第四节拨禾器ppt课件

1、第十章 谷物收割机械第四节第四节 拨禾器拨禾器第一节第一节 概述概述第二节第二节 谷物收获的机器系统谷物收获的机器系统第三节第三节 切割器切割器第十章 谷物收割机械第一节第一节 概述概述一、我国谷物收获机械的开展概略一、我国谷物收获机械的开展概略二、谷物收获方法二、谷物收获方法三、谷物收获的意义三、谷物收获的意义第十章 谷物收割机械一、谷物收获机械的开展概略一、谷物收获机械的开展概略国内：国内：我国是个文明古国，又是个长期受封建和半封我国是个文明古国，又是个长期受封建和半封建半殖民地统治的国家，早在建半殖民地统治的国家，早在3500年前，年前，劳动人民就发明了镰刀，出土文物：蚌镰、劳动人民就发

2、明了镰刀，出土文物：蚌镰、石刀、石镰，石刀、石镰，中记载中记载“断木桦，掘断木桦，掘地为臼，桦臼之利，万民以济，地为臼，桦臼之利，万民以济，中记载，西汉中记载，西汉水碓对，动力为水碓对，动力为水轮，加工部件为桦臼，晋代末水轮，加工部件为桦臼，晋代末水磨、水磨、风磨。风磨。然而真正的机械开展还是在解放之后。然而真正的机械开展还是在解放之后。45年代年代 结合国在黄泛区农场投放了首批现结合国在黄泛区农场投放了首批现代农业机械，收获机代农业机械，收获机麦赛麦赛哈里斯。哈里斯。48年代年代 东北国营农场进口苏联收割机东北国营农场进口苏联收割机C-6、C-4。 第十章 谷物收割机械 50年代年代 仿制了

3、摇臂收割机，牵引式结合收割机，割晒仿制了摇臂收割机，牵引式结合收割机，割晒 机，脱粒机。机，脱粒机。 50年代末年代末60年代中年代中 研制并研制并1965年正式成批投产了年正式成批投产了2KBD-3型自走式结合收割机，型自走式结合收割机，69年四平东风厂在年四平东风厂在2KBD3的根底上改良设计了的根底上改良设计了2KB-5。70年又进一步设计了东年又进一步设计了东风风641型。加大了马力、提高了消费率、改良了构造。型。加大了马力、提高了消费率、改良了构造。 70年代年代 是我国收获机研讨的鼎盛时期，全国研讨和试是我国收获机研讨的鼎盛时期，全国研讨和试制的各种收割机有数万种。出现了全悬挂的、

4、半悬挂的，制的各种收割机有数万种。出现了全悬挂的、半悬挂的，自走的、牵引的，大中小型联收机。有传统的纹秆键式逐自走的、牵引的，大中小型联收机。有传统的纹秆键式逐稿器、有轴流型的。从作物的顺应方面来看：以麦为主的、稿器、有轴流型的。从作物的顺应方面来看：以麦为主的、又以稻为主的。典型代表机具有丰收又以稻为主的。典型代表机具有丰收3.0牵引牵引4LQ-2.5、红旗系列、珠江红旗系列、珠江1.2号等。号等。第十章 谷物收割机械n80年代年代 引进并消费了西德狄尔公司的引进并消费了西德狄尔公司的1065联收机，联收机，76年开场引年开场引进了东德的进了东德的E512联收机。对东方联收机也进展了改良设计

5、。联收机。对东方联收机也进展了改良设计。n国外：国外：n早在公元一世纪五十年代，古罗马就记载了关于大麦、小麦集穗安装。早在公元一世纪五十年代，古罗马就记载了关于大麦、小麦集穗安装。以下图就是高鲁人用来搜集麦穗的安装。这种安装做成两轮大车那样，以下图就是高鲁人用来搜集麦穗的安装。这种安装做成两轮大车那样，输穗器装在大车的前方，车子用家畜在后方推进，输穗器的安装高度输穗器装在大车的前方，车子用家畜在后方推进，输穗器的安装高度应可以把麦穗从茎秆上扯下来。应可以把麦穗从茎秆上扯下来。n1800年，迈耶尔年，迈耶尔Mayer有了采用剪刀式切割器的想法。有了采用剪刀式切割器的想法。n1822年，收获机械第

6、一次采用了拨禾轮，转动的板条把玉米茎秆拨年，收获机械第一次采用了拨禾轮，转动的板条把玉米茎秆拨向切割机构。向切割机构。 第十章 谷物收割机械18261828年，年， 贝尔贝尔Bell把前人发明的各个任务部件组成了整体，把前人发明的各个任务部件组成了整体，制成一台可以实践适用的机器。因此他被称为农业机械之父。制成一台可以实践适用的机器。因此他被称为农业机械之父。直到直到1838年，年， 谷物收割机上，割后的作物靠人工搂集铺放，需求耗费谷物收割机上，割后的作物靠人工搂集铺放，需求耗费相当大的膂力，因此需求进一步改良其铺放机构。切割器和拨禾轮靠相当大的膂力，因此需求进一步改良其铺放机构。切割器和拨禾

7、轮靠地轮推进，由齿轮和皮带传动。地轮推进，由齿轮和皮带传动。 1848年，年， 发明了摇臂收割机，搂耙把割下的作物由割台成堆的铺放发明了摇臂收割机，搂耙把割下的作物由割台成堆的铺放在割茬上。在割茬上。1852年，年， 发明了可以根据作物密度来控制搂耙铺放动作的机构，以使发明了可以根据作物密度来控制搂耙铺放动作的机构，以使可在收割不同密度的作物时，得到大小根本相等的禾铺。使打的捆粗可在收割不同密度的作物时，得到大小根本相等的禾铺。使打的捆粗细较均匀。起动是靠人工踩踏板来控制禾铺，后来改用自动控制。这细较均匀。起动是靠人工踩踏板来控制禾铺，后来改用自动控制。这种谷物收割机的根本构造设计不断延续到如

8、今。种谷物收割机的根本构造设计不断延续到如今。第十章 谷物收割机械1858年，马尔斯年，马尔斯Marsh兄弟设计了割捆机，起初，由人工对的谷兄弟设计了割捆机，起初，由人工对的谷物在站台上打捆，后改用金属的，草绳打捆，这些方法都不行。同年物在站台上打捆，后改用金属的，草绳打捆，这些方法都不行。同年美国农场一个名叫埃普勒比美国农场一个名叫埃普勒比Eppleby 的青年人发明了一种用线的青年人发明了一种用线绳打捆的安装，但由于缺乏制造样机的经济才干而直到之后，埃普勒绳打捆的安装，但由于缺乏制造样机的经济才干而直到之后，埃普勒比才可以制造他的打捆机，经过不断改良现这种打捆安装不仅在割捆比才可以制造他的

9、打捆机，经过不断改良现这种打捆安装不仅在割捆机上，而且在如今的压捆机上成为不可短少的任务部件。机上，而且在如今的压捆机上成为不可短少的任务部件。脱粒机：脱粒机：1800年，年，固立是打谷机，固立是打谷机，“地猪牌在美国得到广泛运用，木架式的地猪牌在美国得到广泛运用，木架式的推家上固立滚筒进展打谷，手工进展分别清选。以后产生了具有抖动推家上固立滚筒进展打谷，手工进展分别清选。以后产生了具有抖动特点的分别安装。特点的分别安装。第十章 谷物收割机械1850年后，年后， 自动喂入、解捆、谷粒处置等出现，并逐渐开展完自动喂入、解捆、谷粒处置等出现，并逐渐开展完善。善。在本世纪以前，在本世纪以前， 是把收

10、割和脱粒看作完全独立思索的是把收割和脱粒看作完全独立思索的 到了本世纪提到了本世纪提出了降低本钱和缩短作业时间都要求，希望制成切割器和脱粒安出了降低本钱和缩短作业时间都要求，希望制成切割器和脱粒安装作合在一同的收割机。这种想法是在装作合在一同的收割机。这种想法是在140多年以前在美国作业多年以前在美国作业记的，记的，110年前制成了机器，年前制成了机器，70年前，开场用带了发动机的结合年前，开场用带了发动机的结合收割机，近代的自走式结合收割机大约是在收割机，近代的自走式结合收割机大约是在40多年前制成的。多年前制成的。第十章 谷物收割机械1.分割收获法分段：用多种机械或人工分割完成割、捆、云、

11、分割收获法分段：用多种机械或人工分割完成割、捆、云、堆垛，脱粒和清选等作业方法。特点是：所用机械构造简单，设备堆垛，脱粒和清选等作业方法。特点是：所用机械构造简单，设备投资少，技术要求低；劳动量大，消费率低，谷物损失较大，约为投资少，技术要求低；劳动量大，消费率低，谷物损失较大，约为1120%。2.结合收获法：用结合收获发一次在田间完成切割结合收获法：用结合收获发一次在田间完成切割清选等全部作业清选等全部作业的方法。的方法。特点：机械化程度高，劳动消费率高，劳动强度低，谷物损失少。特点：机械化程度高，劳动消费率高，劳动强度低，谷物损失少。610人是每公顷，损失约人是每公顷，损失约5%。但不能充

12、分利用谷物的后熟作用，。但不能充分利用谷物的后熟作用，机器构造复杂，价钱昂贵利用率低。机器构造复杂，价钱昂贵利用率低。二、谷物收获方法二、谷物收获方法第十章 谷物收割机械3 3、两段分段结合收获法：把收获分为两个阶段进展。将谷物小麦、两段分段结合收获法：把收获分为两个阶段进展。将谷物小麦在腊熟期用割晒机割倒弄成条铺放在高为在腊熟期用割晒机割倒弄成条铺放在高为15152020厘米的割茬上，经厘米的割茬上，经3 35 5天晾晒后谷物完成后熟并风干。使籽粒逐渐成熟一致，并降低天晾晒后谷物完成后熟并风干。使籽粒逐渐成熟一致，并降低水分。然后用装有捡拾器的结合收获机沿各条铺捡拾、脱粒、清选。水分。然后用

13、装有捡拾器的结合收获机沿各条铺捡拾、脱粒、清选。特点：收获期可提早特点：收获期可提早7 78 8天，机器的作业量可提高近一倍；由于后熟作天，机器的作业量可提高近一倍；由于后熟作用，籽粒丰满、有光泽、粒重添加，提高了产量和质量，较结合法用，籽粒丰满、有光泽、粒重添加，提高了产量和质量，较结合法每亩可多收每亩可多收15152020斤；斤； 自立含水量低，接近水分自立含水量低，接近水分4%4%、减轻了、减轻了晒场的负担。但两次作业，机器行走部分对土壤的破坏和压实程度晒场的负担。但两次作业，机器行走部分对土壤的破坏和压实程度添加；油耗添加添加；油耗添加7 710%10%；逢多雨天气，谷物在条铺上易发霉

14、、长芽。；逢多雨天气，谷物在条铺上易发霉、长芽。* *选用参考书选用参考书第十章 谷物收割机械三、收获机械化的意义：三、收获机械化的意义：n 作物的收获大多在作物的收获大多在“三夏、三夏、“三秋大忙时节，使农业消费过程中人三秋大忙时节，使农业消费过程中人物最繁重，劳力最紧张的季节，加之农作物生长特点要求，其后的影响的要素，物最繁重，劳力最紧张的季节，加之农作物生长特点要求，其后的影响的要素，时间性强，劳动强度大。以小麦为例，根据阅历和测定，一个年轻且技术熟练时间性强，劳动强度大。以小麦为例，根据阅历和测定，一个年轻且技术熟练的社员每天收割的社员每天收割2.5亩，而迟收五天。损失约亩，而迟收五天

15、。损失约4%，而迟收，而迟收10天，那么损失高天，那么损失高达达20%左右。而大家熟习的东风左右。而大家熟习的东风5联收机，对于联收机，对于300400斤斤/亩小麦一小亩小麦一小时那么为时那么为2030亩亩/小时，一人驾机一天可收小时，一人驾机一天可收150200亩亩/日，约相当于日，约相当于200300名人工。名人工。n 因此，收获机械化对增产、保收、解放劳动力、提高消费率、实现农因此，收获机械化对增产、保收、解放劳动力、提高消费率、实现农业现代化都具有极其重要的意义。业现代化都具有极其重要的意义。第十章 谷物收割机械第二节、谷物收获的机器系统第二节、谷物收获的机器系统 收获谷物时不同的工艺

16、所采用的机器，在用途和构造上都不尽相 同，这些及其构成了谷物收获的机器系统。谷类作物主要指稻麦的收获机械，根据用途可分为三类：1.收获机械：条放收割机将作物割断，经割台轧送而转向，是茎秆转放成与机器前进方向垂直的条铺，一共人工打捆，一个台的方式分为立式割台、卧式割台。堆放收割机将作物割断后，弄成堆放置在田间，以使人工直接捆束。为摇臂收割机。第十章 谷物收割机械 割晒机将作物割断后，有卧式割台轧送至一侧，后经转向直接在田间方成首尾相接的条铺。专供晾晒后用带捡拾器的结合收获机作业。 割捆机将作物割断后，能用绳索麻绳、尼龙绳、棕绳自动分把、打捆。谷物成捆的置于田间。此类机型为3C1.8马拉割捆机，日

17、产久保田HC50A等。在日本运用很普遍，但在我国由于本钱较高，打捆机构复杂，极少运用。2.脱粒机械： 半喂入脱粒机用人工将作物带穗头的上半部分喂入脱粒安装，进展脱粒作业、茎秆可根本坚持完好。主要用于水稻脱粒。第十章 谷物收割机械 全喂入脱粒机将作物全部喂入机器进展脱粒，茎秆也被打碎揉乱。 3、结合收获机： 半喂入结合收获机将作物割断后，将作物带穗头的上半部分喂入脱粒安装，进展脱粒、清选作业，茎秆可根本坚持完好。 全喂入结合收获机先割断作物，然后将其全部喂入脱粒安装，并完成分别、清选作业。 除以上所属的三类机械外，还有用于粮食清选和枯燥的清选机械和烘干机枯燥设备等。 各种机子的详细构造和任务过程

18、将在构造实习课程中去察看、学习，在课堂上我们讨论主要任务部件的原理、参数分析及运动分析。第十章 谷物收割机械第三节、切割器第三节、切割器一、茎秆物理机械性质及其与切割的关系一、茎秆物理机械性质及其与切割的关系二、切割器的种类及其运用二、切割器的种类及其运用 三、往复式切割器的构造及任务原理三、往复式切割器的构造及任务原理 四、圆盘式切割器的割刀运动和参数分析四、圆盘式切割器的割刀运动和参数分析第十章 谷物收割机械一、茎秆物理机械性质及其与切割的关系1、茎秆刚度对切割的影响：、茎秆刚度对切割的影响：现有切割器按切割原理分为：现有切割器按切割原理分为：有支承切割：有支承切割： a、一点支承切割单支

19、承切割：动力能全定刀切割、一点支承切割单支承切割：动力能全定刀切割b、两点支承割双支承：动力能全带护刃器的定刀切、两点支承割双支承：动力能全带护刃器的定刀切割。割。 无支承割：用动刀直接切割茎秆。无支承割：用动刀直接切割茎秆。 如下图：如下图：第十章 谷物收割机械 图10-1 切割茎秆时的支承a无支承 b单支承 c双支承第十章 谷物收割机械讨论：对直径细、刚度小的茎秆，两点支承割较为有利。茎秆的抗讨论：对直径细、刚度小的茎秆，两点支承割较为有利。茎秆的抗弯才干反弹力有所添加、切割时弯曲较小接近剪切形状、弯才干反弹力有所添加、切割时弯曲较小接近剪切形状、切割较省力。切割较省力。 对直径粗、刚度大

20、的茎秆，那么可取单点支承切割，割刀速度能够对直径粗、刚度大的茎秆，那么可取单点支承切割，割刀速度能够降低。降低。承切割的割刀速度，普通取承切割的割刀速度，普通取0.8米米S以上，即可实现良好的切割，往以上，即可实现良好的切割，往复式割刀速度约为复式割刀速度约为11.5 M/S，但留意单支承切割必需使刀片间，但留意单支承切割必需使刀片间隙在一定范围内，否那么就不能正常切割；双支承切割可适当放宽隙在一定范围内，否那么就不能正常切割；双支承切割可适当放宽刀片间隙，以减少动定刀片相互和定转功率。刀片间隙，以减少动定刀片相互和定转功率。无支承切割，固定支承、故抗弯反力很小，故所需的切割速度较高，无支承切

21、割，固定支承、故抗弯反力很小，故所需的切割速度较高，第十章 谷物收割机械切割玉米等粗茎秆，虽然刚度较大，切割速度较低，也需切割玉米等粗茎秆，虽然刚度较大，切割速度较低，也需610 M/S；稻麦那么为稻麦那么为1020 M/S,牧草那么高达牧草那么高达3040 M/S4050 M/S。切割时作用自谷物上的力有惯性力切割时作用自谷物上的力有惯性力PAB、PBC及茎秆的反弹抗弯反力及茎秆的反弹抗弯反力Pw , 切割力切割力Pd等，为使切割可靠应：等，为使切割可靠应：RqPdPAB+PBC+PT 设制设制RqPw+Pg=P，其中，其中Rq为茎秆的切割阻力，为茎秆的切割阻力， Pw为茎秆为茎秆的抗弯反力

22、的抗弯反力,Pg作物惯性力的合力。作物惯性力的合力。 第十章 谷物收割机械 2、茎秆的纤维方向性于切割关系： 茎秆有按照一定规律陈列而构成纤维组织的细胞而构成，其外表有一层有硬质纤维构成的韧皮圈，使茎秆具有一定的刚度，里面的维管束用来保送水分和养料，而髓部是定心的 。由于不是均匀体，在不同方向上的机械性能并不一样，成为多向异性。 因此在切割茎秆过程中，刀刃和茎秆的相对位置和相对运动方向和速度，对其切割阻力和功率耗费，有较大的关系。 图10-2 三种切割方向 a 横断切 b 斜切 c 削切第十章 谷物收割机械横断切：砍切、横向切割切割面和切割方向与茎秆轴线垂直横断切：砍切、横向切割切割面和切割方

23、向与茎秆轴线垂直90，90开场时茎秆被刀刃挤压然后开场切割开场时茎秆被刀刃挤压然后开场切割 。斜切：切割面与茎秆轴线偏斜，但切割方向于茎秆轴线垂直。斜切：切割面与茎秆轴线偏斜，但切割方向于茎秆轴线垂直。090，90开场时茎秆被刀刃挤压，然后斜切。开场时茎秆被刀刃挤压，然后斜切。削切削切:倾斜的斜切：切割和切割方向均与茎秆轴线偏斜，倾斜的斜切：切割和切割方向均与茎秆轴线偏斜，090，090， 开场时，茎秆被刀刃挤压，然后斜向切开。开场时，茎秆被刀刃挤压，然后斜向切开。根据克拉马连科根据克拉马连科Kramarenko的测定：横断切的切割阻力和功率的测定：横断切的切割阻力和功率耗费最大；斜切较横断切

24、的切割阻力和功率耗费降低了耗费最大；斜切较横断切的切割阻力和功率耗费降低了3040割刀相对茎秆轴线成割刀相对茎秆轴线成45，削切较横断切的切割阻力和降低了，削切较横断切的切割阻力和降低了60，功率耗费降低了，功率耗费降低了30。第十章 谷物收割机械3、滑切与切割阻力的关系：、滑切与切割阻力的关系：砍切正切：刀刃沿刃线方向切入茎秆。砍切正切：刀刃沿刃线方向切入茎秆。那么切割阻力较大。切割速度为动力那么切割阻力较大。切割速度为动力速度。速度。滑切：刀刃沿刃线的垂直偏一滑切：刀刃沿刃线的垂直偏一角方向切角方向切入茎秆。那么切割阻力较小。此时割入茎秆。那么切割阻力较小。此时割刀速度可分解为垂直刃口的刀

25、速度可分解为垂直刃口的Vn和沿人和沿人口的口的Vt两个分量，两个分量，Vn 称为正切速度，称为正切速度，Vn叫作滑切速度。叫作滑切速度。Vt/ Vntg叫滑叫滑切系数，切系数，叫滑切角也称切割角，叫滑切角也称切割角，即刀刃的运动方向与刀刃法线之间的即刀刃的运动方向与刀刃法线之间的夹角。夹角。 ab 图10-3 滑切和砍切 a 滑切 b 砍切第十章 谷物收割机械 戈里亚奇对茎秆做过滑真实验，一面在刀刃的法向施加压力P，一面使刀刃沿切向产生滑移S其结果如下： 刀刃滑切长度与切割阻力教材P330 括号中的数字为设制教材参考书1.P7中数字值。 可见，滑移值S愈大，切割茎秆所需的法向力P便愈小。根据实

26、验结果，归纳出阅历公式： P3S常数 关于滑切比正切省力的讨论参见参考书1、P7-8滑切长度（mm）1.02.03.0（5） 4.0（40）切割阻力P（g）600500400200第十章 谷物收割机械二、切割器的种类及其运用。n对切割器的要求：割茬整齐无撕裂，无漏割，功率耗费小，震动小，对切割器的要求：割茬整齐无撕裂，无漏割，功率耗费小，震动小，构造简单和运用性广。构造简单和运用性广。n分类：往复式、圆盘回转式、甩刀回转式分类：往复式、圆盘回转式、甩刀回转式n往复式切割器往复式切割器n1、特点：割刀做往复运动，构造简单，运用性广，平均割刀速度较小、特点：割刀做往复运动，构造简单，运用性广，平均

27、割刀速度较小12m/S，任务质量较好，且很顺应普通和较高的作业速度，任务质量较好，且很顺应普通和较高的作业速度6101cm/M，割幅可以从，割幅可以从0.5m5m以上。但是往复惯性力较大，震以上。但是往复惯性力较大，震动较大，切割时茎秆有倾斜和晃动。因此对茎秆巩固、易于脱粒的作物动较大，切割时茎秆有倾斜和晃动。因此对茎秆巩固、易于脱粒的作物易产生磨粒损失，对粗茎秆，由于切割时间长，茎秆有多次切割景象，易产生磨粒损失，对粗茎秆，由于切割时间长，茎秆有多次切割景象，割茬不整齐。割茬不整齐。第十章 谷物收割机械2、类型：尺寸类型、类型：尺寸类型普通普通型：又叫规范型或单刀距行程型。型：又叫规范型或单

28、刀距行程型。 其特征：其特征： S=tt0=76.2mm 式中：式中： s割刀行程，割刀行程， t动刀片间距动刀片间距 t0定刀片护刃器间距定刀片护刃器间距我国及世界上大部分国家的收割机，割草机谷物联收机上，多采用我国及世界上大部分国家的收割机，割草机谷物联收机上，多采用76.2mm的规格；但在日本的收割机及国产水稻收割机有采用较规的规格；但在日本的收割机及国产水稻收割机有采用较规范尺寸小的切割器，其规格有范尺寸小的切割器，其规格有50mm、60mm或或70mm；用于粗；用于粗茎秆的切割器采用较规范尺寸大的切割器，其规格为茎秆的切割器采用较规范尺寸大的切割器，其规格为90mm或或100mm。其

29、特点：割刀速度较高，切割性能较强，对粗细茎秆顺应性大，但切割其特点：割刀速度较高，切割性能较强，对粗细茎秆顺应性大，但切割第十章 谷物收割机械时茎秆倾斜度较大，割茬较高。采用小刀片类型的时茎秆倾斜度较大，割茬较高。采用小刀片类型的50、60、70mm规规格，对立式割台保送较为有利。是护刃器舌采用刀板，切割才干格，对立式割台保送较为有利。是护刃器舌采用刀板，切割才干强，割茬较低。强，割茬较低。普通普通型：又叫双刀距行程型型：又叫双刀距行程型其特征：其特征： s2t2t0152.4mm 割刀行程等于刀片间距割刀行程等于刀片间距其特点：其割刀往复运动的频率较低，因此往复惯性较小，对抗振性较其特点：其

30、割刀往复运动的频率较低，因此往复惯性较小，对抗振性较小的小型机器具有特殊意义。但在切割过程中不能充分利用割刀的最小的小型机器具有特殊意义。但在切割过程中不能充分利用割刀的最大速度；在割刀的一次行程中，刃口的切割负荷不均匀在中间护刃大速度；在割刀的一次行程中，刃口的切割负荷不均匀在中间护刃器处，刀片刃口的负荷很大，会导致刀片加速磨损和添加传动功器处，刀片刃口的负荷很大，会导致刀片加速磨损和添加传动功第十章 谷物收割机械 率；动刀片发生碰撞的机率比规范型较多。其优点是进距大是率；动刀片发生碰撞的机率比规范型较多。其优点是进距大是单刀距行程的单刀距行程的1.52倍，可引荐用于高速切割机上。倍，可引荐

31、用于高速切割机上。低割型：低割型： 其特征：其特征：st2t076.2、101.6mm3时、时、4时时 割刀行割刀行程程S和动刀片间距和动刀片间距t较大，单护刃器的间距较大，单护刃器的间距t0较小，切割中茎秆的横较小，切割中茎秆的横向弯曲量较小，因此割茬较低，对收割大豆和牧草较有利。但对粗向弯曲量较小，因此割茬较低，对收割大豆和牧草较有利。但对粗茎秆作物的顺应性差。另外割刀速度较低，对青湿茎秆和杂草多时，茎秆作物的顺应性差。另外割刀速度较低，对青湿茎秆和杂草多时，割茬不整齐并有堵刀景象，如今趋于淘汰。割茬不整齐并有堵刀景象，如今趋于淘汰。 以上也叫尺寸类型，除以上三种外还有中间型，双动割刀型以

32、上也叫尺寸类型，除以上三种外还有中间型，双动割刀型参考书参考书P110第十章 谷物收割机械二圆盘式切割器1、特点：割刀在程度面内或稍有倾斜作回转运动。切割速度高，切、特点：割刀在程度面内或稍有倾斜作回转运动。切割速度高，切割才干强，可顺应割才干强，可顺应1025km/h的高速作业，割茬低达的高速作业，割茬低达35cm，任务，任务可靠。震动小，惯性力易平衡，但功率耗费较大，加之受回转半径的限可靠。震动小，惯性力易平衡，但功率耗费较大，加之受回转半径的限制，只适用于小割幅的收割机上，特别适用于割草机上。如图制，只适用于小割幅的收割机上，特别适用于割草机上。如图9-42、分类：、分类：无支承切割圆盘

33、式：任务时靠茎秆本身的刚度和惯性支承。圆周速度无支承切割圆盘式：任务时靠茎秆本身的刚度和惯性支承。圆周速度2550m/s，多用于牧草和甘蔗收获机。，多用于牧草和甘蔗收获机。有支承圆盘式：除具有具有回转刀盘外，还有支承刀片，任务时有承刀有支承圆盘式：除具有具有回转刀盘外，还有支承刀片，任务时有承刀片支承茎秆，回转刀进展切割。圆周速度片支承茎秆，回转刀进展切割。圆周速度610m/s，有，有56个刀片，个刀片，支承刀和动刀间有月支承刀和动刀间有月0.5mm的垂直间隙。可调的垂直间隙。可调第十章 谷物收割机械ace 图图10-4 圆盘式切割器圆盘式切割器a、单盘式、单盘式 b、三盘集束式、三盘集束式

34、c、双盘式、双盘式 d、铰链式刀片、铰链式刀片 e、多组圆盘式、多组圆盘式1-刀盘架刀盘架 2-刀片刀片 3-送草盘送草盘 4-拨草鼓拨草鼓第十章 谷物收割机械甩刀回转式切割器：甩刀回转式切割器： 该切割器刀片铰链在程度横轴德刀盘上，在与前进方向平行的垂直平面内回转，圆周速度5075米/秆，为无支承切割，且割才干较强，适于高速作业，割茬较低。目前多用于牧草收割机和高秆作物茎秆切碎机上。在牧草收获机上为有益于茎秆铺放，其护罩较低较长，粗茎秆切割机上为有利于向地面抛撒茎秆，其护罩较短。 割副普通为0.82m,最长6米。收直立草时因草屑损失，总收获量较往复式少，510%，收倒幅严重的牧草时，总收获量

35、较往复式多。 如图10-5第十章 谷物收割机械 图10-5 甩刀回转式切割器 a .玉米茎秆切碎器 b .牧草切割器 c.刀片第十章 谷物收割机械三往复式切割器的构造及任务原理一构造及其规范化一构造及其规范化1.构造：如图构造：如图10-6动刀片：为主要切割件。动刀片：为主要切割件。光刀：切割较省力，割茬较整齐，寿命短，需常磨刀，多用于牧草收割光刀：切割较省力，割茬较整齐，寿命短，需常磨刀，多用于牧草收割机。机。齿纹刃刀不需磨刀，切割阻力大，可自磨锐，收割机，结合收割机常用。齿纹刃刀不需磨刀，切割阻力大，可自磨锐，收割机，结合收割机常用。定刀片：为支承件定刀片：为支承件光刃：为多数。图标光刃：

36、为多数。图标型即是谷物收割机型即是谷物收割机，型切割器型切割器齿刃：为防止茎秆向前滑出齿刃：为防止茎秆向前滑出,如如E512联收机，护刃器支持面替代定刀：联收机，护刃器支持面替代定刀：护刃器：坚持定刀片的正确位置、维护割刀对禾秆进展分束，并引向护刃器：坚持定刀片的正确位置、维护割刀对禾秆进展分束，并引向割刀，还以其上舌和定刀片为上的支承、于动刀配合构成两点支承切割刀，还以其上舌和定刀片为上的支承、于动刀配合构成两点支承切第十章 谷物收割机械 图图10-6 往复式切割器往复式切割器1.护刃器粱护刃器粱 2.摩擦片摩擦片 3.压刃片压刃片 4.动刀片动刀片 5.动刀片动刀片 6.定刀片定刀片7.护

37、刃器护刃器 a.护刃器上舌护刃器上舌第十章 谷物收割机械割。护刃器有单指式：损坏后易于改换，可是安装调整费事。割。护刃器有单指式：损坏后易于改换，可是安装调整费事。双指式：为联收机、收割机通用型式。双指式：为联收机、收割机通用型式。三指式：三指式：压刃器：用来防止动刀片和定刀片的间隙增大。坚持定刀片于动刀片正压刃器：用来防止动刀片和定刀片的间隙增大。坚持定刀片于动刀片正确的剪切间隙。每米割副确的剪切间隙。每米割副23个。个。摩擦片：用以支承割刀的后部，使之具有垂直和程度方向两个支承点，摩擦片：用以支承割刀的后部，使之具有垂直和程度方向两个支承点，以替代护刃器导槽对导秆的支承作用。借以可方便的调

38、整其割刀间以替代护刃器导槽对导秆的支承作用。借以可方便的调整其割刀间隙隙切割器的装配要求和调整要求：对中调整：动刀死点位置时，动定刀片切割器的装配要求和调整要求：对中调整：动刀死点位置时，动定刀片的中心线应重合。不重合度的中心线应重合。不重合度5mm，对于超行程型切割器，超出，对于超行程型切割器，超出第十章 谷物收割机械两边的数值应相等两边的数值应相等E512为为86.290.2，每边应超出，每边应超出57cm。动定。动定刀片间隙，定刀片应在同一程度面内，不共面度刀片间隙，定刀片应在同一程度面内，不共面度0.5mm，刀片前，刀片前端允许有端允许有0.5mm间隙，后端间隙，后端0.31mm，型，

39、型，型切割器允许后型切割器允许后端不大于端不大于1.5mm，但其数量，但其数量1/3总个数。总个数。 压刃器于动刀间隙：压刃器于动刀间隙： 、分别为动定分别为动定刀切割角。刀切割角。第十章 谷物收割机械n结论：动定刀的切割角和必需小于、充其量等于动定刀对茎秆的摩擦结论：动定刀的切割角和必需小于、充其量等于动定刀对茎秆的摩擦角之和。只需这样才干保证茎秆被夹持住的条件。角之和。只需这样才干保证茎秆被夹持住的条件。n经测定：经测定：124552n 标标、的的动动29 615n12符合夹持切割条件。符合夹持切割条件。2、割刀运动分析、割刀运动分析曲柄连杆机构曲柄连杆机构(滑块滑块)的割刀运动：的割刀运

40、动：虽然在实践运用中多采用偏量曲柄连杆机构，但当虽然在实践运用中多采用偏量曲柄连杆机构，但当h/l或或0, h/e或或0时，那么割刀运动接近或等时，那么割刀运动接近或等于对心曲柄滑块机构。当于对心曲柄滑块机构。当h/e 1/10时，偏据对割刀时，偏据对割刀偏移，速度和加速度的影响可以忽略不计，其运动偏移，速度和加速度的影响可以忽略不计，其运动简化对于运动分析足够准确。简化对于运动分析足够准确。 第十章 谷物收割机械 这样，我们分析曲柄连杆机构的运动规律，便可将割刀运动视为曲柄销A(图10-15b)在割刀运动线上的投影，为一简谐运动。取坐标如图10-15a，并规定曲柄有第象限的程度位置顺时针转动

41、。图图10-15 机构简图机构简图a及运动分析及运动分析b第十章 谷物收割机械那么割刀位移那么割刀位移x。速度。速度vx加速加速度度ax分别为：分别为： xrcostvxdx/dtr sin t axdvx/dtr2cos t依此绘图，可得依此绘图，可得x、 vx、 ax 随曲柄转角随曲柄转角t的变化曲线，的变化曲线，如图如图10-16所示。所示。图10-16 x、 vx、 ax 随曲柄转角t的变化曲线第十章 谷物收割机械n由上看出：由上看出：xft， VX= ft ， aX = ft n那么割刀的速度，加速度与位移的关系那么割刀的速度，加速度与位移的关系呢？见以下分析：呢？见以下分析：nVX

42、 r Sin tr nr n n 两边平方化简，即将其移向便得：两边平方化简，即将其移向便得： VX22 (r2-x2) nVX2 /2r2-x2 ， 1n可见，速度可见，速度VX 于位移于位移x的关系为椭圆的关系为椭圆方程式，其长轴为方程式，其长轴为r，短半轴为，短半轴为r如右如右图中实际所示。图中实际所示。tSin 2tCos 21tCosrr22222xr 22rx222rVx图图10-17 vx、ax随位移随位移x的变化曲线的变化曲线第十章 谷物收割机械n为绘图方便，仅将纵坐标的比例减少，即选取绘图比例为绘图方便，仅将纵坐标的比例减少，即选取绘图比例1/。那。那么，速度在图上的尺寸么，

43、速度在图上的尺寸yr1/r。那么割刀速度即成为半圆弧。那么割刀速度即成为半圆弧曲线。这时圆弧上恣意点曲线。这时圆弧上恣意点y坐标与坐标与之比那么才是该点的割刀速度。之比那么才是该点的割刀速度。VX yin同样可推得：同样可推得：naXr2Cost- 2-rCost n- 2x X-rCost n即加速度与位移按直线规律变化。此直线经过原点，其斜率：即加速度与位移按直线规律变化。此直线经过原点，其斜率：tg-r2/r- 2第十章 谷物收割机械摆环机构的割刀运动：摆环机构的割刀运动： 经过推导，摆环机构为位移经过推导，摆环机构为位移X，速度，速度VX 加速加速度度ax 方程式如下：方程式如下： X

44、=-rCos t VX =r Sin tax r2Cost推导见参考书推导见参考书3P10-14,1.P1820，式中，式中，、均为摆环偏角均为摆环偏角和主轴转角和主轴转角t的的函数函数. 1/Cos 3Cos2 3Cos2322ttg22cos12/322tcostg11）（Cos2/522222t1t21）（CostgCosCostgtg图图10-18 割刀行程割刀行程第十章 谷物收割机械结论：结论：2406时，割刀的运动速度、加速度的变化接近曲柄连杆时，割刀的运动速度、加速度的变化接近曲柄连杆机构。见图机构。见图10-192406时，加速度图有变化和曲柄连杆相比在主轴转一周时，时，加速度

45、图有变化和曲柄连杆相比在主轴转一周时，曲柄连杆机构有两个最大值在死点，而摆环机构有六个以曲柄连杆机构有两个最大值在死点，而摆环机构有六个以25为例，为例，0、38、142、218、322、360使机器振动加剧，使机器振动加剧，故普通故普通取取1518运动情况并不比曲柄连杆机构好，主要优点是构造紧凑。运动情况并不比曲柄连杆机构好，主要优点是构造紧凑。 割刀行程：割刀行程：s=2r=2kLSin， 式中：式中：k尺寸误差和间隙对行程影响尺寸误差和间隙对行程影响的修正系数的修正系数1.021.1。L-摆臂长度摆臂长度 摆环摆角摆环摆角行星齿轮机构，摇杆机构的运动和曲柄连杆架构类同。行星齿轮机构，摇杆

46、机构的运动和曲柄连杆架构类同。第十章 谷物收割机械a b 图10-19 摆环机构割刀运动规律a. 曲柄连秆机构 b.摆环机构 a15 c.摆环机构 a25 第十章 谷物收割机械3、切割速度分析、切割速度分析切割速度图的绘制：切割速度图的绘制：a.普通普通型切割器的切割速度如图型切割器的切割速度如图10-20：先绘制动刀片在左上点的位置图先绘制动刀片在左上点的位置图 ，并注出刃线符，并注出刃线符号号ab。绘出在右上点位置的定刀片图形。绘出在右上点位置的定刀片图形。以刀刃的下端点以刀刃的下端点a为基准，画出割刀速度图以为基准，画出割刀速度图以曲柄为半径作半圆。曲柄为半径作半圆。绘出刃线绘出刃线a电

47、向右挪动到与定刀片相通的电向右挪动到与定刀片相通的a点开点开场切割时的切割速度场切割时的切割速度Va有有a1向圆弧作垂线。向圆弧作垂线。绘出刃线绘出刃线b点挪动到于定刀片相遇的点挪动到于定刀片相遇的b1点切割点切割完了时的切割速度完了时的切割速度Vb有有a2向圆弧作垂线。向圆弧作垂线。圆弧圆弧VaVb是割刀在割茎秆过程中的切割速度范是割刀在割茎秆过程中的切割速度范围。围。第十章 谷物收割机械.据上图分析可知从实践构造看也是如此，夹持切割，只需动定刀相据上图分析可知从实践构造看也是如此，夹持切割，只需动定刀相遇才进展切割。遇才进展切割。普通普通型的实践切割速度仅为型的实践切割速度仅为oro中的一

48、段中的一段VaVb。图图10-20 普通普通型切割器切割速度型切割器切割速度图图第十章 谷物收割机械b.普通普通型：型：s=2t=2t0=152.4mm.割刀在一个行程中与两个定刀相遇，因此有两个切割速度范围割刀在一个行程中与两个定刀相遇，因此有两个切割速度范围Va1、Vb1，即，即Va2、Vb2图图10-21 普通普通型切割器的切割速度图型切割器的切割速度图第十章 谷物收割机械c.低割型：割刀在一个行程中与三个定刀片相遇，低割型：割刀在一个行程中与三个定刀片相遇，有三个切割速度范有三个切割速度范围：围：Va1Vb1、Va2Vb2、Va3Vb3,其中其中Va10，Vb30 切割性能较差任务切割

49、性能较差任务中常有部分茎秆撕裂扯断，出现堵刀。中常有部分茎秆撕裂扯断，出现堵刀。国标中没有这种类型。为国标中没有这种类型。为低割型消除低割型消除V0，那么采用刀杆压住刀刃一部分。，那么采用刀杆压住刀刃一部分。图图10-22 低割型切割器的切割速度图低割型切割器的切割速度图第十章 谷物收割机械n超行程型：超行程型：S86.290.290104而而t=t0=76.2. 切割切割性能性能 V切切n短行程型：定刀宽短行程型：定刀宽6定定 n S63.5，70.5mmnV切切 ,进程进程H,茬茬 V高高 主要采用于牧草收割机。主要采用于牧草收割机。n4.切割平均速度：切割平均速度：n从以上分析可知，割刀

50、速度为一变值，运用比较颇为不便，故引入割从以上分析可知，割刀速度为一变值，运用比较颇为不便，故引入割刀平均速度刀平均速度Vp的概念。用以表示割刀速度的大小。的概念。用以表示割刀速度的大小。nVp 每分钟每分钟n转，每转转，每转2s位移，位移， Vp 又因又因s=2r 式中：式中：n割刀曲柄转速，割刀曲柄转速，s割刀行割刀行程程 r曲柄半径曲柄半径 是确定割刀曲柄转速的重要参数，割草机、割晒机是确定割刀曲柄转速的重要参数，割草机、割晒机Vp12米米/秆秆30ns15rn15rn30ns602sn第十章 谷物收割机械5.割刀进距对切割器性能的影响：割刀进距对切割器性能的影响： a、割刀进距：割刀完

51、成一次行程的时间内，机器前进的间隔用、割刀进距：割刀完成一次行程的时间内，机器前进的间隔用H表示。表示。 H=60Vm/2n30vm/n 或或H vm/ n/30 30/n/其中为一个进程所需时间其中为一个进程所需时间 。 式中，式中，Vm机器前进速度机器前进速度m/s；n曲柄转速曲柄转速r/min；曲柄角速度曲柄角速度1/s。b、切割图：动刀片刃部对地面的扫描面积切割图。、切割图：动刀片刃部对地面的扫描面积切割图。 分析：收获机械任务时，割刀作往复运动相对运动。又要随机子作前进运分析：收获机械任务时，割刀作往复运动相对运动。又要随机子作前进运动牵连运动。其绝对运动那么是两者的合成。动牵连运动

52、。其绝对运动那么是两者的合成。 所以，用作图法画出动刀片所以，用作图法画出动刀片的绝对运动轨迹，也就是得到了切割图。的绝对运动轨迹，也就是得到了切割图。第十章 谷物收割机械n作图步骤：作图步骤：na、画出两个相邻定刀片的、画出两个相邻定刀片的中心线和刃线轨迹。中心线和刃线轨迹。nb、根据参数、根据参数Vm及及n按公式按公式H30计算出计算出H ，画上三根间，画上三根间隔为隔为H的横线。的横线。nc、画出动刀片的原始和走、画出动刀片的原始和走过两行程后的位置。过两行程后的位置。nd、以动刀原始位置的刃部、以动刀原始位置的刃部A点为基准，用作图法画出该点点为基准，用作图法画出该点的轨迹线。的轨迹线

53、。图图10-23 普通普通型切割器的切割图型切割器的切割图第十章 谷物收割机械n 以以A点为始点，以曲柄半径点为始点，以曲柄半径r为半径作图，把圆弧分成为半径作图，把圆弧分成n等分；并以等分；并以1、2、3、n作标志。作标志。n在动刀片的进距线上，也分成一样的等分数，同样由下而上用在动刀片的进距线上，也分成一样的等分数，同样由下而上用1、2、3n作标志。作标志。n在圆弧的各等分点纵向平行线，从进距的各等分点画横向平行线，找在圆弧的各等分点纵向平行线，从进距的各等分点画横向平行线，找出同样标志的纵、横线的交点并连成光滑的曲线，即为动刀片出同样标志的纵、横线的交点并连成光滑的曲线，即为动刀片A点的

54、轨点的轨迹线。迹线。n由于，刀片是进展平动的，所以，刀片上各点的运动轨迹均一样，只由于，刀片是进展平动的，所以，刀片上各点的运动轨迹均一样，只需按需按A点的轨迹图形进展平移复制。动刀片作回程时的轨迹。，只需把点的轨迹图形进展平移复制。动刀片作回程时的轨迹。，只需把轨迹样板翻转运用即可画出，刀片的刃线轨迹样板翻转运用即可画出，刀片的刃线AB及及CD所扫过的面积，即为所扫过的面积，即为我们所求得切割图。我们所求得切割图。第十章 谷物收割机械关于切割图的分析阐明：关于切割图的分析阐明： 在切割图中可见：在称之为切割面的相邻两刀片间的面积内分在切割图中可见：在称之为切割面的相邻两刀片间的面积内分为三种

55、情况：为三种情况：a、一次切割取、一次切割取：作物被动刀片推至定刀片刃口处而：作物被动刀片推至定刀片刃口处而被切割。位于改区中的茎秆在切割前发生的弯曲称横向弯斜。被切割。位于改区中的茎秆在切割前发生的弯曲称横向弯斜。区也称扫过面区。区也称扫过面区。b重切区重切区：割刀的：割刀的AB和和CD刃线均经过此区，有能够刃线均经过此区，有能够将割过的残茬重割一次。将割过的残茬重割一次。区也叫反复区。区也叫反复区。c、空白区、空白区：割刀刃线没有在此区经过。该区的谷物：割刀刃线没有在此区经过。该区的谷物被割刀推向前方的下一次的一次切割区内，在下一次切割中被割刀推向前方的下一次的一次切割区内，在下一次切割中

56、成束的被切断。成束的被切断。区中茎秆在切割前发生的弯斜，称纵向弯区中茎秆在切割前发生的弯斜，称纵向弯斜，所以，割茬较高，切割，切割阻力较大。如空白区太长，斜，所以，割茬较高，切割，切割阻力较大。如空白区太长，有的茎秆被推倒，呵斥漏割。有的茎秆被推倒，呵斥漏割。第十章 谷物收割机械结论：空白区和重割区对切割性能都有不良影响。所以尽量结论：空白区和重割区对切割性能都有不良影响。所以尽量。进距进距 H 相反相反 H 刃高刃高 h 相反相反 h 谷物收割机谷物收割机H=1.22h；谷物联收机；谷物联收机H1.53h；割草机；割草机H=1.11.5h；H进距，进距，h刀高刀高5、切割器的功率计算：、切割

57、器的功率计算：N=Ng Nk ，Ng = (PS) 式中：式中：Vm机器前进速度机器前进速度m/s, B-割副割副m ， Lo切割每米切割每米2的茎秆所需功率的茎秆所需功率Kg m/m2,割小麦割小麦Lo =10-20,牧草牧草Lo 2030Nk 与切割器的安装技术形状有关，普通每米割幅所需空转功率为与切割器的安装技术形状有关，普通每米割幅所需空转功率为0.81.5马力。马力。75OmBLV第十章 谷物收割机械6、割刀惯性力平衡：、割刀惯性力平衡： 惯性力使机器震动，影响零部件的运用寿命，和任务质惯性力使机器震动，影响零部件的运用寿命，和任务质量。量。 惯性力部分平衡法：如图惯性力部分平衡法：

58、如图10-24所示，在曲柄对面添加配所示，在曲柄对面添加配重，利用其离心惯性力是平衡割刀的部分往复惯性力。其重，利用其离心惯性力是平衡割刀的部分往复惯性力。其实际计算使一种近视算法，其实际基准是假设连秆的实际计算使一种近视算法，其实际基准是假设连秆的1/3部部分用曲柄销作圆周运动，分用曲柄销作圆周运动，2/3部分同割刀作往复运动，程度部分同割刀作往复运动，程度方向惯性力平衡方程式：方向惯性力平衡方程式： Pd+CosPpCos 图图10-24 割刀部分平衡分析割刀部分平衡分析第十章 谷物收割机械n 式中Pd 割刀2/3连秆部分的往复惯性力，nPd Md+Mlrw2Cos 其中Md 割刀质量 M

59、l连秆质量n r为曲柄半径，为曲柄角速度，为曲柄转角n Pq1/3连秆的离心惯性力，Pq Mq+ rw2n Pp-配重后曲柄盘所产生的离心惯性力，Mp为曲柄盘的质量，rp为曲柄圆盘重心的旋转半径，代入上式并化简后即得：MdMlrMa Ml r Mprpn有因全平衡时将导致1离心力在垂直方向的更大不平衡，使机器上下振动迈因此只需求往复惯性力平衡程度0.250.5故经上式的左边第一部分乘以。n2惯性力全平衡法：参见教材 第十章 谷物收割机械四、圆盘式切割器的割刀运动和参数分析 割刀运动分析：割刀运动分析： 既有刀盘相对于机架的回转运动，又既有刀盘相对于机架的回转运动，又有随机子的前进运动，所以为其

60、二者有随机子的前进运动，所以为其二者的合成。刀片的某一点绝对轨迹为余的合成。刀片的某一点绝对轨迹为余摆线，刀片刃线所过的面积为余摆带。摆线，刀片刃线所过的面积为余摆带。 设设 刀盘中心为刀盘中心为o 程度向右程度向右x 垂直向上垂直向上y 逆时针旋转逆时针旋转图图10-25 刀片运动轨迹刀片运动轨迹第十章 谷物收割机械n那么，相邻刀片各内、外端的位移方程如下：那么，相邻刀片各内、外端的位移方程如下：n第一刀片内端第一刀片内端a的位移方程为：的位移方程为：nXa=rCos(t) YaVmtrSin(t) n 式中：式中：r刀片内端点半径，刀片内端点半径， 刀片内外端点对盘心的夹角，刀片内外端点对