收割机械概述课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,第八章 收割机械,第一节 概述,第二节 收割机和拾禾器,第三节 切割器,第四节 拨禾器,,第五节　输送器和放铺机构,,,第八章 收割机械第一节 概述第二节 收割机和拾禾器第,1,第一节 概 述,二、谷物的收获方法,,三、谷物收获的农业技术要求,一、国内外收割机械发展概况,,,第一节 概 述二、谷物的收获方法 三、谷物收获的农业技术要,2,一、国内外收获机械发展概况,(一) 国内收获机的发展概况,,(二) 国外收获机的发展概况,,,一、国内外收获机械发展概况(一) 国内收获机的发展概况　(二,3,(二) 国外收获机的发展概况,国外收获机发展比较有代表性的国家和地区为欧美及日本等地欧美多为全喂入脱粒，机型大，生产率高，适合较大规模的生产条件；日本则以中小型水稻收获机为主，多采用半喂入，机型小，生产率相对较低二) 国外收获机的发展概况国外收获机发展比较有代表性的国家,4,(一) 国内收获机械的发展概况,,1. 入门阶段,2. 发展阶段,3. 利用引进技术发展阶段,(1981-1990),,,(一) 国内收获机械的发展概况 1. 入门阶段,5,二、谷物的收获方法,1,、分段收获法：用多种相对独立的机械（收割机、运输车、脱粒机、扬场机等）分别对作物完成收割、运输、脱粒、清选等作业的方式。

这种方法在西方发达国家已经完全淘汰，但在发展中国家仍在大量使用其特点是设备简单、技术水平低、价格低廉、维护保养简便，但作业周期长、收获积累损失大二、谷物的收获方法1、分段收获法：用多种相对独立的机械（收割,6,分段收获法常用机械的收获过程,收割与脱粒过程,扬场清粮过程,,,分段收获法常用机械的收获过程收割与脱粒过程扬场清粮过程,7,9,、,我们的市场行为主要的导向因素，第一个是市场需求的导向，第二个是技术进步的导向，第三大导向是竞争对手的行为导向8月-24,8月-24,Thursday, August 15, 2024,10,、市场销售中最重要的字就是“问”10:24:45,10:24:45,10:24,8/15/2024 10:24:45 AM,11,、现今，每个人都在谈论着创意，坦白讲，我害怕我们会假创意之名犯下一切过失8月-24,10:24:45,10:24,Aug-24,15-Aug-24,12,、在购买时，你可以用任何语言；但在销售时，你必须使用购买者的语言10:24:45,10:24:45,10:24,Thursday, August 15, 2024,13,、,He who seize the right moment, is the right man.,谁把握机遇，谁就心想事成。

8月-24,8月-24,10:24:45,10:24:45,August 15, 2024,14,、市场营销观念：目标市场，顾客需求，协调市场营销，通过满足消费者需求来创造利润15 八月 2024,10:24:45 上午,10:24:45,8月-24,15,、我就像一个厨师，喜欢品尝食物如果不好吃，我就不要它八月 24,10:24 上午,8月-24,10:24,August 15, 2024,16,、我总是站在顾客的角度看待即将推出的产品或服务，因为我就是顾客2024/8/15 10:24:45,10:24:45,15 August 2024,17,、利人为利已的根基，市场营销上老是为自己着想，而不顾及到他人，他人也不会顾及你10:24:45 上午,10:24 上午,10:24:45,8月-24,,,9、我们的市场行为主要的导向因素，第一个是市场需求的导向，第,8,利用联合收获机一次完成作物的收割、脱粒、分离和清选等多项作业的方式特点：生产率高、作业周期短、积累损失小、作业质量好设备投资大、机器利用率低、技术水平要求高2、联合收获法：,,,利用联合收获机一次完成作物的收割、脱粒、分离,9,3、两段收获法 ：先利用割晒机进行收割，待晾晒3~5天后用带有捡拾器的联合收获机进行捡拾、脱粒、分离和清选作业的方式。

特点：谷粒饱满、产量提高、作业周期长、设备投资大3、两段收获法 ：先利用割晒机进行收割，待晾晒3~5天后用带,10,总结　谷物的机械收获系统,谷物的机械收获系统,联合收获法,两段收获法,分段收获法,脱粒机,运输车,收割机,扬场机,联收机,割晒机,联收机,☆,☆,☆,,,总结　谷物的机械收获系统谷物的机械收获系统 联合收获法 两段,11,三、谷物收获的农业技术要求,１．适时收获，尽量减少收获损失；,２．保证收获质量；,３．禾条铺放整齐，秸秆集堆或粉碎；,４．要有较大的适应性,,,三、谷物收获的农业技术要求１．适时收获，尽量减少收获损失；,12,思考题,1、常用的谷物机械收获方法有哪些？各有何特点？,2、谷物的收获系统是如何组成的？,,,思考题,13,第二节 收割机和拾禾器,一、收割机的一般类型,二、收割机的一般构造和工作过程,三、拾禾器,,,第二节 收割机和拾禾器一、收割机的一般类型二、收割机的一般构,14,一、收割机的一般类型,1、按照茎秆的放铺方向分：收割机、割晒机、割捆机,收割机,——收割机工作时，被割刀切断的谷物茎秆形成与前进方向呈,90,0,的转向放铺，以便于捡拾和打捆主要用于分别收获法。

一、收割机的一般类型1、按照茎秆的放铺方向分：收割机、割晒机,15,割晒机——,收割机工作时，被割刀切断的谷物茎秆形成与前进方向平行的顺向放铺，以便于两段收获时的晾晒割晒机——收割机工作时，被割刀切断的谷物茎秆形成与前进方向平,16,割捆机——将谷物茎杆割断后进行自动打捆，然后放与田间割捆机——将谷物茎杆割断后进行自动打捆，然后放与田间17,2、按照被割谷物茎秆的输送方式：立式收割机和卧式收割机,立式收割机——割台为直立式，被割谷物茎秆是在直立状态下进行输送到收割机一侧的机构纵向尺寸短卧式收割机——割台为水平放置，被割谷物茎秆是在水平输送带上运至收割机一侧的输送平稳2、按照被割谷物茎秆的输送方式：立式收割机和卧式收割机立式收,18,二、收割机的一般,,构造,和工作过程,,,,,二、收割机的一般,19,(一),立式收割机,,分禾器,扶禾轮,切割器,输送带,谷物茎秆,结构组成：分禾器、扶禾星轮、切割器、立式输送带、传动装置等一) 立式收割机 分禾器扶禾轮切割器输送带 谷物茎秆结构组,20,1.工作原理：收割机工作时，输送带和切割器由拖拉机动力输出驱动工作，分禾器将行内谷物茎秆集束引向切割区，并在扶禾星轮的后向扶持作用下被切割器切割，随即靠向立式输送带被其传送到一侧放铺。

1.工作原理：收割机工作时，输送带和切割器由拖拉机动力输出驱,21,2. 立式收割机的类型,1) 侧向放铺型,2) 后放铺型,,,,2. 立式收割机的类型1) 侧向放铺型,22,侧向放铺型 有两种结构:,A. 侧向输送侧面放铺型,B. 中间输送侧面放铺型,,,侧向放铺型 有两种结构:A. 侧向输送侧面放铺型,23,侧向输送侧面放铺型,,图8-2 中间输送侧放铺型收割机,1.分禾器 2.扶禾器 3.输送带 4.换向阀门 5.导禾槽,,,侧向输送侧面放铺型 图8-2 中间输送侧放铺型收割机,24,中间输送侧面放铺型,,图8-2 中间输送侧放铺型收割机,1.分禾器 2.扶禾器 3.输送带 4.换向阀门 5.导禾槽,,,中间输送侧面放铺型 图8-2 中间输送侧放铺型收割机,25,后放铺型,,图8-4 后放铺收割机,.,小分禾器 2.扶禾三角带拨齿 3.星轮 4.压簧 5.输送带,6.转向星轮 7.转向夹持输送带 8.压杆 9.导向杆,,,后放铺型 图8-4 后放铺收割机,26,(二),卧式收割机,,V,m,ω,拨禾轮,分禾器,切割器,输送带,基本构成：分禾器、拨禾轮、切割器、输送装置、传动装置等。

二) 卧式收割机 Vmω拨禾轮分禾器切割器输送带基本构成：,27,由于割台为立式，纵向尺寸小，重量较轻，置于拖拉机前方，有利于机组的纵向稳定性但对倒伏作物和低产谷物适应性不理想常用的机型有：,4GL,—,140 / 170,，,V,m,=2~4km /h,（,1~2m/s,），,V,d,=2m/s,，,Q=V,m,B /667,（亩,/,时），一般为,4~9,亩,/,时由于割台为立式，纵向尺寸小，重量较轻，置于拖拉机前方,28,工作原理：收割机工作时，拨禾抡、输送带和切割器由拖拉机动力输出驱动工作，分禾器将行内谷物茎秆集束引向切割区，并在拨禾轮的后向推送扶持下被切割器切割，随即倒向输送带（也可能是螺旋搅龙）被传出由于茎秆是在水平状态下被输送的，因此输送平稳，且拨禾抡对倒伏作物具有一定的扶起作用但机构纵向尺寸大，不利于拖拉机前置配置，故很少在小型拖拉机上使用工作原理：收割机工作时，拨禾抡、输送带和切割器由拖拉机动力输,29,卧式收割机的输送带有单带和双带之分：单带为割晒机使用，双带为收割机使用，如下图所示：,,单带,双带,本章中主要讲授的内容是：切割器和扶禾器,,,,卧式收割机的输送带有单带和双带之分：单带为割晒机使用,30,（三）悬挂式割晒机,图8-6 前悬挂式割晒机,.,拨禾轮 2.切割器 3.输送带 4.收割台 5.悬挂架,6.油缸 7.伸缩杆 8.平衡弹簧 9.传动轴,,,（三）悬挂式割晒机图8-6 前悬挂式割晒机,31,4SX－3.8型割晒机的主要工作部件的调整,,1）拨禾轮,2）切割器,3）帆布输送带,,,4SX－3.8型割晒机的主要工作部件的调整 1）拨禾轮,32,三 拾禾器,,按照结构的不同,分为三种:,1. 弹齿式拾禾器,2. 伸缩扒指式拾禾器,3.齿带式拾禾器,,,三 拾禾器 按照结构的不同,分为三种:,33,弹齿式拾禾器,,图8-7 弹齿式拾禾器的结构及原理,1.滚道盘 2.曲柄 3.滚轮 4.滚筒圆盘 5.管轴 6.弹齿 7.罩环,,,弹齿式拾禾器 图8-7 弹齿式拾禾器的结构及原理,34,伸缩扒指式拾禾器,图8-8 扒指式拾禾器,1.滑脚 2.偏心轴 3.扒指 4.主轴 5.转筒,,,伸缩扒指式拾禾器图8-8 扒指式拾禾器,35,齿带式拾禾器,,图8-9 齿带式拾禾器,1.仿行轮 2.前辊轴 3.中辊轴 4.齿带 5.后辊轴,,,齿带式拾禾器 图8-9 齿带式拾禾器,36,思考题,1、收割机械的一般类型？一般组成？,2、收割机和割晒机的概念？,,,思考题,37,第三节 切割器,一、茎杆物理机械性质及其与切割的关系,二、切割器的农业技术要求,三、,切割器的类型及应用,四、,往复式切割器的构造和传动机构,五、,切割器的工作原理及运动分析,,六、,往复式切割器的切割性能参数分析,,,第三节 切割器 一、茎杆物理机械性质及其与切割的关系,38,一、谷物茎秆的切割理论,,切割器是收割机上的重要工作部件，他主要完成对谷物茎秆的切割任务，为了有一个良好的工作质量，一般对切割器有如下的技术要求：割茬整齐、不漏割、不堵刀、功率消耗小。

一、谷物茎秆的切割理论 切割器是收割机上的重要,39,实验结果表明：谷物茎秆的切割过程,与,割刀的特性、茎秆的物理机械性质、切割方式、切割速度、割刀与茎秆的相对位置等有关实验结果表明：谷物茎秆的切割过程与割刀的特性、茎秆的物理机械,40,1,、切割方式对切割性能的影响,,所谓切割方式主要是指割刀进入材料的方向，归纳起来主要有,正切,和,滑切,两种基本方式1、切割方式对切割性能的影响 所谓切割方式主要是指割,41,⑴正切——割刀的绝对运动方向垂直与割刀刃口的切割方式如图所示：,,P,V,茎杆,割刀刃口,,,⑴正切——割刀的绝对运动方向垂直与割刀刃口的切割方式如图所,42,观察几种典型的切割方式,P,P,P,横切,斜切,削切,实验结果表明：正切中的三种切割方式因其切入茎秆的方向与茎秆本身的纤维方向存在较大的差异，切割阻力和切割功率消耗也不同其中，横切阻力最大，斜切比横切下降,30%~40%,，削切比横切下降,60%,结论：横切、斜切、削切三种切割方式均应属正切观察几种典型的切割方式PPP横切斜切削切 实验结果表明,43,⑵滑切——割刀的绝对运动方向与割刀刃口既不垂直又不平行的切割方式。

设：,V,n,——割刀运动的法向速度；,,V,t,——割刀运动的切向速度,；,α——割刀运动的绝对速度方向与法向速度方向的夹,角，此处定义为滑切角⑵滑切——割刀的绝对运动方向与割刀刃口既不垂直又不平行的切割,44,P,V,n,V,t,V,α,☆切割理论的力学试验结果和割刀运动几何分析结果表明，滑切比正切省力PVnVtVα☆切割理论的力学试验结果和割刀运动几何分析结果,45,滑切比正切省力的机理？,⑴高略契金力学试验：高略契金力学试验步骤是，在割刀上一面施加法向力,P,，一面使割刀刃口沿切向方向产生滑移，滑移量为,S,，在切割条件相同的情况下（材料、深度），产生如下一组对比数据：,,,,滑切比正切省力的机理？⑴高略契金力学试验：高略契金力学试验步,46,割刀切向滑移值S （mm）,规定试验切割深度所需法向力P （g）,600,1.5,500,2.0,400,5,200,40,试验结果：,,,割刀切向滑移值S （mm）规定试验切割深度,47,高略契金力学试验结果表明，割刀在切割同一种材料、同一深度的物料时，切向滑移量越大，所需切割力就越小，即切割越省力试验过程表明，当割刀切向滑移量为零时即为正切，只要存在滑移就会产生滑切，因此，滑切比正切省力。

P,3,S = 常数,————,高略契金常数定理,,,高略契金力学试验结果表明，割刀在切割同一种材,48,⑵割刀运动几何分析：对比分析割刀刃口上某质点进入材料时正切刃口角和滑切刃口角的大小，刃口角越小越省力技术路线：,将割刀刃口局部放大，设割刀在,A,点切入材料，切割方式分别为正切和滑切，正切刃口角为γ，滑切刃口角为γ,/,γ,,,⑵割刀运动几何分析：对比分析割刀刃口上某质点进入材料时正切刃,49,A,γ,γ,/,D,滑切,E,γ,C,B,正切,α,当进行滑切时，几何分析结果如下：,,∵,tg,γ,=BC / AC,tg,γ,/,=DE / AE,又∵,AE = AC / cos,α,,DE = BC,∴,tg,γ,/,= tg,γ,cos,α,,∵,cos,α≤,1,，,,（,cos,α,= tg,γ,/,/ tg,γ≤,1,）,,∴,tg,γ,/,＜,tg,γ，γ,/,,＜γ,,,,Aγγ/D滑切EγCB正切α当进行滑切时，几何分析结果如下：,50,分析结果表明，滑切与正切相比，滑切进入材料时的实际刃口角γ,/,比正切时的刃口角γ变小了，这也是滑切比正切省力的原因之一,从力学试验结果和割刀运动几何分析结果两方面说明了滑切比正切省力。

在对物体进行切割时，尽可能地采用滑切方式，以利于降低切割阻力和功率消耗分析结果表明，滑切与正切相比，滑切进入材料时的实际刃,51,2、茎秆的物理机械性 质对切割性能的影响,茎秆的物理机械性质主要是指茎秆本身所固有的一些特性，他包括切割阻力、弯曲阻力、弹性摸量、抗弯强度等而这些因素随茎秆的品种、成熟度和湿度等的变化而变化只要割刀克服了横切面内的切割阻力，茎秆就会被切断2、茎秆的物理机械性 质对切割性能的影响 茎秆的,52,但是，在切割象小麦、水稻这样的刚度较小的作物时，只要受到较小的外力就会发生弯斜，给顺利切割造成一定的困难因此，要实现对茎秆的完全切割，一般可采取二种措施：,,低速有支承切割,高速无支承切割,,,但是，在切割象小麦、水稻这样的刚度较小的作物时，只要,53,⑴有支承切割——在动刀片运动的反向施加一支承力的切割称为有支承切割☆单支承切割——用动刀片配合定刀片的切割定刀片,动刀片,P,,,⑴有支承切割——在动刀片运动的反向施加一支承力的切割称为有支,54,双支承切割——用动刀片配合带有护刃器的定刀片的切割,有支承切割可使茎秆获得一定的抗弯能力，可在低速状态下进行切割，切割速度为：,V,p,= 1~2 m / s,。

P,,,双支承切割——用动刀片配合带有护刃器的定刀片的切割 有支承,55,研究结果表明：,在同样切割速度的情况下，双支承切割比单支承切割能获得较好的使用参数在进行单支承切割时，切割速度为,V,p,= 1~2 m / s,，要保证正常的切割，动、定刀片之间的切割间隙必须在δ,= 0~0.5mm,范围内，否则，茎秆的切割阻力增大，有可能发生撕裂现象这给切割器的设计与安装带来很大的困难,研究结果表明：在同样切割速度的情况下，双支承切割比单支承切割,56,而在进行双支承切割时，切割速度为,V,p,= 1~2 m / s,，相对于割刀的上下抗弯能力有较大幅度的增强，动定刀片之间的切割间隙可允许在δ,= 1~1.5mm,范围内，这就给切割器的设计、使用、安装提供了比较宽松的条件，所以目前收获机械普遍采用双支承切割方式而在进行双支承切割时，切割速度为Vp = 1~2 m,57,⑵无支承切割——只有动刀片而无定刀片直接切割茎秆的切割称为无支承切割P,P,w,由于茎秆是在没有任何扶持的状态下进行切割的，仅靠茎秆自身的抗弯能力,P,w,是很难与动刀片的切割力相平衡的，此时，,P,＞＞,P,w,切割速度较低时，茎秆将被推倒或折断。

⑵无支承切割——只有动刀片而无定刀片直接切割茎秆的切割称为无,58,P,P,w,但当动刀片以较高的速度进入材料时，原来静止的茎秆在瞬间获得动刀片所传递的速度并立即产生很大的加速度以及与其方向相反的惯性力,P,g,速度越大则惯性力就越大，因而茎秆的抗弯能力也就越大，有利于茎秆的顺利切割当,P = P,g,+ P,w,,时，可使得茎秆在直立状态下实现切割，因此，无支承切割所需的切割速度要比有支承切割大的多P,g,,,PPw 但当动刀片以较高的速度进入材料时，原来静止的茎,59,例如，切割小麦时，使用带有护刃器的往复式切割器，其切割速度仅为1~2m / s，而无支承的回转式切割器的刀片速度则需10~20m/s，如果切割牧草，则需40~50m/s，这使得机构功率消耗增大、振动增加，传动装置也将比较复杂例如，切割小麦时，使用带有护刃器的往复式切割器，其切割速度仅,60,3,、切割速度与切割阻力的关系,,试验结果表明，随着切割速度的增加，切割阻力有所下降速度—阻力关系图如下：,,切割速度,切割阻力,0,,,3、切割速度与切割阻力的关系 试验结果表明，随着切割速度的增,61,二. 切割器的农业技术要求,1. 不漏割、不堵刀,2. 结构简单、适应性强,3. 功率消耗少，振动小,4. 割茬低而整齐,,,二. 切割器的农业技术要求1. 不漏割、不堵刀,62,三、切割器的类型与构造,,从目前收割机和联合收获机应用情况看，切割器主要有圆盘式切割器,往复式切割器和甩刀回转式切割器三种基本类型。

三、切割器的类型与构造 从目前收割机和联合收获机应用,63,圆盘式切割器一般为一高速旋转的水平刀盘，工作幅宽小、功率消耗大，大多用于园艺管理、茶树修剪等作业，很少在谷物收获系统中使用圆盘式切割器一般为一高速旋转的水平刀盘，工作幅宽小、,64,圆盘式切割器按有无支承部件分为:,1．无支承圆盘式切割器,2．有支承圆盘式切割器,,,圆盘式切割器按有无支承部件分为:1．无支承圆盘式切割器,65,往复式切割器，一般由动刀片、定刀片、护刃器、压刃器、摩擦片、刀杆等组成往复式切割器，一般由动刀片、定刀片、护刃器、压刃器、摩擦片、,66,往复式切割器结构简图,护刃器,动刀片,压刃器,摩擦片,刀杆,定刀片,,,往复式切割器结构简图护刃器动刀片压刃器摩擦片刀杆定刀片,67,动刀片与定刀片相对做直线往复运动，平均切割速度为1~2m/s，特点是：结构简单、工作可靠、适应能力强、作业幅宽大，纵向尺寸小，目前绝大多数的收割机和联合收获机上采用这种形式的切割器本节的重点也将针对往复式切割器的类型、结构、工作原理、参数分析等进行介绍机构组成的功用,,,动刀片与定刀片相对做直线往复运动，平均切割速,68,往复式切割器的类型,根据动刀片直线运动行程,S,、相邻动刀片和相邻定刀片之间的安装间距,t,和,t,0,,三者的组合关系，往复式切割器可分为三种基本类型。

往复式切割器的类型 根据动刀片直线运动行程S、相邻动刀,69,1、普通,Ⅰ型,t,0,S=t,动刀片,定刀片,,,1、普通Ⅰ型t0S=t动刀片定刀片,70,结构尺寸关系为,,S = t = t,0,=76.2 mm,工作特点是：割刀的切割速度较高，切割性能好，对粗细茎秆有较强的适应性，广泛用于稻麦作物的收割机械上结构尺寸关系为 工作特点是：割刀的切割速度较高，切割性能好，,71,2、普通,,Ⅱ型,t,0,t,S=2t=2t,o,,,2、普通 Ⅱ型t0tS=2t=2to,72,结构尺寸关系为,S =2 t =2 t,0,=152.2 mm,，动刀片间距,t,和定刀片间距,t,0,与标准型相同，但割刀行程,S,为标准型的,2,倍工作特点特点：割刀往复运动频率低，惯性力小、适合于抗振性较差的小型收割机结构尺寸关系为S =2 t =2 t0 =152.2 mm，,73,3、低割型,t,o,S=t,,,3、低割型toS=t,74,结构尺寸关系为,S = t =2 t,0,=76.2 mm,在标准型切割器的基础上，在两定刀片之间又增加了一个定刀片，使得定刀片之间的间距缩小,1,倍，切割谷物时，茎秆的横向歪斜量小，割茬较低，对收割低夹大豆和牧草较为有利。

但有堵刀现象结构尺寸关系为在标准型切割器的基础上，在两定刀片之间又增加了,75,甩刀回转式切割器,,图8-17 甩刀回转式切割器,a.玉米茎杆切碎器 b.牧草切割器 c.刀片,,,甩刀回转式切割器 图8-17 甩刀回转式切割器,76,四、往复式切割器的构造和传动机构,,往复式切割器的工作特点是动刀片做直线往复运动，要实现将动力输出的旋转运动变为割刀的直线运动方法很多，目前在收割机械上应用较多的有三种类型：曲柄连杆机构、摆环机构、行星齿轮机构，其中行星齿轮机构应用最广四、往复式切割器的构造和传动机构 往复式切割,77,1、曲柄连杆机构,o,A,B,ωt,ω,x,x,y,特点：机构简单、成本低廉、占据空间大1、曲柄连杆机构 oABωtωxxy特点：机构简单、成本低廉,78,2,、摆环机构,,×,×,特点：,结构紧凑、铰链较少、工作可靠、制造成本高2、摆环机构 ××特点：结构紧凑、铰链较少、工作可靠、制造成,79,3,、行星齿轮机构,,,,x,y,o,o,1,A,行星齿轮的节圆直径是齿圈节圆直径的一半，销轴置于割刀的运动直线上，曲柄回转时，销轴在割刀运动方向线上作往复运动，其行程等于齿圈节圆直径。

特点：结构紧凑、振动小，便于机构配置，但成本高，机构复杂,3、行星齿轮机构 xyoo1A 行星齿轮的节圆直径是齿,80,五、往复式切割器的工作原理 及运动分析,,(一) 刀片的几何形状,,无论使用什么样的切割器，都必须满足滑切的要求，而能否保证割刀直线运动下的滑切，割刀的几何形状非常关键目前，比较理想的几何形状是梯形和三角形，而梯形更具合理性，因为三角形一旦出现磨损，将影响割刀刃口的长度，近而最终影响割刀的切割质量五、往复式切割器的工作原理 及运动分析 (一) 刀片的几何形,81,三角形动刀片,梯形动刀片,h,h,1,结论：梯形动刀片比三角形动刀片使用寿命长，工作质量高，是目前最常用的结构形式还有另外一个原因，后面介绍）三角形动刀片梯形动刀片hh1结论：梯形动刀片比三角形动刀片使,82,梯形刀片的结构参数,b,α,h,a,d,β,V,n,V,A,b—前桥宽，a—底部宽h—刃部高 α—滑切角,,,梯形刀片的结构参数bαhadβVnVAb—前桥宽，a—底部宽,83,一般情况下，α越大，滑切能力越强，切割也就越省力，当α由,15,0,增至,45,0,时，切割阻力将减少一半滑切角α与切割阻力,P,之间的关系曲线如下：,,o,P,α,a=76,b=17,h=55,d=24,,,一般情况下，α越大，滑切能力越强，切割也就越省力，当,84,但要特别注意的是，α的变化范围一定要首先满足茎秆被动定刀片钳住的条件：,,α,β,o,A,N,1,B,N,2,F,1,F,2,R,1,R,2,α+β≤φ,1,+φ,2,φ,1,、φ,2,,—分别表示动定刀片与谷物茎秆的摩擦角，φ,1,+,φ,2,≤,45~52,0,，试验结果表明，α,=29,0,，β,=6,0,15,/,时切割效果最好。

但要特别注意的是，α的变化范围一定要首先满足茎秆被动,85,(二),割刀的运动分析,,割刀的运动特性对切割器性能有直接的影响，由于往复式切割器的动刀片工作时在曲柄连杆机构的驱动下做横向的往复直线运动，其运动是间歇的我们通过对该机构的运动分析找出割刀位移与速度之间的关系，为合理的确定割刀速度与机组前进速度配合关系提供理论依据二) 割刀的运动分析 割刀的运动特性对切割器性能有,86,o,A,B,ωt,ω,x,x,y,L,,r,建立动刀片的运动方程,x=－rcosωt,V,x,= rωsinωt,= r ω√sin,2,ωt,= r ω√1－cos,2,ωt,= ω√r,2,－r,2,cos ωt,= ω√r,2,－x,2,,,oABωtωxxyL r建立动刀片的运动方程 x=－rc,87,六．,往复式切割器的切割性能参数分析,,（一）切割速度分析,,,六．往复式切割器的切割性能参数分析 （一）切割速度分析,88,可以看出，割刀速度与割刀位移之间的关系为一椭圆方程式，长半轴为,r,ω，短半轴为,r,，他反映了割刀在其运动过程中，任意一点的速度是不相同的，有时，为了研究的方便，将图中的长半轴,r,ω缩小ω倍，这样割刀速度与位移之间的关系图就可用一标准圆来表达，后面我们将会用到这个结果。

o,r,r,o,x,V,x,r,rω,A,B,,,可以看出，割刀速度与割刀位移之间的关系为一椭圆方程式,89,由于割刀的横向直线运动速度是变化的，应用起来很不方便，因此我们引进割刀的平均速度,V,p,的概念,设：割刀运动一个行程S内所用时间为,t,，,n,—曲柄转速（r/min）,,V,p,= S / t,60秒 n,t 1/2,,t=30/n，S=2r,V,p,= S / t = n S / 30 = n r / 15,,,由于割刀的横向直线运动速度是变化的，应用起来很不方便,90,在这里有一个问题需要说明，往复式切割器割刀的运动是水平横向运动和直线前进运动的合成，割刀横向运动的平均速度V,p,与机器前进运动的速度V,m,的 配合关系，决定了割刀绝对运动轨迹，这一配合关系我们习惯上用割刀进距（切割进距）H来表示在这里有一个问题需要说明，往复式切割器割刀的,91,,（二）割刀进距对切割器性能的影响,割刀走过一个行程时，机器前进的距离称割刀进距,H = V,m,t = V,m,30 / n,有时也用刀机速比λ来表示,,λ,=V,p,/ V,m,=S / H,,,（二）割刀进距对切割器性能的影响H = Vm t = Vm,92,试验结果表明，λ的大小对割刀的切割质量影响很大，我们必须进行必要的量化处理，即给出λ值的大小，确定,V,p,,与,V,m,的配合关系。

通常我们用作图的方法——切割图，来确定λ值的大小切割图——利用作图法，画出动刀片的绝对运动轨迹，分析割刀的切割过程试验结果表明，λ的大小对割刀的切割质量影响很大，我们,93,H,H,S,d,o,A,,,HHSdoA,94,由图可知，在定刀片运动轨迹线内的谷物茎秆将被动刀片切割，切割区内的茎秆在动刀片的左右推动下被推向定刀片实施剪切，由于λ值的不同，切割区内茎秆被处理的程度也有些不同，有可能出现三种情况由图可知，在定刀片运动轨迹线内的谷物茎秆将被动刀片切,95,Ⅰ区（一次切割区）：在此区内的茎秆首先被动刀片推至定刀片刃口线上，并在定刀片和护刃器的双支承下被切割，由于动刀片只有一次通过该区，故称为一次切割区Ⅰ区内的茎秆由于所处的位置不同，多数茎秆是在横向歪斜状态下被切割的，歪斜状态下被切割的茎秆割茬高度有所增加λ=1,,,Ⅰ区（一次切割区）：在此区内的茎秆首先被动刀片推至定刀片刃口,96,Ⅱ区（重割区）：动刀片刃口线两次通过该区，有可能发生对茎秆的二次切割但并非一定当Ⅱ区面积较小时，且位于切割区的中部，尽管动刀片两次通过该区，但由于茎秆左右歪斜量大致相同，不可能发生重割反之，当由于割刀进距,H,较小时，Ⅱ区面积增大，在第二次行程时，离动刀片较远而离定刀片较近的茎秆就有可能被重割一次。

重割将无谓地增加功率的消耗λ=1.4,,,Ⅱ区（重割区）：动刀片刃口线两次通过该区，有可能发生对茎秆的,97,Ⅲ区（空白区）：动刀片的刃口线没有经过该区，如果该区面积较小时，且位于动刀片前桥宽度,b,的扫描范围之内，茎秆将被动刀片的前桥推向割刀下次行程的一次切割区内被切割，但歪斜量较大，割茬较高，且为集束切割，切割阻力大，功率消耗增加如果割刀进距,H,过大，空白区增大，动刀片前桥宽度,b,的扫描面积没有全部掠过该区域，就有可能造成漏割λ=0.7,,,Ⅲ区（空白区）：动刀片的刃口线没有经过该区，如果该区面积较小,98,经以上分析我们不难看出，λ值的大小或,H,值的正确选取对割刀的切割质量影响很大，通过绘制切割图，就可以确定最佳的速度比λ值，一般为λ,= 0.8~1.2,经以上分析我们不难看出，λ值的大小或H值的正确选取对,99,（三）切割器的功率消耗,,,切割器工作时的功率消耗主要有切割功率消耗,N,g,,和空转功率消耗,N,k,两部分组成N = N,g,+ N,k,,N,g,= V,m,B L,0,/ 1000,（,kW,）,,,,（三）切割器的功率消耗 切割器工作时的功率消耗主要有,100,,N,g,= V,m,B L,0,/ 1000,（,kW,）,,式中：,V,m,——机组前进速度，（,m/s,）,,B,——机组作业幅宽，（,m,）,,L,0,——割刀切割每平方米面积的作物茎秆所需功值,（,N.m / m,2,），据测试，收割小麦时，,L,0,=100~200,N,k,=,（,0.6~1.1,）,B,，（,kW,）,,,,Ng = Vm B L0 / 1000 （kW） 式中,101,（四）割刀惯性力的平衡,,往复式切割器在工作时做高速往复直线运动，由于其速度是变化的，将在机器上产生较大的惯性力，速度越高惯性力就越大，机器的振动也就越严重。

据测试，,每米割刀所产生的惯性力高达,600~800N,，严重地影响了机器的使用寿命和工作质量，因此，必须对割刀的惯性力予以平衡以曲柄连杆机构为研究对象，建立割刀惯性力的平衡关系式四）割刀惯性力的平衡 往复式切割器在工作时做高速往,102,常用的措施：在曲柄销对面增加平衡配重,设：M,d,——割刀质量,M,e,——连杆质量,r——曲柄半径,ω——曲柄回转角速度,M,p,——配重质量,r,p,——配重块回转半径,a,——割刀加速度，,a=r,ω,2,cos,ω,t,,,常用的措施：在曲柄销对面增加平衡配重设：Md——割刀质量,103,o,A,B,ωt,ω,x,x,y,L,,r,为了研究方便，设连杆质量,M,e,的,2/3,随割刀做直线往复运动，,1/3,随曲柄销做圆的运动机构运动简图如上图所示M,e,M,d,P,d,=（M,d,+Me2/3）a,M,e,rω,2,/3,r,p,M,p,M,p,rω,2,,,oABωtωxxyL r 为了研究方便，设连杆质量Me,104,o,A,B,ωt,ω,x,x,y,L,,r,M,e,M,d,P,d,=（M,d,+Me2/3）a,M,e,rω,2,/3,r,p,M,p,M,p,rω,2,当ω,t=0~90,0,时，加速度,a,为正值，此时，,P,d,与,P,q,同向，方向为,x,的反向。

当ω,t=90,0,时，割刀在,x,轴上所受到的力最小，只有,P,d,oABωtωxxyL rMeMdPd=（Md+Me2/3）a,105,o,A,B,ωt,ω,x,x,y,L,,r,M,e,M,d,P,d,=（M,d,+Me2/3）a,M,e,rω,2,/3,r,p,M,p,M,p,rω,2,机构受力平衡式如下：,,（,M,d,+ M,e,2/3,）,r,ω,2,cos,ω,t + M,e,r,ω,2,/3 cos,ω,t = M,p,r,p,ω,2,cos,ω,t,,,oABωtωxxyL rMeMdPd=（Md+Me2/3）a,106,o,A,B,ωt,ω,x,x,y,L,,r,M,e,M,d,P,d,=（M,d,+Me2/3）a,M,e,rω,2,/3,r,p,M,p,M,p,rω,2,这是割刀在水平方向上的全平衡方程式，他不是永恒的，而是变化的P,q,和,P,p,的方向随着ω的变化而变化当割刀转至水平方向时，可满足全平衡的要求但当曲柄销转至垂直位置时，在,y,方向上将会出现新的最大不平衡，因为此时,P,p,＞＞,P,q,，从而引起机构在上下或前后的剧烈振动oABωtωxxyL rMeMdPd=（Md+Me2/3）a,107,因此，目前采用的是部分平衡法，意在既能够平衡掉一部分水平方向上的割刀惯性力，又不致割刀在垂直方向上出现较大的振动。

故上述公式将改为：,,λ为平衡程度系数，一般取值为λ,=0.25~0.5,,,因此，目前采用的是部分平衡法，意在既能够平衡掉一部分,108,思考题,1、谷物茎杆的切割过程与那些因素有关？,2、正切与滑切的概念？正切比滑切省力的原因？,3、高速无支承切割的机理是什么？,4、为什么大多采用梯形刀片结构？,5、何谓切割进距？如何利用切割图评价割刀速度 与机组速度配合程度对切割质量的影响？,6、往复式切割器惯性力平衡为和采用部分平衡法？,,,思,109,第四节 拨禾器,一、拨禾器的种类，构造及其应用,二、拨,禾轮的工作原理,三、拨禾轮清扫割刀及稳定推送的　　　　　　条件,四、拨,禾轮的调整原理和调整方法,,,第四节 拨禾器 一、拨禾器的种类，构造及其应用,110,（一）拨禾轮种类，构造及应用,1．普通拨禾轮,,,２．偏心拨禾轮,,,（一）拨禾轮种类，构造及应用1．普通拨禾轮２．偏心拨禾轮,111,,图8-40 板式拨禾轮,1.拨禾轮 2.拉筋 3.拨禾轮轴 4.幅条 5.角度调节板,图8-41 偏心拨禾轮结构示意图,,,图8-40 板式拨禾轮图8-41 偏心拨禾轮结构示意图,112,扶禾装置主要用于收割机或联合收割机割台上，用以引导茎秆、扶持切割、并清扫割台，防止已割茎秆在割刀上堆积而造成堵刀。

扶禾装置主要有扶禾器和拨禾轮两种基本形式二）扶禾装置的类型及工作过程,,,扶禾装置主要用于收割机或联合收割机割台上，用以引导茎,113,,扶禾器,拨禾轮,扶禾器主要用于小型收割机上，而拨禾轮则大多用于联合收获机上，本节授课的重点以拨禾轮为主扶禾器拨禾轮 扶禾器主要用于小型收割机上，而拨,114,扶禾器的类型按链条回转所在平面的不同，可分：倾斜面型铅垂面型,,,扶禾器的类型按链条回转所在平面的不同，可分：倾斜面型铅垂,115,图8-42 倾斜面型扶禾器,1.拨指 2.拨指扶禾链 3.上链轮 4、5.分禾器 6.下链轮 7.链盒 8.导禾框 9.橡胶指传送带 10.中间输送穗部夹持链 11.中间输送根部夹持链 12.喂入深度调节夹持链 13.伸缩杆拨禾器 14.割刀 15.纵向导禾杆 16.导轨 17.销轴,,,图8-42 倾斜面型扶禾器,116,图8-43 铅垂面型扶禾器,1.拨指 2.下链轮 3.链盒 4.上链轮 5.上拨禾星轮 6.上横向输送链 7.下拨禾星轮 8.下横向输送链 9.割刀 10.导禾杆 11.分禾器 12.销轴 13.导轨,,,图8-43 铅垂面型扶禾器,117,,二、拨,禾轮的工作原理,拨禾轮主要用于卧式收割机或联合收割机割台上，用以引导茎秆、扶持切割、并清扫割台，防止已割茎秆在割刀上堆积而造成堵刀。

拨禾轮有普通拨禾轮和偏心拨禾轮之分，其中普通拨禾轮现已逐渐被淘汰二、拨禾轮的工作原理 拨禾轮主要用于卧式收割机或联合收,118,,,收割机械概述课件,119,拨禾轮在工作时一边旋转，一边随机组做直线运动，其拨板的,绝对运动轨迹是上述两种运动的合成根据切割器工作时需要有拨禾轮的向后引导谷物茎秆和推送被割茎秆的作用，拨板的绝对运动轨迹也必须满足余摆线的要求，,即λ,=V,b,/ V,m,＞,1,,,,拨禾轮在工作时一边旋转，一边随机组做直线运动,120,研究拨禾轮对谷物茎秆的作用的目的主要有三点,：,①为了减少,拨板对谷穗的打击，力求拨板垂直进入禾丛；,,②为了保证拨板向后推送扶持切割，λ,=V,b,/ V,m,＞,1,；,,③为了使割后的茎秆稳定的向后铺放，拨板具有清扫割台的作用研究拨禾轮对谷物茎秆的作用的目的主要有三点 ：①为了减少拨板,121,拨,板垂直入禾的条件,,,o,1,H,h,V,m,t,ω,V,m,o,x,y,o,2,ωt,L,,,拨板垂直入禾的条件o1HhVmtωVmoxyo2ωtL,122,从图中可以看出，要保证拨板垂直入禾，只有在拨板的绝对运动轨迹余摆线的最大玄长处入禾（,V,x,=0,），而且可通过合理的确定拨禾轮的安装高度,H,来实现。

o,1,H,h,V,m,t,ω,V,m,o,x,y,o,2,ωt,L,,,从图中可以看出，要保证拨板垂直入禾，只有在拨板的绝对,123,建立拨板的运动方程式：,,x = V,m,t ＋R cos,ω,t,y = H ＋h,－,R sin,ω,t,y = L,o,1,H,h,V,m,t,ω,V,m,o,x,y,o,2,ωt,L,m,,,建立拨板的运动方程式： x = Vmt ＋R cosωt y,124,x = V,m,t ＋ R cos,ω,t,y = H ＋ h,－,R sin,ω,t ， y = L,V,x,= x,/,= V,m,－R,ω,cos,ω,t = 0,∵y = L ， sin,ω,t =V,m,/R,ω=1/λ,∴H = L－h ＋ R /,λ ①,,,x = Vmt ＋ R cosωt y = H ＋ h－R,125,∴H = L－h ＋R /,λ ①,该式说明，只要按照公式所确定的拨禾轮安装高度,H,，就可保证拨禾轮垂直入禾同时也说明了拨禾轮的安装高度还要考虑作物的生长高度在这里也出现了运动参数λ对拨禾轮安装高度,H,的影响，其分析过程与前面讲过的旋耕机理论相同。

∴H = L－h ＋R / λ ① 该式说明,126,三．拨,禾轮清扫割刀 及稳定推送的条件,,当作物茎秆被割断后，要求拨禾轮的拨板继续向后推送茎秆，使其迅速离开割刀，并整齐的向后铺放在割台上这需要拨板在转动到最底位置时对茎秆的打击部位要满足只能向后倒不能向前倒的条件，因此，拨板在转动到最低点时必须打击在已割茎秆的重心以上，即打击点在距穗头部,1 / 3,处以上，否则，茎秆将向前倾倒，造成割刀堆积堵塞三．拨禾轮清扫割刀 及稳定推送的条件 当作物,127,o,1,H,h,V,m,t,ω,V,m,o,x,y,o,2,ωt,L,m,L,1,L,1,/3,H≥R＋2（L－h）/ 3 ②,,,o1HhVmtωVmoxyo2ωtLmL1L1/3H≥R＋2,128,通过上述分析，我们可以得出这样的结论，拨禾轮正常工作的条件,必须同时满足三个：,λ,=V,b,/ V,m,＞,1,H = L,－,h ＋ R /,λ ①,,H≥R＋2（L－h）/ 3 ②,问题：公式①和公式②能同时满足吗？,,,通过上述分析，我们可以得出这样的结论，拨禾轮正常工作,129,回答是否定的，因为很难保证。

在确定拨禾轮的安装高度时我们依据那一个公式呢？,,可以用平均值吗？,,不能，因为这样的话可能双方都不能满足怎么办？,,,回答是否定的，因为很难保证 在确定拨禾轮的安装高度时我们依,130,一般采取的措施是，方程①和方程②联立求解，求出拨禾轮的直径,D,，然后，以,H = L,－,h + R /,λ为依据确定拨禾轮的安装高度一般,D = 900~1200,，λ,=1.2~2,，,V,b,=2.5~3m/s一般采取的措施是，方程①和方程②联立求解，求出拨禾轮,131,四．拨禾轮的调整原理和调整方法,（一）拨禾轮的调节机构,（二）拨禾轮的调整,,,四．拨禾轮的调整原理和调整方法（一）拨禾轮的调节机构,132,（一）拨禾轮的调节机构,1．拨禾轮的转速调节机构,（1）机械式调节机构,（2）液压无级变速调节机构,2．拨禾轮的位置调节机构,（1）机械－液压组合式调节机构（2）液压联动调节机构,,,（一）拨禾轮的调节机构1．拨禾轮的转速调节机构,133,图8-50 液压无级变速器,1.柱塞 2.主动轮固定盘 3.皮带 4.被动轮可动盘 5.弹簧 6.被动轮固定盘 7.油缸 8.主动轮可动盘,图8-51 拨禾轮的分别调节机构,.,拨禾轮轴承座 2.支臂,3.液压油缸 4.割刀,,,图8-50 液压无级变速器图8-51 拨禾轮的分别调节机,134,（二）拨禾轮的调整,1．东风ZKB－5（4LZ－5）的拨禾轮调整,2．E512（E514）拨禾轮的调整,,,（二）拨禾轮的调整1．东风ZKB－5（4LZ－5）的拨禾轮调,135,图8-52 东风联合收割机拨禾轮的油压联动调节机构,1.滑块 2.轴承座 3.卡簧 4.螺钉 5.三角皮带张紧轮支杆 6.前后单独调节杆 7.弹簧 8.支杆 9.双臂杠杆 10.拉杆 11.支臂 12.铰链轴 13.割台侧板上缘 14.螺旋推运器 15.油缸 16.拉杆,,,图8-52 东风联合收割机拨禾轮的油压联动调节机构,136,,思考题,1、拨禾轮正常工作的三个条件？如何才能同时满足？,2、为什么拨禾轮的运动参数影响了其安装高度？,,,思考题,137,第五节　输送器和放铺机构,一．,输送带的速度分析,二．,双带卧式割台的转向放铺原理,,三、立式割台输送放铺机构的参数选择,,,第五节　输送器和放铺机构一．输送带的速度分析,138,一、输送带的速度分析,（一）被输送物能自由抛离,（二）谷层厚度适宜,,,一、输送带的速度分析（一）被输送物能自由抛离,139,,二、双带卧式割台的转向放铺原理,图8-55 两带卧式割台的转向,放铺分析,,,,二、双带卧式割台的转向放铺原理图8-55 两带卧式割台的,140,三、立式割台输送放铺机构的参数选择,1．输送带尺寸,2．拨齿高度,3．拨齿间距,4．输送带高度位置,5．星轮速度及位置,6．输送带速度,7．割刀前伸量,,,三、立式割台输送放铺机构的参数选择1．输送带尺寸,141,。