12谷物联合收获机

第十章谷物联合收获机第一节联合收获机的特点及分类第二节联合收获机的一般构造和工作过程第三节联合收获机的割台第四节联合收获机的中间输送装置1第一节联合收获机的特点及分类定义：联合收获机是将收割机和脱粒机用中间输送装置连接成为一体的机械。能在田间一次完成切割、脱粒、分离、清选等作业，以直接获得清洁的谷粒。2一、联合收获机的特点

生产率高谷物损失小机械化程度高存在问题：机器构造复杂、价格昂贵。谷物完熟期才能发挥作用。工作可靠性不高。小块地使用难以发挥效能。3二、联合收获机的分类（一）按动力供给方式分类1、牵引式工作时由拖拉机牵引，机组较长，机动性较差，不能自行开道，多用于小型联合收获机。42、自走式收割台和脱粒机呈T型配置，结构紧凑，机动性好，收获时能自行开道和进行选择收割，其生产率很高。但造价高，动力和底盘不能全年充分利用。5自走式全喂入联合收获机6自走式全喂入联合收获机789自走式半喂入联合收获机10113、悬挂式将联合收获机悬挂在拖拉机上，割台位于拖拉机的前方，脱粒机位于拖拉机的后方，中间输送装置在一侧，具有自走式的某些优点，而造价较低。但其总体配置受到拖拉机的限制，驾驭员视野较差，中间输送装置很长，变速档位不能充分满足收获要求。124、通用底盘式将联合收获机悬挂在通用底盘上，收获季节后，拆下联合收获机再装上其他农具，可以充分发挥动力机和底盘的作用。13悬挂式全喂入联合收获机14（二）按谷物喂入方式分类1、全喂入式谷物茎秆和穗头全部喂入脱粒装置进行脱粒。按谷物通过滚筒的方向不同，可分为切流滚筒型和轴流滚筒型两种。152、半喂入式用夹持输送装置夹住谷物茎秆，只将穗部喂入滚筒，并沿着滚筒轴线方向运动进行脱粒。由于茎秆不进入脱粒器，因而简化了结构，降低了功率消耗，并保持了茎秆的完整性。但对于进入脱粒装置前的茎秆整齐度要求较高。生产率较低，目前尚不能超过2kg/s的喂入量。主要用于小型水稻联合收获机。16

其他分类方法：按作物名称分类：如小麦联合收获机、水稻联合收获机、玉米联合收获机。按谷物在机器中流动的方向和割台相对于脱粒机的位置分类：如T型、Γ型、]型、直流型联合收获机等。17按生产率大小分类：如大型（喂入量5kg/s以上）、中型（3~5kg/s）、小型（3kg/s以下）。按行走部件分类：如轮式、半履带式、履带式。按地面条件分类：如平地型、坡地型等18第二节联合收获机一般构造

和工作过程自走式：由割台、倾斜输送器、脱粒机、发动机、底盘、传动系统、液压系统、电器系统、驾驶室、粮箱、草箱等组成。悬挂式：用拖拉机代替发动机、底盘、驾驶室。19系统组成割台输送装置发动机粮仓传动系统行走装置操纵控制装置脱粒系统20联合收获机的工作过程2122一、全喂入式小麦联合收获机工作过程：切割：拨禾轮将作物拨向切割器，切割器将作物割下后由拨禾轮拨倒在割台上。输送：割台螺旋推运器将作物推集到割台中部，并由其上的伸缩扒指将作物送入倾斜输送器，再由输送链耙将作物喂入滚筒。脱粒：大部分谷粒连同颖壳杂穗和碎稿经凹板的栅格筛孔落到阶状输送器，长茎杆和少量谷粒被抛送到逐稿器上。23分离：在逐稿器的抖动抛送作用下，谷粒和杂穗短稿落到键底，然后落在阶状输送器上（长茎秆被抛到草箱或地面）。清粮：在阶状输送器和筛子抖动输送过程中，谷物和颖壳杂物逐渐分离，在落到上筛和下筛的过程中，受到风扇气流吹散作用，颍壳碎稿被吹出机外。谷粒由谷粒升运器送入粮箱，未脱净的断穗经复脱器二次脱粒后再送回阶状输送器再次清选。24谷物联合收获机的工艺流程割台切割谷物输送装置脱粒装置分离装置排出机外短脱出物清粮装置籽粒轻杂干净籽粒粮仓轻杂物

穗头长茎秆长脱出物25第三节联合收获机的割台一、谷物割台割台的工作部件：拨禾器：多采用拨禾轮，半喂入式也有采用扶禾器。切割器：采用往复式切割器。输送器：全喂入机型多采用螺旋式，少数采用带式，半喂入机型采用夹持链。26（一）割台螺旋推运器由螺旋和伸缩扒指两部分组成。螺旋将割下的谷物推向伸缩扒指，扒指将谷物流转过90°送入倾斜输送器，由输送链耙将谷物喂入滚筒。2728

螺旋的参数：内径：使螺旋的周长大于割下谷物茎杆的长度，以免被茎杆所缠绕。多采用300mm。外径：应容纳割下的谷物。通常叶片高度为100mm，故螺旋外径为500mm。29螺矩：决定螺旋叶片对谷物的输送能力。能克服谷物对叶片的磨擦。s≤πd

tgαd——内径，α——内径的螺旋升角，多数取s=460mm。30转速：根据割幅和生产率，一般取150~200r/min。由于谷物不是充满螺旋叶片空间，若伸缩扒指位于左右螺旋的中部，为了提高其喂入均匀性，左旋叶片和右旋叶片与伸缩扒指相交接的端部，应相互错开180°。或附加叶片，延伸到伸缩扒指之中。31（二）伸缩扒指安装在螺旋筒内，由12~16个扒指铰接在一根固定的曲轴上，曲轴与固定轴固结在一起。曲轴中心O1与螺旋筒中心O有一偏心距e，扒指外端穿过螺旋筒。当螺旋筒旋转时，带动扒指一起旋转，由于两者不同心，扒指相对于螺旋筒作伸缩运动。32工作原理：螺旋筒绕O转动，带动扒指绕曲柄中心O1转动。当B1点转到B2时，扒指向外伸出螺旋筒的长度增大，扒送谷物。由B2转到B3和B4时，扒指的伸出长度减少，以免回草。改变O1对O的相对转角，则可改变扒指最大伸出长度时所在位置，同时扒指外端与割台底板的间隙也随着改变（应保持在10mm左右）。3334伸缩扒指长度L

和偏心距e

的确定：当扒指缩回时，在螺旋筒外应留10mm余量。当扒指伸出时，应伸出螺旋叶片外40~50mm。35式中：D——螺旋外径；

d——螺旋内径。所以：36（三）割台各工作部件的相互配置合理配置螺旋、割刀和拨禾轮的位置十分重要。螺旋相对于割刀的距离，对割台工作性能影响较大。3738

螺旋中心到护刃器梁的距离

l

：对收获作物的影响：l

值过大：适应于长茎杆作物。但对短茎杆作物不适应，容易在割刀与螺旋之间堆积，使输送和喂入脱粒不均匀，甚至造成螺旋的堵塞。l

值过小：对短茎杆适应，对长茎杆则容易从割台上滑下去，造成丢穗损失。39对拨禾轮的影响：l

值较小时：拨禾轮中心相对于割刀的前伸量n

比较大，对拨禾和铺放性能不利。要选取适当的l

值大小，使前伸量n

不太大。通常采取缩小拨禾轮直径的办法来减少前伸量。但拨禾轮直径偏小对拨禾和铺放的性能不利，直径减小只能适度。在拨禾轮、割刀和螺旋三者之间形成三角形“死区”是不可避免的。40割台配置应注意的几个间隙：螺旋叶片与割台底板的间隙

δ1=10~20mm；螺旋叶片与割台后壁的间隙

δ2=20~30mm；拨禾轮压板与螺旋叶片的间隙

δ3=40~50mm。41第四节联合收获机的中间输送装置连接割台和脱粒机，也称为过桥或输送槽。作用：将割台上的谷物均匀连续地输送到脱粒机。全喂入式采用：链耙式、带式、转轮式。半喂入式采用：夹持输送链。42一、全喂入式联合收获机的倾斜输送器链耙式输送器：组成：壳体、链耙（套筒滚子链、耙杆）、链轮。耙杆成L形或V形，工作边缘做成波状齿形。下部被动轴有自动张紧装置。43合理配置相互位置：链耙下端与割台螺旋的距离要小，及时抓取谷物。底板延长线位于滚筒中心之下，谷物顺利喂入滚筒。特点：工作可靠、输送能力强、能强制输送。444546转轮式输送器：由一个或数个连续排列的转轮组成。转轮转速较高，提高了喂入均匀性。47第十章玉米收获机的一般构造48关键部件设计摘穗辊式我国玉米摘穗机构的类型：49卧辊式玉米收获机50摘辊工作的分析及其直径的确定（图12－12）1．摘辊工作的基本条件（1）能抓取茎秆设两摘辊为圆柱形断面，当茎秆在喂入机构的作用下与摘辊接触时，则摘辊对茎秆端部便产生支反力N和抓取力T，摘辊能抓取茎秆的条件是

Tx＞Nx即Tcosα>Nsinα而T＝Nμj式中μj——摘辊对茎秆的抓取系数；

α——对茎秆的起始抓取角。代入上式得

Nμjcosα>Nsinα简化得μj＞tgα即摘辊对茎秆的起始抓取角α的正切值应小于抓取系数μj。图12-12摘辊抓取茎杆的条件a)开始喂入b)喂入后51（2）不抓取果穗当茎秆在摘辊间隙中被向后拉引而穗与摘辊相遇时，摘辊对果穗端部便产生支反力Ng和抓取力Tg。为了使果穗不被抓取，必须满足下述条件（图12－13），图12-13挤落果穗条件即Ngsinαg>Tgcosαg式中Tg＝Ngμg;μg－摘辊对果穗的抓取系数。式中Tg＝Ngμg;

μg－摘辊对果穗的抓取系数。代入上式得Ngsinαg>Ngμgcosαg简化得tgαg>μg图12-13挤落果穗条件52即摘辊对果穗的起始抓取角αg的正切值应大于果穗的抓取系数μg。摘辊对茎秆和果穗的抓取系数μj及μg，因摘辊的材料和表面形状不同而异。一般为了增加摘辊对茎秆的抓取能力以提高工作可靠性，常将摘辊制成凸凹不平的花瓣形（3－6花瓣）或带有螺旋肋的断面。其抓取系数为

μj≈μg＝（1.6～2.3）f＝0.7～1.1式中f——摘辊对茎秆的摩擦系数，铸铁f＝0.4～0.5。534YW—2型玉米联合收获机（玉丰）544YW—2A型玉米联合收获机（玉丰）554yw-2背负式玉米收获机(向农)56背负式穗茎兼收型玉米收获机57我国玉米联合收获机发展现状及分析

一、基本情况建国以来，曾有过两次研制玉米收获机的高潮。第一次是70年代中期，在国家1980年基本实现机械化的号召下，玉米收获是实现农业机械化的重要环节。1975年，黑龙江省赵光机械厂与中国农机院合作，在引进法国的单行、双行牵引式式玉米收获机的基础上，设计、生产了牵引式2行4YⅡ－2型玉米联合收获机，经过20多年的发展，已形成了丰收－2卧系列，包括4YⅡ－2A、2B、2C、2D、2E、2F和2G等7个品种。全国保有量已达4000多台，是目前使用最广泛的一种玉米收获机产品，技术成熟，质量基本可靠，现已批量生产。第二次是80年代初兴起的。由于农村经济体制改革，以及小麦联合收割发展的带动，推动了市场对玉米联合收获机的需求，开始出现多种结构型式、不同功率等级的玉米联合收获机。1992年北京市农机局从前苏联赫尔松联合收获机制造厂引进了自走式6行KCKY－6型玉米联合收获机，后来又开发3、4行自走式玉米收获机。58到1998年为止，我国从事玉米联合收获机的研制和生产的单位有30多家，已开发研制出样机或小批量生产的有30多个产品。从玉米收获机型来看，有自走式、背负式（前悬挂或侧悬挂）、牵引式3种。配套动力包括小四轮、中型轮式拖拉机和东方红－75、802履带式拖拉机。收获行数分别为单行、2行、3行及4行。单行机一般与小四轮拖拉机配套，能完成摘穗、输送装箱和秸秆粉碎还田等项功能。2行、3行及4行玉米收获机，目前国内研制生产的具体情况见表。多行玉米收获机大都能完成摘穗、输送、集穗装箱和秸秆粉碎，有的还有玉米穗剥皮功能。除黑龙江省赵光机械厂生产的丰收－2卧系列玉米收获机及少量企业的产品批量生产外，小型单行玉米联合收获机的技术已基本成熟，现已有一些企业小批量生产。多行玉米联合收获机（自走式或背负式）除个别在小批量试生产外，大多处在研制和试验阶段。表12－6中列出了我国玉米联合收获机研制、生产的主要机型及简要情况，可供参考。二、对现有机型的分析（一）单行玉米联合收获机目前国内所有的单行玉米联合收获机都与8.8－13.2kW的各种小四轮拖拉机配套，有前悬挂和侧悬挂两种；配套动力保有量大，使用广泛，价格便宜。前悬挂式，收获时不需要人工开道；侧悬挂式，需要人工开道，否则，只能压行收获。这类收获机的缺点是生产率低，不适应垄作，往复收获次数多，压实土壤严重。

59（二）多行玉米联合收获机分为自走式、牵引式、背负式和专用割台4种。收获行数为2、3、4行，甚至6、8、10行等，具有摘穗、剥皮、送、集、脱粒，茎秆粉碎还田（回收）等一系列功能。但自走式玉米收获机价格昂贵，利用率低；背负式在结构布置上有一定困难。前悬挂时，驾驶员不易看清割台；一般拖拉机前端无动力输出轴，要求输送箱倾角不大于170，前端重量分配过重等。因此，也出现轮式拖拉机后悬挂割台、倒开的布置型式，总体布置上有一定的优点。国内玉米播种机有2行、3行、4行、6行、8行、10行、12行等多种型式，行距有60、70、30／60cm宽窄行等多种型式，而玉米联合收获机的行距大都是固定的，有60cm或70cm，与机播的玉米行距难以匹配而无法正常作业。多行牵引式玉米联合收获机作业前，需人工收割开道，人工收割地头、地边，作业时10