第八章收獲機(jī)械

1、第八章 收割機(jī)械3:30:341第四節(jié)第四節(jié) 撥禾器撥禾器第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 谷物收獲的機(jī)器系統(tǒng)谷物收獲的機(jī)器系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 切割器切割器第八章 收割機(jī)械3:30:352第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、我國谷物收獲機(jī)械的發(fā)展概況一、我國谷物收獲機(jī)械的發(fā)展概況二、谷物收獲方法二、谷物收獲方法三、谷物收獲的意義三、谷物收獲的意義第八章 收割機(jī)械3:30:353一、谷物收獲機(jī)械的發(fā)展概況一、谷物收獲機(jī)械的發(fā)展概況國內(nèi)：國內(nèi)：我國是個(gè)文明古國，又是個(gè)長期受封建和半封建半殖民地統(tǒng)治的國家，早我國是個(gè)文明古國，又是個(gè)長期受封建和半封建半殖民地統(tǒng)治的國家，早在在3500年前，勞動人民就發(fā)明了鐮刀

2、，（出土文物：蚌鐮、石刀、石年前，勞動人民就發(fā)明了鐮刀，（出土文物：蚌鐮、石刀、石鐮），鐮），易經(jīng)易經(jīng)中記載中記載“斷木杵，掘地為臼，杵臼之利，萬民以濟(jì)斷木杵，掘地為臼，杵臼之利，萬民以濟(jì)”。天工開物天工開物中記載，西漢中記載，西漢水碓（對），動力為水輪，加工部件水碓（對），動力為水輪，加工部件為杵臼，晉代末為杵臼，晉代末水磨、風(fēng)磨。水磨、風(fēng)磨。 然而真正的機(jī)械發(fā)展還是在解放之后然而真正的機(jī)械發(fā)展還是在解放之后。 45年年 聯(lián)合國在黃泛區(qū)農(nóng)場投放了首批現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械，收獲機(jī)聯(lián)合國在黃泛區(qū)農(nóng)場投放了首批現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械，收獲機(jī)麥麥賽賽哈里斯。哈里斯。48年年 東北國營農(nóng)場進(jìn)口前蘇聯(lián)收割機(jī)東北國營農(nóng)場進(jìn)

3、口前蘇聯(lián)收割機(jī)C-6、C-4。 第八章 收割機(jī)械3:30:354 50年代年代 仿制了搖臂收割機(jī)，牽引式聯(lián)合收割機(jī)，割曬機(jī)，脫粒機(jī)。仿制了搖臂收割機(jī)，牽引式聯(lián)合收割機(jī)，割曬機(jī)，脫粒機(jī)。 50年代末年代末60年代中年代中 研制并于研制并于1965年正式成批投產(chǎn)了年正式成批投產(chǎn)了2KBD-3型型自走式聯(lián)合收割機(jī)，自走式聯(lián)合收割機(jī)，69年四平東風(fēng)廠在年四平東風(fēng)廠在2KBD3的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)了的基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)了2KB-5。70年又進(jìn)一步設(shè)計(jì)了東風(fēng)年又進(jìn)一步設(shè)計(jì)了東風(fēng)641型。加大了馬力、提高了生產(chǎn)型。加大了馬力、提高了生產(chǎn)率、改進(jìn)了結(jié)構(gòu)。率、改進(jìn)了結(jié)構(gòu)。 70年代年代 是我國收獲機(jī)研究的鼎盛時(shí)期，全國

4、研究和試制的各種收割是我國收獲機(jī)研究的鼎盛時(shí)期，全國研究和試制的各種收割機(jī)有數(shù)萬種。出現(xiàn)了全懸掛的、半懸掛的，自走的、牽引的，大中小機(jī)有數(shù)萬種。出現(xiàn)了全懸掛的、半懸掛的，自走的、牽引的，大中小型聯(lián)收機(jī)。有傳統(tǒng)的紋稈鍵式逐稿器、有軸流型的。從作物的適應(yīng)方型聯(lián)收機(jī)。有傳統(tǒng)的紋稈鍵式逐稿器、有軸流型的。從作物的適應(yīng)方面來看：以麥為主的、又以稻為主的。典型代表機(jī)具有豐收面來看：以麥為主的、又以稻為主的。典型代表機(jī)具有豐收3.0牽引牽引4LQ-2.5、紅旗系列、珠江、紅旗系列、珠江1.2號等。號等。第八章 收割機(jī)械3:30:355n80年代年代 引進(jìn)并生產(chǎn)了西德狄爾公司的引進(jìn)并生產(chǎn)了西德狄爾公司的106

5、5、1075聯(lián)收機(jī)，聯(lián)收機(jī)，76年開始引年開始引進(jìn)了東德的進(jìn)了東德的E512、514聯(lián)收機(jī)，由四平東風(fēng)聯(lián)收機(jī)廠生產(chǎn)，對東風(fēng)聯(lián)收機(jī)也聯(lián)收機(jī)，由四平東風(fēng)聯(lián)收機(jī)廠生產(chǎn)，對東風(fēng)聯(lián)收機(jī)也進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。n國外：國外：n早在公元一世紀(jì)五十年代，古羅馬就記載了關(guān)于大麥、小麥集穗裝置。這種早在公元一世紀(jì)五十年代，古羅馬就記載了關(guān)于大麥、小麥集穗裝置。這種裝置做成兩輪大車那樣，梳穗器裝在大車的前方，車子用牲畜在后方推動，裝置做成兩輪大車那樣，梳穗器裝在大車的前方，車子用牲畜在后方推動，梳穗器的安裝高度應(yīng)能夠把麥穗從莖稈上捋下來。梳穗器的安裝高度應(yīng)能夠把麥穗從莖稈上捋下來。n1800年，邁耶爾（年

6、，邁耶爾（Mayer）有了采用剪切式切割器的想法。）有了采用剪切式切割器的想法。n1822年，收獲機(jī)械第一次采用了撥禾輪，轉(zhuǎn)動的板條把玉米莖稈撥向切割年，收獲機(jī)械第一次采用了撥禾輪，轉(zhuǎn)動的板條把玉米莖稈撥向切割機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 第八章 收割機(jī)械3:30:35618261828年，年， 貝爾（貝爾（Bell）把前人發(fā)明的各個(gè)工作部件組成了整體，）把前人發(fā)明的各個(gè)工作部件組成了整體，制成一臺可以實(shí)際實(shí)用的機(jī)器。制成一臺可以實(shí)際實(shí)用的機(jī)器。1838年，年， 谷物收割機(jī)割后的谷物靠人工摟集鋪放，需要消耗相當(dāng)大的谷物收割機(jī)割后的谷物靠人工摟集鋪放，需要消耗相當(dāng)大的體力，因此需要進(jìn)一步改進(jìn)其鋪放機(jī)構(gòu)。切割器和

7、撥禾輪靠地輪推動，體力，因此需要進(jìn)一步改進(jìn)其鋪放機(jī)構(gòu)。切割器和撥禾輪靠地輪推動，由齒輪和皮帶傳動。由齒輪和皮帶傳動。 1848年，年， 發(fā)明了搖臂收割機(jī)，摟耙把割下的作物由割臺成堆地鋪放發(fā)明了搖臂收割機(jī)，摟耙把割下的作物由割臺成堆地鋪放在割茬上。在割茬上。1852年，年， 創(chuàng)造了能夠根據(jù)作物密度來控制摟耙鋪放動作的機(jī)構(gòu)，以便創(chuàng)造了能夠根據(jù)作物密度來控制摟耙鋪放動作的機(jī)構(gòu)，以便在收割不同密度的作物時(shí)，得到大小基本相等的禾鋪。使打的捆粗細(xì)在收割不同密度的作物時(shí)，得到大小基本相等的禾鋪。使打的捆粗細(xì)較均勻。起動是靠人工踩踏板來控制禾鋪，后來改用自動控制。這種較均勻。起動是靠人工踩踏板來控制禾鋪，后來

8、改用自動控制。這種谷物收割機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直延續(xù)到現(xiàn)在。谷物收割機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直延續(xù)到現(xiàn)在。第八章 收割機(jī)械3:30:3571858年，馬爾斯（年，馬爾斯（Marsh）兄弟設(shè)計(jì)了割捆機(jī)，起初，由人工對割下）兄弟設(shè)計(jì)了割捆機(jī)，起初，由人工對割下的谷物在站臺上打捆，后改用金屬絲、草繩打捆，這些方法都不行。的谷物在站臺上打捆，后改用金屬絲、草繩打捆，這些方法都不行。同年美國農(nóng)場一個(gè)名叫埃普勒比（同年美國農(nóng)場一個(gè)名叫埃普勒比（Eppleby ）的青年人發(fā)明了一種）的青年人發(fā)明了一種用線繩打捆的裝置，但由于缺乏制造樣機(jī)的經(jīng)濟(jì)能力而直到用線繩打捆的裝置，但由于缺乏制造樣機(jī)的經(jīng)濟(jì)能力而直到9年之后，年

9、之后，才能夠制造他的打捆機(jī)，經(jīng)過不斷改進(jìn)現(xiàn)這種打捆裝置不僅在割捆機(jī)才能夠制造他的打捆機(jī)，經(jīng)過不斷改進(jìn)現(xiàn)這種打捆裝置不僅在割捆機(jī)上，而且在現(xiàn)在的壓捆機(jī)上成為不可缺少的工作部件。上，而且在現(xiàn)在的壓捆機(jī)上成為不可缺少的工作部件。脫粒機(jī)：脫粒機(jī)：1800年，固定式打谷機(jī)，年，固定式打谷機(jī)，“地豬牌地豬牌”在美國得到廣泛應(yīng)用，木架式的在美國得到廣泛應(yīng)用，木架式的框架上固定滾筒進(jìn)行打谷，手工進(jìn)行分離清選。以后產(chǎn)生了具有抖動框架上固定滾筒進(jìn)行打谷，手工進(jìn)行分離清選。以后產(chǎn)生了具有抖動特點(diǎn)的分離裝置。特點(diǎn)的分離裝置。第八章 收割機(jī)械3:30:358 1850年后，自動喂入、解捆、谷粒處理等出現(xiàn)，并逐漸發(fā)展完年

10、后，自動喂入、解捆、谷粒處理等出現(xiàn)，并逐漸發(fā)展完善。善。 在本世紀(jì)以前，在本世紀(jì)以前， 是把收割和脫?？醋魍耆?dú)立考慮的是把收割和脫?？醋魍耆?dú)立考慮的 ，到了，到了本世紀(jì)提出了降低成本和縮短作業(yè)時(shí)間都要求，希望制成切割器本世紀(jì)提出了降低成本和縮短作業(yè)時(shí)間都要求，希望制成切割器和脫粒裝置組合在一起的收割機(jī)。這種想法是在和脫粒裝置組合在一起的收割機(jī)。這種想法是在140多年以前在多年以前在美國作專利登記的，美國作專利登記的，110年前制成了機(jī)器，年前制成了機(jī)器，70年前，開始用帶了年前，開始用帶了發(fā)動機(jī)的聯(lián)合收割機(jī)，近代的自走式聯(lián)合收割機(jī)大約是在發(fā)動機(jī)的聯(lián)合收割機(jī)，近代的自走式聯(lián)合收割機(jī)大約是在6

11、0多年多年前制成的。前制成的。第八章 收割機(jī)械3:30:3591.分別收獲法（分段）：分別收獲法（分段）：用多種機(jī)械（或人工）分別完成割、捆、運(yùn)、用多種機(jī)械（或人工）分別完成割、捆、運(yùn)、堆垛，脫粒和清選等作業(yè)方法。特點(diǎn)是：所用機(jī)械構(gòu)造簡單，設(shè)備堆垛，脫粒和清選等作業(yè)方法。特點(diǎn)是：所用機(jī)械構(gòu)造簡單，設(shè)備投資少，技術(shù)要求低；勞動量大，生產(chǎn)率低，谷物損失較大，約為投資少，技術(shù)要求低；勞動量大，生產(chǎn)率低，谷物損失較大，約為1120%。2.聯(lián)合收獲法：聯(lián)合收獲法：用聯(lián)合收獲機(jī)一次在田間完成切割、脫粒、清選等全部用聯(lián)合收獲機(jī)一次在田間完成切割、脫粒、清選等全部作業(yè)的方法。作業(yè)的方法。特點(diǎn)：機(jī)械化水平高，勞

12、動生產(chǎn)率高，勞動強(qiáng)度低，谷物損失少。每公特點(diǎn)：機(jī)械化水平高，勞動生產(chǎn)率高，勞動強(qiáng)度低，谷物損失少。每公頃頃610人人.時(shí)，損失約時(shí)，損失約5%。但不能充分利用谷物的后熟作用，機(jī)。但不能充分利用谷物的后熟作用，機(jī)器構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)格昂貴，利用率低。器構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)格昂貴，利用率低。二、谷物收獲方法二、谷物收獲方法第八章 收割機(jī)械3:30:35103 3、兩段（分段）聯(lián)合收獲法：、兩段（分段）聯(lián)合收獲法：把收獲分為兩個(gè)階段進(jìn)行。將谷物（小麥）把收獲分為兩個(gè)階段進(jìn)行。將谷物（小麥）在臘熟期用割曬機(jī)割倒，并成條鋪放在高為在臘熟期用割曬機(jī)割倒，并成條鋪放在高為15152020厘米的割茬上，厘米的割茬上，經(jīng)經(jīng)3

13、 35 5天晾曬后谷物完成后熟并風(fēng)干。使籽粒逐漸成熟一致，并降天晾曬后谷物完成后熟并風(fēng)干。使籽粒逐漸成熟一致，并降低水分。然后用裝有撿拾器的聯(lián)合收獲機(jī)沿條鋪撿拾、脫粒、清選。低水分。然后用裝有撿拾器的聯(lián)合收獲機(jī)沿條鋪撿拾、脫粒、清選。特點(diǎn)：特點(diǎn)：收獲期可提前收獲期可提前7 78 8天，機(jī)器的作業(yè)量可提高近一倍；由于后熟作天，機(jī)器的作業(yè)量可提高近一倍；由于后熟作用，籽粒飽滿、有光澤、粒重增加，提高了產(chǎn)量和質(zhì)量，較聯(lián)合法用，籽粒飽滿、有光澤、粒重增加，提高了產(chǎn)量和質(zhì)量，較聯(lián)合法每畝可多收每畝可多收15152020斤；斤； 籽粒含水量低，（接近水分籽粒含水量低，（接近水分14%14%）、減輕了）、減

14、輕了曬場或干燥的負(fù)擔(dān)。但兩次作業(yè)，機(jī)器行走部分對土壤的破壞和壓曬場或干燥的負(fù)擔(dān)。但兩次作業(yè)，機(jī)器行走部分對土壤的破壞和壓實(shí)程度增加；油耗增加實(shí)程度增加；油耗增加7 710%10%；逢多雨天氣，谷物在條鋪上易發(fā)霉、；逢多雨天氣，谷物在條鋪上易發(fā)霉、長芽。長芽。第八章 收割機(jī)械3:30:3511三、收獲機(jī)械化的意義：三、收獲機(jī)械化的意義： 作物的收獲大多在作物的收獲大多在“三夏三夏”、“三秋三秋”大忙時(shí)節(jié)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過大忙時(shí)節(jié)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中人物最繁重，勞力最緊張的季節(jié)，加之農(nóng)作物生長特點(diǎn)要求，其程中人物最繁重，勞力最緊張的季節(jié)，加之農(nóng)作物生長特點(diǎn)要求，其后的影響的因素，時(shí)間性強(qiáng)，勞動強(qiáng)度大。以

15、小麥為例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和后的影響的因素，時(shí)間性強(qiáng)，勞動強(qiáng)度大。以小麥為例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和測定，一個(gè)年輕且技術(shù)熟練的社員每天收割測定，一個(gè)年輕且技術(shù)熟練的社員每天收割2.5畝，而遲收五天。損失畝，而遲收五天。損失約約4%，而遲收，而遲收10天，則損失高達(dá)天，則損失高達(dá)20%左右。而大家熟悉的東風(fēng)左右。而大家熟悉的東風(fēng)5聯(lián)收機(jī)，對于聯(lián)收機(jī)，對于300400斤斤/畝小麥一小時(shí)則為畝小麥一小時(shí)則為2030畝畝/小時(shí)，一小時(shí)，一人駕機(jī)一天可收人駕機(jī)一天可收150200畝畝/日，約相當(dāng)于日，約相當(dāng)于200300名人工。名人工。 因此，收獲機(jī)械化對增產(chǎn)、保收、解放勞動力、提高生產(chǎn)率、實(shí)因此，收獲機(jī)械化對增產(chǎn)、保收、

16、解放勞動力、提高生產(chǎn)率、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化都具有極其重要的意義?，F(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化都具有極其重要的意義。第八章 收割機(jī)械3:30:3512第二節(jié)、谷物收獲的機(jī)器系統(tǒng)第二節(jié)、谷物收獲的機(jī)器系統(tǒng) 收獲谷物時(shí)不同的工藝所采用的機(jī)器，在用途和構(gòu)造上都不盡相收獲谷物時(shí)不同的工藝所采用的機(jī)器，在用途和構(gòu)造上都不盡相 同，這同，這些機(jī)器構(gòu)成了谷物收獲的機(jī)器系統(tǒng)。些機(jī)器構(gòu)成了谷物收獲的機(jī)器系統(tǒng)。谷類作物的收獲機(jī)械，根據(jù)用途可分為三類：谷類作物的收獲機(jī)械，根據(jù)用途可分為三類：1.收割機(jī)械：收割機(jī)械：條放收割機(jī)條放收割機(jī)將作物割斷，經(jīng)割臺輸送而轉(zhuǎn)向，使莖稈轉(zhuǎn)放成與機(jī)器前進(jìn)將作物割斷，經(jīng)割臺輸送而轉(zhuǎn)向，使莖稈轉(zhuǎn)放成與機(jī)器前進(jìn)

17、方向垂直的條鋪，以供人工打捆，以割臺的形式分為立式割臺、臥式方向垂直的條鋪，以供人工打捆，以割臺的形式分為立式割臺、臥式割臺。割臺。堆放收割機(jī)堆放收割機(jī)將作物割斷后，并成堆放置在田間，以便人工直接捆束。如將作物割斷后，并成堆放置在田間，以便人工直接捆束。如搖臂收割機(jī)。搖臂收割機(jī)。第八章 收割機(jī)械3:30:3513 割曬機(jī)割曬機(jī)將作物割斷后，由臥式割臺輸送至一側(cè)，不經(jīng)轉(zhuǎn)向直接將作物割斷后，由臥式割臺輸送至一側(cè)，不經(jīng)轉(zhuǎn)向直接在田間放成首尾相接的條鋪。晾曬后用帶撿拾器的聯(lián)合收獲機(jī)撿在田間放成首尾相接的條鋪。晾曬后用帶撿拾器的聯(lián)合收獲機(jī)撿拾作業(yè)。拾作業(yè)。 割捆機(jī)割捆機(jī)將作物割斷后，能用繩索（麻繩、尼龍

18、繩、棕繩）自動將作物割斷后，能用繩索（麻繩、尼龍繩、棕繩）自動分把、打捆。谷物成捆的置于田間。此類機(jī)型如分把、打捆。谷物成捆的置于田間。此類機(jī)型如3C1.8馬拉割馬拉割捆機(jī)，日產(chǎn)久保田捆機(jī)，日產(chǎn)久保田HC50A等。在日本應(yīng)用較普遍，但在我國由等。在日本應(yīng)用較普遍，但在我國由于成本較高，打捆機(jī)構(gòu)復(fù)雜，極少使用。于成本較高，打捆機(jī)構(gòu)復(fù)雜，極少使用。2.脫粒機(jī)械：脫粒機(jī)械： 半喂入脫粒機(jī)半喂入脫粒機(jī)（用人工）將作物帶穗頭的上半部分喂入脫粒（用人工）將作物帶穗頭的上半部分喂入脫粒裝置，進(jìn)行脫粒作業(yè)、莖稈可基本保持完整。主要用于水稻脫粒。裝置，進(jìn)行脫粒作業(yè)、莖稈可基本保持完整。主要用于水稻脫粒。第八章

19、收割機(jī)械3:30:3514 全喂入脫粒機(jī)全喂入脫粒機(jī)將作物全部喂入機(jī)器進(jìn)行脫粒，莖稈也被打碎將作物全部喂入機(jī)器進(jìn)行脫粒，莖稈也被打碎揉亂。揉亂。 3、聯(lián)合收獲機(jī)：、聯(lián)合收獲機(jī)： 半喂入聯(lián)合收獲機(jī)半喂入聯(lián)合收獲機(jī)將作物割斷后，將作物帶穗頭的上半部分將作物割斷后，將作物帶穗頭的上半部分喂入脫粒裝置，進(jìn)行脫粒、清選作業(yè)，莖稈可基本保持完整。喂入脫粒裝置，進(jìn)行脫粒、清選作業(yè)，莖稈可基本保持完整。 全喂入聯(lián)合收獲機(jī)全喂入聯(lián)合收獲機(jī)先割斷作物，然后將其全部喂入脫粒裝置，先割斷作物，然后將其全部喂入脫粒裝置，并完成分離、清選作業(yè)。并完成分離、清選作業(yè)。 除以上所述的三類機(jī)械外，還有用于糧食清選和干燥的清選機(jī)

20、械和除以上所述的三類機(jī)械外，還有用于糧食清選和干燥的清選機(jī)械和烘干機(jī)（干燥設(shè)備）等。烘干機(jī)（干燥設(shè)備）等。 各種機(jī)子的具體構(gòu)造和工作過程在構(gòu)造實(shí)習(xí)課中去觀察、學(xué)習(xí)，在課各種機(jī)子的具體構(gòu)造和工作過程在構(gòu)造實(shí)習(xí)課中去觀察、學(xué)習(xí)，在課堂上我們著重討論主要工作部件的原理、參數(shù)分析及運(yùn)動分析。堂上我們著重討論主要工作部件的原理、參數(shù)分析及運(yùn)動分析。第八章 收割機(jī)械3:30:3515第三節(jié)、切割器第三節(jié)、切割器一、莖稈物理機(jī)械性質(zhì)及其與切割的關(guān)系一、莖稈物理機(jī)械性質(zhì)及其與切割的關(guān)系二、切割器的種類及其應(yīng)用二、切割器的種類及其應(yīng)用 三、往復(fù)式切割器的構(gòu)造及工作原理三、往復(fù)式切割器的構(gòu)造及工作原理 四、圓盤式

21、切割器的割刀運(yùn)動和參數(shù)分析四、圓盤式切割器的割刀運(yùn)動和參數(shù)分析第八章 收割機(jī)械3:30:3516第八章 收割機(jī)械3:30:3517一、莖稈物理機(jī)械性質(zhì)及其與切割的關(guān)系1、莖稈剛度對切割的影響：、莖稈剛度對切割的影響：現(xiàn)有切割器按切割時(shí)的支承情況分為：現(xiàn)有切割器按切割時(shí)的支承情況分為：有支承切割：有支承切割： a、一點(diǎn)支承切割（單支承切割）：動刀配合定刀切割。、一點(diǎn)支承切割（單支承切割）：動刀配合定刀切割。 b、兩點(diǎn)支承割（雙支承）：動刀配合帶護(hù)刃器的定刀切割。、兩點(diǎn)支承割（雙支承）：動刀配合帶護(hù)刃器的定刀切割。 無支承割無支承割：用動刀直接切割莖稈。：用動刀直接切割莖稈。 如圖所示：如圖所示：

22、第八章 收割機(jī)械3:30:3518 圖圖9-1 切割莖稈時(shí)的支承切割莖稈時(shí)的支承a）無支承）無支承 b）單支承）單支承 c）雙支承）雙支承第八章 收割機(jī)械3:30:3519 切割時(shí)作用在谷物上的力有慣性力切割時(shí)作用在谷物上的力有慣性力PAB、PBC及莖稈的反彈抗彎及莖稈的反彈抗彎反力反力Pw , 切割力切割力Pd等，為使切割可靠應(yīng)：等，為使切割可靠應(yīng)：RqPdPAB+PBC+PT （設(shè)制（設(shè)制RqPw+Pg=P），其中），其中Rq為莖稈的切割阻力，為莖稈的切割阻力， Pw為莖稈為莖稈的抗彎反力的抗彎反力,Pg作物慣性力的合力。作物慣性力的合力。討論：討論：對直徑細(xì)、剛度小的莖稈，兩點(diǎn)支承割較為

23、有利。莖稈的抗對直徑細(xì)、剛度小的莖稈，兩點(diǎn)支承割較為有利。莖稈的抗彎能力（反彈力）有所增加、切割時(shí)彎曲較?。ń咏羟袪顟B(tài)）、彎能力（反彈力）有所增加、切割時(shí)彎曲較?。ń咏羟袪顟B(tài)）、切割較省力。切割較省力。 對直徑粗、剛度大的莖稈，則可取單點(diǎn)支承切割，割刀速度可稍低。對直徑粗、剛度大的莖稈，則可取單點(diǎn)支承切割，割刀速度可稍低。第八章 收割機(jī)械3:30:3620有支承切割的割刀速度，一般取有支承切割的割刀速度，一般取0.8ms以上，即可實(shí)現(xiàn)良好的切割，以上，即可實(shí)現(xiàn)良好的切割，往復(fù)式割刀速度約為往復(fù)式割刀速度約為11.5 m/s，但注意單支承切割必須使刀片間，但注意單支承切割必須使刀片間隙在一定

24、范圍內(nèi)，否則就不能正常切割；雙支承切割可適當(dāng)放寬刀隙在一定范圍內(nèi)，否則就不能正常切割；雙支承切割可適當(dāng)放寬刀片間隙，以減少動定刀片相互磨損和空轉(zhuǎn)功率。片間隙，以減少動定刀片相互磨損和空轉(zhuǎn)功率。無支承切割，因無支承、故抗彎反力很小，所需的切割速度較高，無支承切割，因無支承、故抗彎反力很小，所需的切割速度較高， 切割玉米等粗莖稈，盡管剛度較大，切割速度較低，也需切割玉米等粗莖稈，盡管剛度較大，切割速度較低，也需610 m/s；稻麥則為；稻麥則為1020 m/s,牧草則高達(dá)牧草則高達(dá)3040 m/s（4050 m/s）。）。 第八章 收割機(jī)械3:30:3621 2、莖稈的纖維方向性與切割關(guān)系、莖稈的

25、纖維方向性與切割關(guān)系 莖稈由按照一定規(guī)律排列而形成纖維組織的細(xì)胞而構(gòu)成，其外表有一莖稈由按照一定規(guī)律排列而形成纖維組織的細(xì)胞而構(gòu)成，其外表有一層有硬質(zhì)纖維形成的韌皮圈，使莖稈具有一定的剛度，里面的維管束用層有硬質(zhì)纖維形成的韌皮圈，使莖稈具有一定的剛度，里面的維管束用來輸送水分和養(yǎng)料，而髓部是定心的來輸送水分和養(yǎng)料，而髓部是定心的 。因?yàn)椴皇蔷鶆蝮w，在不同方向上。因?yàn)椴皇蔷鶆蝮w，在不同方向上的機(jī)械性能并不相同，稱為的機(jī)械性能并不相同，稱為各向異性各向異性。 因此在切割莖稈過程中，刀刃與莖稈的相對位置、相對運(yùn)動方向和速因此在切割莖稈過程中，刀刃與莖稈的相對位置、相對運(yùn)動方向和速度，對其切割阻力和功

26、率消耗，有較大的關(guān)系。度，對其切割阻力和功率消耗，有較大的關(guān)系。 圖圖9-2 三種切割方向三種切割方向 a 橫斷切橫斷切 b 斜切斜切 c 削切削切第八章 收割機(jī)械3:30:3622橫斷切橫斷切：（砍切、橫向切割）切割面和切割方向與莖稈軸線垂直（：（砍切、橫向切割）切割面和切割方向與莖稈軸線垂直（90，90）開始時(shí)莖稈被刀刃擠壓然后開始切割）開始時(shí)莖稈被刀刃擠壓然后開始切割 。斜切斜切：切割面與莖稈軸線偏斜，但切割方向于莖稈軸線垂直。：切割面與莖稈軸線偏斜，但切割方向于莖稈軸線垂直。090，90開始時(shí)莖稈被刀刃擠壓，然后斜切。開始時(shí)莖稈被刀刃擠壓，然后斜切。削切削切:（傾斜的斜切）：切割面和切

27、割方向均與莖稈軸線偏斜，（傾斜的斜切）：切割面和切割方向均與莖稈軸線偏斜，090，090， 開始時(shí)，莖稈被刀刃擠壓，然后斜向開始時(shí)，莖稈被刀刃擠壓，然后斜向切開。根據(jù)克拉馬連科（切開。根據(jù)克拉馬連科（Kramarenko）的測定：橫斷切的切割阻力）的測定：橫斷切的切割阻力和功率消耗最大；斜切較橫斷切的切割阻力和功率消耗降低了和功率消耗最大；斜切較橫斷切的切割阻力和功率消耗降低了3040（割刀相對莖稈軸線成（割刀相對莖稈軸線成45），削切較橫斷切的切割阻力和降），削切較橫斷切的切割阻力和降低了低了60，功率消耗降低了，功率消耗降低了30。第八章 收割機(jī)械3:30:36233、滑切與切割阻力的關(guān)系

28、：、滑切與切割阻力的關(guān)系：砍切（正切）：刀刃沿刃線方向切入莖稈?？城校ㄕ校旱度醒厝芯€方向切入莖稈。則切割阻力較大。切割速度為動力速則切割阻力較大。切割速度為動力速度。度。滑切：刀刃沿刃線的垂直偏一滑切：刀刃沿刃線的垂直偏一角方向切角方向切入莖稈。則切割阻力較小。此時(shí)割刀入莖稈。則切割阻力較小。此時(shí)割刀速度可分解為垂直刃口的速度可分解為垂直刃口的Vn和沿人口和沿人口的的Vt兩個(gè)分量，兩個(gè)分量，Vn 稱為稱為正切速度正切速度，Vn叫作叫作滑切速度滑切速度。Vt/ Vntg叫叫滑切系滑切系數(shù)數(shù)，叫叫滑切角滑切角（也稱切割角），即刀（也稱切割角），即刀刃的運(yùn)動方向與刀刃法線之間的夾角。刃的運(yùn)動方向

29、與刀刃法線之間的夾角。 a）b） 圖圖9-3 滑切和砍切滑切和砍切 a 滑切滑切 b 砍切砍切第八章 收割機(jī)械3:30:3624 戈里亞奇金對莖稈做過滑切實(shí)驗(yàn)，一面在刀刃的法向施加壓力戈里亞奇金對莖稈做過滑切實(shí)驗(yàn)，一面在刀刃的法向施加壓力P，一面使刀刃沿切向產(chǎn)生滑移一面使刀刃沿切向產(chǎn)生滑移S其結(jié)果如下：其結(jié)果如下： 刀刃滑切長度與切割阻力（教材刀刃滑切長度與切割阻力（教材P330） 括號中的數(shù)字為設(shè)制教材參考書括號中的數(shù)字為設(shè)制教材參考書1.P7中數(shù)字值。中數(shù)字值。 可見可見，滑移值，滑移值S愈大，切割莖稈所需的法向力愈大，切割莖稈所需的法向力P便愈小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)便愈小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，歸納出經(jīng)

30、驗(yàn)公式：果，歸納出經(jīng)驗(yàn)公式： P3S常數(shù)常數(shù) 關(guān)于滑切比正切省力的討論參見參考書關(guān)于滑切比正切省力的討論參見參考書1、P7-8滑切長度（mm）1.02.03.0（5） 4.0（40）切割阻力P（g）600500400200第八章 收割機(jī)械3:30:3625二、切割器的種類及其應(yīng)用。n對切割器的要求對切割器的要求：割茬整齊（無撕裂），無漏割，功率消耗小，震動小，：割茬整齊（無撕裂），無漏割，功率消耗小，震動小，結(jié)構(gòu)簡單和應(yīng)用性廣。結(jié)構(gòu)簡單和應(yīng)用性廣。n分類分類：往復(fù)式、圓盤回轉(zhuǎn)式、甩刀回轉(zhuǎn)式：往復(fù)式、圓盤回轉(zhuǎn)式、甩刀回轉(zhuǎn)式往復(fù)式切割器往復(fù)式切割器n1、特點(diǎn)：割刀做往復(fù)運(yùn)動，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用性廣，平

31、均割刀速度較小、特點(diǎn)：割刀做往復(fù)運(yùn)動，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用性廣，平均割刀速度較小12m/S，工作質(zhì)量較好，且很適應(yīng)一般和較高的作業(yè)速度（，工作質(zhì)量較好，且很適應(yīng)一般和較高的作業(yè)速度（610nkm/h），割幅可以從），割幅可以從0.5m5m以上。但是往復(fù)慣性力較大，震動較以上。但是往復(fù)慣性力較大，震動較大，切割時(shí)莖稈有傾斜和晃動。因而對莖稈堅(jiān)硬、易于脫粒的作物易產(chǎn)大，切割時(shí)莖稈有傾斜和晃動。因而對莖稈堅(jiān)硬、易于脫粒的作物易產(chǎn)生磨粒損失，對粗莖稈，由于切割時(shí)間長，莖稈有多次切割現(xiàn)象，割茬生磨粒損失，對粗莖稈，由于切割時(shí)間長，莖稈有多次切割現(xiàn)象，割茬不整齊。不整齊。第八章 收割機(jī)械3:30:36262、類

32、型：（尺寸類型）、類型：（尺寸類型）普通普通型型：又叫標(biāo)準(zhǔn)型或單刀距行程型。：又叫標(biāo)準(zhǔn)型或單刀距行程型。 其特征其特征： S=tt0=76.2mm 式中：式中： s割刀行程，割刀行程， t動刀片間距動刀片間距 t0定刀片（護(hù)刃器）間距定刀片（護(hù)刃器）間距 我國及世界上大部分國家的收割機(jī)，割草機(jī)谷物聯(lián)收機(jī)上，多采用我國及世界上大部分國家的收割機(jī)，割草機(jī)谷物聯(lián)收機(jī)上，多采用76.2mm的規(guī)格；但在日本的收割機(jī)及國產(chǎn)水稻收割機(jī)有采用較標(biāo)的規(guī)格；但在日本的收割機(jī)及國產(chǎn)水稻收割機(jī)有采用較標(biāo)準(zhǔn)尺寸小的切割器，其規(guī)格有準(zhǔn)尺寸小的切割器，其規(guī)格有50mm、60mm或或70mm；用于粗；用于粗莖稈的切割器采用較

33、標(biāo)準(zhǔn)尺寸大的切割器，其規(guī)格為莖稈的切割器采用較標(biāo)準(zhǔn)尺寸大的切割器，其規(guī)格為90mm或或100mm。其特點(diǎn)其特點(diǎn)：割刀速度較高，切割性能較強(qiáng)，對粗細(xì)莖稈適應(yīng)性大，但切割：割刀速度較高，切割性能較強(qiáng)，對粗細(xì)莖稈適應(yīng)性大，但切割第八章 收割機(jī)械3:30:3627時(shí)莖稈傾斜度較大，割茬較高。采用小刀片類型的時(shí)莖稈傾斜度較大，割茬較高。采用小刀片類型的50、60、70mm規(guī)規(guī)格，對立式割臺輸送較為有利。（是護(hù)刃器舌采用刀板），切割能力格，對立式割臺輸送較為有利。（是護(hù)刃器舌采用刀板），切割能力強(qiáng)，割茬較低。強(qiáng)，割茬較低。普通普通型型：又叫雙刀距行程型：又叫雙刀距行程型其特征其特征： s2t2t0152.

34、4mm 割刀行程等于刀片間距割刀行程等于刀片間距其特點(diǎn)其特點(diǎn)：其割刀往復(fù)運(yùn)動的頻率較低，因而往復(fù)慣性較小，對抗振性較：其割刀往復(fù)運(yùn)動的頻率較低，因而往復(fù)慣性較小，對抗振性較小的小型機(jī)器具有特殊意義。但在切割過程中不能充分利用割刀的最小的小型機(jī)器具有特殊意義。但在切割過程中不能充分利用割刀的最大速度；在割刀的一次行程中，刃口的切割負(fù)荷不均勻（在中間護(hù)刃大速度；在割刀的一次行程中，刃口的切割負(fù)荷不均勻（在中間護(hù)刃器處，刀片刃口的負(fù)荷很大），會導(dǎo)致刀片加速磨損和增加傳動功器處，刀片刃口的負(fù)荷很大），會導(dǎo)致刀片加速磨損和增加傳動功第八章 收割機(jī)械3:30:3628 率；動刀片發(fā)生碰撞的機(jī)率比標(biāo)準(zhǔn)型較多

35、。其優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)距大（是單刀距行率；動刀片發(fā)生碰撞的機(jī)率比標(biāo)準(zhǔn)型較多。其優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)距大（是單刀距行程的程的1.52倍），可推薦用于高速切割機(jī)上。倍），可推薦用于高速切割機(jī)上。低割型：低割型： 其特征其特征：st2t076.2、101.6mm（3吋、吋、4吋）吋） 割刀行程割刀行程S和動和動刀片間距刀片間距t較大，單護(hù)刃器的間距較大，單護(hù)刃器的間距t0較小，切割中莖稈的橫向彎曲量較小，較小，切割中莖稈的橫向彎曲量較小，因而割茬較低，對收割大豆和牧草較有利。但對粗莖稈作物的適應(yīng)性差。因而割茬較低，對收割大豆和牧草較有利。但對粗莖稈作物的適應(yīng)性差。另外割刀速度較低，對青濕莖稈和雜草多時(shí)，割茬不整齊并有堵刀

36、現(xiàn)象，另外割刀速度較低，對青濕莖稈和雜草多時(shí)，割茬不整齊并有堵刀現(xiàn)象，現(xiàn)在趨于淘汰?，F(xiàn)在趨于淘汰。 以上也叫尺寸類型，除以上三種外還有中間型，雙動割刀型（參考書以上也叫尺寸類型，除以上三種外還有中間型，雙動割刀型（參考書1P10）第八章 收割機(jī)械3:30:3629（二）圓盤式切割器1、特點(diǎn)特點(diǎn)：割刀在水平面內(nèi)（或稍有傾斜）作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。切割速度高，切：割刀在水平面內(nèi)（或稍有傾斜）作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。切割速度高，切割能力強(qiáng)，可適應(yīng)割能力強(qiáng)，可適應(yīng)1025km/h的高速作業(yè)，割茬低達(dá)的高速作業(yè)，割茬低達(dá)35cm，工作，工作可靠。震動小，慣性力易平衡，但功率消耗較大，加之受回轉(zhuǎn)半徑的限可靠。震動小，慣性力易平

37、衡，但功率消耗較大，加之受回轉(zhuǎn)半徑的限制，只適用于小割幅的收割機(jī)上，特別適用于割草機(jī)上。制，只適用于小割幅的收割機(jī)上，特別適用于割草機(jī)上。如圖如圖9-42、分類分類：無支承切割圓盤式：工作時(shí)靠莖稈本身的剛度和慣性支承。圓周速度無支承切割圓盤式：工作時(shí)靠莖稈本身的剛度和慣性支承。圓周速度2550m/s，多用于牧草和甘蔗收獲機(jī)。，多用于牧草和甘蔗收獲機(jī)。有支承圓盤式：除具有具有回轉(zhuǎn)刀盤外，還有支承刀片，工作時(shí)有支承有支承圓盤式：除具有具有回轉(zhuǎn)刀盤外，還有支承刀片，工作時(shí)有支承刀片支承莖稈，回轉(zhuǎn)刀進(jìn)行切割。圓周速度刀片支承莖稈，回轉(zhuǎn)刀進(jìn)行切割。圓周速度610m/s，有，有56個(gè)刀個(gè)刀片，支承刀和動刀

38、間有月片，支承刀和動刀間有月0.5mm的垂直間隙。（可調(diào)）的垂直間隙。（可調(diào)）第八章 收割機(jī)械3:30:3630ace 圖圖9-4 圓盤式切割器圓盤式切割器a、單盤式、單盤式 b、三盤集束式、三盤集束式 c、雙盤式、雙盤式 d、鉸鏈?zhǔn)降镀q鏈?zhǔn)降镀?e、多組圓盤式、多組圓盤式1-刀盤架刀盤架 2-刀片刀片 3-送草盤送草盤 4-撥草鼓撥草鼓第八章 收割機(jī)械3:30:3631甩刀回轉(zhuǎn)式切割器：甩刀回轉(zhuǎn)式切割器： 該切割器刀片鉸鏈在水平橫軸的刀盤上，在與前進(jìn)該切割器刀片鉸鏈在水平橫軸的刀盤上，在與前進(jìn)方向平行的垂直平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，圓周速度方向平行的垂直平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，圓周速度5075米米/秒，秒，為無支

39、承切割，且割能力較強(qiáng)，適于高速作業(yè)，割茬為無支承切割，且割能力較強(qiáng)，適于高速作業(yè)，割茬較低。目前多用于高稈作物莖稈切碎機(jī)上。粗莖稈切較低。目前多用于高稈作物莖稈切碎機(jī)上。粗莖稈切割機(jī)上為有利于向地面拋撒莖稈，其護(hù)罩較短。割機(jī)上為有利于向地面拋撒莖稈，其護(hù)罩較短。 如圖如圖9-5第八章 收割機(jī)械3:30:3632 圖圖9-5 甩刀回轉(zhuǎn)式切割器甩刀回轉(zhuǎn)式切割器 a 、玉米莖稈切碎器、玉米莖稈切碎器 b 、牧草切割器、牧草切割器 c、刀片、刀片第八章 收割機(jī)械3:30:3633三往復(fù)式切割器的構(gòu)造及工作原理（一）構(gòu)造及其標(biāo)準(zhǔn)化（一）構(gòu)造及其標(biāo)準(zhǔn)化1.構(gòu)造：構(gòu)造：如圖如圖9-6動刀片動刀片：為主要切割

40、件。：為主要切割件。光刀：切割較省力，割茬較整齊，壽命短，需常磨刀，多用于牧草收割光刀：切割較省力，割茬較整齊，壽命短，需常磨刀，多用于牧草收割機(jī)。如國標(biāo)機(jī)。如國標(biāo)型。型。齒紋刃刀：不需磨刀，切割阻力大，可自磨銳，收割機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)常齒紋刃刀：不需磨刀，切割阻力大，可自磨銳，收割機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)常用。用。定刀片定刀片：為支承件：為支承件光刃：為多數(shù)。國標(biāo)光刃：為多數(shù)。國標(biāo)型即是，谷物收割機(jī)型即是，谷物收割機(jī)，型切割器采用。型切割器采用。齒刃：為防止莖稈向前滑出齒刃：為防止莖稈向前滑出,如如E512聯(lián)收機(jī)，護(hù)刃器支持面代替定刀。聯(lián)收機(jī)，護(hù)刃器支持面代替定刀。護(hù)刃器護(hù)刃器：保持定刀片的正確位置、保護(hù)

41、割刀對禾稈進(jìn)行分束，并引向：保持定刀片的正確位置、保護(hù)割刀對禾稈進(jìn)行分束，并引向割刀，還以其上舌和定刀片為上的支承、于動刀配合形成兩點(diǎn)支承切割刀，還以其上舌和定刀片為上的支承、于動刀配合形成兩點(diǎn)支承切第八章 收割機(jī)械3:30:3634 圖圖9-6 往復(fù)式切割器往復(fù)式切割器1.護(hù)刃器粱護(hù)刃器粱 2.摩擦片摩擦片 3.壓刃片壓刃片 4. 刀桿刀桿 5.動刀片動刀片 6.定刀片定刀片7.護(hù)刃器護(hù)刃器 a.護(hù)刃器舌護(hù)刃器舌第八章 收割機(jī)械3:30:3635割。護(hù)刃器有單指式：損壞后易于更換，可是安裝調(diào)整麻煩。割。護(hù)刃器有單指式：損壞后易于更換，可是安裝調(diào)整麻煩。雙指式：為聯(lián)收機(jī)、收割機(jī)通用型式。雙指式

42、：為聯(lián)收機(jī)、收割機(jī)通用型式。三指式：三指式：壓刃器壓刃器：用來防止動刀片和定刀片的間隙增大。保持定刀片于動刀片正：用來防止動刀片和定刀片的間隙增大。保持定刀片于動刀片正確的剪切間隙。每米割副確的剪切間隙。每米割副23個(gè)。個(gè)。摩擦片摩擦片：用以支承割刀的后部，使之具有垂直和水平方向兩個(gè)支承點(diǎn)，：用以支承割刀的后部，使之具有垂直和水平方向兩個(gè)支承點(diǎn)，以代替護(hù)刃器導(dǎo)槽對導(dǎo)稈的支承作用。借以可方便的調(diào)整其割刀間以代替護(hù)刃器導(dǎo)槽對導(dǎo)稈的支承作用。借以可方便的調(diào)整其割刀間隙隙切割器的裝配要求和調(diào)整要求切割器的裝配要求和調(diào)整要求：對中調(diào)整：動刀死點(diǎn)位置時(shí)，動定刀片：對中調(diào)整：動刀死點(diǎn)位置時(shí)，動定刀片的中心線

43、應(yīng)重合。不重合度的中心線應(yīng)重合。不重合度5mm，（對于超行程型切割器，超出，（對于超行程型切割器，超出第八章 收割機(jī)械3:30:3636 兩邊的數(shù)值應(yīng)相等兩邊的數(shù)值應(yīng)相等E512為為86.290.2，每邊應(yīng)超出，每邊應(yīng)超出57cm）。動）。動定刀片間隙，定刀片應(yīng)在同一水平面內(nèi)，不共面度定刀片間隙，定刀片應(yīng)在同一水平面內(nèi)，不共面度0.5mm，刀片，刀片前端允許有前端允許有0.5mm間隙，后端間隙，后端0.31mm，型，型，型切割器允許型切割器允許后端不大于后端不大于1.5mm，但其數(shù)量，但其數(shù)量1/3總個(gè)數(shù)。總個(gè)數(shù)。 壓刃器于動刀間隙：壓刃器于動刀間隙：0.5mm。2、標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化：為便于組織

44、專業(yè)化生產(chǎn)和零配件供應(yīng)，：為便于組織專業(yè)化生產(chǎn)和零配件供應(yīng)，GB1209127375。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同將切割器分為三種型式（教材。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同將切割器分為三種型式（教材P339圖圖918）：）：、型切割器型切割器其其tto76.2mm，動刀片為光刃，刀片水平傾角，動刀片為光刃，刀片水平傾角6030，護(hù)刃器為單，護(hù)刃器為單齒，設(shè)有摩擦片，用于割草機(jī)。齒，設(shè)有摩擦片，用于割草機(jī)。第八章 收割機(jī)械3:30:3637、型切割器型切割器 其其tto76.2mm，動刀片為齒紋刃，雙指護(hù)刃器，有摩擦片，動刀片為齒紋刃，雙指護(hù)刃器，有摩擦片，用在谷物收割機(jī)上和聯(lián)收機(jī)上。在新設(shè)計(jì)的機(jī)子上推薦使用。用在谷物收割機(jī)上和

45、聯(lián)收機(jī)上。在新設(shè)計(jì)的機(jī)子上推薦使用。、型切割器型切割器 其其tto76.2mm，動刀片為齒紋刃，護(hù)刃器為雙指，無摩擦，動刀片為齒紋刃，護(hù)刃器為雙指，無摩擦片，用在谷物收割機(jī)上和聯(lián)收機(jī)上。片，用在谷物收割機(jī)上和聯(lián)收機(jī)上。第八章 收割機(jī)械3:30:3638（二）往復(fù)式切割器的傳動機(jī)構(gòu)功用功用是把主動軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)閹痈畹兜耐鶑?fù)運(yùn)動。按結(jié)構(gòu)原理不同是把主動軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)閹痈畹兜耐鶑?fù)運(yùn)動。按結(jié)構(gòu)原理不同分為曲柄連桿機(jī)構(gòu)、擺環(huán)機(jī)構(gòu)、行星齒輪機(jī)構(gòu)等。分為曲柄連桿機(jī)構(gòu)、擺環(huán)機(jī)構(gòu)、行星齒輪機(jī)構(gòu)等。1.曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)：見圖見圖9-7a. 曲柄連桿和割刀在一個(gè)垂直平面運(yùn)動結(jié)構(gòu)簡單橫向占據(jù)空間較大，

46、只曲柄連桿和割刀在一個(gè)垂直平面運(yùn)動結(jié)構(gòu)簡單橫向占據(jù)空間較大，只適于側(cè)置式收割機(jī)如適于側(cè)置式收割機(jī)如GT4.9。圖9-7a第八章 收割機(jī)械3:30:3639b、曲柄軸豎直，曲柄連桿在水平面內(nèi)運(yùn)動，該機(jī)構(gòu)可置于前置式收、曲柄軸豎直，曲柄連桿在水平面內(nèi)運(yùn)動，該機(jī)構(gòu)可置于前置式收割機(jī)上。如珠江割機(jī)上。如珠江2號、工農(nóng)號、工農(nóng)108。c、用在前置式收割機(jī)上。曲柄連桿機(jī)構(gòu)置于割臺的后方。東風(fēng)、用在前置式收割機(jī)上。曲柄連桿機(jī)構(gòu)置于割臺的后方。東風(fēng)-5圖9-7 b） c)第八章 收割機(jī)械3:30:3640d.曲柄連桿搖桿短連稈（導(dǎo)桿）割刀曲柄連桿搖桿短連稈（導(dǎo)桿）割刀e.曲柄連桿擺臂扭軸擺臂短連桿割刀曲柄連桿

47、擺臂扭軸擺臂短連桿割刀f.曲柄滑塊：由曲柄、滑塊、滑道及導(dǎo)向器組成。曲柄回轉(zhuǎn)時(shí)，套在曲曲柄滑塊：由曲柄、滑塊、滑道及導(dǎo)向器組成。曲柄回轉(zhuǎn)時(shí)，套在曲柄上的滑塊（或軸承）帶動割刀作往復(fù)運(yùn)動。結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間較柄上的滑塊（或軸承）帶動割刀作往復(fù)運(yùn)動。結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間較小，但滑道磨損快。小，但滑道磨損快。KS-3.8用的即是。用的即是。圖9-7 d) f)第八章 收割機(jī)械3:30:36412.擺環(huán)機(jī)構(gòu)：擺環(huán)機(jī)構(gòu)： 擺環(huán)機(jī)構(gòu)由一個(gè)斜裝擺環(huán)機(jī)構(gòu)由一個(gè)斜裝在主軸上的擺環(huán)的帶動在主軸上的擺環(huán)的帶動擺軸擺桿來帶動割刀，擺軸擺桿來帶動割刀，把回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)把回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動。動。如圖如圖9-8 擺環(huán)機(jī)

48、構(gòu)擺環(huán)機(jī)構(gòu)1.主軸主軸 2.擺軸擺軸 3.擺叉擺叉4.擺環(huán)擺環(huán) 5.擺桿擺桿 6.導(dǎo)桿導(dǎo)桿圖圖9-8第八章 收割機(jī)械3:30:3642 在主軸在主軸mm的一端折轉(zhuǎn)一個(gè)的一端折轉(zhuǎn)一個(gè)角（或角（或安裝一個(gè)斜孔套）稱其為斜軸。在安裝一個(gè)斜孔套）稱其為斜軸。在斜軸上裝有軸承，在軸承外部裝有斜軸上裝有軸承，在軸承外部裝有雙銷軸的擺環(huán)。擺叉與雙銷軸鉸接。雙銷軸的擺環(huán)。擺叉與雙銷軸鉸接。主軸軸線、擺環(huán)軸線、擺叉軸線三主軸軸線、擺環(huán)軸線、擺叉軸線三者必交于一點(diǎn)者必交于一點(diǎn)O。主軸。主軸mm旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)時(shí)，擺環(huán)不轉(zhuǎn)，而繞其中心作球面擺動。擺環(huán)不轉(zhuǎn)，而繞其中心作球面擺動。第八章 收割機(jī)械3:30:3643a.擺環(huán)

49、擺環(huán)Q圖面，圖面，t=0o,擺環(huán)擺環(huán)銷軸線于垂線夾角為銷軸線于垂線夾角為b. t=90o,Q角角90o 又又AAc. t=180o，Q圖面，擺圖面，擺環(huán)軸線環(huán)軸線AA和垂線在另一側(cè)和垂線在另一側(cè)成成角（角（-）d. t=270o,AA Q角角90o+e. t=360o，擺環(huán)恢復(fù)到，擺環(huán)恢復(fù)到t=0o位置，這樣把回轉(zhuǎn)位置，這樣把回轉(zhuǎn)運(yùn)動變成了往復(fù)擺動，擺運(yùn)動變成了往復(fù)擺動，擺動范圍為動范圍為2角。角。a）b)c)d)圖圖9-9 擺環(huán)的結(jié)構(gòu)原理擺環(huán)的結(jié)構(gòu)原理第八章 收割機(jī)械3:30:36443.行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)： 德國德國Deutz-Fahr M1102聯(lián)收機(jī)應(yīng)用該機(jī)構(gòu)。聯(lián)收機(jī)應(yīng)用

50、該機(jī)構(gòu)。 組成：組成：由直立曲柄軸套在曲柄（轉(zhuǎn)臂）上的行車輪，固定在行星齒輪上的由直立曲柄軸套在曲柄（轉(zhuǎn)臂）上的行車輪，固定在行星齒輪上的軸銷，和固定齒圈組成。軸銷，和固定齒圈組成。 原理原理：當(dāng)曲柄（圖：當(dāng)曲柄（圖a）繞軸心回轉(zhuǎn)時(shí)，行星輪在齒圈上滾動，由于行星齒輪）繞軸心回轉(zhuǎn)時(shí)，行星輪在齒圈上滾動，由于行星齒輪的節(jié)圓直徑是固定齒圈節(jié)圓直徑的一半，且銷軸置于割刀的運(yùn)動方向線上，的節(jié)圓直徑是固定齒圈節(jié)圓直徑的一半，且銷軸置于割刀的運(yùn)動方向線上，則曲柄回轉(zhuǎn)時(shí)，銷軸在割刀的運(yùn)動方向線上往復(fù)運(yùn)動。其行程等于齒圈節(jié)則曲柄回轉(zhuǎn)時(shí)，銷軸在割刀的運(yùn)動方向線上往復(fù)運(yùn)動。其行程等于齒圈節(jié)圓直徑。圓直徑。 （D齒齒

51、2C齒齒 Zd2Zc 轉(zhuǎn)臂的長轉(zhuǎn)臂的長f曲柄曲柄e的長度行星齒輪半徑，的長度行星齒輪半徑，1/4固定齒圈的直徑。故在同一時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)臂固定齒圈的直徑。故在同一時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)臂f的轉(zhuǎn)角恒為曲柄轉(zhuǎn)角的一的轉(zhuǎn)角恒為曲柄轉(zhuǎn)角的一半）。半）。 如圖如圖9-10 特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，導(dǎo)桿頭不受垂直方向的分力。適用于配置在多收割機(jī)上。：結(jié)構(gòu)緊湊，導(dǎo)桿頭不受垂直方向的分力。適用于配置在多收割機(jī)上。第八章 收割機(jī)械3:30:3645第八章 收割機(jī)械3:30:3646 右圖右圖9-10 行星齒輪傳動機(jī)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)a） a 割刀桿割刀桿 b 刀頭刀頭 c 行星齒行星齒d 固定內(nèi)齒圈固定內(nèi)齒圈 e 曲柄曲柄 f 轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)臂

52、 第八章 收割機(jī)械3:30:3647 圖圖9-10 行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)b） a 割刀桿割刀桿 b 刀頭刀頭 c 行星齒輪行星齒輪 d 固定內(nèi)齒圈固定內(nèi)齒圈 e 曲柄曲柄 f 轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)臂 第八章 收割機(jī)械3:30:3648（三）往復(fù)式切割器的工作原理和參數(shù)分析。1、刀片幾何形狀的分析（莖、刀片幾何形狀的分析（莖稈被刀桿夾住的條件）稈被刀桿夾住的條件）a刀片寬度刀片寬度b刀片頂寬刀片頂寬h刀片高度刀片高度切割角（滑切角）切割角（滑切角）圖圖9-11 動刀片尺寸動刀片尺寸第八章 收割機(jī)械3:30:3649 當(dāng)當(dāng)a一定時(shí)，一定時(shí)，h 切割阻力切割阻力p ， h 切割阻力切割阻力p ：154

53、5 但但，將引起莖稈沿刀口滑出，造，將引起莖稈沿刀口滑出，造成夾持不穩(wěn)，切割不可靠。故以莖稈成夾持不穩(wěn)，切割不可靠。故以莖稈被刀片夾住的條件為據(jù)來分析被刀片夾住的條件為據(jù)來分析的合的合理值。理值。 莖稈在被夾持中，在兩刀刃的接觸莖稈在被夾持中，在兩刀刃的接觸處處A、B正壓力正壓力N1、N2，摩擦力，摩擦力F1、F2（F1tg1 F2=N2 tg2）則莖）則莖稈被夾持住的條件為，作用于莖稈的稈被夾持住的條件為，作用于莖稈的合力合力R1、R2必在同一條直線上。必在同一條直線上。圖圖9-12 角增大，切割阻力減小的角增大，切割阻力減小的原因原因 a v1增大，增大， b ir減小減小 第八章 收割機(jī)

54、械3:30:3650圖圖9-13 切割切割10株小麥的阻力變化曲線株小麥的阻力變化曲線第八章 收割機(jī)械3:30:3651圖9-14 夾持莖稈的受力分析n從圖中可知，（對頂角）（三角形三內(nèi)從圖中可知，（對頂角）（三角形三內(nèi)角和為角和為180）在）在AOB中中n+12180 其中其中 1、 2分別為動定刀片對莖稈的摩擦角。分別為動定刀片對莖稈的摩擦角。n 從從OACB中可知，中可知，OAC=OBC90（法向與切向夾角）（法向與切向夾角）n180n將以上兩式聯(lián)立得，莖稈被夾持的起碼將以上兩式聯(lián)立得，莖稈被夾持的起碼條件為條件為n12 、分別為動定分別為動定刀切割角。刀切割角。第八章 收割機(jī)械3:30

55、:3652n結(jié)論：結(jié)論：動定刀的切割角和必須小于、充其量等于動定刀對莖稈的摩擦動定刀的切割角和必須小于、充其量等于動定刀對莖稈的摩擦角之和。只有這樣才能保證莖稈被夾持住的條件。角之和。只有這樣才能保證莖稈被夾持住的條件。n經(jīng)測定：經(jīng)測定：124552n 標(biāo)標(biāo)、的的動動29 615n12符合夾持切割條件。符合夾持切割條件。2、割刀運(yùn)動分析、割刀運(yùn)動分析 曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)(滑塊滑塊)的割刀運(yùn)動的割刀運(yùn)動 雖然在實(shí)際應(yīng)用中多采用偏置曲柄連桿機(jī)構(gòu)，但當(dāng)雖然在實(shí)際應(yīng)用中多采用偏置曲柄連桿機(jī)構(gòu)，但當(dāng)h/l或或0, h/l或或0時(shí)，則割刀運(yùn)動接近或等于對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。當(dāng)時(shí)，則割刀運(yùn)動接近或等于對心

56、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。當(dāng)h/l1/10時(shí)，時(shí)，偏距對割刀位移、速度和加速度的影響可以忽略不計(jì)，其運(yùn)動簡化對于偏距對割刀位移、速度和加速度的影響可以忽略不計(jì)，其運(yùn)動簡化對于運(yùn)動分析足夠準(zhǔn)確。運(yùn)動分析足夠準(zhǔn)確。 第八章 收割機(jī)械3:30:3653 這樣，我們分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律，便可將割刀運(yùn)動視為曲柄銷這樣，我們分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律，便可將割刀運(yùn)動視為曲柄銷A(圖圖9-15b)在割刀運(yùn)動線上的投影，為一簡諧運(yùn)動。取坐標(biāo)如圖在割刀運(yùn)動線上的投影，為一簡諧運(yùn)動。取坐標(biāo)如圖9-15a，并規(guī)定曲柄有第并規(guī)定曲柄有第象限的水平位置順時(shí)針轉(zhuǎn)動。象限的水平位置順時(shí)針轉(zhuǎn)動。圖圖9-15 機(jī)構(gòu)簡圖機(jī)構(gòu)簡圖a及運(yùn)

57、動分析及運(yùn)動分析b第八章 收割機(jī)械3:30:3654則割刀位移則割刀位移x。速度。速度vx加速度加速度ax分別為：分別為：n xrcostnvxdx/dtr sin tn axdvx/dtr2cos tn依此繪圖，可得依此繪圖，可得x、 vx、 ax 隨曲柄轉(zhuǎn)角隨曲柄轉(zhuǎn)角t的變化曲線，的變化曲線，如右圖：如右圖：圖9-16 x、 vx、 ax 隨曲柄轉(zhuǎn)隨曲柄轉(zhuǎn)角角t的變化曲線的變化曲線第八章 收割機(jī)械3:30:3655n由上看出：由上看出：xf（t），）， n VX= f（t） ， aX = f（t） n那么割刀的速度，加速度與位移的關(guān)系那么割刀的速度，加速度與位移的關(guān)系呢？見以下分析：呢？見

58、以下分析：nVX r Sin tr nr n n 兩邊平方化簡，即將其移向便得：兩邊平方化簡，即將其移向便得： VX22 (r2-x2) nVX2 /2r2-x2 ， 1n可見，速度可見，速度VX 與位移與位移x的關(guān)系為橢圓方的關(guān)系為橢圓方程式，其長半軸為程式，其長半軸為r，短半軸為，短半軸為r如右如右圖中實(shí)踐所示。圖中實(shí)踐所示。tSin 2tCos 21tCosrr22222xr 22rx222rVx圖圖9-17 vx、ax隨位移隨位移x的變化曲線的變化曲線第八章 收割機(jī)械3:30:3656n為繪圖方便，僅將縱坐標(biāo)的比例縮小，即選取繪圖比例為繪圖方便，僅將縱坐標(biāo)的比例縮小，即選取繪圖比例1/

59、。那。那么，速度在圖上的尺寸么，速度在圖上的尺寸yr1/r。則割刀速度即成為半圓弧。則割刀速度即成為半圓弧曲線。這時(shí)圓弧上任意點(diǎn)曲線。這時(shí)圓弧上任意點(diǎn)y坐標(biāo)與坐標(biāo)與之積則才是該點(diǎn)的割刀速度。之積則才是該點(diǎn)的割刀速度。VX yin同樣可推得：同樣可推得：naXr2Cost- 2（-rCost ）n- 2x X-rCost n即加速度與位移按直線規(guī)律變化。此直線通過原點(diǎn)，其斜率：即加速度與位移按直線規(guī)律變化。此直線通過原點(diǎn)，其斜率：tg（-r2）/r- 2第八章 收割機(jī)械3:30:3657 擺環(huán)機(jī)構(gòu)的割刀運(yùn)動：擺環(huán)機(jī)構(gòu)的割刀運(yùn)動： 通過推導(dǎo)，擺環(huán)機(jī)構(gòu)為位移通過推導(dǎo)，擺環(huán)機(jī)構(gòu)為位移X，速度，速度VX

60、 加速度加速度ax 方程式如下：方程式如下： X=-rCos t VX =r Sin tax r2Cost推導(dǎo)見參考書推導(dǎo)見參考書3P10-14,1.P1820，式中，式中、均為擺環(huán)偏角均為擺環(huán)偏角和主軸轉(zhuǎn)角和主軸轉(zhuǎn)角t的函數(shù)的函數(shù). 1/Cos 3Cos2 3Cos2（322）ttg22cos12/322tcostg11）（Cos2/522222t1t231）（CostgCosCostgtg圖圖9-18 割刀行程割刀行程第八章 收割機(jī)械3:30:3658結(jié)論：結(jié)論：2406時(shí)，割刀的運(yùn)動速度、加速度的變化接近曲柄連桿時(shí)，割刀的運(yùn)動速度、加速度的變化接近曲柄連桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。見圖見圖9-1924