農(nóng)業(yè)機(jī)械與設(shè)施_丁為民_典型課件2

1、第一節(jié) 莖稈切割的基本條件 第二節(jié) 切割器的類型與特點(diǎn) 第三節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)型往復(fù)切割器 主講教師:於海明切割裝置1.形成必要的支承。 要求切割速度較快或莖稈剛度較大V610m/s允許切割速度較稍低，但對(duì)刀片間隙要求較高V=12m/s對(duì)刀片間隙的要求可適當(dāng)放寬V=12m/s第一節(jié)第一節(jié) 莖稈切割的基本條件莖稈切割的基本條件（2）2.產(chǎn)生滑切（刀刃的運(yùn)動(dòng)方向與刀刃的法線成一偏角）。 3.較小的刃厚和刃角有利于減小切割阻力。 4.較高的切割速度有利于減小切割阻力。 第二節(jié) 切割器的類型與特點(diǎn)切割器主要有往復(fù)式切割器、回轉(zhuǎn)式切割器兩種。 一、往復(fù)式切割器一、往復(fù)式切割器：依靠刀片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)切割，屬于有支

2、承切割。 1. 主要特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、適應(yīng)性強(qiáng)，是收獲機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的切割器。其主要缺點(diǎn)是工作時(shí)慣性力不易平衡。 2.種類：按照割刀行程S、動(dòng)刀片間距t和定刀片間距to三者的不同組合關(guān)系，分成以下幾種： a.標(biāo)準(zhǔn)型：s=t=to（應(yīng)用最廣） b.雙刀距行程型：s=2t=2to（不常用） c.低割型：s=t=2to（不常用） 圓盤式切割器 二、圓盤式切割器：割刀在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但集禾機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，在聯(lián)合收割機(jī)上應(yīng)用較少。圓盤式切割器分為無支承式和有支承式兩種。3.甩刀回轉(zhuǎn)式切割器：利用刀片的傾角及刀片的高速旋轉(zhuǎn)（v=4050m/s)將秸稈切碎?；剞D(zhuǎn)式切割器一、往復(fù)式切割器的構(gòu)造

3、一、往復(fù)式切割器的構(gòu)造 標(biāo)準(zhǔn)型往復(fù)式切割器 一、往復(fù)式切割器的構(gòu)造一、往復(fù)式切割器的構(gòu)造 n1.往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分：刀桿、動(dòng)刀片、刀桿頭 n2.固定支承部分：護(hù)刃器梁、護(hù)刃器、定刀片、壓刃器、摩擦片等。動(dòng)刀片動(dòng)刀片n標(biāo)型切割器：動(dòng)刀為光刃，適用于割草機(jī)。（不常用） n標(biāo)型切割器：動(dòng)刀為齒刃，有摩擦片。（常用） n標(biāo)型切割器：動(dòng)刀為齒刃，無摩擦片。（不常用）幾種標(biāo)準(zhǔn)型切割器的比較第三節(jié) 往復(fù)式切割器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 1.曲柄連桿機(jī)構(gòu) n（1）平面型曲柄連桿機(jī)構(gòu) n（2）空間型曲柄連桿機(jī)構(gòu) n（3）曲柄滑槽機(jī)構(gòu) n2.擺環(huán)機(jī)構(gòu) n3.行星齒輪機(jī)構(gòu)n擺環(huán)機(jī)構(gòu)示意圖n行星齒輪機(jī)構(gòu)示意圖第四節(jié) 割刀的運(yùn)動(dòng)分析(1)

4、求解運(yùn)動(dòng)速度及加速度 na.建立座標(biāo)系。 nb.求任一時(shí)刻D點(diǎn)座標(biāo)值 n X=AODO n =L+rLcos rcost n =L(1cos)+r(1cost) n當(dāng)r時(shí)，Xr(1cost) n VX=dx/dt=rsint n aX=dVX/dt=r2cost n V平=4r n(n單位為r/s) n =r n/15=sn/30(n單位為 n rpm) (2)求割刀位移與速度之間的關(guān)系 n將VX=rsint及X=r(1cost)中的t消去，得： nVX2/(r)2+(X-r)2/r2=1 n(3)切割速度分析 n繪出動(dòng)刀片在左止點(diǎn)的位置ab n繪出定刀片圖形。 n以動(dòng)刀片行程一半為中心，以曲

5、柄半徑r為半徑作半圓。 na1點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Va，a2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Vb即為切割開始及切割終了時(shí)的速度。 n結(jié)論：標(biāo)準(zhǔn)切割器切割速度較高。結(jié)論：標(biāo)準(zhǔn)切割器切割速度較高。割刀進(jìn)距對(duì)切割性能影響定義：割刀在完成一次行程的時(shí)間內(nèi)機(jī)器前進(jìn)的距離稱為割刀進(jìn)距。 n H=Vm60/(2n)=30Vm/n n作切割圖： n沿圓弧8等分，沿前進(jìn)方向8等分，連接它們的交點(diǎn)得A點(diǎn)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡。 n運(yùn)動(dòng)軌跡形成三個(gè)切割區(qū)： n區(qū)一次切割區(qū) n區(qū)重割區(qū) n空白區(qū) nH增大，空白區(qū)增大，重割區(qū)減小。n5.切割器的功率切割器的功率： nN=Ng+Nk nNg切割莖桿的功率 nNg=VmBLO/1000（kW)n Lo切割每平方米面積

6、的作物所需功率。 n NK空轉(zhuǎn)功率，一般每米空轉(zhuǎn)功率為0.61.1kW。慣性力的平衡 n曲柄離心慣性力：Mcr2n割刀往復(fù)慣性力：Mdr2cosn連桿慣性力：(Me/3)r2+(2Me/3)r2cosn整個(gè)機(jī)構(gòu)離心慣性力離心慣性力：Pq=(Mc + Me/3)r2n整個(gè)機(jī)構(gòu)往復(fù)慣性力往復(fù)慣性力：Pd=(Md + 2Me/3) r2cos n離心慣性力的平衡：在曲柄銷對(duì)面加一質(zhì)量為Mb的平衡配重，使其產(chǎn)生的慣性力與Pq平衡。即： Mbrp 2=(Mc + Me/3)r2得：Mb=(r/rp)(Mc + Me/3) n 式中rp為配重質(zhì)心到曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離。 n往復(fù)慣性力的平衡：仍在曲柄銷對(duì)面加

7、配重，設(shè)所加配重為Mp，使其產(chǎn)生的離心慣性力的水平分力正好Pd平衡。 n即： Mp rp 2 cos =(Md + 2Me/3) r2cos n但加配重后平衡了往復(fù)慣性力，卻增加了垂直慣性力：Mp rp 2sin n因此常采用部分平衡往復(fù)慣性力的方法（平衡Pd的一半） n即： Mp rp 2cos =(1/2)(Md + 2Me/3) r2cosn得： Mp=r(Md + 2Me/3) /(2rp) n總配重M=Mb+Mp=r(Mc + Me/3+ Md /2)/rp割刀全平衡機(jī)構(gòu)第五節(jié) 切割器工作原理與工作分析n1.切割角（刃線與前進(jìn)方向的傾角）n （1）切割角對(duì)滑切的影響 n 切割角增大，滑切速度增大,切割阻力減小。 n 但切割角過大，可能導(dǎo)致刀片鉗不住莖稈。（2）刀片鉗住莖稈的條件n莖稈受力： nN1、F1、N2、F2。 n莖稈被鉗住而保持平衡時(shí)：P1=P2 n 1+2=180AOB=1+ 2 n 而11 2 2 n 1+ 2 1+21.分析影響切割性能的主要因素。 2.簡述標(biāo)準(zhǔn)型切割器的主要特點(diǎn)。 3.分析刀片切割角對(duì)切割性能的影響。 4.用解析法求解割刀任一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)速度、