1、第八章 收割機械,第一節(jié) 概述,第二節(jié) 收割機和拾禾器,第三節(jié) 切割器,第四節(jié) 撥禾器,第五節(jié) 輸送器和放鋪機構(gòu),第一節(jié) 概 述,二、谷物的收獲方法,三、谷物收獲的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求,一、國內(nèi)外收割機械發(fā)展概況,一、國內(nèi)外收獲機械發(fā)展概況,(一) 國內(nèi)收獲機的發(fā)展概況,(二) 國外收獲機的發(fā)展概況,(二) 國外收獲機的發(fā)展概況,國外收獲機發(fā)展比較有代表性的國家和地區(qū)為歐美及日本等地。歐美多為全喂入脫粒，機型大，生產(chǎn)率高，適合較大規(guī)模的生產(chǎn)條件；日本則以中小型水稻收獲機為主，多采用半喂入，機型小，生產(chǎn)率相對較低。,(一) 國內(nèi)收獲機械的發(fā)展概況,1. 入門階段 2. 發(fā)展階段 3. 利用引進技術(shù)發(fā)展階

2、段 (1981-1990),二、谷物的收獲方法,1、分段收獲法：用多種相對獨立的機械（收割機、運輸車、脫粒機、揚場機等）分別對作物完成收割、運輸、脫粒、清選等作業(yè)的方式。這種方法在西方發(fā)達國家已經(jīng)完全淘汰，但在發(fā)展中國家仍在大量使用。其特點是設(shè)備簡單、技術(shù)水平低、價格低廉、維護保養(yǎng)簡便，但作業(yè)周期長、收獲積累損失大。,分段收獲法常用機械的收獲過程,收割與脫粒過程,揚場清糧過程,利用聯(lián)合收獲機一次完成作物的收割、脫粒、分離和清選等多項作業(yè)的方式。特點：生產(chǎn)率高、作業(yè)周期短、積累損失小、作業(yè)質(zhì)量好。設(shè)備投資大、機器利用率低、技術(shù)水平要求高。,2、聯(lián)合收獲法：,3、兩段收獲法 ：先利用割曬機進行收割

3、，待晾曬35天后用帶有撿拾器的聯(lián)合收獲機進行撿拾、脫粒、分離和清選作業(yè)的方式。特點：谷粒飽滿、產(chǎn)量提高、作業(yè)周期長、設(shè)備投資大。,總結(jié) 谷物的機械收獲系統(tǒng),谷物的機械收獲系統(tǒng),三、谷物收獲的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求,適時收獲，盡量減少收獲損失； 保證收獲質(zhì)量； 禾條鋪放整齊，秸稈集堆或粉碎； 要有較大的適應(yīng)性,思考題 1、常用的谷物機械收獲方法有哪些？各有何特點？ 2、谷物的收獲系統(tǒng)是如何組成的？,第二節(jié) 收割機和拾禾器,一、收割機的一般類型,二、收割機的一般構(gòu)造和工作過程,三、拾禾器,一、收割機的一般類型,1、按照莖稈的放鋪方向分：收割機、割曬機、割捆機,收割機,收割機工作時，被割刀切斷的谷物莖稈形成與

4、前進方向呈900的轉(zhuǎn)向放鋪，以便于撿拾和打捆。主要用于分別收獲法。,割曬機收割機工作時，被割刀切斷的谷物莖稈形成與前進方向平行的順向放鋪，以便于兩段收獲時的晾曬。,割捆機將谷物莖桿割斷后進行自動打捆，然后放與田間。,2、按照被割谷物莖稈的輸送方式：立式收割機和臥式收割機,立式收割機割臺為直立式，被割谷物莖稈是在直立狀態(tài)下進行輸送到收割機一側(cè)的。機構(gòu)縱向尺寸短。,臥式收割機割臺為水平放置，被割谷物莖稈是在水平輸送帶上運至收割機一側(cè)的。輸送平穩(wěn)。,二、收割機的一般 構(gòu)造和工作過程,(一) 立式收割機,結(jié)構(gòu)組成：分禾器、扶禾星輪、切割器、立式輸送帶、傳動裝置等。,1.工作原理：收割機工作時，輸送帶和

5、切割器由拖拉機動力輸出驅(qū)動工作，分禾器將行內(nèi)谷物莖稈集束引向切割區(qū)，并在扶禾星輪的后向扶持作用下被切割器切割，隨即靠向立式輸送帶被其傳送到一側(cè)放鋪。,2. 立式收割機的類型,1) 側(cè)向放鋪型 2) 后放鋪型,側(cè)向放鋪型 有兩種結(jié)構(gòu):,A. 側(cè)向輸送側(cè)面放鋪型 B. 中間輸送側(cè)面放鋪型,側(cè)向輸送側(cè)面放鋪型,圖8-2 中間輸送側(cè)放鋪型收割機 1.分禾器 2.扶禾器 3.輸送帶 4.換向閥門 5.導(dǎo)禾槽,中間輸送側(cè)面放鋪型,圖8-2 中間輸送側(cè)放鋪型收割機 1.分禾器 2.扶禾器 3.輸送帶 4.換向閥門 5.導(dǎo)禾槽,后放鋪型,圖8-4 后放鋪收割機 .小分禾器 2.扶禾三角帶撥齒 3.星輪 4.壓

6、簧 5.輸送帶 6.轉(zhuǎn)向星輪 7.轉(zhuǎn)向夾持輸送帶 8.壓桿 9.導(dǎo)向桿,(二) 臥式收割機,基本構(gòu)成：分禾器、撥禾輪、切割器、輸送裝置、傳動裝置等。,由于割臺為立式，縱向尺寸小，重量較輕，置于拖拉機前方，有利于機組的縱向穩(wěn)定性。但對倒伏作物和低產(chǎn)谷物適應(yīng)性不理想。,常用的機型有：4GL140 / 170，Vm=24km /h （12m/s），Vd=2m/s，Q=Vm B /667 （畝/時），一般為49畝/時。,工作原理：收割機工作時，撥禾掄、輸送帶和切割器由拖拉機動力輸出驅(qū)動工作，分禾器將行內(nèi)谷物莖稈集束引向切割區(qū)，并在撥禾輪的后向推送扶持下被切割器切割，隨即倒向輸送帶（也可能是螺旋攪龍）被

7、傳出。,由于莖稈是在水平狀態(tài)下被輸送的，因此輸送平穩(wěn)，且撥禾掄對倒伏作物具有一定的扶起作用。但機構(gòu)縱向尺寸大，不利于拖拉機前置配置，故很少在小型拖拉機上使用。,臥式收割機的輸送帶有單帶和雙帶之分：單帶為割曬機使用，雙帶為收割機使用，如下圖所示：,單帶,雙帶,本章中主要講授的內(nèi)容是：切割器和扶禾器,（三）懸掛式割曬機,圖8-6 前懸掛式割曬機 .撥禾輪 2.切割器 3.輸送帶 4.收割臺 5.懸掛架 6.油缸 7.伸縮桿 8.平衡彈簧 9.傳動軸,4SX3.8型割曬機的主要工作部件的調(diào)整,1）撥禾輪 2）切割器 3）帆布輸送帶,三 拾禾器,按照結(jié)構(gòu)的不同,分為三種: 1. 彈齒式拾禾器 2. 伸

8、縮扒指式拾禾器 3.齒帶式拾禾器,彈齒式拾禾器,圖8-7 彈齒式拾禾器的結(jié)構(gòu)及原理 1.滾道盤 2.曲柄 3.滾輪 4.滾筒圓盤 5.管軸 6.彈齒 7.罩環(huán),伸縮扒指式拾禾器,圖8-8 扒指式拾禾器 1.滑腳 2.偏心軸 3.扒指 4.主軸 5.轉(zhuǎn)筒,齒帶式拾禾器,圖8-9 齒帶式拾禾器 1.仿行輪 2.前輥軸 3.中輥軸 4.齒帶 5.后輥軸,思考題 1、收割機械的一般類型？一般組成？ 2、收割機和割曬機的概念？,第三節(jié) 切割器,一、莖桿物理機械性質(zhì)及其與切割的關(guān)系 二、切割器的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求 三、切割器的類型及應(yīng)用 四、往復(fù)式切割器的構(gòu)造和傳動機構(gòu) 五、切割器的工作原理及運動分析 六、往復(fù)

9、式切割器的切割性能參數(shù)分析,一、谷物莖稈的切割理論,切割器是收割機上的重要工作部件，他主要完成對谷物莖稈的切割任務(wù)，為了有一個良好的工作質(zhì)量，一般對切割器有如下的技術(shù)要求：割茬整齊、不漏割、不堵刀、功率消耗小。,實驗結(jié)果表明：谷物莖稈的切割過程與割刀的特性、莖稈的物理機械性質(zhì)、切割方式、切割速度、割刀與莖稈的相對位置等有關(guān)。,1、切割方式對切割性能的影響,所謂切割方式主要是指割刀進入材料的方向，歸納起來主要有正切和滑切兩種基本方式。,正切割刀的絕對運動方向垂直與割刀刃口的切割方式。如圖所示：,P,V,觀察幾種典型的切割方式,橫切,斜切,削切,實驗結(jié)果表明：正切中的三種切割方式因其切入莖稈的方向

10、與莖稈本身的纖維方向存在較大的差異，切割阻力和切割功率消耗也不同。其中，橫切阻力最大，斜切比橫切下降30%40%，削切比橫切下降60%。,結(jié)論：橫切、斜切、削切三種切割方式均應(yīng)屬正切。,滑切割刀的絕對運動方向與割刀刃口既不垂直又不平行的切割方式。,設(shè)：Vn割刀運動的法向速度；,Vt割刀運動的切向速度 ；,割刀運動的絕對速度方向與法向速度方向的夾 角，此處定義為滑切角。,切割理論的力學(xué)試驗結(jié)果和割刀運動幾何分析結(jié)果表明，滑切比正切省力。,滑切比正切省力的機理？,高略契金力學(xué)試驗：高略契金力學(xué)試驗步驟是，在割刀上一面施加法向力P，一面使割刀刃口沿切向方向產(chǎn)生滑移，滑移量為S，在切割條件相同的情況下

11、（材料、深度），產(chǎn)生如下一組對比數(shù)據(jù)：,試驗結(jié)果：,高略契金力學(xué)試驗結(jié)果表明，割刀在切割同一種材料、同一深度的物料時，切向滑移量越大，所需切割力就越小，即切割越省力。試驗過程表明，當(dāng)割刀切向滑移量為零時即為正切，只要存在滑移就會產(chǎn)生滑切，因此，滑切比正切省力。,P3S = 常數(shù),高略契金常數(shù)定理,割刀運動幾何分析：對比分析割刀刃口上某質(zhì)點進入材料時正切刃口角和滑切刃口角的大小，刃口角越小越省力。,技術(shù)路線：將割刀刃口局部放大，設(shè)割刀在A點切入材料，切割方式分別為正切和滑切，正切刃口角為，滑切刃口角為/。,A,當(dāng)進行滑切時，幾何分析結(jié)果如下：,tg=BC / AC,tg/=DE / AE,又AE

12、 = AC / cos,DE = BC,tg/= tgcos,cos1， （cos= tg/ / tg1）,tg/tg，/ ,分析結(jié)果表明，滑切與正切相比，滑切進入材料時的實際刃口角/比正切時的刃口角變小了，這也是滑切比正切省力的原因之一 。,從力學(xué)試驗結(jié)果和割刀運動幾何分析結(jié)果兩方面說明了滑切比正切省力。在對物體進行切割時，盡可能地采用滑切方式，以利于降低切割阻力和功率消耗。,2、莖稈的物理機械性 質(zhì)對切割性能的影響,莖稈的物理機械性質(zhì)主要是指莖稈本身所固有的一些特性，他包括切割阻力、彎曲阻力、彈性摸量、抗彎強度等。而這些因素隨莖稈的品種、成熟度和濕度等的變化而變化。只要割刀克服了橫切面內(nèi)的

13、切割阻力，莖稈就會被切斷。,但是，在切割象小麥、水稻這樣的剛度較小的作物時，只要受到較小的外力就會發(fā)生彎斜，給順利切割造成一定的困難。因此，要實現(xiàn)對莖稈的完全切割，一般可采取二種措施：,低速有支承切割,高速無支承切割,有支承切割在動刀片運動的反向施加一支承力的切割稱為有支承切割。,單支承切割用動刀片配合定刀片的切割。,雙支承切割用動刀片配合帶有護刃器的定刀片的切割 。,有支承切割可使莖稈獲得一定的抗彎能力，可在低速狀態(tài)下進行切割，切割速度為：Vp = 12 m / s。,研究結(jié)果表明：在同樣切割速度的情況下，雙支承切割比單支承切割能獲得較好的使用參數(shù)。,在進行單支承切割時，切割速度為Vp =

14、12 m / s，要保證正常的切割，動、定刀片之間的切割間隙必須在= 00.5mm范圍內(nèi)，否則，莖稈的切割阻力增大，有可能發(fā)生撕裂現(xiàn)象。這給切割器的設(shè)計與安裝帶來很大的困難 。,而在進行雙支承切割時，切割速度為Vp = 12 m / s，相對于割刀的上下抗彎能力有較大幅度的增強，動定刀片之間的切割間隙可允許在= 11.5mm范圍內(nèi)，這就給切割器的設(shè)計、使用、安裝提供了比較寬松的條件，所以目前收獲機械普遍采用雙支承切割方式。,無支承切割只有動刀片而無定刀片直接切割莖稈的切割稱為無支承切割。,由于莖稈是在沒有任何扶持的狀態(tài)下進行切割的，僅靠莖稈自身的抗彎能力Pw是很難與動刀片的切割力相平衡的，此時

15、，PPw。切割速度較低時，莖稈將被推倒或折斷。,但當(dāng)動刀片以較高的速度進入材料時，原來靜止的莖稈在瞬間獲得動刀片所傳遞的速度并立即產(chǎn)生很大的加速度以及與其方向相反的慣性力Pg。速度越大則慣性力就越大，因而莖稈的抗彎能力也就越大，有利于莖稈的順利切割。,當(dāng)P = Pg + Pw 時，可使得莖稈在直立狀態(tài)下實現(xiàn)切割，因此，無支承切割所需的切割速度要比有支承切割大的多。,例如，切割小麥時，使用帶有護刃器的往復(fù)式切割器，其切割速度僅為12m / s，而無支承的回轉(zhuǎn)式切割器的刀片速度則需1020m/s，如果切割牧草，則需4050m/s，這使得機構(gòu)功率消耗增大、振動增加，傳動裝置也將比較復(fù)雜。,3、切割速

16、度與切割阻力的關(guān)系,試驗結(jié)果表明，隨著切割速度的增加，切割阻力有所下降。速度阻力關(guān)系圖如下：,切割速度,切割阻力,0,二. 切割器的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求,1. 不漏割、不堵刀 2. 結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強 3. 功率消耗少，振動小 4. 割茬低而整齊,三、切割器的類型與構(gòu)造,從目前收割機和聯(lián)合收獲機應(yīng)用情況看，切割器主要有圓盤式切割器,往復(fù)式切割器和甩刀回轉(zhuǎn)式切割器三種基本類型。,圓盤式切割器一般為一高速旋轉(zhuǎn)的水平刀盤，工作幅寬小、功率消耗大，大多用于園藝管理、茶樹修剪等作業(yè)，很少在谷物收獲系統(tǒng)中使用。,圓盤式切割器 按有無支承部件分為:,1無支承圓盤式切割器 2有支承圓盤式切割器,往復(fù)式切割器，一般由動

17、刀片、定刀片、護刃器、壓刃器、摩擦片、刀桿等組成。,往復(fù)式切割器結(jié)構(gòu)簡圖,動刀片與定刀片相對做直線往復(fù)運動，平均切割速度為12m/s，特點是：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、適應(yīng)能力強、作業(yè)幅寬大，縱向尺寸小，目前絕大多數(shù)的收割機和聯(lián)合收獲機上采用這種形式的切割器。本節(jié)的重點也將針對往復(fù)式切割器的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、參數(shù)分析等進行介紹。,機構(gòu)組成的功用,往復(fù)式切割器的類型,根據(jù)動刀片直線運動行程S、相鄰動刀片和相鄰定刀片之間的安裝間距 t 和 t0 三者的組合關(guān)系，往復(fù)式切割器可分為三種基本類型。,1、普通型,結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系為 S = t = t0 =76.2 mm,工作特點是：割刀的切割速度較高，切割性

18、能好，對粗細莖稈有較強的適應(yīng)性，廣泛用于稻麥作物的收割機械上。,2、普通 型,t0,t,S=2t=2to,結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系為S =2 t =2 t0 =152.2 mm，動刀片間距t和定刀片間距t0與標(biāo)準(zhǔn)型相同，但割刀行程S為標(biāo)準(zhǔn)型的2倍。,工作特點特點：割刀往復(fù)運動頻率低，慣性力小、適合于抗振性較差的小型收割機。,3、低割型,結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系為 S = t =2 t0 =76.2 mm,在標(biāo)準(zhǔn)型切割器的基礎(chǔ)上，在兩定刀片之間又增加了一個定刀片，使得定刀片之間的間距縮小1倍，切割谷物時，莖稈的橫向歪斜量小，割茬較低，對收割低夾大豆和牧草較為有利。但有堵刀現(xiàn)象。,甩刀回轉(zhuǎn)式切割器,圖8-17 甩刀回轉(zhuǎn)式

19、切割器 a.玉米莖桿切碎器 b.牧草切割器 c.刀片,四、往復(fù)式切割器的構(gòu)造和傳動機構(gòu),往復(fù)式切割器的工作特點是動刀片做直線往復(fù)運動，要實現(xiàn)將動力輸出的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)楦畹兜闹本€運動方法很多，目前在收割機械上應(yīng)用較多的有三種類型：曲柄連桿機構(gòu)、擺環(huán)機構(gòu)、行星齒輪機構(gòu)，其中行星齒輪機構(gòu)應(yīng)用最廣。,1、曲柄連桿機構(gòu),特點：機構(gòu)簡單、成本低廉、占據(jù)空間大。,2、擺環(huán)機構(gòu),特點：結(jié)構(gòu)緊湊、鉸鏈較少、工作可靠、制造成本高。,3、行星齒輪機構(gòu),行星齒輪的節(jié)圓直徑是齒圈節(jié)圓直徑的一半，銷軸置于割刀的運動直線上，曲柄回轉(zhuǎn)時，銷軸在割刀運動方向線上作往復(fù)運動，其行程等于齒圈節(jié)圓直徑。特點：結(jié)構(gòu)緊湊、振動小，便于機構(gòu)

20、配置，但成本高，機構(gòu)復(fù)雜 。,五、往復(fù)式切割器的工作原理 及運動分析,(一) 刀片的幾何形狀,無論使用什么樣的切割器，都必須滿足滑切的要求，而能否保證割刀直線運動下的滑切，割刀的幾何形狀非常關(guān)鍵。目前，比較理想的幾何形狀是梯形和三角形，而梯形更具合理性，因為三角形一旦出現(xiàn)磨損，將影響割刀刃口的長度，近而最終影響割刀的切割質(zhì)量。,三角形動刀片,梯形動刀片,結(jié)論：梯形動刀片比三角形動刀片使用壽命長，工作質(zhì)量高，是目前最常用的結(jié)構(gòu)形式。（還有另外一個原因，后面介紹）。,梯形刀片的結(jié)構(gòu)參數(shù),A,b前橋?qū)?，a底部寬h刃部高 滑切角,一般情況下，越大，滑切能力越強，切割也就越省力，當(dāng)由150增至450時，

21、切割阻力將減少一半?；薪桥c切割阻力P之間的關(guān)系曲線如下：,a=76 b=17 h=55 d=24,但要特別注意的是，的變化范圍一定要首先滿足莖稈被動定刀片鉗住的條件：,o,+1+2,1 、2 分別表示動定刀片與谷物莖稈的摩擦角，1+245520，試驗結(jié)果表明，=290，=6015/時切割效果最好。,(二) 割刀的運動分析,割刀的運動特性對切割器性能有直接的影響，由于往復(fù)式切割器的動刀片工作時在曲柄連桿機構(gòu)的驅(qū)動下做橫向的往復(fù)直線運動，其運動是間歇的。我們通過對該機構(gòu)的運動分析找出割刀位移與速度之間的關(guān)系，為合理的確定割刀速度與機組前進速度配合關(guān)系提供理論依據(jù)。,建立動刀片的運動方程,x=rc

22、ost,Vx= rsint,六往復(fù)式切割器的切割性能參數(shù)分析,（一）切割速度分析,可以看出，割刀速度與割刀位移之間的關(guān)系為一橢圓方程式，長半軸為r，短半軸為r，他反映了割刀在其運動過程中，任意一點的速度是不相同的，有時，為了研究的方便，將圖中的長半軸r縮小倍，這樣割刀速度與位移之間的關(guān)系圖就可用一標(biāo)準(zhǔn)圓來表達，后面我們將會用到這個結(jié)果。,由于割刀的橫向直線運動速度是變化的，應(yīng)用起來很不方便，因此我們引進割刀的平均速度Vp 的概念。,設(shè)：割刀運動一個行程S內(nèi)所用時間為t， n曲柄轉(zhuǎn)速（r/min）,Vp= S / t,60秒 n t 1/2,t=30/n，S=2r,Vp= S / t = n S

23、 / 30 = n r / 15,在這里有一個問題需要說明，往復(fù)式切割器割刀的運動是水平橫向運動和直線前進運動的合成，割刀橫向運動的平均速度Vp與機器前進運動的速度Vm的 配合關(guān)系，決定了割刀絕對運動軌跡，這一配合關(guān)系我們習(xí)慣上用割刀進距（切割進距）H來表示。,（二）割刀進距對切割器性能的影響 割刀走過一個行程時，機器前進的距離稱割刀進距,H = Vm t = Vm 30 / n,有時也用刀機速比來表示,=Vp / Vm =S / H,試驗結(jié)果表明，的大小對割刀的切割質(zhì)量影響很大，我們必須進行必要的量化處理，即給出值的大小，確定Vp 與Vm的配合關(guān)系。通常我們用作圖的方法切割圖，來確定值的大小

24、。,切割圖利用作圖法，畫出動刀片的絕對運動軌跡，分析割刀的切割過程。,o,A,由圖可知，在定刀片運動軌跡線內(nèi)的谷物莖稈將被動刀片切割，切割區(qū)內(nèi)的莖稈在動刀片的左右推動下被推向定刀片實施剪切，由于值的不同，切割區(qū)內(nèi)莖稈被處理的程度也有些不同，有可能出現(xiàn)三種情況。,區(qū)（一次切割區(qū)）：在此區(qū)內(nèi)的莖稈首先被動刀片推至定刀片刃口線上，并在定刀片和護刃器的雙支承下被切割，由于動刀片只有一次通過該區(qū)，故稱為一次切割區(qū)。區(qū)內(nèi)的莖稈由于所處的位置不同，多數(shù)莖稈是在橫向歪斜狀態(tài)下被切割的，歪斜狀態(tài)下被切割的莖稈割茬高度有所增加。,=1,區(qū)（重割區(qū)）：動刀片刃口線兩次通過該區(qū)，有可能發(fā)生對莖稈的二次切割但并非一定。

25、當(dāng)區(qū)面積較小時，且位于切割區(qū)的中部，盡管動刀片兩次通過該區(qū)，但由于莖稈左右歪斜量大致相同，不可能發(fā)生重割。反之，當(dāng)由于割刀進距H較小時，區(qū)面積增大，在第二次行程時，離動刀片較遠而離定刀片較近的莖稈就有可能被重割一次。重割將無謂地增加功率的消耗。,=1.4,區(qū)（空白區(qū)）：動刀片的刃口線沒有經(jīng)過該區(qū)，如果該區(qū)面積較小時，且位于動刀片前橋?qū)挾萣的掃描范圍之內(nèi)，莖稈將被動刀片的前橋推向割刀下次行程的一次切割區(qū)內(nèi)被切割，但歪斜量較大，割茬較高，且為集束切割，切割阻力大，功率消耗增加。如果割刀進距H過大，空白區(qū)增大，動刀片前橋?qū)挾萣的掃描面積沒有全部掠過該區(qū)域，就有可能造成漏割。,=0.7,經(jīng)以上分析我們

26、不難看出，值的大小或H值的正確選取對割刀的切割質(zhì)量影響很大，通過繪制切割圖，就可以確定最佳的速度比值，一般為= 0.81.2 。,（三）切割器的功率消耗,切割器工作時的功率消耗主要有切割功率消耗Ng 和空轉(zhuǎn)功率消耗Nk兩部分組成。,N = Ng + Nk,Ng = Vm B L0 / 1000 （kW）,Ng = Vm B L0 / 1000 （kW）,式中：Vm機組前進速度，（m/s）,B 機組作業(yè)幅寬，（m）,L0割刀切割每平方米面積的作物莖稈所需功值 （N.m / m2），據(jù)測試，收割小麥時，L0=100200,Nk = （0.61.1）B，（kW）,（四）割刀慣性力的平衡,往復(fù)式切割器

27、在工作時做高速往復(fù)直線運動，由于其速度是變化的，將在機器上產(chǎn)生較大的慣性力，速度越高慣性力就越大，機器的振動也就越嚴重。據(jù)測試，每米割刀所產(chǎn)生的慣性力高達600800N，嚴重地影響了機器的使用壽命和工作質(zhì)量，因此，必須對割刀的慣性力予以平衡。以曲柄連桿機構(gòu)為研究對象，建立割刀慣性力的平衡關(guān)系式。,常用的措施：在曲柄銷對面增加平衡配重,設(shè)：Md割刀質(zhì)量 Me連桿質(zhì)量 r曲柄半徑 曲柄回轉(zhuǎn)角速度 Mp配重質(zhì)量 rp配重塊回轉(zhuǎn)半徑 a割刀加速度，a=r2cost,為了研究方便，設(shè)連桿質(zhì)量Me的2/3隨割刀做直線往復(fù)運動，1/3隨曲柄銷做圓的運動。機構(gòu)運動簡圖如上圖所示。,Mer2/3,Mp,當(dāng)t=0

28、900時，加速度a為正值，此時，Pd與Pq同向，方向為x的反向。當(dāng)t=900時，割刀在x軸上所受到的力最小，只有Pd。,機構(gòu)受力平衡式如下：,（Md + Me2/3）r2cost + Me r2/3 cost = Mprp2 cost,這是割刀在水平方向上的全平衡方程式，他不是永恒的，而是變化的。Pq和Pp的方向隨著的變化而變化。當(dāng)割刀轉(zhuǎn)至水平方向時，可滿足全平衡的要求。但當(dāng)曲柄銷轉(zhuǎn)至垂直位置時，在y方向上將會出現(xiàn)新的最大不平衡，因為此時PpPq，從而引起機構(gòu)在上下或前后的劇烈振動。,因此，目前采用的是部分平衡法，意在既能夠平衡掉一部分水平方向上的割刀慣性力，又不致割刀在垂直方向上出現(xiàn)較大的振

29、動。故上述公式將改為：,為平衡程度系數(shù)，一般取值為=0.250.5,思考題 1、谷物莖桿的切割過程與那些因素有關(guān)？ 2、正切與滑切的概念？正切比滑切省力的原因？ 3、高速無支承切割的機理是什么？ 4、為什么大多采用梯形刀片結(jié)構(gòu)？ 5、何謂切割進距？如何利用切割圖評價割刀速度 與機組速度配合程度對切割質(zhì)量的影響？ 6、往復(fù)式切割器慣性力平衡為和采用部分平衡法？,第四節(jié) 撥禾器,一、撥禾器的種類，構(gòu)造及其應(yīng)用 二、撥禾輪的工作原理 三、撥禾輪清掃割刀及穩(wěn)定推送的 條件 四、撥禾輪的調(diào)整原理和調(diào)整方法,（一）撥禾輪種類，構(gòu)造及應(yīng)用,1普通撥禾輪,偏心撥禾輪,扶禾裝置主要用于收割機或聯(lián)合收割機割臺上，

30、用以引導(dǎo)莖稈、扶持切割、并清掃割臺，防止已割莖稈在割刀上堆積而造成堵刀。扶禾裝置主要有扶禾器和撥禾輪兩種基本形式。,（二）扶禾裝置的類型及工作過程,扶禾器,撥禾輪,扶禾器主要用于小型收割機上，而撥禾輪則大多用于聯(lián)合收獲機上，本節(jié)授課的重點以撥禾輪為主。,扶禾器的類型按鏈條回轉(zhuǎn)所在平面的不同，可分： 傾斜面型 鉛垂面型,圖8-42 傾斜面型扶禾器 1.撥指 2.撥指扶禾鏈 3.上鏈輪 4、5.分禾器 6.下鏈輪 7.鏈盒 8.導(dǎo)禾框 9.橡膠指傳送帶 10.中間輸送穗部夾持鏈 11.中間輸送根部夾持鏈 12.喂入深度調(diào)節(jié)夾持鏈 13.伸縮桿撥禾器 14.割刀 15.縱向?qū)Ш虠U 16.導(dǎo)軌 17.

31、銷軸,圖8-43 鉛垂面型扶禾器 1.撥指 2.下鏈輪 3.鏈盒 4.上鏈輪 5.上撥禾星輪 6.上橫向輸送鏈 7.下?lián)芎绦禽?8.下橫向輸送鏈 9.割刀 10.導(dǎo)禾桿 11.分禾器 12.銷軸 13.導(dǎo)軌,二、撥禾輪的工作原理,撥禾輪主要用于臥式收割機或聯(lián)合收割機割臺上，用以引導(dǎo)莖稈、扶持切割、并清掃割臺，防止已割莖稈在割刀上堆積而造成堵刀。撥禾輪有普通撥禾輪和偏心撥禾輪之分，其中普通撥禾輪現(xiàn)已逐漸被淘汰。,撥禾輪在工作時一邊旋轉(zhuǎn)，一邊隨機組做直線運動，其撥板的絕對運動軌跡是上述兩種運動的合成。根據(jù)切割器工作時需要有撥禾輪的向后引導(dǎo)谷物莖稈和推送被割莖稈的作用，撥板的絕對運動軌跡也必須滿足余

32、擺線的要求，即=Vb / Vm1,研究撥禾輪對谷物莖稈的作用的目的主要有三點 ：,為了減少撥板對谷穗的打擊，力求撥板垂直進入禾叢；,為了保證撥板向后推送扶持切割，=Vb / Vm1；,為了使割后的莖稈穩(wěn)定的向后鋪放，撥板具有清掃割臺的作用。,撥板垂直入禾的條件,從圖中可以看出，要保證撥板垂直入禾，只有在撥板的絕對運動軌跡余擺線的最大玄長處入禾（Vx=0），而且可通過合理的確定撥禾輪的安裝高度H來實現(xiàn)。,建立撥板的運動方程式：,x = Vmt R cost,y = H hR sint,y = L,x = Vmt R cost,y = H hR sint ， y = L,Vx= x/ = VmR cost = 0,y = L ， sint =Vm/R =1/,H = Lh R / ,H = Lh R / ,該式說明，只要按照公式所確定的撥禾輪安裝高度H，就可保證