河北中农博远农业装备有限公司 聂晓伟 宁昭 雷赵飞

全液压驱动玉米收获机节油方案的设计计算

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近年来随着玉米收获机的发展，静液压技术开始广泛地应用于玉米收获机，全液压驱动玉米收获机主要用于玉米的联合收获作业，可一次完成玉米的摘穗、输送、剥皮、收集、秸秆粉碎还田等一系列作业，属于一种综合性的联合作业大型农机具。行走采用静液压驱动方式，割台、升运器、剥皮机、振动筛均是由液压驱动。

图1 全液压玉米收收获机外形图

1 主要参数

最高时速：25km/h；整车重量m：8t；驱动轮半径r：665mm；发动机转速：n；行走液压泵容积效率ηvp：0.98；最大上坡度Gmax：40%（对应上坡角度a：21.8°）；液压马达的机械效率ηmm：0.94；滚动阻力系数f：0.05；加速阻力折算系数a:0.015；行走泵的转速与发动机转速的比值i；转向泵的转速与发动机转速的比值i2；驱动装置补油压力pb：2.4Mpa；驱动装置的最大压力pmax：40Mpa。

2 节油方案计算

2.1 发动机更改为双功率发动机

（1）发动机的最大设计功率：118kW。

（2）转场运输时发动机的功率设计为50kW。

目前大部分玉米收获机的收获速度为：I档最高行走速度: V1=3.983km/h；II档最高行走速度：V2=8.84km/h；III档最高行走速度V3=25km/h。

根据经验，玉米收获机的最大行走功率发生在Ⅰ档最高时速最大坡度坡道时，此时玉米收获机的驱动功率需求最大：

2.2 发动机转速在转场运输时与收获作业时区别设计

图2

经过查询发动机的相关数据：发动机1800r/min的功率与2200r/min时的功率相差不到1kW，扭矩增加了140N·m左右。确定发动机转场时的转速设计为2200r/min，收获时的转速设计为1800r/min。

（1）需要解决的问题：①收获速度不能改变：在收获状态下发动机的转速为1800r/min，行走泵的供油量降低，压力变化不大。由于行走泵提供的流量降低，行走马达的转速也会下降，整车的行走速度就会降低，需要解决的问题就是保证整车收获时的收获速度（即二挡的速度不变）；②转向不能受到影响；③其它工作部件的转速不变；

（2）解决方案：①将收获时发动机的转速设计为1800r/min就需要改变现在的二档速比I：

保证收获时最高速度为8.84Km/h。

②发动机行走时的转速为2200r/min，收获时的转速为1800r/min，转向泵的流量会发生变化，只需要考虑发动机怠速时能否满足转向要求，经过计算转向泵的流量Qv=8.424L/min，Vg=10ml/r。转向泵需要的公称恒流量为8～10L/min，发动机的转速由2200变为1800，能够满足转向要求。

3 结果计算

在收获时以1小时为单位比较发动机的油耗：发动机1800r/min的油耗：W1=Q1×p×h=24.32kg。发动机2200r/min的油耗W2=Q2×p×h=25.71kg，得出在收获时节油达到5.4%。

4 结语

通过以上两个方面的节油控制，能够在很大程度上节省油耗，降低购机者的负担，该方案是从做出的设计来实现节油，具有很强的应用价值及推广价值。节能减排、提高效率、不断创新，才能走出一条具有中国特色的现代化农业之路。

[1]赵飞,杨胜男,聂晓伟.自走式果园升降平台行走驱动系统的设计计算[J].农业机械,2016(11).

聂晓伟，女，1987年出生，助理工程师，研究方向：农机智能化。