农业机械学课件

收割機械

第一節概述第二節收割機和拾禾器第三節切割器第四節撥禾器第五節輸送器和放鋪機構第一節概述

一、穀物收穫方法（一）分段收穫法用多種機械分別完成割、捆、運、堆垛、脫粒和清選等作業的方法，稱為分段收穫法。如用收割機將穀物割倒，然後用人工打捆，運到場上再用脫穀機進行脫穀和清選。這種方法所用的機械構造較簡單，設備投資較少，但勞動生產率較低，收穫損失也較大。

（二）聯合收穫法用聯合收穫機在田間一次完成切割，脫粒和清選等全部作業的方祛，稱為聯合收穫法。這種方法可以大幅度地提高勞動生產率，減輕勞動強度，並減少收穫損失。但也存在下列問題：

1．由於穀物在禾稈上成熟度不一致，脫下的穀粒中必有部分是不夠飽滿，因而影響總收穫量。

2．由於適時收穫的時間短(5—7天)，機器全年利用率低，每臺機器負擔的作業面積小。為了克服±述缺點，有的地採用兩段聯合收穫法。(三)兩段聯合收穫法此法先用割曬機將穀物割倒並成條地鋪放左高度為15一20cm的割茬上，經3—5天晾曬使穀物完成後熟並風乾，然後用裝有拾禾器的聯合收穫機，進行揀拾、脫粒和清選。兩段聯合收穫法具有以下優點：

1．由於作業時間較聯合收穫法提前7~8天，可使機器全年作業量提高近一倍。

2．由於穀物的後熟作用，使絕大部分穀粒飽滿、堅實、色澤一致，提高了糧食等級並增加了收穫量。

3．由於收回的籽粒含水量小(接近安全水分)，且清潔率高，顯著地減輕了曬場的負擔。兩段聯合收穫法具有下列缺點

○由於兩次作業，機器行走部分對土壤破壞和壓實程度增加，油料消耗較聯合收穫法增加7—10％。○當收穫期逢連雨時，穀物在條鋪上易發黴、生芽。採用兩段聯合收穫法，應注意：

□割茬高度應適宜：一般取割茬為15—20cm，植株高大時(1m以上)應略高，為18—25cm；植株矮小時(80—90cm)，應略低，為15—18cm。□條鋪的形狀應適當，為有利於穀物揀拾，禾稈的穗部應相互搭接，搭接的方向與機器行走方向平行或成45°以內的傾角(逢雨時，雨水可順穗部流下)，勿使穗部著地。

□割曬的時間應適當：一般在穀物蠟熟期進行，這時植株大部分變黃，上梢仍有少許微綠色，籽粒為淡黃色呈蠟狀。此時收割既可保證籽粒的後熟作用，又可減少收穫中的落粒損失。第二節收割機和拾禾器

一、收割機的種類收割機完成稻麥的收割和放鋪(或捆束)兩道工序。按放鋪形式的不同，可分為收割機，割曬機和割捆機。1．收割機收割時，將穀物鋪放在割茬上，形成“轉向條鋪”(禾稈傾倒方向約與機器前進方向垂直)或間斷性條堆。割後適於人工捆束。2．割曬機

收割時，將穀物放成“順向條鋪”，適於裝有拾禾器的聯合收穫機拾禾脫穀。割曬機的割幅較大，多為4m或4m以上。3．割捆機

收割時，將穀物捆成小捆並拋於地面。打捆所用的繩子有麻繩、草繩及尼龍繩等。

二、收割機的一般構造和工作過程(一)立式收割機其割臺為直立式(略有傾斜)，被割斷的禾稈以直立狀態進行輸送，因而其縱向尺寸較小，重量較輕。以水稻為主的收割機多採用這種結構，一般切割器、輔送器、星乾撥禾機構，機架和傳動機構等組成。(二)臥式收割機割臺為臥式(賂向前傾斜)，其縱向尺寸較大，但工作可靠性較好。寬幅收割機多採用這種結構。臥式割臺有單輸送帶、雙輸送帶和三條輸送帶等三種。

其基本構造大致相同，即由切割器、按禾輪、輸送路(及排禾放鋪口)、機架及傳動機構等組成。但其工作過程各有所不同。1．單帶臥式收割機(圖9—4a)2．雙帶臥式收割機(圖9—4b)3．割捆機三、拾禾器

拾禾器是兩段聯合收穫作業中安裝在聯合收穫機割臺上用以揀拾穀物條鋪的一種裝置。按結構的不同，它可分為彈齒式、伸縮扒指式和齒帶式三種。1．彈齒式拾禾器2、伸縮扒指式3、齒帶式第三節切割器一、莖稈物理機械性質及其與切割的關係

1．莖稈剛度對切割的影響現有切割器按切割原理不同可分為有支承切割和無支承切割兩種。在有支承切割中又有一點支承切割和兩點支承切割。無支承切割

2、莖稈的纖維方向性與切割的關係

作物莖稈由纖維素所構成．其纖維方向與莖稈軸線平行，因此割刀切入莖稈的方向與其切割阻力和功率消耗有密切關係。1）橫斷切：切割面和切割方向與莖稈軸線垂直。2)斜切：切割面與莖稈軸線偏斜，但切割方向與莖稈軸線垂直。3）削切：切割面和切割方向都與莖稈軸線偏斜PPP橫切斜切削切3、滑切與切割阻力的關係P3S=常數P—切割阻力S—滑切長度割刀切向滑移值S（mm）規定試驗切割深度所需法向力P（g）6001.55002.0400520040試驗結果：二、切割器的種類及其應用

切割器是穀物和牧草收穫機械用來割斷作物莖稈的重要工作部件。其工作性能應滿足下列要求，即割茬整齊(無撕裂)、無漏割、功率消耗小、振動小、結構簡單和適應性廣等。它有往復式、圓盤回轉式和甩刀回轉式三種。（一）往復式切割器

其割刀作往復運動，結構較簡單，適應性廣。目前在穀物收割機、牧草收割機、穀物聯合收穫機和玉米收穫機上採用坡多。它能適應一般或較高作業速度(6—10km／h)的要求，工作品質較好，但其往復慣性力較大，振動較大。切割時，莖稈有傾斜和晃動，因而對莖稈堅硬、易於落粒的作物易產生落粒損失(如大豆收穫)。對粗莖稈作物，由於切割時間長和莖稈有多次切割現象，則割茬不夠整齊。1、普通Ⅰ型S=t=t0=76.2mm(3in)S---割刀行程；t---動刀片間距；T0—護刃齒間距。普通Ⅰ型切割器的特點是，割刀的切割速度較高，切割性能較強，對粗、細莖稈的適應性能較大，但切割時莖稈傾斜度較大、割茬較高。這種切割器多用於麥類作物和牧草收穫機械。

水稻收割机上有采用较标准尺寸为小的切割器，其尺寸关系为：

S=t=t0=50、60或70mm

其特點是：動刀片較窄長(切割角較小)，護刃器為鋼板製成，無護舌，對立式割臺的橫向輸送較為有利。其切割能力較強，割茬較低。在粗莖稈作物收割機上，有採用較標準尺寸較大的切割，其尺寸關係為：s=t=t0=90或100mm

其護刃齒的間距較大，專用於收割粗莖稈作物。青飼玉米收割機、高粱收割機和對行收割的玉米收穫機採用。2、普通Ⅱ型S=2t=2t0=152.4mm(6in)其割刀往復運動的頻率較低，因而往復慣性力較小。此點對抗振性較差的小型機器具有特殊意義，適於在小型收割機和聯合收穫機上採用．3、低割型S=t=2t0=76.2、101.6mm(3、4in)

切割器的割刀行程S和動刀片間距t均較大，但護刃齒的間距t。較小。切割時，莖稈傾斜量和搖動較小，因而割茬較低，對收割大豆和牧草較為有利，但對粗莖稈作物的適應性較差。（二）圓盤式切割器1、無支承圓盤式切割器

該切割器的割刀圓周速度較大，為25--50mm/s,其切割能力較強，切割時靠莖稈本身的剛度和慣性支承。在牧草收割機和甘蔗收割礬土採用較多，在小型水稻收割機上也採用。

圓盤式切割器器適應10一25km/h的高速作業。最低割茬可達3—5cm，工作可靠性較強，但其功率消耗較大。2、有支承圓盤式切割器

（三）甩刀回轉式切割器

刀片鉸鏈在水準橫軸的刀盤上，在垂直平面(與前進方向平行)內回轉。其圓周速度為50一75m／s，為無支承切割式,切割能力較強，適於高速作業，割茬也較低。多用於牧草收割機和高稈作物莖稈收割機上。圖8-17甩刀回轉式切割器a.玉米莖杆切碎器b.牧草切割器c.刀片三、往復式切割器的構造和工作原理（一）往復式切割器的構造（1）動刀片（2）定刀片

定刀片為支承件，一般為光刃，但當動刀片採用光刃時，為防止莖稈向前沿出也可採用齒刃。梯形刀片的結構參數bαhadβVnVAb—前橋寬，a—底部寬h—刃部高α—滑切角（3）護刃器

護刃器的作用是保持定刀片的正確位置、保護割刀、對禾稈進行分束和利用護刃器上舌與定刀片構成兩點支承的切割條件等。（4）壓刃器

為了防止割刀在運動中向上抬起和保持動刀片與定刀片正確的剪切問隙(前端不超過0一0．5mm後端不大於1一1．5mm)，在護刃器梁上每隔30—50cm(在割草機上每隔20—30cm`裝有壓刃器。它為一衝壓鋼板或韌鐵件，能彎曲變形以調節它與割刀的間隙。（5）摩擦片

有的切割據在壓刃器下方裝有摩擦片，用以支承割刀的後部位之具有垂直和水準方向的兩個支承面，以代替護刃器導槽對刀杆的支承作用。當摩擦片磨損時，可增加墊片使摩擦片抬高或將其向前移動。裝有摩接片的切割器，其割刀間隙調節較方便。（二）往復式切割器的傳動機構

其特點是把回轉運動變為往復運動。由於各種機器的總體配置和傳動路線不同，因此傳動機構的種類較多。按結構原理的不同，可分為曲柄連杆機構、擺環機構和行星齒輪機構等三種。1、曲柄連杆機構oABωtωxxy特點：機構簡單、成本低廉、佔據空間大。2、擺環機構特點：結構緊湊、鉸鏈較少、工作可靠、製造成本高。

3、行星齒輪機構

xyoo1A

行星齒輪的節圓直徑是齒圈節圓直徑的一半，銷軸置於割刀的運動直線上，曲柄回轉時，銷軸在割刀運動方向線上作往復運動，其行程等於齒圈節圓直徑。特點：結構緊湊、振動小，便於機構配置，但成本高，機構複雜。（三）往復式切割器的工作原理和參數分析1、刀片幾何形狀的分析

往復式切割器是將作物莖稈夾持在動、定刀片之間進行剪切的，動刀片的幾何形狀，對切割器的工作可靠性和功率消耗有較大的影響。

梯形刀片的結構參數bαhadβVnVAb—前橋寬，a—底部寬h—刃部高α—滑切角

但要特別注意的是，α的變化範圍一定要首先滿足莖稈被動定刀片鉗住的條件：

αβoAN1BN2F1F2R1R2α+β≤φ1+φ2φ1、φ2—分別表示動定刀片與穀物莖稈的摩擦角，φ1+φ2≤45~520，試驗結果表明，α=290，β=6015/時切割效果最好。

2、割刀運動分析（1）曲柄連杆機構的割刀運動X=-r·cosωtVx=dX/dt=rωsinωtax=dVx/dt=rω2conωt割刀速度與位移的關係兩邊平方，化簡得vxab

切割器任意一位移點的切割速度為該位移所對應的圓弧上的點對水平線高度與ω的乘積。即Vx=ab·ω割刀加速度與割刀位移的關係Xy切割速度分析切割速度圖實驗指出：在割刀鋒利、割刀問隙正常(動、定刀片間的間隙為0一0．5mm)的條件下，切割速度在0．6一0．8m/s以上時能順利地切割莖稈，若低於此限，則割茬不整齊並有堵刀現象。切割速度圖x1ωt1x2ωt2切割平均速度割刀在切割範圍內的平均速度。割刀平均速度切割器在一個行程內的平均速度。n—割刀曲柄轉速轉/分r—割刀曲柄半徑S—割刀行程4、割刀進距對切割性能的影響

割刀走過一個行程S時，機器前進的距離稱為割刀進距。vm—機器前進速度n—割刀曲柄轉速ω---割刀曲柄角速度切割圖動刀片（刃部）對地面的掃描面積。Ⅰ---一次切割區Ⅱ--重割區Ⅲ--空白區（漏割區）5、切割器功率計算N=Ng+NkNg---切割功率Nk---空轉功率L0—切割每平方米面積的莖稈所需要的功率，N·m/m2小麥為100--200第四節撥禾器一、撥禾器的種類、構造及其應用撥禾器的作用有三：一是把割臺前方的穀物撥向切割器；二是在切割器切割穀物時，由前方扶持禾稈以防向前傾倒；三是在禾稈被切斷後，將禾稈及時推落在輸送器上。撥禾器的種類

常見的有撥禾輪、鏈齒式撥禾器、撥耙器、摟耙器。其中以撥禾輪和鏈齒式撥禾器應用最廣。(一)撥禾輪

1、普通式撥禾輪

工作時，撥禾輪沿滾動方向回轉，其撥板起撥禾、扶禾切割和向輸送器撥送禾稈的作用。

為了使撥板進入禾叢後對穀物有向後撥送的作用，撥禾輪的圓周速度vb較機器前進vm大，其比值λ為1.2~2，λ=vb/vm撥禾輪位置調節機構撥禾輪的轉速調節圖9—45液壓無級變速器1．柱塞2．固定盤(主動)3．皮帶4．可動盤(被動)5．固定盤(被動)6．油缸

7．可動盤(主動)2、偏心撥禾輪偏心撥禾輪的主要特點

各管軸的曲柄長度與偏心吊杆的長度相等而且平行，各主輻條及副輻條的計算長度也相等而且平行。因此，該撥禾輪的主輻條、副輻條、管軸的曲柄和偏心吊杆之間構成多組(4—6組)平行四杆機構。其偏心吊杆是與曲柄相對應的共杆。通過調節杆將偏心吊杆(及支承滾輪)固定在某一位置，因而撥禾輪旋轉中各管軸的曲柄方向(與偏心吊杆)保持不變，固定在管軸上的彈齒方向也不變。

在收穫順向倒伏作物時，為了增強扶倒能力、減少損失，可移動調節杆的位置使偏心吊杆少許向後方傾斜，使管軸上的彈齒向後傾斜15°一30°(由豎直線向後)。在收穫直立作物時，一般使彈齒垂直向下，以減小彈齒的迎禾面，減少衝擊損失。試驗證明：採用偏心撥禾輪收穫倒伏作物較普通撥禾輪可提高生產率20—30％，減少損失40—50％。收割機和聯合收穫機，多採用偏心撥禾輪。二、撥禾輪的工作原理和參數決定(一)撥板的運動分析撥板是撥禾輪的主要工作部件，其圓周速度較機器前進速度為大，即λ=vb/vm>1，因而撥板的運動軌跡為餘擺線。研究撥禾輪對穀物莖稈的作用的目的主要有三點：①為了減少撥板對穀穗的打擊，力求撥板垂直進入禾叢；②為了保證撥板向後推送扶持切割，λ=Vb/Vm＞1；③為了使割後的莖稈穩定的向後鋪放，撥板具有清掃割臺的作用。撥板垂直入禾的條件o1HhVmtωVmoxyo2ωtL

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餘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。

o1HhVmtωVmoxyo2ωtL建立撥板的運動方程式：

x=Vmt＋Rcosωty=H＋h－Rsinωty=Lo1HhVmtωVmoxyo2ωtLmx=Vmt＋Rcosωty=H＋h－Rsinωt，y=LVx=x/=Vm－Rωcosωt=0∵y=L，sinωt=Vm/Rω=1/λ∴H=L－h＋R/λ①∴H=L－h＋R/λ①

該式說明，只要按照公式所確定的撥禾輪安裝高度H，就可保證撥禾輪垂直入禾。同時也說明了撥禾輪的安裝高度還要考慮作物的生長高度。在這裏也出現了運動參數λ對撥禾輪安裝高度H的影響，其分析過程與前面講過的旋耕機理論相同。

三．撥禾輪清掃割刀

及穩定推送的條件

當作物莖稈被割斷後，要求撥禾輪的撥板繼續向後推送莖稈，使其迅速離開割刀，並整齊的向後鋪放在割臺上。這需要撥板在轉動到最底位置時對莖稈的打擊部位要滿足只能向後倒不能向前倒的條件，因此，撥板在轉動到最低點時必須打擊在已割莖稈的重心以上，即打擊點在距穗頭部1/3處以上，否則，莖稈將向前傾倒，造成割刀堆積堵塞。

o1HhVmtωVmoxyo2ωtLmL1L1/3H≥R＋2（L－h）/3②

通過上述分析，我們可以得出這樣的結論，撥禾輪正常工作的條件必須同時滿足三個：λ=Vb/Vm＞1H=L－h＋R/λ①

H≥R＋2（L－h）/3②問題：公式①和公式②能同時滿足嗎？回答NO，因為很難保證。

在確定撥禾輪的安裝高度時我們依據那一個公式呢？

可以用平均值嗎？

不能，因為這樣的話可能雙方都不能滿足。

怎麼辦？

一般採取的措施是，方程①和方程②聯立求解，求出撥禾輪的直徑D，然後，以H=L－h+R/λ為依據確定撥禾輪的安裝高度。

一般D=900~1200，λ=1.2~2，Vb=2.5~3m/s。四．撥禾輪的調整原理和調整方法（一）撥禾輪的調節機構（二）撥禾輪的調整（一）撥禾輪的調節機構1．撥禾輪的轉速調節機構（1）機械式調節機構（2）液壓無級變速調節機構2．撥禾輪的位置調節機構（1）機械－液壓組合式調節機構

（2）液壓聯動調節機構圖8-50液壓無級變速器1.柱塞2.主動輪固定盤3.皮帶4.被動輪可動盤5.彈簧6.被動輪固定盤7.油缸8.主動輪可動盤圖8-51撥禾輪的分別調節機構.撥禾輪軸承座2.支臂

3.液壓油缸4.割刀（二）撥禾輪的調整1．東風ZKB－5的撥禾輪調整2．E512（E514）撥禾輪的調整圖8-52東風聯合收割機撥禾輪的油壓聯動調節機構1.滑塊2.軸承座3.卡簧4.螺釘5.三角皮帶張緊輪支杆6.前後單獨調節杆7.彈簧8.支杆9.雙臂杠杆10.拉杆11.支臂12.鉸鏈軸13.割臺側板上緣14.螺旋推運器15.油缸16.拉杆思考題1.穀物常用的收穫方法？2.正切與滑切的概念3.滑切比正切省力的機理分析？4.往復式切割器為何多採用部分平衡法？5.撥禾輪正常工作的條件？

第五節輸送器和放鋪機構一．輸送帶的速度分析二．雙帶臥式割臺的轉向放鋪原理

三、立式割臺輸送放鋪機構的參數選擇一、輸送帶的速度分析（一）被輸送物能自由拋離（二）穀層厚度適宜

二、雙帶臥式割臺的轉向放鋪原理圖8-55兩帶臥式割臺的轉向放鋪分析三、立式割臺輸送放鋪機構的參數選擇1．輸送帶尺寸2．撥齒高度3．撥齒間距4．輸送帶高度位置5．星輪速度及位置6．輸送帶速度7．割刀前伸量第一節脫粒機的種類和構造一、按脫粒程度分類：簡易式脫粒機

半複式脫粒機

複式脫粒機

二、按穀物喂入的方式分類：全喂入脫粒機半喂入脫粒機簡易式脫粒機——只有脫粒裝置，不能分離和清糧，處理結果為混合物，尚需後續加工處理。

脫粒滾筒脫粒凹版機殼穀物長莖稈籽粒混合物半複式脫粒機——有脫粒、分離和清糧功能，能獲得比較乾淨的籽粒，但脫粒不太徹底，仍有少量的混合物。

複式脫粒機——除了有脫粒、分離、清糧功能外，還設有複脫、複清和分級裝置，能獲得不同級別的乾淨籽粒。

脫粒機一般包括以下主要部分：脫粒裝置、分離裝置、清糧裝置、傳動裝置和機架等。其中，脫粒裝置、分離裝置、清糧裝置是脫粒機械的三大組成部分，也是本章的主要講述內容。脫粒機的一般組成籽粒滑板脫粒機械的一般結構組成及工作原理風機清糧篩脫粒裝置分離裝置莖稈逐稿輪喂入輪雜餘穀物第二節脫粒裝置一、脫粒裝置的技術要求和工作原理二、紋杆滾筒式脫粒裝置三、釘齒滾筒式脫粒裝置四、雙滾筒脫粒裝置五、軸流滾筒脫粒裝置六、半喂入式脫粒裝置七、脫粒滾筒功率耗用和運轉穩定性八、滾筒的平衡一脫粒裝置的技術要求和工作原理對脫粒裝置的技術要求主要是：脫得乾淨；穀粒破碎、暗傷盡可能少；分離性能好，這一點是聯合收穫機向大生產率方向發展所特別提出的要求；通用性好，能適應多種作物及多種條件；功率耗用低；在某些情況下要求保持莖稿完整或盡可能減少破碎脫粒機械的工作原理被割穀物經脫粒機械的喂入口進入由脫粒滾筒和凹版組成的脫粒間隙進行打擊和搓擦後，短脫出物通過柵格狀凹版進入由清選篩和風機組成的清糧裝置進行清選。

長脫出物則進入分離裝置進行莖稈與籽粒的分離，長莖稈被排出機外，而籽粒等短脫出物則通過分離裝置上的篩孔進入下方的清糧裝置進行清選；在風機和清選篩的聯合作用下，穎殼等細小輕雜物被吹出機外，乾淨的籽粒經由籽粒收集裝置進入集糧裝置。穀物的脫粒特性與脫粒原理1.穀物的脫粒特性

穀物的脫粒特性——主要是指穀物的脫粒難易程度，這種難易程度主要取決於穀粒與穀穗之間的連接強度，而他們之間的連接強度與作物的品種、成熟度和濕度有直接的關係，隨著這些因素的改變，破壞穀粒與穀穗之間的連接所需要的能量也是不相同的。

脫粒的難易程度通常用脫下一顆籽粒所需要的功來表示。常用的方法有：牽拉法、衝擊法等。試驗結果表明，小麥的脫粒功A=30g.cm，小麥的脫粒功小於水稻的脫粒功。

P2、穀物的脫粒原理⑴衝擊脫粒：靠脫粒元件與穀物穗頭的相互衝擊作用而進行脫粒。衝擊速度越高，脫粒能力越強，但破碎率也越大。

⑵搓擦脫粒：靠脫粒元件與穀物之間，以及穀物與穀物之間的相互摩擦而使穀物脫粒。脫粒裝置的脫粒間隙的大小至關重要。

⑶梳刷脫粒：靠脫粒元件對穀物施加拉力而進行的脫粒。

⑷碾壓脫粒：靠脫粒元件對穀物施加擠壓力而進行的脫粒。此時作用在穀物上的力主要是沿穀粒表面的法向力。

⑸振動脫粒：靠脫粒元件對穀物施加高頻振動而進行的脫粒。

上述幾種脫粒方式是在長期的生產實踐過程中總結而來的，不同的作物種類和作物品種、不同的貯存方式和後加工方式，其脫粒方法也不同，也就是說，選擇何種脫粒方法完全取決於作物的特性。例如：小麥與水稻的脫粒特性就有較大的差異。脫粒機的工藝流程

穀物脫粒裝置短脫出物長脫出物分離機構清糧裝置莖稈雜餘機外籽粒機外短脫出物70%籽粒二、切流紋杆滾筒式脫粒裝置1、組成：紋杆滾筒、柵格狀凹版、間隙調節裝置等

2、特點：以搓擦脫粒為主、衝擊為輔，脫粒能力和分離能力強，斷稿率小，有利於後續加工處理，對多種作物有較強的適應能力，特別適用於小麥收穫，多用於聯合收穫機上。但當喂入不均勻、穀物濕度大時，脫粒品質明顯下降。

3、主要結構參數

紋杆數量：m=6~8滾筒轉速：n=750~1400r/min凹版包角：α=100~1200脫粒間隙：入口16~22/出口4~6三、切流釘齒滾筒式脫粒裝置

1、組成：釘齒滾筒和釘齒凹板

2、特點：利用釘齒對穀物的強烈衝擊以及在脫粒間隙內的搓擦而進行脫粒。抓取能力強、對不均勻喂入和潮濕作物有較強的適應性。但由於斷稈率較高，分離效果較差，對分離裝置和清糧裝置的工作造成一定的困難。

(1)釘齒滾筒釘齒按螺旋線分佈成排地固定在齒杆上。脫粒機上常用的釘齒有板刀齒、楔齒和弓齒。板刀齒薄而長，抓取和梳刷脫粒作用強，對喂入不均勻的厚層作物適應性好，打擊脫粒的能力也比楔齒強。由於其梳刷作用強，齒側間隙又大，使脫殼率降低，這是板刀齒脫水稻的一個優點。圖9-19釘齒滾筒脫粒裝置a.入口間隙b.重合度c.出口間隙h.齒高a.包角圖9-20釘齒的脫粒作用(二)釘齒的排列,滾筒長度和直徑滾筒生產率取決於釘齒的多少。但是釘齒的排列對脫粒性能有很大的影響，如果釘齒數量一定，而一個釘齒的運動軌跡內只有一個釘齒通過，則不僅生產率很低，而滾筒必須很長。因此，設計時總是讓若干個釘齒在同齒跡內回轉。為了工作均勻，這些齒在同一齒跡內應是均勻分佈的。這就形成了按多頭螺旋線來排列釘齒。圖9-22釘齒排列(三)凹板釘齒滾筒的凹板有組合式和整體式兩種。組合式凹板由釘齒凹板、柵格凹板、側弧板等組成。整體式凹板的釘齒直接固定在格板上。圖9-23釘齒凹板a）整體式b）組合式1.齒板2.柵格板3.側弧板4.釘齒凹板5.柵格凹板6.後柵格凹板7.尾柵條四.雙滾筒脫粒裝置圖9-26雙滾筒脫粒裝置a）雙滾筒b）帶中間輪的雙滾筒.喂入輸送裝置2.釘齒滾筒和凹板3.紋杆滾筒和凹板4.逐稿輪5.頂蓋6.逐稿器7.中間輪8.喂入輪(一)特點:雙滾筒脫粒裝置採用兩個滾筒串聯工作。第一個滾筒的轉速較低，可以把成熟的好、飽滿的籽粒先脫下來，並儘量在第一滾筒的凹板上分離出來。同時可使喂入的穀物層均勻和拉薄。第二個滾筒的轉速較高，間隙較小，可使前一滾筒未脫淨的穀粒完全脫粒。(二)結構形式與配置雙滾筒脫粒裝置的第一滾筒大多採用釘齒式滾筒，第二滾筒為紋杆式滾筒。個別的機型上兩個滾筒均採用紋杆式滾筒。第一滾筒用釘齒式有利於抓取作物，脫粒能力也強。第二滾筒用紋杆式有利於提高分離率，減少碎莖稈，這種形式適用於收穫稻麥。雙紋杆式滾筒僅用於收穫小麥。(三)脫粒速度與間隙第一滾筒的脫粒速度約比單滾筒脫粒裝置減低1/2～1/3。第二滾筒則可低2－3m/s。第一滾筒的入口間隙一般與單滾筒的相同或稍大。第二滾筒的入口間隙河減小1/3左右，前後兩滾筒的出口間隙則均可比單滾筒脫粒裝置用得稍大。

(四)生產率與間隙其生產率一般比單滾筒提高30－65％。雙滾筒的配置設計合理時，1kg/s喂入量的功率消耗比單紋稈滾筒式脫粒裝置僅增加15－20％。五.軸流滾筒脫粒裝置圖9-27軸流式脫粒裝置.頂蓋2.螺旋倒板3.喂入口4.紋杆和釘齒組合滾筒5.排除口6.柵格式凹板(一)軸流式滾筒脫粒裝置的類型:按穀物喂入滾筒的方向不同可分為縱向軸流式，即穀物軸向喂入，軸向排出；橫向軸流式脫粒裝置；以及切流軸流組合式。(二)軸流式滾筒脫粒裝置的構造及參數選擇1.滾筒滾筒上的脫粒部件一般為紋杆式或杆齒式、板齒式，或紋杆與杆齒組合式。圖9-28軸向喂入.軸向排出式軸流滾筒(用於聯合收穫機.直徑762mm，喂入量約6kg/s小麥1.分離段葉片2.脫粒段導板3.螺旋線脫粒紋杆4.附加脫粒紋杆5.喂入導板6.喂入螺旋葉片7.分離段凹板(柵格)2.凹板與上蓋凹板的型式有編織篩式、沖孔式和柵格式三種，其中柵格式凹板的脫粒和分離能力最強、雖然莖稈的破碎較重、但仍是較廣泛應用的一種。(三)脫粒速度與脫粒間隙由於軸流滾筒式脫粒裝置對穀物的脫粒時間較長，滾筒轉速和間隙有少許變化對脫粒品質的影響不大，因而對安裝間隙和速度調節要求不很嚴格，這也是它的一個優點。(4)生產率和功率耗用軸流滾筒式脫粒裝置的生產率與滾筒尺寸、凹板結構、作物狀況和功率配備的情況有密切關係。概括說來，在脫粒機上每米滾筒長度約可負擔的喂入量為0.6－0.7kg/s；分離面積大、在脫粒機上帶有輸送裝置的可取較大值，在聯合收穫機上可增大一倍或一倍以上。若以分離面積計，則單位喂入量所需凹板分離面積為0.5－0.7m2/kg/s。軸流式滾筒功率耗用受作物物理機械特性影響較大，比傳統型更為敏感，喂入作物長度、含水率的影響均較大。採用大直徑的軸流式滾筒有減少單位喂入量功率耗用的趨勢。在脫小麥和整株玉米時為5.7－7.4kW/kg/s，脫大豆和玉米穗為2.6－4.8kW/kg/s，而脫水稻時為8.1－9.2kW/kg/s；其中用於脫莖葉的功率耗用大致占60％以上。在脫粒全過程中，喂入脫粒段的功率耗用為82％，用於分離排草段為18％；而在橫向軸流式脫粒機上分別為65％與35％。六.半喂入式脫粒裝置圖9-2工農-400半喂入式脫粒機.前滑板2.凹板篩3.夾持臺4.夾持輸送鏈5.防夾帶板6.弓齒7.滾筒8.切刀9.排雜副滾筒10.振動篩11.振動滑板12.固定線篩13.穀粒推運器14.風扇工作原理和主要參數(一)滾筒滾筒喂入端為一段截錐體（錐角一般約500左右，寬50毫米左右），便於穀物軸向喂入。滾筒上設有多種弓齒，常用的型式如圖所示。圖9-33半喂入脫粒裝置的梳整齒1.第一梳整齒2.第三梳整齒3.梳整齒的內齒(二)凹板凹板有編織篩式和柵格式兩種。前者處理斷穗能力強，斷穗量少，但分離能力較差，穀粒損失會多些，濕脫時易堵塞；後者的性能正相反，幹脫時碎草要多些。前者結構簡單，常用於脫粒機上；後者在聯合收穫機上較普遍。

(三)排雜裝置排雜裝置由排雜輪和篩板組成，設在排雜口後方，用以排出脫下的碎草、斷穗，並將穀粒分離出來。排雜輪直徑為200－250mm，長100－150mm。其上齒高約40mm，並後傾300安裝。齒距為30－70mm，齒頂線速度4－5m/s，篩板與編織篩凹板相似。(四)夾持輸送裝置由夾持輸送鏈、夾持臺和傳動裝置等組成。輸送鏈的齒形鏈片與夾持臺上下配合，並在橫向左右交錯以便將莖稈夾成曲折使其具有抗抽出的能力。圖9-37夾持輸送器1.彈簧2.夾持臺3.夾持輸送鏈(五)功率耗用與生產率半喂入脫粒裝置的功率耗用與滾筒型式、喂入量、穀物濕度等有關。一般脫水稻時單位喂入量功率耗用為2.94kW/kg/s。脫小麥時由於莖稈光滑、乾燥、牽連性小，其單位喂入量功率耗用2.2kW/kg/s。由於夾持脫粒滾筒所需扭矩變化小，其最大功率為平均值的1.2倍。七脫粒滾筒功率耗用和運轉穩定性滾筒脫粒裝置的脫粒是一個很複雜的過程，脫粒中的功率消耗在整機功率消耗中占較大的比重。如在脫粒機上約占70％，在聯合收穫機上占全部工作部件功耗的40％或以上。它運轉的穩定與否直接決定了脫粒和分離作業的品質。(一)脫粒滾筒的功率耗用滾筒在工作中的功率消耗在兩上方面：第一，滾筒空轉功率消耗,亦稱為無用功率L1，它包括軸承內摩擦和空氣對滾筒旋轉的阻力所消耗的功率。第二，脫粒的有效功率L2，它是直接消耗在脫粒工作上的(二)對脫粒滾筒功率耗用影響的若干因素無論何種型式的脫粒滾筒的功率耗用在達到某一量之前總是隨後者呈直線規律上升。但試驗表明在超過上述喂入量以後功率耗用會按曲線較快地上升。這是由於穀層厚度與壓縮載荷原以彈性變形規律變化，但在超過該值後壓縮變形很小，穀層密度大增，因而功率耗用也激增.如圖圖9-41喂入速度對凹板分離率.脫不淨率的影響(三)脫粒滾筒的運轉穩定性現代化聯合收穫機的發展方向是在增大生產率的同時提高作業品質。收穫的損失主要原因是脫粒不淨、穀粒破碎和分離不淨，而這些損失與脫粒滾筒和逐稿器的轉速波動有密切的關係。為此一般要求脫粒滾筒和逐稿器的轉速波動不大於5－7％。(四)對發動機的要求1．應具有足夠而適當的功率儲備；2．發動機或脫粒滾筒應具備足夠的轉動慣量。3．聯合收穫機的發動機應用全程式調速器，並應有足夠的調速靈敏度。八.滾筒的平衡由於結構設計、材質不均勻以及零件加工和裝配誤差等造成重心偏移，滾筒在高速旋轉時產生很大的離心力。它使機器振動、軸承容易損壞。因此，對新制或修理後的滾筒必須進行平衡。假如在滾筒圓周上有200g不平衡品質作用著，當r＝0.25m，ω＝1001/s時，離心力可達500N之巨。圖9-42滾筒的平衡

思考題1、穀物有哪五種脫粒方式？小麥和水稻最適合哪一種？2、紋杆滾筒式脫粒裝置的工作特點是什麼？一、分離機構的功用,類別和構造特點二、逐稿器的分離原理三、逐稿器主要參數對分離效果的影響及其選擇第三節分離機構一、分離機構的功用,類別和構造特點

只有全喂入式脫粒裝置才設有分離裝置，其目的就是將經脫粒裝置排除的長脫出物中夾帶的籽粒及斷穗頭分離出來，將長莖稈排出機外。由於分離原理不同，分離裝置的類型也不同。1、利用拋揚原理進行分離：

當分離機構對穀物莖稈層進行拋物體運動時，利用籽粒比重大、莖稈漂浮性能好的特性，將籽粒從鬆散的莖稈層中分離出來。

目前常用的分離裝置有：鍵式逐稿器、平臺式逐稿器、分離輪式逐稿器，後兩種現在已基本淘汰。

雙軸鍵式逐稿器平臺式逐稿器轉輪式分離裝置2、利用離心原理進行分離

脫出物通過高速旋轉的分離筒時，依靠比籽粒大許多倍的離心力將籽粒從莖稈層中通過分離筒周邊的分離孔徑向甩出。

分離筒刮送螺旋二、逐稿器的分離原理

分離過程：鍵式逐稿器工作時，在曲柄連杆機構的驅動下整個鍵箱做平面運動，脫出物被拋離鍵面後在空中做拋物體運動，這時，莖稈層處於鬆散狀態，比莖稈比重較大的穀粒有較多的機會穿過莖稈層的空隙被分離出來。脫出物在拋扔過程中，長莖稈沿篩面向後輸送，直至排出機外。

(一)脫出物拋離鍵面的基本條件

C/ABαrβ前後鍵面ωωtCDEmNmrω2mgβ

假設鍵面與水平面的夾角為β，曲柄半徑為r，由於曲柄連杆機構為平行四邊形機構運動，鍵面上任意一點C/的運動為以r為半徑的圓。若從曲柄與AE重合位置為曲柄的起始位置，則品質為m的脫出物在C/點的受力簡圖如上圖所示。

脫出物拋離鍵面的基本條件C/ABαrβ前後鍵面ωωtCDEmNmrω2mgβ設脫出物拋離鍵面的標誌是鍵面對脫出物的支反力N=0，所有的合外力向N向投影，t時刻時有：N+rω2msinωt－

mgcosβ=0，令N=0，則有：

rω2sinωt=gcosβ

rω2sinωt=gcosβ∵sinωt≤1，∴rω2

≥gcosβ

整理得：rω2/g≥cosβ

令

rω2/g=k，k為脫出物拋離鍵面的特徵值。

他反映了脫出物做拋物體運動的速度大小，只要k≥cosβ，脫出物就能拋起，但拋起的方向不能確定。

rω2/g≥cosβ只是定性地確定了脫出物沿篩面拋起的參數量，但沒有定量。實際上參數的不同，物體拋起的方向是不同的。問題：如何定量的確定脫出物沿規定方向拋起的結構參數和運動參數？脫出物拋起的規定方向是什麼？ββωtVADNN脫出物在鍵面上任一曲柄轉角時的拋起方向ββωtVDANN當ωt=β時，V⊥水平面，脫出物不能向後上方拋起，脫出物只能在原地運動，將造成堵塞現象。故ωt=β是最早拋起的條件。

AβNNωt=90oβDV當ωt=π/2時，V∥鍵面，不可能拋起。當ωt＞π/2時，V壓向鍵面，更不可能拋起。故ωt=π/2是最晚拋起的條件。

V∥鍵面V通過以上分析可得出：向後上方拋起的極限條件是：ωt≥β，β是已知量。為避免不能拋起，脫出物最晚拋起的極限轉角ωt≤π/2。由此可得出曲柄四連杆機構的曲柄回轉角速度作用範圍是：β≤ωt≤π/2。

將ωt的兩個極限轉角分別代入脫出物拋起的基本條件公式rω2sinωt=gcosβ，可求得兩個ω值或n值，這就是保證脫出物向後上方拋起的曲柄旋轉速度範圍，鍵式逐稿器工作時如果超出這個範圍，就無法正常工作。

一般情況下雙軸鍵式分離裝置的結構參數和運動參數為：r=50mm，n=170~220r/minβ=180，k=2~2.2雙軸鍵式逐稿器的基本工作條件：rω2/g≥cosββ≤ωt≤π/2(二)高速攝影稿層在鍵式逐稿器上的運動過程三、逐稿器主要參數對分離效果的影響及其選擇（一）曲軸轉速n、半徑r，亦即運動特徵值k前已述及兩個不同n值對鍵式逐稿器的影響。圖9－52表明在各個不同的喂入量q，當n由小到大變化時，總有一個損失為最小的最佳轉速，q值增大時這個轉速沒有多大變化。但在這時n的變化所造成的損失就較大，曲線較陡，要求轉速控制得越嚴。圖9-52鍵式逐稿器曲軸轉速與分離損失的關係a.q=5kg/sb.q=3kg/sc.q=1.5kg/s(二)逐稿器的分離規律及其長L,寬度B鍵式與平臺式逐稿器的分離率與L之間實際測定的關係均呈負指數方程，即隨著L的增加分離率依漸近線接近於1。在通常所用的L值範圍內，曲線已很平緩（圖9－53）。它表明q不同時，曲線也異，那麼在B及vP(速度平均值)不變的情況下如要保持同樣的分離效果，當q稍提高一些，就必須把L放長許多。圖9-53逐稿器(鍵式)的喂入量對分離效果的影響1.q=0.75kg/s2.q=1.5kg/s(三)逐稿器傾角(α)及階面傾角(β)只要工作面與水平線之夾角（β）不變，不論這個β＝α＋Δ或β＝α，鍵面對脫出物的作用是相同的。在鍵式逐稿器上一般α＝3－120，β＝8－300，通常分為3－5個階，末階傾角最小，便於稿草排出，中階傾角最大，是分離強度最高的區域。前階傾角適中，階梯長度一般為500－800mm，末階較長，落差高為150mm。研究表明從脫粒滾筒經逐稿輪排出的脫出物若能立即朝向並以高速撞擊逐稿器前階的表面時，就能比以拋物線拋揚出去更充分地利用前階的長度而提高了分離效果。(四)鍵面篩孔率鍵面篩孔率由小增大時，有助於降低穀粒的分離損失率。但試驗表明，超過某一限度後，對降低損失率的效果甚微，而篩出的夾雜物增加，故要處理適當。(五)鍵式逐稿器上的輔助分離裝置實踐表明，單純靠改進某些運動或結構參數已經不能滿足不斷提高的喂入量對逐稿器的要求。因此出現了一些附加裝置以彌補其不足。圖9-57鍵式逐稿器上的輔助分離裝置a.回轉式橫向抖動裝置b.抖動裝置的驅動機構c.莖杆挑松裝置第一節概述

植物保護是農林生產的重要組成部分。是確保農林業豐產豐收的重要措施之一。為了經濟而有效地進行植物保護，應發揮各種防治方法和積極作用，貫徹“預防為主，綜合防治”的方針，把病、蟲、草害以及其他有害生物消滅於危害之前，不使其成災。植保機械的分類方法，一般按所用的動力可分為：人力（手動）植保機械、畜力植保機械、小動力植保機械、拖拉機配套植保機械、自走式植保機械、航空植保機械。按照施用化學藥劑的方法可分為：噴霧機、噴粉機、土壤處理機、種子處理機、撒顆粒機等。一、植保機械的作用和分類二、植物保護的方法1、農業技術防治法：

利用相應的農業技術，通過作物品種選育、施用化肥、改進栽培方法、實行合理輪作、改良土壤等手段消滅病蟲害的方法。

2、生物防治法

利用生物的天敵消滅病蟲害的方法。如：瓢蟲、赤眼蜂等。3、物理和機械防治法

利用物理方法和相應的工具消滅病蟲害的方法。例如：機械捕打、果實套代、紫外線照射、超聲波高頻震盪、高速氣流吸蟲機等。

農藥承接器紫外線燈防雨罩農藥紫外線照射高頻振盪殺蟲機振盪波發生器吸盤折皺吸氣管高速氣流吸風機害蟲進氣管排氣管分離筒氣流高速氣流殺蟲機4、化學防治法

利用化學藥劑，通過專用設備滅病蟲害的方法。這種方法的特點是操作簡便，防治效果好，生產率高，受地域和季節影響小，但對環境和生態具有一定的破壞作用。目前植物保護的方法主要是化學防治法，植保機械也是針對化學防治法的。

化學藥劑施用的方法很多，主要有：

⑴噴霧法——通過高壓泵和噴頭將藥液霧化成100~300微米的方法。有手動和機動之分。⑵彌霧法——利用風機產生的高速氣流將粗霧滴進一步破碎霧化成75~100微米的霧滴，並吹送到遠方。特點是霧滴細小、飄散性好、分佈均勻、覆蓋面積大、可大大提高生產率和噴灑濃度。⑶超低量法——利用高速旋轉的齒盤將藥液甩出，形成15~75微米的霧滴，可不加任何稀釋水，故又稱超低容量噴霧。

⑷噴煙法——利用高溫氣流使預熱後的煙劑發生熱裂變，形成1~50微米的煙霧，再隨高速氣流吹送到遠方。⑸噴粉法——利用風機產生的高速氣流將藥粉噴灑到作物上。三、植保機械的農藝技術要求（1）應能滿足農業、圓藝、林業等不同種類、不同生態以及不同自然條件下植物病、蟲、草害的防治要求。（2）應能將液體、粉劑、顆粒等各種劑型的化學農藥均勻地分佈在施用對象所要求的部位上。（3）對所施用的化學農藥應有較高的附著率，以及較少的飄移損失。（4）機具應有較高的生產效率和較好的使用經濟性和安全性。四、國內外植保機械的發展概況

我國植保機械是在解放後發展起來的，其發展主要經歷研製、聯合設計與攻關等幾個階段。目前，雖然我國植保機械已達到或超過世界先進水準，但仍有大量工作有待繼續努力。國外植保機械的發展，根據各國的情況，各有其特點日本以發展小型動力配套的背負式和擔架式植保機械為主。為提高效率，近年來開始發展較大型植保機械，如自走式機動噴粉噴霧彌霧機。美國、俄國、加拿大等國，土地面積大而較平坦，故以發展與拖拉機配套的懸掛式和牽引式等大型植保機械為主，國外植保機械正在向著機動、大型、多用、高生產率、高機械化、自動化的方向發展。

根據上述化學藥劑施用的方法，植保機械的類型主要有：噴霧機、彌霧機、超低量噴霧機、噴煙機、噴粉機等。第二節植保機械的類型及特點一、噴霧機

通過高壓泵和噴頭將藥液霧化成100~300微米的方法。有手動和機動之分.機動式噴霧機二、彌霧機——利用風機產生的高速氣流將粗霧滴進一步破碎霧化成75~100微米的霧滴，並吹送到遠方。三、超低量噴霧機——利用高速旋轉的齒盤將藥液甩出，形成15~75微米的霧滴，可不加任何稀釋水，故又稱超低容量噴霧。背負式機動超低量彌霧機四、果園噴霧機六、噴煙機

第三節噴頭及霧化原理

一、噴頭成霧的基本原理二、噴頭的類型和影響性能因素三、噴灑裝置及噴頭配置

一、噴頭成霧的基本原理縱坐標表示霧直徑橫坐標是霧滴的數量、長度、表面積或體積等四個變數中的一個累積面分數。

霧滴尺寸分佈曲線圖示方法（二）霧滴尺寸與防治效果的關係覆蓋面積在處理表面上的附著性顆粒運動性能藥劑顆粒表面能使用農藥的安全性二、噴頭的類型和影響性能因素1.液力式噴頭：渦流式噴頭、扇形噴頭、撞擊式噴頭等。2.氣力式噴頭3.離心式噴頭4.靜電式噴頭靜電式噴頭的工作原理通過充電裝置使霧滴攜帶一極性電荷，同時，根據靜電感應原理，地面上的目標物將引發出和噴嘴極性相反的電荷，並在兩者之間形成靜電場。帶電霧滴受噴嘴同性電荷的排斥，而受到目標物異性電荷的吸引，使霧滴迅速飛向目標，減少漂移量，節省農藥，保護環境。－＋＋第四節植保機械的其他主要工作部件

一、噴霧機液泵二、藥液箱、攪拌器和濾網三、風機四、調壓閥和空氣室一、噴霧機液泵1、往復泵：活塞泵、柱塞泵2、旋轉泵：離心泵、轉子泵、螺杆泵3、切向離心式噴頭二、藥液箱、攪拌器和濾網表面上塗一層防腐蝕材料的鐵箱，目前採用各種類型的塑膠來製造藥箱攪拌器有機械式、液力式和氣力式三種噴霧機上濾網採用黃銅絲編織成或由黃銅皮衝壓成三、風機（1）輸送霧滴。（2）加強霧滴向植株叢中穿透性。（3）霧滴在氣流輸送下加速飛向目標，從而減少霧滴的飄移和蒸發。（4）協助液體形成霧滴。（5）風機的氣流吹動植物的葉子，有利於霧滴沉降在葉子背面。植保機械常用的風機有離心式和軸流式兩種作用

四、調壓閥和空氣室

由調壓輪、調節手柄、回水體、閥門、推杆、彈簧托、彈簧等組成

活塞在排液行程中的高壓藥液，進入空氣室，使空氣室上部的空氣壓縮，藥液貯於空氣室下部，將能量貯存起來，不至對噴頭有過大的衝擊壓力。當活塞在吸液行程中，高壓藥液的壓力，顯著下降，這時空氣室內的壓縮空氣膨脹，使藥液從空氣室排出，對藥液增壓，以補償其降低的壓力組成：空氣室的工作原理：第五節航空植保目前農業上使用的飛機主要採用單發動機的雙翼、單翼及直升飛機我國農業航空方面使用最多的是運－5型雙翼機和運－11型單翼機，前者是單發動機，後者是雙發動機。運－5型飛機

1．噴霧裝置２．噴粉裝置３．藥劑的沉降與分佈４．地勤工作第一節概述1、農田灌溉機械包括農田排灌機械和農田灌溉機械。2、農田灌溉機械主要有噴灌和微灌兩種類型。

第二節噴灌機械一、噴灌系統的組成和分類二、農用水泵三、噴頭的種類和性能指標四、噴頭的工作原理一、噴灌系統的組成和分類1．噴灌系統的組成（1）水源工程（2）水泵及配套動力機（3）管道系統（4）噴頭（5）田間工程2．噴灌系統的分類按運行方式可分定噴式、行噴式根據噴灌系統各組成部分可移動的程度，分成固定式、移動式和半固定式三種。二、農用水泵（一）農用水泵的類型（二）水泵的一般構造（三）農用水泵的構造和特點（四）農用水泵的工作原理（五）水泵的選型（一）農用水泵的類型離心泵井泵（長軸井泵、深井潛水電泵）微型泵真空泵（二）水泵的一般構造1．葉輪2．泵殼3．填料函密封裝置

混流泵葉輪

離心泵葉輪ａ.封閉式ｂ.半封閉式ｃ.敞開式軸流泵葉輪

蝸殼形泵殼1.蝸道2.葉輪3.出水口

填料函示意圖1.填料盒2.填料座3.填料4.水封管5.水封環6.壓蓋（三）農用水泵的構造和特點1．離心泵2．軸流泵

3．混流泵4．水輪泵5．井用泵6．潛水泵

1．離心泵（1）單級單吸懸臂式離心泵（BA型泵）（2）單級雙吸式離心泵（Sh型泵）

（1）單級單吸懸臂式離心泵（BA型泵）

由泵殼、泵蓋、葉輪、泵軸、軸承、托架、減漏環及填料函等部件組成（見圖）。其特點是揚程較高，流量較小，結構簡單，使用方便，水泵出水口方向可以根據需要作左右、上下的調整。這種水泵的體積小、重量輕，固定安裝及流動使用均甚方便。也可作為噴灌的工作泵。BA型離心泵的構造泵蓋2.真空表螺孔3.減漏環4.葉輪5.沖水放氣螺孔6.泵殼7.水封管8.水封環9.填料10.泵軸11.軸承12.托架13.聯軸器14.防水螺塞15.壓力錶螺孔（2）單級雙吸式離心泵

（Sh型泵）

ZLB型軸流泵進水喇叭2.葉輪3.導水葉4.泵軸5.出水彎管6.橡膠軸承7.注潤滑水管8.填料盒9.填料10.填料壓蓋11.聯軸器3．混流泵

是介於離心泵和軸流泵之間的一種泵型。具有離心泵較高揚程和軸流泵較大流量的特點，適合於平原河網地區和丘陵灌區使用。4．水輪泵

是利用自然水進行抽水的農田灌溉機械。由作為動力用的水輪機和離心泵組成。5．井用泵

它從井下抽水灌溉。6．潛水泵

它由水泵、電動機、進水部分和密封裝置等四部分連成整體。（四）農用水泵的工作原理1．離心泵的工作原理2．軸流泵的工作原理3．混流泵的工作原理1．離心泵的工作原理

離心泵是借離心力的作用來抽水的。圖7－14所示為單級離心泵。當其葉輪高速旋轉時，流道中的水在離心力的作用下，從葉輪中部以高速被甩離葉輪，射向四周。水流經過斷面逐漸擴大的泵殼流道，流速逐漸變慢而水壓增加，壓向出水管。此時葉輪的中心部分形成真空，而水源水面在大氣壓力的作用下，通過進水管進入泵內，稱為吸水。如果葉輪連續轉動，水就源源不斷地由低處抽送到高處。

單級離心泵1.進水管2.葉片3.葉輪4.泵殼5.出水管2．軸流泵的工作原理

軸流泵是利用葉輪旋轉所產生的推升力來抽水的。它的葉輪浸沒在水裏。當葉輪旋轉時，葉片對水產生升力作用，把水往上推送。但同時還使水產生旋轉運動，須用導水葉來消除，使泵內水流沿著泵軸方向流動。

軸流泵1．進水喇叭2.出水彎管3.聯軸器4.導水葉5.葉輪3．混流泵的工作原理

混流泵的構造介於離心泵和軸流泵之間。因此葉輪在水中旋轉時，既使水流產生離心力，又對水流有升力。混流泵的工作原理就是靠這兩種力的作用而抽水的。（五）水泵的選型選用水泵的原則為：滿足農業生產所提出流量和揚程的要求1．流量設計（1）灌溉設計流量（2）排水設計流量Qp.s2．排水設計揚程的確定（1）灌溉設計揚程（2）排水設計揚程3．水泵型號的確定

根據設計流量和設計揚程，就可以在《水泵樣本》中的“水泵綜合性能型譜圖”或“水泵規格性能表”等技術資料中初步選擇所需的水泵型號（一）噴頭的種類（1）旋轉式噴頭（2）固定式噴頭折射式縫隙式漫射式（3）噴灑孔管

四、噴頭的工作原理（一）搖臂式噴頭1．搖臂式噴頭的結構與工作原理（1）搖臂式噴頭的結構（2）搖臂式噴頭的工作原理（1）搖臂式噴頭的結構a．旋轉密封機構b．流道c．驅動機構d．扇形換向機構e．連接件

（2）搖臂式噴頭的工作原理

垂直搖臂式噴頭結構圖1.空心軸套2.換向架3.噴體4.噴管5.反向搖臂6.搖臂7.噴嘴8.配重鐵9.壓力錶10.擋塊2．垂直搖臂式噴頭

（1）結構（2）工作原理

垂直搖臂式噴頭結構

分為流道（包括空心軸、噴體、噴管、穩流器、噴嘴等零件）、旋轉密封機構（包括軸承座、軸承、密封圈等零件）、驅動機構（包括搖臂、反向搖臂、搖臂軸等零件）、換向機構（包括擋塊、滾輪、換向架、拉杆、彈簧等零件）和限速機構（包括摩擦墊、壓插、壓簧等零件）五個部分垂直搖臂式噴頭工作原理

高速射流從噴孔（多數為環形）射出，衝擊導流器（搖臂）搖臂獲得能量。衝擊力分成向下、向左的兩個分力，在向下分力的作用下，搖臂克服平衡錘的重量和搖臂軸的軸承摩擦阻力向下運動；在向左分力的作用下，克服旋轉密封機構的摩擦阻力和限速機構的制動摩擦阻力，使噴頭向右旋轉一個小角度。搖臂向下運動時，其平衡重塊升高，得到重力勢能，然後在其與搖臂軸平衡重塊（有的噴頭沒有）重力矩的聯合作用下，搖臂返回，重力勢能轉變為轉動動能，再次切入射流。同時，在搖臂軸處的搖臂橡膠塊與該處的配重橡膠塊碰撞，使搖臂轉速為零。重複以上過程，在間歇性驅動力矩作用下，噴頭不斷做間歇性正轉（向右轉動）。當換向架（軛架、滾輪、嚙合限位器合稱為換向架）上的滾軸和嚙合限位器相接觸時，軛架通過反轉傳動杆，拉動反轉臂，使其切水板切入射流得到能量，產生向左的反作用驅動力矩，使噴頭迅速向左旋轉，直至軛架滾輪接觸脫開限位器，傳動杆推動反轉臂的切水板離開水舌，噴頭重新又開始正轉。3．固定式噴頭（1）折射式噴頭的結構及工作原理（2）縫隙式噴頭的結構及工作原理（3）離心式噴頭的結構及工作原理（1）折射式噴頭的結構及工作原理

當噴頭工作時，有壓水流由噴嘴直接垂直射出後，遇到折射錐的阻攔，形成薄水層而向四周射出，在空氣阻力作用下，傘形的薄水層就散裂為小水滴而降落到地面。折射式噴頭結構圖內支架式;(b)外支架式;(c)整體式

1—折射錐；2—噴嘴；3—支架；4—管接頭（2）縫隙式噴頭的結構及工作原理

其有壓水流經過固定不動的縫隙噴嘴噴出，形成一個扇形的薄水層，然後在空氣阻力的作用下逐漸裂散成水滴，降落到地面兩種縫隙式噴頭結構圖1—縫隙；2—噴頭；3—管接頭（3）離心式噴頭的結構及工作原理

離心式噴頭的工作原理是噴頭開始工作時，經過豎管的有壓水流沿切線方向或沿螺旋孔道進入噴體，使水流繞垂直的錐形軸或壁面產生渦流運動，這樣水從噴孔中呈中空的環狀錐形薄水層，並同時具有沿徑向外的離心速度和沿切向旋轉的圓周速度向外噴出，甩出的薄水層水流在空氣阻力作用下，被裂散成細小的水滴而降落在噴頭四周的地面上。五、噴灌機的工作原理和主要性能參數（一）定噴式噴灌機（二）行噴式噴灌機

（一）定噴式噴灌機1．手推（抬）式噴灌機2．拖拉機懸掛式噴灌機3．滾移式噴灌機1．手推（抬）式噴灌機（1）結構特點（2）使用特點（3）主要性能指標

手推管引式噴灌機（柴油機配套）

1．噴頭2。出水管3。水泵4。進水管5。底閥6。柴油機2．拖拉機懸掛式噴灌機（1）結構特點（2）主要性能技術圖手扶拖拉機配套的懸掛式噴灌機1-水源；2-吸水管；3-水泵；4-手扶拖拉機；5-皮帶傳動系統；6-輸水管；7-豎管及支架；8-噴頭3．滾移式噴灌機

（1）滾移式噴灌機的特點及組成（2）滾移式噴灌機的主要技術性能圖滾移式噴灌機1-水源；2-抽水機組；3-輸水幹管；4-給水栓；5-連接軟管；6-鋼圈式輪；7-噴頭；8-噴灑支管；9-驅動車（二）行噴式噴灌機1．卷盤式噴灌機（1）特點及適用條件（2）構造與技術性能2．電力驅動中心支軸式全自動噴灌機軟管卷盤式自動噴灌機1-噴頭車；2-PE軟管；3-噴頭車收取吊架；4-PE軟管；5-卷盤；6-卷盤車；7-伸縮支囊式水動力機；8-進水管；9-可調支腿；10-旋轉底盤；11-泄水孔管；12-自動排管器；13-支腿平移式噴灌機結構示意圖1-中心跨架；2-剛性跨架；3-柔性接頭；4-柔性跨架；5-管道第三節微灌設備一、微灌的種類和微灌系統組成二、微灌設備配套系統一、微灌的種類和微灌系統組成1．微灌的種類滴灌微噴灌小管出流灌滲灌2．微灌系統的組成3．微灌系統的種類2．微灌系統的組成微灌系統由水源、首部樞紐、輸配水管網和灌水器以及流量、壓力控制部件和量測儀錶等組成

圖微灌系統組成示意圖1-水源；2-水泵；3-流量計；4-壓力錶；5-化肥罐；6-閥門；7-沖洗閥；8-篩檢程式；9-幹管；10-流量調節器；11-支管；12-滴頭；13-分水毛管；14-毛管；15-果樹；16-微噴頭；17-條播作物；18-水阻管；19-滴罐管3．微灌系統的種類

根據組成微灌系統的灌水器不同微灌系統也分為滴灌系統、微噴灌系統、小管出流灌系統以及滲灌系統四類。根據配水管道在灌水季節中是否移動，每一類微灌系統可分為固定式、半固定式和移動式。二、微灌設備配套系統1．滴灌系統的組成2．滲灌系統的組成3．脈衝式微灌系統的組成3．脈衝式微灌系統的組成（1）脈衝式微灌系統的組成（2）脈衝式微灌系統工作原理（3）脈衝式微灌系統的功能特點（1）脈衝式微灌系統的組成脈衝式微灌系統由脈衝器總成、供水幹管、支管、灌水毛管和噴水器總成，以及連接控制件組成。

圖脈衝式微灌系統示意圖1-脈衝發生器；2-幹管；3-支管；4-毛管；5-噴水器（2）脈衝式微灌系統工作原理脈衝式微噴系統的工作過程，是通過將系統充水和瞬間高速噴水兩個互為獨立的階段，並自動循環往復完成的（如圖）沖水階段噴水階段

圖脈衝式微罐系統工作原理示意圖

一、圓盤耕作機械的一般構造

二、圆盘耕作机械的工作参数与结构参数

三、圓盤耕作機械的受力分析第一節圓盤式土壤耕作機械一、圓盤耕作機械的一般構造

(一)圓盤犁

普通圓盤犁的盤面與前進方向有一個偏角α。，與鉛垂面還有一個傾角β。由多個圓盤組成的圓盤犁，每個圓盤均可以單獨自由轉動。整機結構形式和鏵式犁相似。一個圓盤即相當於一個犁體，各圓盤斜向排列。由於不便於安置犁側板，故在後面設一個能夠切入土中以抵抗側向力的尾輪。圓盤凹面內設置的刮泥板為一曲面板，可以刮去粘附在圓盤上的泥土，並兼有翻垡作用(圖3—123)。第一節圓盤式土壤耕作機械圓盤式雙向犁(圖3—125、圖3—126)是利用斜梁在水準投影面內的左右偏擺及聯動機構將圓盤偏角換向來完成向左或向右交替翻垡。由於圓盤全周邊均可作脛刃邊使用，且可隨意變換轉動方向，因此，它具有作為犁體兼用型雙向犁的優越條件。(二)圓盤耙圓盤耙主要由耙組、偏角調節機構、耙架、牽引架(或懸掛架)組成(圖3—127、3—128)。耙組的組成耙組由若干個固裝在一根方軸上的耙片構成一個整體部件(圖3—129)，耙片由間管按等距離隔開。耙組通過軸承及其支座與梁架相連接，工作時，所有的圓盤都隨耙組整體轉動。為清除耙片上粘附的泥土，每個耙片的凹面一側都有一個刮泥刀。圓盤耙組的排列方式有：單列式、雙列式、對稱式、偏置式、交錯式等(圖3—130)。

特點：對稱式排列的耙組位置左右對稱，圓盤的方向相反(面對面或背靠背)。作業時，在中縫處留有殘溝或土埂，須用彈性齒鏟摟平。交錯式排列，則可大為改善。

雙列式排列時，後列耙組的耙片正處於前列耙組的相鄰兩圓盤之間，彼此錯開，這樣可使同一耙組上的間距增大一倍，以避免泥上堵塞，這也是一般圓盤粑組都排成前後兩列的原因。有些圓盤耙為了避免在地面上留下一條溝痕，影響播種，常在兩側最外邊加一個直徑較小的耙片，它具有填平耙溝和刮平土埂的作用。二、圓盤耕作機械的工作參數與結構參數

(一)圓盤的偏角與傾角圓盤的偏角α。是圓盤盤面與前進方向的夾角。傾角β是盤面與鉛垂線的夾角(圖3—131)。工作原理具有偏角的圓盤，作業時一面前進，一面滾轉，在機器重力和土壤阻力作用下，圓盤以其前沿刃口切開土壤，圓盤凹面則進行碎土、推土和翻土。由於刃口的運動是移動加轉動，故滑切作用較大，破碎土塊、切斷草根和作物殘茬的能力較強。偏角α的大小對圓盤的切土、碎土、翻土和耕深都有重要影響(圖3—131)。α較小時圓盤的碎土、翻土性能較弱，當α＝0時，圓盤就象一個輪子在地上滾轉，不產生耕作效果；α較大時，圓盤的翻土、碎土能力增強，耕深亦較大，但牽引阻力亦隨之增加。因此，在設計和使用圓盤機具時，應根據土壤狀態和作業要求選定一合適的α。為了適應不同的土壤和作業要求，通常設有α角調節裝置。圓盤的偏角大小影響耕作深淺，原因是偏角大時刃口下部對土壤的鉛垂分力增大，故圓盤入土較深。工作時，僅僅為了增加深度而調整偏角，並不是很好的辦法，因為這將浪費牽引力。在偏角合適但耕深不夠時可採用加配重的方法。現在生產的雙列圓盤耙，有的已採用轉移機架重量的辦法來改變圓盤的入土壓力以調節深度。這種圓盤耙利用油缸控制輪子的升降，當輪子懸空時，整個機