第八章.收獲機械

1、第八章 收割機械2022-3-61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) 谷物收獲的機器系統(tǒng)谷物收獲的機器系統(tǒng)第三節(jié)第三節(jié) 切割器切割器第八章 收割機械2022-3-62第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、我國谷物收獲機械的發(fā)展概況一、我國谷物收獲機械的發(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 收割機械2022-3-63一、谷物收獲機械的發(fā)展概況一、谷物收獲機械的發(fā)展概況國內(nèi)：國內(nèi)：我國是個文明古國，又是個長期受封建和半封建半殖民地統(tǒng)治的國家，早我國是個文明古國，又是個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

2、了鐮刀，（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，萬民以濟斷木杵，掘地為臼，杵臼之利，萬民以濟”。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，加工部件為水碓（對），動力為水輪，加工部件為杵臼，晉代末杵臼，晉代末水磨、風磨。水磨、風磨。 然而真正的機械發(fā)展還是在解放之后然而真正的機械發(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)機械，收獲機聯(lián)合國在黃泛區(qū)農(nóng)場投放了首批現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械，收獲機麥麥賽賽哈里斯。哈里斯。48年年 東北國營農(nóng)場進口前蘇聯(lián)收割機東北國營

3、農(nóng)場進口前蘇聯(lián)收割機C-6、C-4。 第八章 收割機械2022-3-64 50年代年代 仿制了搖臂收割機，牽引式聯(lián)合收割機，割曬機，脫粒機。仿制了搖臂收割機，牽引式聯(lián)合收割機，割曬機，脫粒機。 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，自走式聯(lián)合收割機，69年四平東風廠在年四平東風廠在2KBD3的基礎(chǔ)上改進設(shè)計了的基礎(chǔ)上改進設(shè)計了2KB-5。70年又進一步設(shè)計了東風年又進一步設(shè)計了東風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、改進了結(jié)構(gòu)。率、改進了結(jié)構(gòu)。 70年代年代 是我國收獲機研究的鼎盛時

4、期，全國研究和試制的各種收割是我國收獲機研究的鼎盛時期，全國研究和試制的各種收割機有數(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。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。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。典型代表機具有豐收面來看：以麥為主的、又以稻為主的。典型代表機具有豐收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 收割機械2022-3-65n80年代年代 引進并生產(chǎn)了西德狄爾公司的引進并生產(chǎn)了西德狄爾公

5、司的1065、1075聯(lián)收機，聯(lián)收機，76年開始引年開始引進了東德的進了東德的E512、514聯(lián)收機，由四平東風聯(lián)收機廠生產(chǎn)，對東風聯(lián)收機也聯(lián)收機，由四平東風聯(lián)收機廠生產(chǎn)，對東風聯(lián)收機也進行了改進設(shè)計。進行了改進設(shè)計。n國外：國外：n早在公元一世紀五十年代，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，

6、邁耶爾（年，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構(gòu)。機構(gòu)。 第八章 收割機械2022-3-6618261828年，年， 貝爾（貝爾（Bell）把前人發(fā)明的各個工作部件組成了整體，）把前人發(fā)明的各個工作部件組成了整體，制成一臺可以實際實用的機器。制成一臺可以實際實用的機器。1838年，年， 谷物收割機割后的谷物靠人工摟集鋪放，需要消耗相當大的谷物收割機割后的谷物靠人工摟集鋪放，需要消耗相當大的體力，因此需要進一步改進其鋪放機

7、構(gòu)。切割器和撥禾輪靠地輪推動，體力，因此需要進一步改進其鋪放機構(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，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，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構(gòu)，以便在收割不同密度的作物時，得到大小基本相等的禾鋪。使打的捆粗細在收割不同密度的作物時，得到大小基本相等的禾鋪。使打的捆粗細較均勻。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

8、制禾鋪，后來改用自動控制。這種谷物收割機的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計一直延續(xù)到現(xiàn)在。谷物收割機的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計一直延續(xù)到現(xiàn)在。第八章 收割機械2022-3-671858年，馬爾斯（年，馬爾斯（Marsh）兄弟設(shè)計了割捆機，起初，由人工對割下）兄弟設(shè)計了割捆機，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)場一個名叫埃普勒比（同年美國農(nóng)場一個名叫埃普勒比（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的經(jīng)濟能力而直到用線繩打捆的裝置，但由于缺乏制造樣機的經(jīng)濟能力而直

9、到9年之后，年之后，才能夠制造他的打捆機，經(jīng)過不斷改進現(xiàn)這種打捆裝置不僅在割捆機才能夠制造他的打捆機，經(jīng)過不斷改進現(xiàn)這種打捆裝置不僅在割捆機上，而且在現(xiàn)在的壓捆機上成為不可缺少的工作部件。上，而且在現(xiàn)在的壓捆機上成為不可缺少的工作部件。脫粒機：脫粒機：1800年，固定式打谷機，年，固定式打谷機，“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行打谷，手工進行分離清選。以后產(chǎn)生了具有抖動框架上固定滾筒進行打谷，手工進行分離清選。以后產(chǎn)生了具有抖動特點的分離裝置。特點的分離裝置。第八章 收割機械2022-3-68 1850年后，自動喂入、解捆、谷粒處理等出現(xiàn)

10、，并逐漸發(fā)展完年后，自動喂入、解捆、谷粒處理等出現(xiàn)，并逐漸發(fā)展完善。善。 在本世紀以前，在本世紀以前， 是把收割和脫?？醋魍耆毩⒖紤]的是把收割和脫?？醋魍耆毩⒖紤]的 ，到了，到了本世紀提出了降低成本和縮短作業(yè)時間都要求，希望制成切割器本世紀提出了降低成本和縮短作業(yè)時間都要求，希望制成切割器和脫粒裝置組合在一起的收割機。這種想法是在和脫粒裝置組合在一起的收割機。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年前制成了機器，年前制成了機器，70年前，開始用帶了年前，開始用帶了發(fā)動機的聯(lián)合收割機，近代的自走式聯(lián)合收割機大約是在發(fā)動機的聯(lián)合收割機，近代的自走式聯(lián)合

11、收割機大約是在60多年多年前制成的。前制成的。第八章 收割機械2022-3-691.分別收獲法（分段）：分別收獲法（分段）：用多種機械（或人工）分別完成割、捆、運、用多種機械（或人工）分別完成割、捆、運、堆垛，脫粒和清選等作業(yè)方法。特點是：所用機械構(gòu)造簡單，設(shè)備堆垛，脫粒和清選等作業(yè)方法。特點是：所用機械構(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)合收獲機一次在田間完成切割、脫粒、清選等全部用聯(lián)合收獲機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

12、：機械化水平高，勞動生產(chǎn)率高，勞動強度低，谷物損失少。每公特點：機械化水平高，勞動生產(chǎn)率高，勞動強度低，谷物損失少。每公頃頃610人人.時，損失約時，損失約5%。但不能充分利用谷物的后熟作用，機。但不能充分利用谷物的后熟作用，機器構(gòu)造復(fù)雜，價格昂貴，利用率低。器構(gòu)造復(fù)雜，價格昂貴，利用率低。二、谷物收獲方法二、谷物收獲方法第八章 收割機械2022-3-6103 3、兩段（分段）聯(lián)合收獲法：、兩段（分段）聯(lián)合收獲法：把收獲分為兩個階段進行。將谷物（小麥）把收獲分為兩個階段進行。將谷物（小麥）在臘熟期用割曬機割倒，并成條鋪放在高為在臘熟期用割曬機割倒，并成條鋪放在高為15152020厘米的割茬上，

13、厘米的割茬上，經(jīng)經(jīng)3 35 5天晾曬后谷物完成后熟并風干。使籽粒逐漸成熟一致，并降天晾曬后谷物完成后熟并風干。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)合收獲機沿條鋪撿拾、脫粒、清選。特點：特點：收獲期可提前收獲期可提前7 78 8天，機器的作業(yè)量可提高近一倍；由于后熟作天，機器的作業(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%1

14、4%）、減輕了）、減輕了曬場或干燥的負擔。但兩次作業(yè)，機器行走部分對土壤的破壞和壓曬場或干燥的負擔。但兩次作業(yè)，機器行走部分對土壤的破壞和壓實程度增加；油耗增加實程度增加；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 收割機械2022-3-611三、收獲機械化的意義：三、收獲機械化的意義： 作物的收獲大多在作物的收獲大多在“三夏三夏”、“三秋三秋”大忙時節(jié)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過大忙時節(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)作物生長特點要求，其后的影響的因素，時

15、間性強，勞動強度大。以小麥為例，根據(jù)經(jīng)驗和后的影響的因素，時間性強，勞動強度大。以小麥為例，根據(jù)經(jīng)驗和測定，一個年輕且技術(shù)熟練的社員每天收割測定，一個年輕且技術(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，則損失高達天，則損失高達20%左右。而大家熟悉的東風左右。而大家熟悉的東風5聯(lián)收機，對于聯(lián)收機，對于300400斤斤/畝小麥一小時則為畝小麥一小時則為2030畝畝/小時，一小時，一人駕機一天可收人駕機一天可收150200畝畝/日，約相當于日，約相當于200300名人工。名人工。 因此，收獲機械化對增產(chǎn)、保收、解放勞動力、提高生產(chǎn)率、實因此，收

16、獲機械化對增產(chǎn)、保收、解放勞動力、提高生產(chǎn)率、實現(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 收割機械2022-3-612第二節(jié)、谷物收獲的機器系統(tǒng)第二節(jié)、谷物收獲的機器系統(tǒng) 收獲谷物時不同的工藝所采用的機器，在用途和構(gòu)造上都不盡相收獲谷物時不同的工藝所采用的機器，在用途和構(gòu)造上都不盡相 同，這同，這些機器構(gòu)成了谷物收獲的機器系統(tǒng)。些機器構(gòu)成了谷物收獲的機器系統(tǒng)。谷類作物的收獲機械，根據(jù)用途可分為三類：谷類作物的收獲機械，根據(jù)用途可分為三類：1.收割機械：收割機械：條放收割機條放收割機將作物割斷，經(jīng)割臺輸送而轉(zhuǎn)向，使莖稈轉(zhuǎn)放成與機器前進將作物割斷，經(jīng)割臺輸送而轉(zhuǎn)向

17、，使莖稈轉(zhuǎn)放成與機器前進方向垂直的條鋪，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。堆放收割機堆放收割機將作物割斷后，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。搖臂收割機。第八章 收割機械2022-3-613 割曬機割曬機將作物割斷后，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)合收獲機撿拾作業(yè)。拾作業(yè)。 割捆機割捆機將作物割

18、斷后，能用繩索（麻繩、尼龍繩、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。此類機型如分把、打捆。谷物成捆的置于田間。此類機型如3C1.8馬拉割馬拉割捆機，日產(chǎn)久保田捆機，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，打捆機構(gòu)復(fù)雜，極少使用。于成本較高，打捆機構(gòu)復(fù)雜，極少使用。2.脫粒機械：脫粒機械： 半喂入脫粒機半喂入脫粒機（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，進行脫粒作業(yè)、莖稈可基本保持完整。

19、主要用于水稻脫粒。第八章 收割機械2022-3-614 全喂入脫粒機全喂入脫粒機將作物全部喂入機器進行脫粒，莖稈也被打碎揉將作物全部喂入機器進行脫粒，莖稈也被打碎揉亂。亂。 3、聯(lián)合收獲機：、聯(lián)合收獲機： 半喂入聯(lián)合收獲機半喂入聯(lián)合收獲機將作物割斷后，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，進行脫粒、清選作業(yè)，莖稈可基本保持完整。喂入脫粒裝置，進行脫粒、清選作業(yè)，莖稈可基本保持完整。 全喂入聯(lián)合收獲機全喂入聯(lián)合收獲機先割斷作物，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械外，還

20、有用于糧食清選和干燥的清選機械和除以上所述的三類機械外，還有用于糧食清選和干燥的清選機械和烘干機（干燥設(shè)備）等。烘干機（干燥設(shè)備）等。 各種機子的具體構(gòu)造和工作過程在構(gòu)造實習課中去觀察、學習，在課各種機子的具體構(gòu)造和工作過程在構(gòu)造實習課中去觀察、學習，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)分析及運動分析。第八章 收割機械2022-3-615第三節(jié)、切割器第三節(jié)、切割器一、莖稈物理機械性質(zhì)及其與切割的關(guān)系一、莖稈物理機械性質(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

21、器的構(gòu)造及工作原理 四、圓盤式切割器的割刀運動和參數(shù)分析四、圓盤式切割器的割刀運動和參數(shù)分析第八章 收割機械2022-3-616第八章 收割機械2022-3-617一、莖稈物理機械性質(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)有切割器按切割時的支承情況分為：現(xiàn)有切割器按切割時的支承情況分為：有支承切割：有支承切割： a、一點支承切割（單支承切割）：動刀配合定刀切割。、一點支承切割（單支承切割）：動刀配合定刀切割。 b、兩點支承割（雙支承）：動刀配合帶護刃器的定刀切割。、兩點支承割（雙支承）：動刀配合帶護刃器的定刀切割。 無支承割無支承割：用動刀直接切割莖稈。：用動刀直

22、接切割莖稈。 如圖所示：如圖所示：第八章 收割機械2022-3-618 圖圖9-1 切割莖稈時的支承切割莖稈時的支承a）無支承）無支承 b）單支承）單支承 c）雙支承）雙支承第八章 收割機械2022-3-619 切割時作用在谷物上的力有慣性力切割時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：

23、對直徑細、剛度小的莖稈，兩點支承割較為有利。莖稈的抗對直徑細、剛度小的莖稈，兩點支承割較為有利。莖稈的抗彎能力（反彈力）有所增加、切割時彎曲較小（接近剪切狀態(tài)）、彎能力（反彈力）有所增加、切割時彎曲較小（接近剪切狀態(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，則可取單點支承切割，割刀速度可稍低。第八章 收割機械2022-3-620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，即可實現(xiàn)良好的切割，以上，即可實現(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

24、間，但注意單支承切割必須使刀片間隙在一定范圍內(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,牧草則高達牧草則高達3040 m/s（4050 m/s）。）。 第八章 收割機械2022-3-62

25、1 2、莖稈的纖維方向性與切割關(guān)系、莖稈的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 。因為不是均勻體，在不同方向上。因為不是均勻體，在不同方向上的機械性能并不相同，稱為的機械性能并不相同，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、相對運動方向和速因此在切割莖稈過程中，刀刃與莖稈的相對

26、位置、相對運動方向和速度，對其切割阻力和功率消耗，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 收割機械2022-3-622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）開始時莖稈被刀刃擠壓然后開始切割）開始時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開始時莖稈被刀刃擠壓，然后斜切。開始時莖稈被刀刃擠壓，然

27、后斜切。削切削切:（傾斜的斜切）：切割面和切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，莖稈被刀刃擠壓，然后斜向開始時，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

28、械2022-3-6233、滑切與切割阻力的關(guān)系：、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。砍切（正切）：刀刃沿刃線方向切入莖稈。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?；校旱度醒厝芯€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。此時割刀入莖稈。則切割阻力較小。此時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兩個分量，兩個分量，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

29、刃的運動方向與刀刃法線之間的夾角。刃的運動方向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 收割機械2022-3-624 戈里亞奇金對莖稈做過滑切實驗，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驗，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

30、便愈小。根據(jù)實驗結(jié)便愈小。根據(jù)實驗結(jié)果，歸納出經(jīng)驗公式：果，歸納出經(jīng)驗公式： 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 收割機械2022-3-625二、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

31、n1、特點：割刀做往復(fù)運動，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用性廣，平均割刀速度較小、特點：割刀做往復(fù)運動，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，切割時莖稈有傾斜和晃動。因而對莖稈堅硬、易于脫粒的作物易產(chǎn)大，切割時莖稈有傾斜和晃動。因而對莖稈堅硬、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，由于切割時間長，莖稈有多次切割現(xiàn)象，割茬不整齊

32、。不整齊。第八章 收割機械2022-3-6262、類型：（尺寸類型）、類型：（尺寸類型）普通普通型型：又叫標準型或單刀距行程型。：又叫標準型或單刀距行程型。 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（護刃器）間距定刀片（護刃器）間距 我國及世界上大部分國家的收割機，割草機谷物聯(lián)收機上，多采用我國及世界上大部分國家的收割機，割草機谷物聯(lián)收機上，多采用76.2mm的規(guī)格；但在日本的收割機及國產(chǎn)水稻收割機有采用較標的規(guī)格；但在日本的收割機及國產(chǎn)水稻收割機有采用較標準尺寸小的切割器，其規(guī)格有準尺寸小的切割器，其規(guī)格有50mm、6

33、0mm或或70mm；用于粗；用于粗莖稈的切割器采用較標準尺寸大的切割器，其規(guī)格為莖稈的切割器采用較標準尺寸大的切割器，其規(guī)格為90mm或或100mm。其特點其特點：割刀速度較高，切割性能較強，對粗細莖稈適應(yīng)性大，但切割：割刀速度較高，切割性能較強，對粗細莖稈適應(yīng)性大，但切割第八章 收割機械2022-3-627時莖稈傾斜度較大，割茬較高。采用小刀片類型的時莖稈傾斜度較大，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。（是護刃器舌采用刀板），切割能力強，割茬較低。強，割茬較低。普通普通型型：又叫雙刀距行程型

34、：又叫雙刀距行程型其特征其特征： s2t2t0152.4mm 割刀行程等于刀片間距割刀行程等于刀片間距其特點其特點：其割刀往復(fù)運動的頻率較低，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，刃口的切割負荷不均勻（在中間護刃大速度；在割刀的一次行程中，刃口的切割負荷不均勻（在中間護刃器處，刀片刃口的負荷很大），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 收割機械2

35、022-3-628 率；動刀片發(fā)生碰撞的機率比標準型較多。其優(yōu)點是進距大（是單刀距行率；動刀片發(fā)生碰撞的機率比標準型較多。其優(yōu)點是進距大（是單刀距行程的程的1.52倍），可推薦用于高速切割機上。倍），可推薦用于高速切割機上。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，單護刃器的間距較大，單護刃器的間距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

36、外割刀速度較低，對青濕莖稈和雜草多時，割茬不整齊并有堵刀現(xiàn)象，另外割刀速度較低，對青濕莖稈和雜草多時，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 收割機械2022-3-629（二）圓盤式切割器1、特點特點：割刀在水平面內(nèi)（或稍有傾斜）作回轉(zhuǎn)運動。切割速度高，切：割刀在水平面內(nèi)（或稍有傾斜）作回轉(zhuǎn)運動。切割速度高，切割能力強，可適應(yīng)割能力強，可適應(yīng)1025km/h的高速作業(yè)，割茬低達的高速作業(yè)，割茬低達35cm，工作，工作可靠。震動小，慣性力易平衡，

37、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上，特別適用于割草機上。制，只適用于小割幅的收割機上，特別適用于割草機上。如圖如圖9-42、分類分類：無支承切割圓盤式：工作時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。，多用于牧草和甘蔗收獲機。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，工作時有支承刀片支承莖稈，回轉(zhuǎn)刀進行切割。圓周速度刀片支承莖稈，回轉(zhuǎn)刀進行切割

38、。圓周速度610m/s，有，有56個刀個刀片，支承刀和動刀間有月片，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 收割機械2022-3-630ace 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、鉸鏈式刀片、鉸鏈式刀片 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 收割機械2022-3-631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，在與前進該切割器刀片鉸鏈在水平橫軸的刀盤上，在與前進方向平行的垂直平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，圓周速度

39、方向平行的垂直平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，圓周速度5075米米/秒，秒，為無支承切割，且割能力較強，適于高速作業(yè)，割茬為無支承切割，且割能力較強，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上。粗莖稈切較低。目前多用于高稈作物莖稈切碎機上。粗莖稈切割機上為有利于向地面拋撒莖稈，其護罩較短。割機上為有利于向地面拋撒莖稈，其護罩較短。 如圖如圖9-5第八章 收割機械2022-3-632 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 收割機械2022-3-633三往復(fù)式切割器的構(gòu)造及工作原理（一）構(gòu)造及其標準化（一）構(gòu)

40、造及其標準化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。如國標機。如國標型。型。齒紋刃刀：不需磨刀，切割阻力大，可自磨銳，收割機、聯(lián)合收割機常齒紋刃刀：不需磨刀，切割阻力大，可自磨銳，收割機、聯(lián)合收割機常用。用。定刀片定刀片：為支承件：為支承件光刃：為多數(shù)。國標光刃：為多數(shù)。國標型即是，谷物收割機型即是，谷物收割機，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，護刃器支持面代替定刀。聯(lián)收

41、機，護刃器支持面代替定刀。護刃器護刃器：保持定刀片的正確位置、保護割刀對禾稈進行分束，并引向：保持定刀片的正確位置、保護割刀對禾稈進行分束，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支承切第八章 收割機械2022-3-634 圖圖9-6 往復(fù)式切割器往復(fù)式切割器1.護刃器粱護刃器粱 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.護刃器護刃器 a.護刃器舌護刃器舌第八章 收割機械2022-3-635割。護刃器有單指式：損壞后易于更換，可是安裝調(diào)整麻煩。割。護刃器有單指式：損壞

42、后易于更換，可是安裝調(diào)整麻煩。雙指式：為聯(lián)收機、收割機通用型式。雙指式：為聯(lián)收機、收割機通用型式。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。個。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支承點，：用以支承割刀的后部，使之具有垂直和水平方向兩個支承點，以代替護刃器導(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

43、：動刀死點位置時，動定刀片：對中調(diào)整：動刀死點位置時，動定刀片的中心線應(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 收割機械2022-3-636 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總個數(shù)?？倐€數(shù)。 壓刃器

44、于動刀間隙：壓刃器于動刀間隙：0.5mm。2、標準化、標準化：為便于組織專業(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，護刃器為單，護刃器為單齒，設(shè)有摩擦片，用于割草機。齒，設(shè)有摩擦片，用于割草機。第八章 收割機械2022-3-637、型切割器型切割器 其其tto76.2mm，動刀片為齒紋刃，雙指護刃器，有摩擦片，動刀片為齒紋刃，雙指護刃器，有摩擦片

45、，用在谷物收割機上和聯(lián)收機上。在新設(shè)計的機子上推薦使用。用在谷物收割機上和聯(lián)收機上。在新設(shè)計的機子上推薦使用。、型切割器型切割器 其其tto76.2mm，動刀片為齒紋刃，護刃器為雙指，無摩擦，動刀片為齒紋刃，護刃器為雙指，無摩擦片，用在谷物收割機上和聯(lián)收機上。片，用在谷物收割機上和聯(lián)收機上。第八章 收割機械2022-3-638（二）往復(fù)式切割器的傳動機構(gòu)功用功用是把主動軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)閹痈畹兜耐鶑?fù)運動。按結(jié)構(gòu)原理不同是把主動軸的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)閹痈畹兜耐鶑?fù)運動。按結(jié)構(gòu)原理不同分為曲柄連桿機構(gòu)、擺環(huán)機構(gòu)、行星齒輪機構(gòu)等。分為曲柄連桿機構(gòu)、擺環(huán)機構(gòu)、行星齒輪機構(gòu)等。1.曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)：見

46、圖見圖9-7a. 曲柄連桿和割刀在一個垂直平面運動結(jié)構(gòu)簡單橫向占據(jù)空間較大，只曲柄連桿和割刀在一個垂直平面運動結(jié)構(gòu)簡單橫向占據(jù)空間較大，只適于側(cè)置式收割機如適于側(cè)置式收割機如GT4.9。圖9-7a第八章 收割機械2022-3-639b、曲柄軸豎直，曲柄連桿在水平面內(nèi)運動，該機構(gòu)可置于前置式收、曲柄軸豎直，曲柄連桿在水平面內(nèi)運動，該機構(gòu)可置于前置式收割機上。如珠江割機上。如珠江2號、工農(nóng)號、工農(nóng)108。c、用在前置式收割機上。曲柄連桿機構(gòu)置于割臺的后方。東風、用在前置式收割機上。曲柄連桿機構(gòu)置于割臺的后方。東風-5圖9-7 b） c)第八章 收割機械2022-3-640d.曲柄連桿搖桿短連稈（導(dǎo)

47、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，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，套在曲柄上的滑塊（或軸承）帶動割刀作往復(fù)運動。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 收割機械2022-3-6412.擺環(huán)機構(gòu)：擺環(huán)機構(gòu)： 擺環(huán)機構(gòu)由一個斜裝擺環(huán)機構(gòu)由一個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

48、來帶動割刀，把回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橥鶑?fù)運把回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橥鶑?fù)運動。動。如圖如圖9-8 擺環(huán)機構(gòu)擺環(huán)機構(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 收割機械2022-3-642 在主軸在主軸mm的一端折轉(zhuǎn)一個的一端折轉(zhuǎn)一個角（或角（或安裝一個斜孔套）稱其為斜軸。在安裝一個斜孔套）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者必交于一點O。主軸。主軸mm旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)時，擺環(huán)不轉(zhuǎn)，而繞其中心作

49、球面擺動。擺環(huán)不轉(zhuǎn)，而繞其中心作球面擺動。第八章 收割機械2022-3-643a.擺環(huán)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)運動變成了往復(fù)擺動，擺運動變成了往復(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 收割機械2022-3-6443.行星齒輪傳動機構(gòu)

50、行星齒輪傳動機構(gòu)： 德國德國Deutz-Fahr M1102聯(lián)收機應(yīng)用該機構(gòu)。聯(lián)收機應(yīng)用該機構(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：當曲柄（圖：當曲柄（圖a）繞軸心回轉(zhuǎn)時，行星輪在齒圈上滾動，由于行星齒輪）繞軸心回轉(zhuǎn)時，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動方向線上，則曲柄回轉(zhuǎn)時，銷軸在割刀的運動方向線上往復(fù)運動。其行程等于齒圈節(jié)則

51、曲柄回轉(zhuǎn)時，銷軸在割刀的運動方向線上往復(fù)運動。其行程等于齒圈節(jié)圓直徑。圓直徑。 （D齒齒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。故在同一時間內(nèi)轉(zhuǎn)臂固定齒圈的直徑。故在同一時間內(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 特點特點：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上。第八章 收割機械2022-3-645第八章 收割機械2022-3-646 右圖右圖9-10 行星齒輪傳動機行星齒輪傳動機構(gòu)構(gòu)a） a 割刀

52、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 第八章 收割機械2022-3-647 圖圖9-10 行星齒輪傳動機構(gòu)行星齒輪傳動機構(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 收割機械2022-3-648（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 收割機械202

53、2-3-649 當當a一定時，一定時，h 切割阻力切割阻力p ， h 切割阻力切割阻力p ：1545 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

54、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 收割機械2022-3-650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 收割機械2022-3-651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，

55、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 收割機械2022-3-652n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 標標、的的動動29 615n12符合夾持切割條件。符合夾持切割條件。2、割刀運動分析、割刀運動分析 曲柄連桿機構(gòu)曲柄連桿機構(gòu)(滑塊滑塊)的割刀運動的割刀運動 雖然在實際應(yīng)用中多采用偏置曲柄連桿機構(gòu)，但當雖然在實際應(yīng)用中多采用偏置曲柄連桿機構(gòu)，

56、但當h/l或或0, h/l或或0時，則割刀運動接近或等于對心曲柄滑塊機構(gòu)。當時，則割刀運動接近或等于對心曲柄滑塊機構(gòu)。當h/l1/10時，時，偏距對割刀位移、速度和加速度的影響可以忽略不計，其運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，其運動簡化對于運動分析足夠準確。運動分析足夠準確。 第八章 收割機械2022-3-653 這樣，我們分析曲柄連桿機構(gòu)的運動規(guī)律，便可將割刀運動視為曲柄銷這樣，我們分析曲柄連桿機構(gòu)的運動規(guī)律，便可將割刀運動視為曲柄銷A(圖圖9-15b)在割刀運動線上的投影，為一簡諧運動。取坐標如圖在割刀運動線上的投影，為一簡諧運動。取坐標如圖9-15a，并規(guī)定曲柄

57、有第并規(guī)定曲柄有第象限的水平位置順時針轉(zhuǎn)動。象限的水平位置順時針轉(zhuǎn)動。圖圖9-15 機構(gòu)簡圖機構(gòu)簡圖a及運動分析及運動分析b第八章 收割機械2022-3-654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 收割機械2022-3-655n由上看出：由上看出：xf（t），）， n VX= f（t） ， a

58、X = 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如右如右圖中實踐所示。圖中實踐所示。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 收割機械2022-

59、3-656n為繪圖方便，僅將縱坐標的比例縮小，即選取繪圖比例為繪圖方便，僅將縱坐標的比例縮小，即選取繪圖比例1/。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。這時圓弧上任意點曲線。這時圓弧上任意點y坐標與坐標與之積則才是該點的割刀速度。之積則才是該點的割刀速度。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，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，其斜率：tg（-r2）/r- 2第八章 收割機械2022-3-6

60、57 擺環(huán)機構(gòu)的割刀運動：擺環(huán)機構(gòu)的割刀運動： 通過推導(dǎo)，擺環(huán)機構(gòu)為位移通過推導(dǎo)，擺環(huán)機構(gòu)為位移X，速度，速度VX 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 收割機械2022-3-658結(jié)論：結(jié)論：2406時，