停止生产。现代采棉机发展方向以水平摘锭自走式（4～6行）大型机，采收工艺也以一次采收为主。水平摘锭采棉机可分次或一次（视棉花吐絮率高低）采收吐絮棉花，该机主要结构有采摘头、自走底盘、静液压系统、驾驶室（含室内操纵系统）、气力输棉系统、棉箱、电子监控系统、电器系统、淋润系统、自动润滑系统、机具外围防尘系统等构成。采棉机采棉作业是由采棉工作单体完成的，工作过程为：扶导器将棉株扶持导入隔栅板与压力调节板构成的采摘室，随着采棉机向前运动棉株宽度被挤压至80～90mm，旋转着的摘锭有规律地伸出栅板，呈水平状垂直插入被挤压的棉株，与吐絮的棉铃相遇，摘锭上的钩齿挂住籽棉，把吐絮棉瓣从开裂的棉铃中拉出，并缠在摘锭上，同时摘锭随滚筒旋转由采摘室经栅板退出进入脱棉区，高速旋转的脱棉盘将摘锭上的籽棉反向脱下。脱下的籽棉被气流自集棉室经输棉管道输送至棉箱。摘锭随采摘头旋转至淋润刷板下部，淋洗去植物汁液和泥垢（以利于下次采棉和脱棉），然后重新进入采棉室采棉。为提高采摘质量，采棉机作业前进速度与摘锭转速的比为常量（指在限定的挡位时）。即采摘头座管在采摘区内向后旋转的线速度与采棉机前进速度值相等、方向相反，摘锭在采摘时相对棉株在纵向无相对位移，并由凸轮机构的运动轨迹控制座管使摘锭垂直插入和退出棉株，提高了采净率、减少了摘锭对棉杆的伤害及植物汁液对籽棉的污染。目前，在新疆生产建设兵团引进的水平摘锭式采棉机共有5种型号：JD9965、JD9970、CASE2555、CASE2155、JD990，迪尔公司与凯斯公司在采摘头的分布与排列上有所不同，迪尔公司采用PRO—12或PRO—16型采摘头，其排列方式为前后同侧，从棉株的一侧采收籽棉，而凯斯公司的采摘头为前后左右排列，从棉株的两侧采收籽棉。从近几年的试验结果看，这种排列方式的不同，对采净率影响不大。以上五种型号的采棉机采收（每）单行棉株的前后采摘头摘锭座管数相同，均为12根。而每根座管上的摘锭数有所不同，JD9965、CASE2555、CASE2155均为18个/根，JD9970、JD990为14个/根，（也可配备18个/根摘锭的采摘头）摘锭间距45mm，这样采收每行棉株的总摘锭数相差96个（5行机总的相差480个）。配备低采摘头（每根座管上的摘锭数为14）的采棉机，在采收高度大于85cm的棉株时，与高采摘头采棉机相比，棉株上部吐絮棉的遗留、挂枝损失明显较大。采棉机的主要性能指标是采净率、总损失率、籽棉含杂率、班次生产率、亩耗油等。在实际生产中，前三项指标相互关联的，通过调整挤压棉株压力板的不同压力效果可获得不同的采摘率，增大压力时，采净率较高，损失率较低，但籽棉的含杂率随之也会有较大增长。给后续的籽棉清理加工带来麻烦，有时会直接影响皮棉的加工质量。经验表明：当采净率控制在96%时，籽棉含杂率可维持在10%以下，损失率也在可接受的范围内，籽棉清理加工质量较好。截止2000年底，JD9970型采棉机在兵团数量已近10台，JD9970型采棉机是继JD9965型采棉机推出的较为先进的4或5行自走式采棉机，配备了PRO—12TM采摘滚筒，使用新式PRO—XL型摘锭，摘锭使用寿命更长。可以适合采摘新疆棉区特有的68+8cm和66+10cm宽窄行机采棉高产种植模式。22.主辅助设备的技术特性(1）发动机传动方式采棉机功率一般消耗在行走、采棉和输送三大部位，其中采棉、风力输送部分功率消耗较大。该机具行走动力从发动机输出后，一改常规的机械传动方式，采用静液压驱动。发动机直接驱动变量泵，变量泵输入、输出油口通过管路与定量液压马达油口相接，该液压马达动力输出轴也是行走、采棉头变速箱输入轴，实现了发动机与行走变速箱之间的柔性动力传递；其次，可在行走变速箱各挡位之间实现无级变速（在保证发动机额定转速不变的情况下，通过调整变量泵的输出油量及方向而改变液压马达的转速和旋转方向），并保证了行走速度和工作部件速比的同步协调。(2）显示面板选取为及时了解采棉机发动机、工作部件、采棉工况等技术状态，驾驶员右前方设有采棉机工况监视及报警显示面板，并附有触摸键，调整方便。以JD9970型采棉机为例，其监视显示面板如图（3.2—2）所示：整个显示面板可分为转速表及工作小时显示、采摘头监视显示、其他工况显示、警告显示和读表五个区块。在转速及工作小时显示区，通过显示选择键可向驾驶员显示采棉机工作行走速度、发动机转速、清洗液压力、风扇转速、发动机工作小时数、风扇工作小时数六个参数，其中风扇转速可设定，当发动机转速为2200r/m时，风扇的正常转速为3700r/m，工作时可将风扇的转速