第八章收获机械

第四节拨禾器第一节

概述第二节谷物收获的机器系统第三节切割器1/14/20231第一节

概述一、我国谷物收获机械的发展概况二、谷物收获方法三、谷物收获的意义1/14/20232一、谷物收获机械的发展概况⑴国内：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3500年前，劳动人民就发明了镰刀，（出土文物：蚌镰、石刀、石镰），《易经》中记载“断木杵，掘地为臼，杵臼之利，万民以济”。《天工开物》中记载，西汉——水碓（对），动力为水轮，加工部件为杵臼，晋代末——水磨、风磨。

然而真正的机械发展还是在解放之后。45年联合国在黄泛区农场投放了首批现代农业机械，收获机——麦赛—哈里斯。48年东北国营农场进口前苏联收割机C-6、C-4。1/14/20233

50年代仿制了摇臂收割机，牵引式联合收割机，割晒机，脱粒机。50年代末－60年代中研制并于1965年正式成批投产了2KBD-3型自走式联合收割机，69年四平东风厂在2KBD－3的基础上改进设计了2KB-5。70年又进一步设计了东风641型。加大了马力、提高了生产率、改进了结构。70年代是我国收获机研究的鼎盛时期，全国研究和试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稿器、有轴流型的。从作物的适应方面来看：以麦为主的、又以稻为主的。典型代表机具有丰收－3.0牵引4LQ-2.5、红旗系列、珠江－1.2号等。1/14/2023480年代引进并生产了西德狄尔公司的1065、1075联收机，76年开始引进了东德的E512、514联收机，由四平东风联收机厂生产，对东风联收机也进行了改进设计。国外：早在公元一世纪五十年代，古罗马就记载了关于大麦、小麦集穗装置。这种装置做成两轮大车那样，梳穗器装在大车的前方，车子用牲畜在后方推动，梳穗器的安装高度应能够把麦穗从茎秆上捋下来。1800年，迈耶尔（Mayer）有了采用剪切式切割器的想法。1822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。1/14/202351826－1828年，贝尔（Bell）把前人发明的各个工作部件组成了整体，制成一台可以实际实用的机器。1838年，谷物收割机割后的谷物靠人工搂集铺放，需要消耗相当大的体力，因此需要进一步改进其铺放机构。切割器和拨禾轮靠地轮推动，由齿轮和皮带传动。1848年，发明了摇臂收割机，搂耙把割下的作物由割台成堆地铺放在割茬上。1852年，创造了能够根据作物密度来控制搂耙铺放动作的机构，以便在收割不同密度的作物时，得到大小基本相等的禾铺。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。这种谷物收割机的基本结构设计一直延续到现在。1/14/202361858年，马尔斯（Marsh）兄弟设计了割捆机，起初，由人工对割下的谷物在站台上打捆，后改用金属丝、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（Eppleby）的青年人发明了一种用线绳打捆的装置，但由于缺乏制造样机的经济能力而直到9年之后，才能够制造他的打捆机，经过不断改进现这种打捆装置不仅在割捆机上，而且在现在的压捆机上成为不可缺少的工作部件。脱粒机：1800年，固定式打谷机，“地猪牌”在美国得到广泛应用，木架式的框架上固定滚筒进行打谷，手工进行分离清选。以后产生了具有抖动特点的分离装置。1/14/202371850年后，自动喂入、解捆、谷粒处理等出现，并逐渐发展完善。在本世纪以前，是把收割和脱粒看作完全独立考虑的，到了本世纪提出了降低成本和缩短作业时间都要求，希望制成切割器和脱粒装置组合在一起的收割机。这种想法是在140多年以前在美国作专利登记的，110年前制成了机器，70年前，开始用带了发动机的联合收割机，近代的自走式联合收割机大约是在60多年前制成的。1/14/202381.分别收获法（分段）：用多种机械（或人工）分别完成割、捆、运、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，生产率低，谷物损失较大，约为11~20%。2.联合收获法：用联合收获机一次在田间完成切割、脱粒、清选等全部作业的方法。特点：机械化水平高，劳动生产率高，劳动强度低，谷物损失少。每公顷6~10人.时，损失约5%。但不能充分利用谷物的后熟作用，机器构造复杂，价格昂贵，利用率低。二、谷物收获方法1/14/202393、两段（分段）联合收获法：把收获分为两个阶段进行。将谷物（小麦）在腊熟期用割晒机割倒，并成条铺放在高为15～20厘米的割茬上，经3～5天晾晒后谷物完成后熟并风干。使籽粒逐渐成熟一致，并降低水分。然后用装有捡拾器的联合收获机沿条铺捡拾、脱粒、清选。特点：收获期可提前7～8天，机器的作业量可提高近一倍；由于后熟作用，籽粒饱满、有光泽、粒重增加，提高了产量和质量，较联合法每亩可多收15～20斤；籽粒含水量低，（接近水分14%）、减轻了晒场或干燥的负担。但两次作业，机器行走部分对土壤的破坏和压实程度增加；油耗增加7～10%；逢多雨天气，谷物在条铺上易发霉、长芽。1/14/202310三、收获机械化的意义：

作物的收获大多在“三夏”、“三秋”大忙时节，使农业生产过程中人物最繁重，劳力最紧张的季节，加之农作物生长特点要求，其后的影响的因素，时间性强，劳动强度大。以小麦为例，根据经验和测定，一个年轻且技术熟练的社员每天收割2.5亩，而迟收五天。损失约4%，而迟收10天，则损失高达20%左右。而大家熟悉的东风——5联收机，对于300~400斤/亩小麦一小时则为20~30亩/小时，一人驾机一天可收150~200亩/日，约相当于200~300名人工。因此，收获机械化对增产、保收、解放劳动力、提高生产率、实现农业现代化都具有极其重要的意义。1/14/202311第二节、谷物收获的机器系统

收获谷物时不同的工艺所采用的机器，在用途和构造上都不尽相同，这些机器构成了谷物收获的机器系统。谷类作物的收获机械，根据用途可分为三类：1.收割机械：⑴条放收割机——将作物割断，经割台输送而转向，使茎秆转放成与机器前进方向垂直的条铺，以供人工打捆，以割台的形式分为立式割台、卧式割台。⑵堆放收割机——将作物割断后，并成堆放置在田间，以便人工直接捆束。如摇臂收割机。1/14/202312

⑶割晒机——将作物割断后，由卧式割台输送至一侧，不经转向直接在田间放成首尾相接的条铺。晾晒后用带捡拾器的联合收获机捡拾作业。⑷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。此类机型如3C—1.8马拉割捆机，日产久保田HC—50A等。在日本应用较普遍，但在我国由于成本较高，打捆机构复杂，极少使用。2.脱粒机械：⑴半喂入脱粒机——（用人工）将作物带穗头的上半部分喂入脱粒装置，进行脱粒作业、茎秆可基本保持完整。主要用于水稻脱粒。1/14/202313

⑵全喂入脱粒机——将作物全部喂入机器进行脱粒，茎秆也被打碎揉乱。3、联合收获机：

⑴半喂入联合收获机——将作物割断后，将作物带穗头的上半部分喂入脱粒装置，进行脱粒、清选作业，茎秆可基本保持完整。⑵全喂入联合收获机——先割断作物，然后将其全部喂入脱粒装置，并完成分离、清选作业。除以上所述的三类机械外，还有用于粮食清选和干燥的清选机械和烘干机（干燥设备）等。各种机子的具体构造和工作过程在构造实习课中去观察、学习，在课堂上我们着重讨论主要工作部件的原理、参数分析及运动分析。1/14/202314第三节、切割器一、茎秆物理机械性质及其与切割的关系二、切割器的种类及其应用三、往复式切割器的构造及工作原理四、圆盘式切割器的割刀运动和参数分析1/14/2023151/14/202316一、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：现有切割器按切割时的支承情况分为：⑴有支承切割：

a、一点支承切割（单支承切割）：动刀配合定刀切割。b、两点支承割（双支承）：动刀配合带护刃器的定刀切割。⑵无支承割：用动刀直接切割茎秆。如图所示：1/14/202317

图9-1切割茎秆时的支承a）无支承b）单支承c）双支承1/14/202318切割时作用在谷物上的力有惯性力PAB、PBC及茎秆的反弹抗弯反力Pw,切割力Pd等，为使切割可靠应：Rq≤Pd<PAB+PBC+PT（设制Rq≤Pw+∑Pg=P），其中Rq为茎秆的切割阻力，Pw为茎秆的抗弯反力,∑Pg作物惯性力的合力。讨论：①对直径细、刚度小的茎秆，两点支承割较为有利。茎秆的抗弯能力（反弹力）有所增加、切割时弯曲较小（接近剪切状态）、切割较省力。②对直径粗、刚度大的茎秆，则可取单点支承切割，割刀速度可稍低。1/14/202319③有支承切割的割刀速度，一般取0.8m∕s以上，即可实现良好的切割，往复式割刀速度约为1～1.5m/s，但注意单支承切割必须使刀片间隙在一定范围内，否则就不能正常切割；双支承切割可适当放宽刀片间隙，以减少动定刀片相互磨损和空转功率。④无支承切割，因无支承、故抗弯反力很小，所需的切割速度较高，切割玉米等粗茎秆，尽管刚度较大，切割速度较低，也需6～10m/s；稻麦则为10～20m/s,牧草则高达30～40m/s（40～50m/s）。1/14/202320

2、茎秆的纤维方向性与切割关系茎秆由按照一定规律排列而形成纤维组织的细胞而构成，其外表有一层有硬质纤维形成的韧皮圈，使茎秆具有一定的刚度，里面的维管束用来输送水分和养料，而髓部是定心的。因为不是均匀体，在不同方向上的机械性能并不相同，称为各向异性。因此在切割茎秆过程中，刀刃与茎秆的相对位置、相对运动方向和速度，对其切割阻力和功率消耗，有较大的关系。

图9-2三种切割方向a－横断切b－斜切c－削切1/14/202321①横断切：（砍切、横向切割）切割面和切割方向与茎秆轴线垂直（δ＝90°，θ＝90°）开始时茎秆被刀刃挤压然后开始切割。②斜切：切割面与茎秆轴线偏斜，但切割方向于茎秆轴线垂直。0°<δ<90°，θ＝90°开始时茎秆被刀刃挤压，然后斜切。③削切:（倾斜的斜切）：切割面和切割方向均与茎秆轴线偏斜，0°<δ<90，0°<θ<90°，开始时，茎秆被刀刃挤压，然后斜向切开。根据克拉马连科（Kramarenko）的测定：横断切的切割阻力和功率消耗最大；斜切较横断切的切割阻力和功率消耗降低了30～40％（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60％，功率消耗降低了30％。1/14/2023223、滑切与切割阻力的关系：①砍切（正切）：刀刃沿刃线方向切入茎秆。则切割阻力较大。切割速度为动力速度。②滑切：刀刃沿刃线的垂直偏一α角方向切入茎秆。则切割阻力较小。此时割刀速度可分解为垂直刃口的Vn和沿人口的Vt两个分量，Vn称为正切速度，Vn叫作滑切速度。Vt/Vn＝tgα叫滑切系数，α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夹角。

a）b）

图9-3滑切和砍切

a－滑切b－砍切1/14/202323

戈里亚奇金对茎秆做过滑切实验，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。根据实验结果，归纳出经验公式：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）6005004002001/14/202324二、切割器的种类及其应用。对切割器的要求：割茬整齐（无撕裂），无漏割，功率消耗小，震动小，结构简单和应用性广。分类：往复式、圆盘回转式、甩刀回转式㈠往复式切割器1、特点：割刀做往复运动，结构简单，应用性广，平均割刀速度较小1～2m/S，工作质量较好，且很适应一般和较高的作业速度（6～10km/h），割幅可以从0.5m～5m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。因而对茎秆坚硬、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，茎秆有多次切割现象，割茬不整齐。1/14/2023252、类型：（尺寸类型）①普通Ⅰ型：又叫标准型或单刀距行程型。

其特征：S=t＝t0=76.2mm式中：s－割刀行程，t－动刀片间距t0－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标准尺寸小的切割器，其规格有50mm、60mm或70mm；用于粗茎秆的切割器采用较标准尺寸大的切割器，其规格为90mm或100mm。其特点：割刀速度较高，切割性能较强，对粗细茎秆适应性大，但切割1/14/202326时茎秆倾斜度较大，割茬较高。采用小刀片类型的50、60、70mm规格，对立式割台输送较为有利。（是护刃器舌采用刀板），切割能力强，割茬较低。②普通Ⅱ型：又叫双刀距行程型其特征：s＝2t＝2t0＝152.4mm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，因而往复惯性较小，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增加传动功1/14/202327率；动刀片发生碰撞的机率比标准型较多。其优点是进距大（是单刀距行程的1.5～2倍），可推荐用于高速切割机上。③低割型：

其特征：s＝t＝2t0＝76.2、101.6mm（3吋、4吋）割刀行程S和动刀片间距t较大，单护刃器的间距t0较小，切割中茎秆的横向弯曲量较小，因而割茬较低，对收割大豆和牧草较有利。但对粗茎秆作物的适应性差。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现象，现在趋于淘汰。以上也叫尺寸类型，除以上三种外还有中间型，双动割刀型（参考书1P10）1/14/202328（二）圆盘式切割器1、特点：割刀在水平面内（或稍有倾斜）作回转运动。切割速度高，切割能力强，可适应10～25km/h的高速作业，割茬低达3～5cm，工作可靠。震动小，惯性力易平衡，但功率消耗较大，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9-42、分类：①无支承切割圆盘式：工作时靠茎秆本身的刚度和惯性支承。圆周速度25～50m/s，多用于牧草和甘蔗收获机。②有支承圆盘式：除具有具有回转刀盘外，还有支承刀片，工作时有支承刀片支承茎秆，回转刀进行切割。圆周速度6～10m/s，有5～6个刀片，支承刀和动刀间有月0.5mm的垂直间隙。（可调）1/14/202329ace图9-4圆盘式切割器a、单盘式b、三盘集束式c、双盘式d、铰链式刀片e、多组圆盘式1-刀盘架2-刀片3-送草盘4-拨草鼓1/14/202330㈢甩刀回转式切割器：

该切割器刀片铰链在水平横轴的刀盘上，在与前进方向平行的垂直平面内回转，圆周速度50～75米/秒，为无支承切割，且割能力较强，适于高速作业，割茬较低。目前多用于高秆作物茎秆切碎机上。粗茎秆切割机上为有利于向地面抛撒茎秆，其护罩较短。如图9-51/14/202331

图9-5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1/14/202332三．往复式切割器的构造及工作原理（一）构造及其标准化1.构造：如图9-6①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，多用于牧草收割机。如国标Ⅰ型。齿纹刃刀：不需磨刀，切割阻力大，可自磨锐，收割机、联合收割机常用。②定刀片：为支承件光刃：为多数。国标Ⅱ型即是，谷物收割机Ⅱ，Ⅲ型切割器采用。齿刃：为防止茎秆向前滑出,如E512联收机，护刃器支持面代替定刀。③护刃器：保持定刀片的正确位置、保护割刀对禾秆进行分束，并引向割刀，还以其上舌和定刀片为上的支承、于动刀配合形成两点支承切1/14/202333

图9-6往复式切割器1.护刃器粱2.摩擦片3.压刃片4.刀杆5.动刀片6.定刀片7.护刃器a.护刃器舌1/14/202334割。护刃器有单指式：损坏后易于更换，可是安装调整麻烦。双指式：为联收机、收割机通用型式。三指式：④压刃器：用来防止动刀片和定刀片的间隙增大。保持定刀片于动刀片正确的剪切间隙。每米割副2～3个。⑤摩擦片：用以支承割刀的后部，使之具有垂直和水平方向两个支承点，以代替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⑥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<5mm，（对于超行程型切割器，超出1/14/202335两边的数值应相等E512为86.2～90.2，每边应超出5～7cm）。动定刀片间隙，定刀片应在同一水平面内，不共面度<0.5mm，刀片前端允许有0.5mm间隙，后端0.3～1mm，Ⅱ型，Ⅲ型切割器允许后端不大于1.5mm，但其数量《1/3总个数。压刃器于动刀间隙：<0.5mm。2、标准化：为便于组织专业化生产和零配件供应，GB1209～1273－75。根据结构不同将切割器分为三种型式（教材P339图9－18）：⑴、Ⅰ型切割器其t＝to＝76.2mm，动刀片为光刃，刀片水平倾角6030`，护刃器为单齿，设有摩擦片，用于割草机。1/14/202336⑵、Ⅱ型切割器其t＝to＝76.2mm，动刀片为齿纹刃，双指护刃器，有摩擦片，用在谷物收割机上和联收机上。在新设计的机子上推荐使用。⑶、Ⅲ型切割器其t＝to＝76.2mm，动刀片为齿纹刃，护刃器为双指，无摩擦片，用在谷物收割机上和联收机上。1/14/202337（二）往复式切割器的传动机构

功用是把主动轴的旋转运动变为带动割刀的往复运动。按结构原理不同分为曲柄连杆机构、摆环机构、行星齿轮机构等。1.曲柄连杆机构：见图9-7a.曲柄连杆和割刀在一个垂直平面运动结构简单横向占据空间较大，只适于侧置式收割机如GT4.9。图9-7a1/14/202338b、曲柄轴竖直，曲柄连杆在水平面内运动，该机构可置于前置式收割机上。如珠江2号、工农108。c、用在前置式收割机上。曲柄连杆机构置于割台的后方。东风-5图9-7b）c)1/14/202339d.曲柄－连杆－摇杆－短连秆（导杆）－割刀e.曲柄－连杆－摆臂－扭轴－摆臂－短连杆－割刀f.曲柄滑块：由曲柄、滑块、滑道及导向器组成。曲柄回转时，套在曲柄上的滑块（或轴承）带动割刀作往复运动。结构简单，占据空间较小，但滑道磨损快。KS-3.8用的即是。图9-7d)f)1/14/2023402.摆环机构：摆环机构由一个斜装在主轴上的摆环的带动摆轴摆杆来带动割刀，把回转运动变为往复运动。如图9-8摆环机构1.主轴2.摆轴3.摆叉4.摆环5.摆杆6.导杆图9-81/14/202341在主轴mm的一端折转一个α角（或安装一个斜孔套）称其为斜轴。在斜轴上装有轴承，在轴承外部装有双销轴的摆环。摆叉与双销轴铰接。主轴轴线、摆环轴线、摆叉轴线三者必交于一点O。主轴mm旋转时，摆环不转，而绕其中心作球面摆动。1/14/202342a.摆环Q⊥图面，ωt=0o,摆环销轴线于垂线夹角为αb.ωt=90o,Q角＝90o

又AA⊥c.ωt=180o，Q⊥图面，摆环轴线AA和垂线在另一侧成α角（-α）d.ωt=270o,AA⊥Q角＝90o+αe.ωt=360o，摆环恢复到ωt=0o位置，这样把回转运动变成了往复摆动，摆动范围为2α角。a）b)c)d)图9-9摆环的结构原理1/14/2023433.行星齿轮传动机构：德国Deutz-FahrM1102联收机应用该机构。组成：由直立曲柄轴套在曲柄（转臂）上的行车轮，固定在行星齿轮上的轴销，和固定齿圈组成。原理：当曲柄（图a）绕轴心回转时，行星轮在齿圈上滚动，由于行星齿轮的节圆直径是固定齿圈节圆直径的一半，且销轴置于割刀的运动方向线上，则曲柄回转时，销轴在割刀的运动方向线上往复运动。其行程等于齿圈节圆直径。（D齿＝2C齿Zd＝2Zc转臂的长f＝曲柄e的长度＝行星齿轮半径，＝1/4固定齿圈的直径。故在同一时间内转臂f的转角恒为曲柄转角的一半）。如图9-10

特点：结构紧凑，导杆头不受垂直方向的分力。适用于配置在多收割机上。1/14/2023441/14/202345右图9-10行星齿轮传动机构a）

a－割刀杆b－刀头c－行星齿d－固定内齿圈e－曲柄f－转臂1/14/202346

图9-10行星齿轮传动机构b）a－割刀杆b－刀头c－行星齿轮d－固定内齿圈e－曲柄f－转臂1/14/202347（三）往复式切割器的工作原理和参数分析。1、刀片几何形状的分析（茎秆被刀杆夹住的条件）a－刀片宽度b－刀片顶宽h－刀片高度α－切割角（滑切角）图9-11动刀片尺寸1/14/202348

当a一定时，α↑，h↓切割阻力p↓α↓，h↑切割阻力p↑α：15°→45°但α↑↑，将引起茎秆沿刀口滑出，造成夹持不稳，切割不可靠。故以茎秆被刀片夹住的条件为据来分析α的合理值。茎秆在被夹持中，在两刀刃的接触处A、B正压力N1、N2，摩擦力F1、F2（F1＝tgφ1F2=N2tgφ2）则茎秆被夹持住的条件为，作用于茎秆的合力R1、R2必在同一条直线上。图9-12α角增大，切割阻力减小的原因a－v1增大，b－ir减小1/14/202349图9-13切割10株小麦的阻力变化曲线1/14/202350图9-14夹持茎秆的受力分析从图中可知，（对顶角）（三角形三内角和为180°）在△AOB中θ+φ1＋φ2＝180°①其中φ1、φ2分别为动定刀片对茎秆的摩擦角。从□OACB中可知，∠OAC=∠OBC＝＝90°（法向与切向夹角）∴θ＋α＋β＝π＝180°②将以上两式联立得，茎秆被夹持的起码条件为φ1＋φ2≥α＋βα、β分别为动定刀切割角。1/14/202351结论：动定刀的切割角和必须小于、充其量等于动定刀对茎秆的摩擦角之和。只有这样才能保证茎秆被夹持住的条件。经测定：φ1＋φ2＝45°～52°标Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的α动＝29°β＝6°15′α＋β<φ1＋φ2符合夹持切割条件。2、割刀运动分析⑴曲柄连杆机构(滑块)的割刀运动虽然在实际应用中多采用偏置曲柄连杆机构，但当h/l↓↓或→0,h/l↓↓或→0时，则割刀运动接近或等于对心曲柄滑块机构。当h/l<1/10时，偏距对割刀位移、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。1/14/202352

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9-15b)在割刀运动线上的投影，为一简谐运动。取坐标如图9-15a，并规定曲柄有第Ⅱ象限的水平位置顺时针转动。图9-15机构简图a及运动分析b1/14/202353则割刀位移x。速度vx加速度ax分别为：x＝－rcosαtvx＝dx/dt＝rωsinωtax＝dvx/dt＝rω2cosωt依此绘图，可得x、vx、ax随曲柄转角ωt的变化曲线，如右图：图9-16x、vx、ax随曲柄转角ωt的变化曲线1/14/202354由上看出：x＝f（t），VX=f（t），aX=f（t）那么割刀的速度，加速度与位移的关系呢？见以下分析：VX＝rωSinωt＝rω＝rω＝ω＝ω两边平方化简，即将其移向便得：VX2＝ω2(r2-x2)VX2/ω2＝r2-x2，＋＝1可见，速度VX与位移x的关系为椭圆方程式，其长半轴为rω，短半轴为r如右图中实践所示。图9-17vx、ax随位移x的变化曲线1/14/202355为绘图方便，仅将纵坐标的比例缩小，即选取绘图比例λ＝1/ω。那么，速度在图上的尺寸y＝rω×1/ω＝r。则割刀速度即成为半圆弧曲线。这时圆弧上任意点y坐标与ω之积则才是该点的割刀速度。VX＝yiω同样可推得：aX＝rω2Cosωt＝-ω2（-rCosωt）＝-ω2x∵X＝-rCosωt即加速度与位移按直线规律变化。此直线通过原点，其斜率：tgθ＝（-rω2）/r＝-ω21/14/202356⑵摆环机构的割刀运动：通过推导，摆环机构为位移X，速度VX加速度ax方程式如下：X=-σrCosωtVX=μrωSinωtax＝γrω2Cosωt※推导见参考书3P10-14,1.P18－20，式中σ、μ、γ均为摆环偏角α和主轴转角ωt的函数.σ＝1/[Cosα]μ＝＝σ3Cos2αγ＝＝σ3Cos2α（3σ2－2）图9-18割刀行程1/14/202357结论：①α＜24°06′时，割刀的运动速度、加速度的变化接近曲柄连杆机构。见图9-19②α＞24°06′时，加速度图有变化（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α＝25°为例，0°、38°、142°、218°、322°、360°）使机器振动加剧，故一般α取15°～18°③运动情况并不比曲柄连杆机构好，主要优点是结构紧凑。④割刀行程：s=2r=2kLSinα，式中：k尺寸误差和间隙对行程影响的修正系数1.02－1.1。L-摆臂长度α－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。1/14/202358a）b）

图9-19摆环机构割刀运动规律a.曲柄连秆机构b.摆环机构（a＝15°）c.摆环机构（a＝25°）1/14/2023593、切割速度分析⑴切割速度图的绘制：a.普通Ⅰ型切割器的切割速度如图9-20：①先绘制动刀片在左上点的位置图，并注出刃线符号ab。②绘出在右上点位置的定刀片图形。③以刀刃的下端点a为基准，画出割刀速度图（以曲柄为半径作半圆）。④绘出刃线a电向右移动到与定刀片相遇的a点（开始切割）时的切割速度Va（有a1向圆弧作垂线）。⑤绘出刃线b点移动到于定刀片相遇的b1点（切割完了）时的切割速度Vb（有a2向圆弧作垂线）。圆弧VaVb是割刀在割茎秆过程中的切割速度范围。1/14/202360.据上图分析可知（从实际结构看也是如此），夹持切割，只有动定刀相遇才进行切割。∴普通Ⅰ型的实际切割速度仅为o～rω～o中的一段VaVb。图9-20普通Ⅰ型切割器切割速度图1/14/202361b.普通Ⅱ型：s=2t=2t0=152.4mm.割刀在一个行程中与两个定刀相遇，因而有两个切割速度范围Va1、Vb1，即Va2、Vb2图9-21普通Ⅱ型切割器的切割速度图1/14/202362c.低割型：割刀在一个行程中与三个定刀片相遇，∴有三个切割速度范围：Va1Vb1、Va2Vb2、Va3Vb3，其中Va1＝0，Vb3＝0∴切割性能较差工作中常有部分茎秆撕裂扯断，出现堵刀。∴国标中没有这种类型。为低割型消除V＝0，则采用刀杆压住刀刃一部分。图9-22低割型切割器的切割速度图1/14/202363超行程型：S↑（86.2－90.2）（90～104）而t=t0=76.2mm∴切割性能↑V切↑短行程型：定刀宽b定↑n↑S↓（63.5，70.5mm）∴V切↑,进程H↓,茬↓Vj↑主要用于牧草收割机。4.割刀平均速度：从以上分析可知，割刀速度为一变值，使用颇为不便，故引入割刀平均速度Vp的概念。用以表示割刀速度的大小。Vp＝＝（∵每分钟n转，每转2s位移，∴Vp＝＝＝又因s=2r）式中：n－割刀曲柄转速，s＝割刀行程r＝曲柄半径是确定割刀曲柄转速的重要参数，割草机、割晒机Vp↑

，联收机Vp↓，1～2m/s1/14/2023645.割刀进距对切割器性能的影响a、割刀进距：割刀完成一次行程的时间内，机器前进的距离，用H表示。H=60Vm/2n＝30vm/n或H＝πvm/ω（∵ω＝πn/30∴30/n＝π/ω）其中为一个进程所需时间。式中，Vm机器前进速度m/s；n曲柄转速r/min；ω曲柄角速度1/s。b、切割图：动刀片（刃部）对地面的扫描面积叫切割图。（刀片的绝对运动轨迹）①分析：收获机械工作时，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。其绝对运动则是两者的合成。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。1/14/202365②作图步骤：（a）画出两个相邻定刀片的中心线和刃线轨迹。（b）据给定参数Vm及n，按公式H＝30vm/n计算出H，画上三根间隔为H的横线。（c）、画出动刀片的原始和走过两行程后的位置。（d）、以动刀原始位置的刃部A点为基准，用作图法画出该点的轨迹线。图9-23普通Ⅰ型切割器的切割图1/14/202366※以A点为始点，以曲柄半径r为半径作图，把圆弧分成n等分；并以1、2、3、……n作标记。※在动刀片的进距线上，也分成相同的等分数，同样由下而上用1、2、3……n作标记。※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，找出同样标记的纵、横线的交点并连成光滑的曲线，即为动刀片A点的轨迹线。※因为，刀片是进行平动的，所以，刀片上各点的运动轨迹均相同，只需按A点的轨迹图形进行平移复制。动刀片作回程时的轨迹。，只需把轨迹样板翻转使用即可画出，刀片的刃线AB及CD所扫过的面积，即为我们所求得切割图。1/14/202367③关于切割图的分析说明：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为三种情况：（a）、一次切割区（Ⅰ）：作物被动刀片推至定刀片刃口处而被切割。位于该区中的茎秆在切割前发生的弯曲称横向弯斜。Ⅰ区也称扫过区。（b）重切区（Ⅱ）：割刀的AB和CD刃线均通过此区，有可能将割过的残茬重割一次。Ⅱ区也叫重复区。（c）、空白区（Ⅲ）：割刀刃线没有在此区通过。该区的谷物被割刀推向前方的下一次的一次切割区内，在下一次切割中成束的被切断。Ⅲ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，有的茎秆被推倒，造成漏割。1/14/202368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H↑则Ⅲ↑Ⅱ↓相反H↓则Ⅲ↓Ⅱ↑刃高h↑则Ⅲ↓Ⅱ↑相反h↓则Ⅲ↑Ⅱ↓谷物收割机H=1.2～2h；谷物联收机H＝1.5～3h；割草机H=1.1～1.5h；H－进距，h－刀高5、切割器的功率计算：N=Ng＋Nk，Ng=(PS)式中：Vm－机器前进速度m/s,B-割副m，Lo－切割每米2的茎秆所需功率Kg·m/m2,割小麦Lo=10-20,牧草Lo＝20－30Nk与切割器的安装技术状态有关，一般每米割幅所需空转功率为0.8～1.5马力。1/14/2023696、割刀惯性力平衡：惯性力使机器震动，影响零部件的使用寿命和工作质量。

⑴惯性力部分平衡法：如图9-24所示，在曲柄对面增加配重，利用其离心惯性力来平衡割刀的部分往复惯性力。其理论计算是一种近似算法，其理论基础是假设连杆的1/3部分同曲柄销作圆周运动，2/3部分同割刀作往复运动，水平方向惯性力平衡方程式：Pd+PqCosφ＝PpCosφ图9-24割刀部分平衡分析1/14/202370

式中Pd－割刀与2/3连秆部分的往复惯性力，Pd＝（Md+2/3Ml）rω2Cosφ其中Md－割刀质量Ml－连秆质量r为曲柄半径，ω为曲柄角速度，φ为曲柄转角Pq－曲柄销与1/3连杆的离心惯性力，Pq＝(Mq+1/3Ml)rω2Pp-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：λ（Md＋2/3Ml）r＋(Mq＋1/3Ml)r＝Mprp又∵全平衡时将导致离心力在垂直方向的更大不平衡，使机器上下振动，因此只要求往复惯性力平衡程度λ＝0.25～0.5，故给上式的左边第一部分乘以λ。（2）惯性力全平衡法：参见教材

1/14/202371四、圆盘式切割器的割刀运动和参数分析㈠割刀运动分析：圆盘式切割器的割刀运动，既有刀盘相对于机架的回转运动，又有随机子的前进运动，所以为其二者的合成。刀片的某一点绝对轨迹为余摆线，刀片刃线所扫过的面积为余摆带。设刀盘中心－为o水平向右－x垂直向上－y

ω逆时针旋转图9-25刀片运动轨迹1/14/202372则，相邻刀片各内、外端的位移方程如下：第一刀片内端a的位移方程为：Xa=rCos(ωt＋β)Ya＝Vmt＋rSin(ωt＋β)式中：r－刀片内端点半径，β－刀片内外端点对盘心的夹角，ω－刀盘回转角速度，t－刀盘转过的时间，Vm－机器前进速度外端b的位移方程：Xb＝RCosωtYb＝Vmt＋RSinωt式中R-刀片外端点直径。第二刀片的位移方程：Xc＝rCos(ωt＋β-α)Yc＝Vmt＋rSin(ωt＋β-α)Xd＝RCos(ωt-α)Yd＝Vmt＋RSin(ωt-α)式中α为相邻刀片间的夹角1/14/202373（二）割刀转速的确定：

割刀转速依切割速度而定。无支承切割V＝25～50m/s，有支承V＝4～10m/s。现以速度最低的内端点a为基准确定割刀转速。如图9-26所示的速度△中，依余弦定理可得：Va＝∵Vm垂直于水平线（起始回转位置）rω垂直于r，且与X轴间的夹角应为ωt＋β。∴rω与Vm的夹角也为ωt＋β。又∵cos（180°-α）＝-cosα图9-26切割速度分析Va1/14/202374

讨论：当ωt＋β＝π＋2kπ（k＝0、1、2……n）时，Cos(ωt＋β)取得最小值-1，也即Va↓Vamin＝rω-Vm（平方差公式）从中得出：ω＝这里以割刀应有的割刀速度Vd代替Vamin则：ω＝又因，ω＝所以，n＝㈢刀片数m的确定圆盘式切割器的刀片数目是根据割刀进距H（圆盘转一周时，机器的前进距离）与在一个进程中各刀片余摆带的纵向宽度之和mh相等而确定的。H＝mh，H＝Vm60/n＝Vm60/（30ω/π）＝2πVm/ω

m＝H/h＝Vm60/nh或m＝2πVm/ωhh－切割图的余摆带纵向宽度。（刀片高度）n－割刀转速转/分ω－割刀角速度。）

1/14/202375第四节拨禾器一、种类、构造及应用二、拨禾轮的工作原理和参数确定三、扶禾器1/14/2023761.种类分为拨禾轮、扶禾器及其它类型其中拨禾轮包括普通压板式和偏心弹齿式；扶禾器包括扶禾器（垂直面型、倾斜面型）、链齿式拨禾器及拨禾带；其它型式包括搂耙式、星轮式、八角轮式。2.构造原理及应用：⑴拨禾轮、星轮式、八角轮多用于小麦收获机械。⑵搂耙式用于成堆铺放的谷物收获。⑶齿带式(拨禾带)用于稻麦收获.1/14/202377⑷拨禾链用于玉米等高杆作物收获.其中b用于立辊式,c用于卧辊式玉米收获机.bc图9-27a拨禾带b、c拨禾链1/14/202378

⑸扶禾器:主要用于稻麦作物的收获,且多用于立式割台上.对拨禾轮难以与输送器配合，发生干涉，对严重倒伏的作物难以适应的问题有较好的解决。特别对水稻收获机有着重要的意义。扶禾器是利用装在链条上的拨指贴着地面从根部插入作物从中，由下至上将倒伏作物扶起，而不是像拨禾轮那样从作物的顶端插入，因此有较强的抗倒伏能力和梳理、整齐茎秆的作用。在辅助拨禾装置的作用的配合下，使茎秆在扶持状态下切割，然后进行交接输送，能保持茎秆直立，禾层均匀不乱，较好的满足了半喂入式联合收割机的要求。

1/14/202379扶禾器的链条在位于割刀前方与水平面成60º～78º角的倾斜链条中回转，铰接在链条上的拨指受链盒导轨的控制，可伸出和缩进，根据链条回轨所在平面的不同分为倾斜面型和垂直面型。1/14/202380二、拨禾轮的工作原理和参数确定（一）拨禾轮的运动轨迹图9-28拨禾轮的运动轨迹1/14/202381拨禾轮工作时，拨禾轮的运动由机器的前进运动和拨禾轮绕轴回转运动的合成。其运动轨迹可用作图法求得。（如图）为A点的轨迹。⑴先将A点回转的圆周作m等分（该图为12等分）

⑵求出拨板转一等分时间间隔内机器前进的距离s.⑶由1点沿机器的前进方向量取长度为S的线段，线段的端点1′即为拨禾板上的点A0点在转过一等分圆周时的绝对位置。同理由2、3m也沿前进方向依次量取长度分别为200ms的线段，端点2′，3′m′即分别为点A0转过2，3，m等分圆周时的绝对位置。⑷连接点1′，2′，3′，m′1就得到拨禾轮压板上A0点的运动轨迹是一条余摆线。

1/14/202382轨迹曲线上各点切线的方向，就是拨禾板上A0各点在其各位置的绝对速度方向。EE′为余摆线扣环的最长横弦。在EE’处的绝对速度为垂直方向，在EE′以上部分，具有向前的水平速度，不能完成拨禾作用。只有在EE′以下部分，才具有向后的水平分速度，才可将作物引向割刀以配合切割。所以，拨禾作用是靠余摆线的扣环的后半部分来完成的。拨禾速比λλ=，即拨禾轮压板的圆周速度与机器的前进速度之比。

如图所示：当λ≤1时，轨迹上的任意一点，均不具有向后的水平分速度。只有当λ〉1时，才形成余摆线的扣环，也才有可能将作物茎秆引向割刀进行切割，并在割断后断续向后推送茎秆，以免在割刀上发生堵塞和堆积。

1/14/202383H－拨禾轮安装高度h－割茬高度图9-29不同λ值时，拨禾板运动轨迹的形状1/14/202384（二）拨禾轮压板的运动分析：设以拨禾轮轴心O0地面的投影点为坐标原点O,以地面线沿前进方向为x轴，以过原点向上垂线为y轴，且ω为逆向，则压板的端点方程为：则水平分速度及垂直分速度为1/14/202385(三)拨禾轮对谷物的作用要使拨禾轮具有较好的工作质量，除了必须满足λ＞1外，还应能满足工作过程中不同阶段的要求：为减少拨板对谷物的撞击损失，进入禾丛时Vx=0。切割时，应扶持作物茎秆，以配合切割，避免向前推倒茎秆。茎秆割断后，拨禾轮要继续稳定的向后推送，既要清扫割刀，又要防止工作物向前倾翻，或向前挑起。1.垂直插入谷物的条件移项得:1/14/202386据上式则即得:（作物成熟度高，易落粒时的拨禾轮轴安装高度公式）此式就是要求垂直插入时，各参数间的关系式。当λ、R、h一定时，收获不同高度作物时，H应调整。2.清扫割刀和稳定推送（铺放）的条件：当作物茎秆被割断后，要求拨禾轮继续起推送作用，使其离开割刀、并整齐的向后铺放在割台上。如果这时拨禾板的作用点位于已割作物的稍前方，就能将茎秆稳定的向后推送，直到与拨禾轮1/14/202387圆周相切的位置。如果压板作用点过高，清扫割刀的作用减弱，过低则割断的作物可能会绕拨板向前翻转或被挑起，造成损失。据测定，已割断作物的重心的位置，一般在顶部向下1/3处，则安装高度H：讨论：⑴当作物成熟度高、籽粒易脱落时，按以上插入为主，稳定排送为辅安装。⑵当作物成熟度低、植株较高时，则以稳定推送为主，垂直插入为辅安装。1/14/2023883.拨板作用范围和拨禾轮水平位置分析拨板的工作过程如图所示：拨板由点进入禾丛，随后将禾秆拨向切割器，当拨板转至竖直状态时，切割器将禾秆切断后，拨板沿圆弧轨迹（∵禾秆已上台，拨板推禾轨迹为圆弧轨迹）将谷物推向割台。由此分析可知，拨板的作用范围仅为扣环的一半，若设扣环宽度为b，则：图9-30拨禾轮拨禾范围分析1/14/2023891/14/202390现在分析拨禾轮轴机对于割刀前后移动对拨禾性能的影响。a.倒伏角:倒伏作物茎秆根部与谷穗顶部的连线与铅垂线的夹角.b.扶起角:自割刀端点在地面的投影点,向余摆线扣环所作的切线与铅垂线的夹角,称为扶起角.它表示了作物能被扶起的极限角度.c.推送角:作物被割断后,作物与半径为R的圆周相切的位置,就是拨禾板推送作物茎秆的最后位置.此时茎杆与铅垂线的夹角为推送角.当拨禾板在A1点接触的茎秆被引导到余摆线扣环相切的位置A2点时,割刀尚未达到C4点时,则随着拨板的提升,茎秆将发生“回弹”,∴茎秆不发生回弹时拨禾轮轴的最大前移量是:1/14/202391为拨板离开禾丛高度线的位置角,

a为轮轴最大前移量(入禾角)

图9-31拨禾轮前后移动对扶起和推禾作用的影响a.轴心在切割器正上方(扶起角与推禾角一般大)b.轴心前移(扶起角变小推禾角变大)c.轴心后移(扶起角变大推禾角变小)1/14/202392讨论:①拨禾轮轴心前移可增加拨板的作用范围，但推禾作用减弱。在卧式割台上不宜前移，以免影响推禾，一般位于切割器正上方。在螺旋割台上，由于螺旋直径较长，拨禾轮拨板不可能接近切割器。∴应前移。但其最大前移量，以防回弹，减少损失。②收顺向倒伏的作物时，拨禾轮应适当向前向下。③收逆向倒伏的作物时，应将拨禾轮少许向后。④视作物高度的变化，拨禾轮的高度应作相应的调整。⑤少许调整拨禾轮轴时，扶起作用和推送作用是互相矛盾的。为使同时具有较大的扶起和推送。则应使λ↑，或D↑.4.拨禾轮作用程度：1/14/202393

定义：拨禾轮回转一周，各拨板的作用长度或拨距与拨禾轮拨程s之比。（拨禾轮转一周时，收割机的前进距离）,用表示:其中z:压板数z=4～6，

各个拨板的作用范围，

而

而

1/14/202394讨论：①η∝Z、λ及②z↑,结构复杂，打击谷穗↑则落粒损失↑z=4～６③λ↑↑，对穗部冲击力↑则“回弹”↑，损失↑，∴按公式计算，多用0.3．原因是作物在田间生长有一定的密度，故可利用谷物相互推挤现象．（四）拨禾轮的主要参数的确定１．转速nn的设计选择，依据是，↑→↑↑∴受两方面的限制．①一定时，↑→↑→冲击↑→落粒损失↑↑∴对小麦：＜３m/s,籼稻＜1.5m/s当↑时，应适当↓以保证适宜．λλ1/14/202395②当↓，（∵产量↑，动力N↓，挡位），虽然＜３m/s(小麦),但↑↑→回弹→损失增加。∴小麦联收机＝1.2～2.0,水稻联收机＝1.3～2.3,六板式较小些＝1.5～1.6四板式＝1.6～1.85↑,可↓,↓,可↑,作物成熟度↑时可↓,反之可↑.当确定后可求n:而,R为拨禾轮半径

1/14/202396※Vm的确定,该机器生产率,割幅,配套动力等而定，为使拨禾轮能适应不同的情况，具有的性能，n应可调。2.直径D在分析拨禾轮的工作过程时，为满足垂直插入和稳定推送两个要求，我们分别推导出两个公式：H=L-h＋R/λH=R+2/3(L－h)联立求解：R（1－1/λ）＝1/3（L－h）或该式可用来设计校核，也可根据机器的Vm及λ算出。然后用该式校核。1/14/202397

讨论：D的确定，还须考虑割台型式等其他因素，如在装有割台搅龙的机子上，为收低矮质优的作物，避免拨禾轮调至最低位置时与搅龙的割刀相碰，留有10～15mm的安全间隙，加之装有弹齿纹刀比一般输送带式割台尚小。在水稻联收机上为减轻重量适应水田工作，D也需适当减小。目前，小麦联收机上，D=900～1200mm，水稻联收机上，D＝900mm3.高低调节范围SS＝Hmax－Hmin＝（Lmax－h＋h/λ）－（Lmin－h＋R/λ）＝Lmax－Lmin一般机器上，s＝500－600mm。1/14/202398（一）类型及构造：（见前边简图）1。倾斜面型，扶禾器的链条在一个倾斜平面内回转。这种扶禾器以链条正面宽度进入作物丛，上下链轮间装有导轨，拨禾用链节销与链条铰链。当拨指头部的导块在靠近下链轮处进入导轨时，拨指从盒内伸出，当拨指头在靠近上链轮处脱离导轨时，缩进链盒，缩节点可根据作物的高度来调节。相邻两链盒的拨指是成对排列工作的。特点：拨指和导轨结构简单，拨指伸出时运动平稳。但相邻两个链盒“无拨指工作区”的宽度较大（约400mm）所以茎秆的歪斜较大，不利于实行距和矮秆作物。为能在扶持状态下切割作物，并将已割作物从割刀上方迅速清除，倾斜面型扶禾器在扶禾链轮和割刀之间装有由橡胶指传送带和1/14/202399伸缩杆拨禾器组成的辅助扶禾装置。倒伏的茎秆在被拨指搂起引向切割器的过程中，先与橡皮指接触，在橡皮指的作用下，长茎秆作物增加了一个扶持点，矮秆作物则在橡胶指扶持下切割。已割断的茎秆在伸缩杆拨禾器的作用下迅速从割刀上方拨开进入中间输送根部夹持链。2.铅垂面型扶禾器①构造原理：其链条在一个铅垂面内回转，这种扶禾器以链盒的倒面宽度进入作物丛，每根链条的左右两边都链接有拨指。在靠近下链处，当拨指头部的导块（与拨指面相垂直）进入到链盒内的导轨时，逼近拨指绕与链节销垂直的销轴旋转到与链条运动平面相垂直的平面内，依次由链盒的左右侧伸出扶禾。在靠近上链轮处，当拨指的导块1/14/2023100脱离导轨时，拨指缩进链盒，在链盒内向下空行。②特点：最大优点是进入作物丛的链盒宽度较窄（一般为48mm），这样作物的横向倾斜小。缺点是：拨指伸出时要以链条回转平面横向翻转90°，而且是在极短时间内，（0.05秒左右）完成的，拨指对导轨及作物的撞击速度以及加速度都较大，其运转不如倾斜型平稳。导轨进口处的安装精度要求较高，左右拨指也不能互换,该装置适合于行距较窄的作物收获，（130～200mm）,可避免作物产生破穴分禾,致使矮秆作物横向倾斜过大,造成漏割或落穗损失.而日本水稻是宽行(300～330mm)栽插,联收机对行收获,且高(750～900mm),故普遍采用倾斜面型.1/14/2023101※垂直面型在链盒和割刀间装有上下两个拨禾齿轮,起辅助扶禾作用,茎秆在拨禾齿轮扶持下被切割后,立即由横向输送链沿直立挡板导入送到割台一端,而后转90°弯过渡到中间输送链提升再交给脱粒夹持器.(二).拨指尖的运动轨迹如图ab曲线段为搂禾轨迹，bc直线段为其扶禾轨迹。设下链轮中心在地面的投影点为O，x指向机子前进方向，y

轴垂直向上。图9-32倾斜面型扶禾器拨指间的运动轨迹1/14/2023102拨指尖在最下位置的a处为起始机位。其轨迹方程为：当时，搂禾轨迹方程为：时，当扶禾轨迹方程为:为下链轮转角；r为下链轮半径；l为拨指长度H为拨指最下位置时的离地高度1/14/2023103（三）扶禾作用：倾斜面型和铅垂面型扶禾轨迹均为一直线。直线的方向决定于拨指线速度和机器前进速度的比值（或k）。如图9-33所示，称为扶禾速比。（边角关系，正弦定理）

（三角函数推倒公式）图9-33拨指运动速度三角形1/14/2023104讨论：1.当扶禾轨迹的方向角与倒伏角的倾向相反时，拨指都有将茎秆倒伏角减小的扶禾作用。①.顺收割的倒伏角为负，逆收割的倒伏角为正。②.拨指绝对速度与铅垂线的夹角偏向前进方向为负，偏向后为正。a）b）图9-34拨指的扶禾作用简图ab1/14/20231052.当与的倾向相同时，如，拨指有拨禾作用。c）d）cd1/14/20231063.当时，则拨指将产生使茎秆倒伏角加大的压禾作用。e）f）1/14/20231074.当茎秆扶起的最终倾角与方向角相等时，茎秆的倾角再也不会改变了。5.顺割时，茎秆由一个拨指自下向上将其扶起；逆割时，同一根茎杆要经多个拨指的作用，直至有一个拨指进入茎秆的下部，才将茎秆自下向上推扶起来。造成对谷物的多次冲击作用，是造成逆割损失的原因。（四）拨指的速度拨指在伸出搂禾、扶禾和缩进链盒的过程中，由于对作物穗部的冲击，梳刷作用，会落粒损失。落粒损失的大小与拨指的速度、作物品种、作物成熟度有很大关系。对于小麦和粳稻：；稻：其计算公式：；r,n分别为上链轮的半径和转速。1/14/2023108拨指尖在下链轮处的圆周速度比要大的多，倾斜面型拨禾器拨指尖的回转速度与上链盒导轨的起始部位的设计有关。可用图解法求得。当时，拨尖速度可近7m/s。伸指搂禾的速度过大，会造成将茎秆击倒或弯折，造成漏扶损失。图9-35逆割时拨指对穗头的冲击次数1/14/2023109（五）扶禾方程（扶禾器的总体配置和参数决定）设拨指由开始拨禾的E点移动到扶禾终点C所经历的时间为T，茎杆被扶成倾角为βn的状态，割刀向前运动，则将谷物在扶持状态下切割。为了作图直观起见，利