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小型荞麦收割机设计（动力、传动、行走及功能转换机构）【三维SW】【含全套CAD图纸】【答辩毕业资料】

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毕业设计（论文）开题报告.doc---(点击预览)

II轴齿轮-A3.dwg---(点击预览)

II轴-A3.dwg---(点击预览)

III轴上接II轴齿轮-A4.dwg---(点击预览)

III轴-A3.dwg---(点击预览)

A0-装配图.dwg---(点击预览)

3D-SW

传动部分

装配体1.gif---(点击预览)

装配体1.DWG---(点击预览)

144孔大端盖.SLDPRT

15mm孔小端盖.SLDPRT

17孔小端盖.SLDPRT

1zhou.SLDPRT

1轴带轮.SLDPRT

1轴带轮键.SLDPRT

1轴承上盖.SLDPRT

1轴轴承座螺钉.SLDPRT

1轴连2轴键.SLDPRT

1轴连切割轴键.SLDPRT

1轴锥齿轮.SLDPRT

1轴锥齿轮键.SLDPRT

2.3轴承上盖.SLDPRT

23轴轴承座螺钉.SLDPRT

2zhou.SLDPRT

2轴带轮.SLDPRT

2轴带轮键.SLDPRT

2轴拨叉.SLDPRT

2轴轴套.SLDPRT

2轴齿轮.SLDPRT

2轴齿轮滑键.SLDPRT

3333.SLDPRT

3zhou.SLDPRT

3轴套筒.SLDPRT

3轴连4轴齿轮.SLDPRT

3轴齿轮.SLDPRT

3轴齿轮键.SLDPRT

3连4齿轮键.SLDPRT

4轴.SLDPRT

4轴拨叉.SLDPRT

4轴轴套.SLDPRT

4轴连3轴齿轮.SLDPRT

4轴键.SLDPRT

Part2.SLDPRT

前轮轴.SLDPRT

大端盖螺钉.SLDPRT

小端盖螺钉.SLDPRT

无孔大端盖.SLDPRT

无孔小端盖.SLDPRT

机架.SLDPRT

箱.SLDPRT

装配体1.avi

装配体1.SLDASM

装配体6.avi

轮胎.SLDPRT

轮胎轴轴承上盖.SLDPRT

轮胎轴轴承座螺钉.SLDPRT

收割部分

刀.SLDPRT

壳体1.SLDPRT

壳体2.SLDPRT

底壳.SLDPRT

挡圈.SLDPRT

挡圈2.SLDPRT

箱体1.SLDPRT

箱体11.SLDPRT

箱体2.SLDPRT

箱体22.SLDPRT

螺栓1.SLDPRT

螺母1.SLDPRT

螺钉1.SLDPRT

装配体2.SLDASM

装配体3.SLDASM

装配体4.SLDASM

轴4.SLDPRT

轴5.SLDPRT

轴6.SLDPRT

轴承1.SLDPRT

轴承2.SLDPRT

轴承3.SLDPRT

键.SLDPRT

键2.SLDPRT

键3.SLDPRT

零件1.SLDPRT

零件2.SLDPRT

零件3.SLDPRT

零件4.SLDPRT

零件5.SLDPRT

零件6.SLDPRT

齿轮.SLDPRT

齿轮2.sldprt

齿轮3.sldprt

齿轮4.sldprt

齿轮5.sldprt

齿轮6.sldprt

齿轮7.sldprt

总装配体.SLDASM

文献

国内外农机自动化现状与发展趋势.doc---(点击预览)

国内外全喂入收获机械技术发展现状及趋势.ppt---(点击预览)

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链传动的调整赵忠双马德忠现代化农业-2004年7期.pdf---(点击预览)

链传动的优点摩托车-2012年3期.pdf---(点击预览)

收割机械.doc---(点击预览)

拖附二TP系列动力输出装置农业机械-2006年09B期.pdf---(点击预览)

带传动技术在发动机上的应用吴梦宇王猛猛... 林业机械与木工设备-2012年6期.pdf---(点击预览)

小型水稻联合收割机毕业设计说明书.pdf---(点击预览)

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V带传动带速的合理选择及优化设计王彦凤邱常明... 农业机械-2008年1期.pdf---(点击预览)

传动

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浅析农业装备传动系统的发展现况及趋势葛宏坤机电新产品导报-2006年11期 .pdf

功能

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久保田联合收割机单向离合器早期磨损的预防农业机械-2005年2期.pdf---(点击预览)

行走

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配套玉柴动力的福田雷活收割机挺进西藏企业管理实践与思考-2008年9期.pdf

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新型履带自走式联合收割机液压-机械行走系统方案设计现代农业科技-2012年5期.pdf---(点击预览)

新型履带联合收割机双流传动系统设计孙勇王庆和... 现代化农业-2008年1期 .pdf---(点击预览)

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履带式联合收割机行走装置的研究周汉林黄雄辉... 现代农业装备-2006年5期 .pdf---(点击预览)

农机链传动的失效形式王严兴荣长发... 农业与技术-2004年1期.pdf---(点击预览)

农机链传动的可靠性设计张广义王义行农业机械学报-1994年3期.pdf---(点击预览)

农业机械中皮带传动的正确使用杨红孙伟农业开发与装备-2001年1期.pdf---(点击预览)

联合收割机行走系统的探讨与研究曹洪亮农业机械-2007年07A期 .pdf

翻译

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Dynamic Modeling of a Roller Chain Drive System Considering the Flexibility of Input Shaft.pdf---(点击预览)

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关键词：: 小型荞麦收割机设计动力传动行走功能转换机构三维 sw 全套 cad 图纸答辩毕业资料

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摘要 I

Abstract II

1 绪论 1
1.1 荞麦的介绍 1
1.2 收割机的发展 2
1.3 小型收割机的应用与发展趋势 2
1.4 国内外收获机械技术的现状 5

2 方案的提出与对比 8
2.1 方案一 8
2.2 方案2 9
2.3 方案三 10
2.4 方案中涉及到的一些传动设计 11
2.5 收割机行走方式的选择 12

3 荞麦收割机的设计计算过程 14
3.1 I轴的相关计算 14
3.2 II轴与III轴的相关计算 15
3.3 III轴与IV轴之间的相关计算 16
3.4 柴油机与III轴之间的设计 17

4 整体模型的三维建模 19
4.1 轴类零件的建模 19
4.2 齿轮及带轮的建模 21
4.3 其他零件的建模 24
4.4 总装配图 28

5 总结 31
6 致谢信 33
参考文献 34
附录：文献综述 35

摘要

荞麦为一年生草本植物，生育期短，抗逆性强，极耐寒瘠，当年可多次播种多次收获，并且营养价值很高，所以荞麦的价值越来越被看中。但是相对应的荞麦收割机发展却相对迟滞。本文的出发点正鉴于此，以现有的荞麦收割机为基本，以轻便、简单以及成本低为主要目的，对现有的荞麦收割机进行改进，使改进后的机型能够让农机与农艺得到最大限度的结合。
本文对荞麦收割机的动力、传动、行走及功能转换机构进行了整体的理论研究。分析国内外的各种型号收割机的使用与现状，提出自己的设计方案，并对其中的关键部位进行了设计计算，主要包括锥齿轮、传动机构和动力输入的传动轴的设计，保证了机构运行的可靠性。

关键词: 荞麦收割机设计传动机构动力

Abstract

Buckwheat is an annual herb. It has the short growth period, strong resistance and extremely cold barren. And it can repeat to be seeded and harvested. It has a very high nutritional value, so the value of the buckwheat is increasingly fancied. But the corresponding development of buckwheat harvesters has been relatively sluggish. This is the starting point of view of this article.Based on buckwheat harvesters nowadays, lightweight, simple and low cost are the main popurses to improve the buckwheat harvesters.The improved models make the agricultural and agronomi obtain the combination of the maximum.
The article theoretically researches buckwheat harvester power, transmission, walking and functional conversion mechanism overall and analyzes use of various models of domestic harvesters and the present situation.The article proposes my own dersign,The article also desings and calculates key parts,mainly including the design of bevel gears, transmission and power input shaft,which ensures that the agency reliability.
Key words:buckwheat harvester; design; transmission; power

1 绪论

1.1 荞麦的介绍
荞麦是蓼科荞麦属的植物，普通荞麦和同属的苦荞麦、金荞麦都可以作为粮食。荞麦生长期短，可以在贫瘠的酸性土壤中生长，不需要过多的养分和氮素，下种晚，在比较凉爽的气候下开花。可以作为绿肥、饲料或防止水土流失的覆盖植物。荞麦原产于亚洲，种子呈

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III轴-A3.gif

II轴-A3.gif

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内容简介：: 第八章收割机械第一节概述作物收获是整个农业生产过程中夺取高产丰收的最后一个重要作业环节，对谷物的产量和质量都有很大的影响，其特点是季节性强、时间紧、任务重，易遭受雨、雪、风、霜的侵袭而造成损失。因此，实现谷物收获作业机械化对于提高劳动生产率、减轻劳动强度、降低收获损失、以确保丰产丰收具有极其重要的意义。一、国内外收获机械发展概况（一）国内收获机械的发展概况我国劳动人民在长期的生产实践中对收获工具有许多发明创造，据古书记载在三千五百年前已发明了镰刀，在十三世纪中叶创造了推镰等高效工具。但这些成就在长期的封建和半封建、半殖民地的社会中得不到应有的发展及重视。新中国成立后，相继在东北等地建立了国营农场，引进了国外先进的谷物收获机，我国谷物收获机是在此基础上逐渐发展起来的。在近五十年的发展历程中，我国收获机械的发展速度很快，总结起来大致经历了以下几个发展阶段。1入门阶段（19491965年）这一阶段所完成的主要是引进和仿制工作。1949年开始从前苏联引进C6牵引式和C4自走式联合收获机，此后又相继从其他国家引进一些机型。牵引式机器有：联邦德国的克拉斯、兰茨、英国阿尔滨等；自走式机型有：前苏联C4M、CK3、捷克ZM330、匈牙利ACD330、波兰AC400、英国福格森和联邦德国克拉斯等。经过多年的试验选型和农场的实际使用，曾先后选定几种机型进行仿制，但最后投产的只有两种联合收割机机型，即1956年投产的GT4.9牵引式联合收割机和1965年投产的东风ZKBD3型自走式联合收割机。尽管产品的数量不多、制造质量也不高，而且在此期间国内少数单位自行设计研制的一些小型联合收割机均未成功，但此时我国已初步掌握了联合收割机的生产和制造技术。2发展阶段（19661980年）这一阶段是我国联合收割机迅速发展的时期。全国不仅涌现出一批新的专业联合收割机厂，而且还发展了相应的配套件厂，这些工厂通过扩建、技术改造，生产能力有了很大提高。到70年代末，一个比较完整的联合收割机制造业已初具规模，联合收割机年产量也已达到6000台的水平。典型的生产厂及其产品有：四平和开封联合收割机厂生产的ZKB5、LZ5等机型；佳木斯联合收割机厂的丰收3.0自走式联合收割机；北京联合收割机厂的北京2.5自走式联合收割机；依兰收获机厂的北大荒6；新疆联合收割机厂的新疆5等一大批自走式联合收割机。尽管其中有的机型是国外四五十年代技术水平的老机型，机器性能相对比较落后，但这一阶段我国的联合收割机事业却是飞速发展的。而且，这段时间的工作使我国设计研究联合收割机的水平有了长足的进步和提高，逐步具备了独立设计开发新产品的能力。3利用引进技术发展阶段（19811990年）这个阶段是谷物联合收割机发展过程中一个艰难而又复杂的时期，经历了一个极大的起落过程。1980年前后，改革开放政策对联合收割机的发展产生了巨大的影响。1981年机械部首先组织开封、佳木斯两个联合收割机厂引进美国约翰迪尔公司的“1000”系列谷物联合收割机的制造技术，生产了1055、1065、1075三种大型联合收割机。继而又协助四平联合收割机厂与民国德国前进工厂以合作的方式引进E514联合收割机的制造技术，进行组装和制造。经过几年的努力，这些引进的机型陆续投产，我国的联合收割机行业的科学技术在许多方面从原来比较落后的状态，一下子跨到80年代初的国际先进水平，有了一个划时代的飞跃。但是，由于80年代初农村经济比较落后等一些其它因素的影响，联合收割机市场明显萎缩。自1982年起，全国产量由6000台一下子降到1000余台。到80年代中后期，随着农村经济的发展，市场逐渐恢复。到进入90年代，不仅产量恢复到了历史最高水平，而且新试制的产品，特别是中小型拖拉机悬挂的品种型号繁多，出现了制造、开发、选购收获机的新局面。到90年代中后期，我国的收获机发展更加迅速，不仅各种类型机械齐全，性能也不断完善，而且产量也大幅度提高。仅1997年全国年生产联合收割机35105台，比1982年提高了几倍。而且，市场也比较看好，年终售出31955台，呈现出了良好的发展势头，开始了我国收获机发展的又一个崭新的阶段。（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。美国早在十九世纪初发明了脚踏脱粒机和畜力割捆机，1890年开始生产由3040马力牵引的联合收获机，1920年生产动力联合收获机，1939年制成第一台自走式联合收获机，1940年基本实现收获机械化。七十年代以后属于高度发展阶段，机具向大马力发展，并采用先进的液压电控和监视系统。近年来轴流式联合收获机有较大的发展，尤其是最近由约翰迪尔公司生产的CTS多滚筒大马力联合收获机，很好地解决了水稻收获的一些难题。目前，美国收获机行业由约翰迪尔等少数几家公司垄断，处于世界先进水平。欧洲一些国家原以使用割捆机和脱粒机为主，五十年代后迅速发展联合收获机。比较有代表性的有前东德E512、E514、E516，前西德克拉斯D76、D96、D106，法国的布劳特801等，均有比较先进的性能。日本在借鉴西方收获机械的基础上，结合本国山地丘陵较多，水稻种植面积大等特点，研制出一系列小型水稻收获机械，独具特色。日本收获机械发展较晚，1967年末开始生产推广小型半喂入联合收获机，1976年水稻机收面积为39.3，1977年达到了91.4，基本上实现了收获机械化。目前，日本的水稻收获机械在性能、自动化程度等许多方面都达到了相当高的水平。久保田、洋马等公司的半喂入水稻联合收割机处于世界先进水平。目前，世界收获机械的发展，不仅在传统的收获机上增设了许多电液自动化控制系统，如凯斯公司的2300系列大型联合收获机上设置了GPS接收装置，为将来精确农业的发展奠定了基础。而且，突破了传统的收获工艺，发展了割前脱粒。如东北农业大学研制的气吸式割前脱粒联合收获机，英国谢尔本公司生产的梳脱台等。总之，世界收获机械正向着自动化、适用化、多样化方向发展。二、谷物收获方法根据不同的自然条件、栽培制度、经济和技术水平，我国目前采用的机械化谷物收获方法有以下几种：1分段收获法采用多种机械分别完成割、捆、运、堆垛、脱粒和清选等作业的方法，称为分段收获法。这种方法使用的机器结构简单，造价较低；保养维护方便，易于推广。但整个收获过程还需大量人力配合，劳动生产率较低，而且收获损失也较高。2联合收获法采用谷物联合收割机在田间一次完成切割、脱粒、分离和清选等全部作业的收获方法。这种方法的特点是：提高了生产效率，减轻了劳动强度，也有利于抢农时，并降低了收获损失。但联合收割机的结构复杂，造价较高，每年使用时间短，收获成本较高；还要求有较大的田块和较高的管理与使用水平。3两段收获法此法先用割晒机将谷物割倒并成条地铺放在高度为1520cm的割茬上，经过35天晾晒使谷物完成后熟并风干，然后用装有拾禾器的联合收获机进行捡拾、脱粒、分离和清选作业。这种方法具有以下优点：1）由于作业时间较联合收获法提前78天，可延长收获时间。2）由于谷物后熟作用，使绝大部分籽粒饱满、坚实、色泽一致，提高了粮食等级，增加了收获量。3）由于收回的籽粒含水量小，且清洁率较高，显著地减轻了晒场的负担。但此法也存在下列缺点：由于两次作业，机器行走部分对土壤破坏和压实程度增加，油料消耗较联合收获法增加710；当收获期逢连雨时，谷物在条铺上易发霉、生芽。因此，采用两段收获法时，应注意以下几个方面问题：1）割茬高度应适宜：一般取割茬为1520cm，植株高大时（1m以上），应略高，为1825cm；植株矮小时（8090cm），应略低，为1518cm。2）条铺的形状应适当：为有利于谷物捡拾，禾杆的穗部应互相搭接，搭接的方向与机器行走方向平行或成45以内的倾角，勿使穗部着地。3）割晒的时间应适当：一般在谷物腊熟期进行，这时植株大部分变黄，上稍仍有少许微绿色，籽粒为淡黄色呈腊状。此时收割既可保证籽粒的后熟作用，又可减少收获中的落粒损失。三、谷物收获的农业技术要求谷物收获的农业技术要求是谷物联合收获机使用和设计的依据。由于我国谷物种植面积很广，种类也很繁多，而且各地区自然条件有差异，栽培制度亦各不相同，所以对于谷物收获的农业技术要求也不一样，概括起来主要有以下几点：1适时收获，尽量减少收获损失适时收获对于减少收获损失具有很大意义。为了防止自然落粒和收割时的振落损失，谷物一到黄熟中期便需及时收获，到黄熟末期收完，一般为515天。因此，为满足适时收获减少损失的要求，收获机械要有较高的生产率和工作可靠性。2保证收获质量在收获过程中除了减少谷粒损失外，还要尽量减少破碎及减轻机械损伤，以免降低发芽率及影响贮存，所收获的谷粒应具有较高的清洁率。割茬高度应尽量低些，一般要求为510cm，只有两段收获法才保持茬高1525cm。3禾条铺放整齐、秸秆集堆或粉碎割下的谷物为了便于集束打捆，必须横向放铺，按茎基部排列整齐，穗头朝向一边；两段收获用割晒机割晒，其谷穗和茎基部须互相搭接成为连续的禾条，铺放在禾茬上，以便于通风晾晒及后熟，并防止积水及霉变；拣拾和直收时，秸秆应进行粉碎直接还田。4要有较大的适应性我国各地的自然条件和栽培制度有很大差异，有平原、山地、梯田；有旱田、水田；有平作、垄作、间套作，此外，还有倒伏收获、雨季收获等。因此，收获机械应力求结构简单、重量轻，工作部件、行走装置等适应性强。此外，收获作业各环节均有具体的农业技术要求，将在后面做相应的介绍。第二节收割机和拾禾器一、收割机的种类用以完成作物的收割和放铺（或捆束）两项作业的机械，称为收割机械。收割机械按照不同的分类标准，可以有不同的分类形式。按功能的不同，可分为收割机、割晒机和割捆机三类。收割机用于分段收获作业，其功能是将作物割断，并在地上放成“转向条铺”，以便于下道工序由人工分把和打捆；割晒机用于两段联合收获作业，它将作物割断后，在田间放成首尾相搭接的“顺,向条铺”，这种条铺不便于人工分把或捆束，它是专为装有捡禾装置的联合收割机配套使用的，作物在条铺中经过晾晒及后熟后，再进行捡拾脱粒清选联合作业；割捆机也是分段收获时使用的一种机器，它能同时完成收割与打捆两项作业，可减轻收获的劳动强度，但捆束机构比较复杂，捆绳比较贵，故目前应用较少。拾禾器是两段收获作业中安装在联合收割机割台上用以捡拾禾谷条铺的一种装置。要求它能将作物条铺中所有谷物全部捡拾起来并迅速抛到收割台上。按照结构的不同，可分为弹齿式、伸缩扒指式和齿带式三种。本节将对使用较为广泛的立式和卧式割台收割机，悬挂式割晒机以及几种典型的拾禾器进行介绍。二、收割机的一般构造和工作过程图8-1 侧向输送侧放铺型收割机1.分禾器 2.扶禾星轮 3.输送带（一）立式割台收割机所谓立式割台，是指割台台面的位置基本呈直立状态（常略有倾斜）。当立式割台收割机工作时，将割断后的作物直立地进行输送并使之转向铺放。由于这种割台结构比较紧凑，重量轻，故整机尺寸较小，机动灵活性好，可以配置在小动力底盘的前方，由人工操作。也可以和手扶拖拉机配套，后面装上尾轮和座位，由机手乘坐操纵。使用较为灵活、简便。根据作物输送路线和放铺方向的不同，立式割台收割机可分为以下几种：1侧向放铺型这是一种常用的放铺型式，收割机将割断后的作物铺放于机器的侧面。按作物在割台上的输送方向，有两种结构。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1）侧向输送侧面放铺型。如图81所示，割下的作物被输送带向一侧输送，在八角星轮的配合下，作物在机侧放铺。当以梭形法进行收获时，机器到地头转向后，使输送带反转，作物就被送向机器的另一侧并放铺。2）中间输送侧面放铺型。如图82所示，作物被割下后，向割台中部输送，经换向阀门4的引导，将作物送至输送带后方，再经导禾槽5而向机侧放铺。这种结构的优点是：只需改变非传动件的换向阀门，即可改变放铺方向，结构简单，换向时冲击力小；其缺点是中间输入口处易堵塞。2后放铺型图8-3 小麦玉米间作套种示意图在小麦、玉米套作地区，如图83所示，为了不致压伤玉米苗，割后小麦需向机器后方放置。如图84所示，割台前面装有小分禾器1，其拨齿在与星轮相配合下能将轻度倒伏的作物自下而上地扶起，割断后的作物在星轮和输送器的配合作用下，先向右输送，再通过转向星轮和转向输送带向后输送，并在机后放铺。为了适应严重倒伏作物的收割，在立式水稻联合收获机上装有链齿式扶禾器，它能将倒伏严重的作物扶起并引向切割器。其扶倒能力强，工作较可靠；但在扶禾中链齿对谷物冲击作用较大，对易掉粒的籼稻造成的落粒损失较大。（二）卧式割台收割机1卧式割台收割机的一般构造图8-4 后放铺收割机1. 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.导向杆所谓卧式割台是指其台面的位置基本呈于卧状（常略向前倾）。其纵向尺寸较大，但工作可靠性较好。宽幅收割机多采用这种结构。卧式割台收割机按输送带数目的多少，可分为单输送带、双输送带和多输送带等三种。其基本结构大致相同，即由切割器、拨禾轮、输送器（及排禾放铺器）、机架及传动机构等组成。但其工作过程各不相同，下面分别进行介绍。2卧式割台收割机的类型、特点及工作过程1）单带卧式割台收割机，如图85a所示。其工作过程为：拨禾轮首先将机器前方的谷物拨向切割器，切断后被拨倒在输送带上。谷物被送至排禾口，落地时形成了顺向交叉状条铺。条铺宽为11.2m。2）双带卧式割台收割机，如图85b所示。该机在割台上有两条长度不同的输送带，前带长度与机器割幅相同；后带较前带长400500mm，其后端略升起，并向外侧悬出。作业时，谷物被割倒并落在两带上向左侧输送。当行至左端，禾秆端部落地，穗部则在上带的断续推送和机器前进运动的带动下落于地面，禾秆形成了转向条铺。图8-5 卧式收割机示意图a.单带式b.双带式 c.三带式1.拨禾轮 2.切割器 3.输送带 4.放铺窗这种收割机对作物生长状态适应性好，工作较可靠。但只能向一侧放铺，割前需人工开割道。3三带卧式收割机其割台上有三条输送带（前带、后带及反向带）和一个排禾口（位于割台的中部）。各输送带均向排禾口输送。收割时，割台前方（图85c）B1、B2及B3区段内的谷物放铺过程各不相同。在B1段内的谷物，被割倒并倒落在上、下输送带上，平移到排禾口。其茎端先着地而穗部被运至左端抛出。其放铺角较大，为90左右。在B2段内的谷物，被割倒后茎端立即着地，穗部被上带运至左端抛出。其放铺角略小，并不太一致，为7090。在B3段内的谷物，被割断后茎端被反向带推向排禾口，禾秆沿茎端运动方向倾倒。其放铺角较小，为70左右并有少许茎差（为1015cm）。由上述分析可知：三带式放铺机构的条铺由三部分（B1、B2、B3）禾秆汇集而成。大部分禾秆的放铺角为7090，少部分为5070，从人工打捆要求来看，一般可满足要求。该机构的另一特点是：条铺放在割幅之内，割前不用开割道，作业灵活。（三）悬挂式割晒机1一般构造和工作过程图8-6 前悬挂式割晒机1. 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.传动轴悬挂式割晒机应用比较广泛，其中尤以前悬挂式为最广，是两段收获的必备机具。前悬挂割晒机的主要机型有丰收4.0、4SX3.8型等，均为卧式割台，铺放窗口在割幅以内，可悬挂在东方红75802拖拉机的前方，工作和转移地块灵活，可以自行开道，耗用材料较牵引式少。一般用于给牵引式割晒机开道，或直接进行割晒。由于拖拉机动力输出轴的位置各不相同，故悬挂架一般不能通用。前悬挂式割晒机的基本结构和工作过程相似，现以4SX3.8型为例进行介绍，如图86为该机型的示意图。主要由拨禾轮1、切割器2、输送带3、悬挂架5、平衡弹簧8、传动机构、液压升降装置等部分组成。通过悬挂装置与拖拉机挂接组合成一台作业机组。收割时拨禾轮1把作物拨向切割器2，被切割下的作物禾秆在拨禾轮压板的推压作用下，倒放在帆布输送带3上，被输送到机器左侧，从铺放窗口铺放在割茬上。经过晾晒，作物后熟和干燥后，即可进行拾禾脱粒。24SX3.8型割晒机的主要工作部件的调整1）拨禾轮在正常作业时，拨禾轮中轴应在割刀前部6070毫米处，拨禾轮压板拨打在作物的上部，为割下段作物高度的23处。当收割厚密高产作物时，应将拨禾轮后移，这样可以减轻压板对作物的打击并能防止阻塞拨禾轮。当收割稀疏作物时，拨禾轮应在割刀前2050毫米处，并适当下移。而且要在压板上加钉帆布条，以提高拨禾轮的搂取能力。当收割倒伏作物时，最好改装偏心拨禾轮。如用普通拨禾轮，应将其位置向最前，向最低处移动，以加强扶禾能力。也有将普通拨禾轮改装成螺旋形的。拨禾轮的转速主要根据收割机速度来确定。理论和经验都证明：拨禾轮最适宜的线速度为前进速度的1.51.7倍。但对于易落粒的作物，拨禾轮的转速高将增加割台落粒损失，故应将拨禾轮的转速相应降低。2）切割器切割器的调整应遵循以下原则：压刃器与动刀片之间的间隙不大于0.5mm；护刃器上的定刀片应位于同一水平面内，其偏差不得大于0.5mm；动刀片与定刀片在止点位置时前端应密合，后端间隙为0.31mm；割刀在刀槽内灵活无阻。3）帆布输送带帆布输送带的紧度及速度对放铺质量有很大的影响，故作业时应调整好。紧度调整的方法是：通过右侧被动轴外面的拉紧螺栓来调整；速度分为2.72米秒和2.32米秒两级。收割作物厚密或机组前进速度快时，应选用较快的帆布输送带速度，以减轻帆布输送带负荷，防止帆布输送带在作业中打滑、停转等故障发生。三、拾禾器拾禾器是两段收获作业中安装在联合收割机割台上用以捡拾谷物条铺的一种装置。按照结构的不同，它可分为弹齿式、伸缩扒指式和齿带式三种。（一）弹齿式拾禾器由带弹齿的滚筒拾禾。由于齿有弹性，对谷物的冲击作用较小，因而落粒损失较少。但其弹齿横向间距较大，在谷物矮小、条铺稀薄时常出现少许漏拾现象。其幅宽一般为23m，多用于麦收拾禾作业。如图87所示，为一种弹齿式拾禾器。它由滚道盘、主轴、曲柄、滚轮、滚筒圆盘、管轴、弹齿及罩环等构成。四根带弹齿的管轴装在滚筒圆盘上，管轴绕主轴心转动，同时还自转。管轴左端固定有曲柄，曲柄头部装有滚轮，滚轮在滑道内滚动。弹齿之间有薄铁板制的固定不动的罩环，弹齿在相邻两环的缝隙内运动，进行拾禾作业。工作时，主轴顺时针转动，管轴随滚筒圆盘公转，曲柄滚轮在半月形的滚道中滚动（滚道盘固定不动）。当滚轮沿直滚道滚动时，可带动管轴作反时针转动，弹齿收缩到罩环内部；当滚轮由直滚道向弧形滚道滚动时，又带动管轴顺时针自转，弹齿伸出，而这时弹齿的位置正好在拾禾器的前下方，因而能向上捡起作物条铺，并向后送给收割台螺旋及扒指。在将作物送至罩环尾部时弹齿又缩回，避免回挂作物。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（二）伸缩扒指式拾禾器其构造与联合收割机割台螺旋输送器的伸缩扒指机构相同。它由扒指式拾禾滚筒、侧挡板和机架等组成。滚筒由主轴、转筒、偏心轴和扒指等构成，如图88所示。图8-8 扒指式拾禾器1.滑脚 2.偏心轴 3.扒指 4.主轴 5.转筒当主轴带动转筒逆滚动方向回转时，其偏心轴位置不动，而套在偏心轴上的扒指在转筒带动下绕偏心轴转动。由于偏心轴位于滚筒的前下方，则扒指由下方向前上方转动时伸向滚筒外面的长度增大，以利于挑送禾铺。当由后方向下方回转时，则扒指伸出转筒外面的长度缩小，以防向下方带草。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.后辊轴扒指式拾禾器的扒指为刚性，强度较大，拾禾时对谷物的冲击作用较大，所以一般多用于捡拾玉米秆。其转速与弹齿式拾禾器相同，拾禾宽度一般较弹齿式为大。（三）齿带式拾禾器齿带式拾禾器由齿带、前辊轴、中辊轴、后辊轴和仿形轮等组成，如图89所示。拾禾时，齿带逆滚动方向回转，由固定在胶带上的弹齿将禾铺挑起并送向割台。该拾禾器的特点是：由于前辊轴直径小（约100mm），弹齿横向间距较小（67mm），因而拾禾较干净利索，落粒损失较少。其齿带速度根据机器作业速度的不同可以调节，一般为0.21.8m/s。拾禾器的幅宽一般较弹齿式为大，为23m或34m。第三节切割器一、茎杆物理机械性质及其与切割的关系切割器的切割质量不仅与切割器的结构和参数有关，也取决于茎秆的物理机械性质。1茎秆刚度对切割的影响图8-10 有支承切割a.两点支承切割 b.一点支承切割现有切割器按切割原理不同可分为有支承切割和无支承切割两种。在有支承切割中又有一点支承切割和两点支承切割之分，其切割过程如图810所示。对直径细、刚度小的茎秆，取两点支承切割较为有利（图810a）切割时茎秆弯曲较小（接近剪切状态），切割较省力。对直径粗、刚度大的茎秆，则可取一点支承切割。由试验观察：有支承切割的割刀速度，在0.30.6m/s时，小麦茎秆有被压扁和撕破现象，且阻力由大逐渐减小；当速度超过0.6m/s时，茎秆被压扁和撕破的现象消失，且阻力减少缓慢，故一般对切割谷物取割刀速度为0.8m/s以上。无支承切割的过程如图811所示。切割时有切割力Pd、茎秆的惯性力PAB和PBC及茎秆的反弹力Pr等。为使切割可靠，应使茎秆惯性力与茎秆反弹力之和大于或等于切割力。即 PdPABPBCPr图8-11 无支承切割若将茎秆视为一端固定的悬臂梁，根据材料力学分析可知：为增大惯性力和茎秆的反弹力，除需尽可能降低割茬外，还应提高切割速度。据试验资料，对细茎秆作物（如牧草）切割速度应为3040m/s；对粗茎秆作物如玉米，由于茎秆刚度较大，切割速度可较低，为610m/s。2茎秆的纤维方向性与切割的关系作物茎秆由纤维素所构成。其纤维方向与茎秆轴线平行，因此割刀切入茎秆的方向与其切割阻力和功率消耗有着密切关系。据试验，按图812的三种切割方向，其切割阻力和功率消耗有较大的差异。1）横断切：切割面积和切割方向与茎秆轴线垂直（图812a）。2）斜切：切割面与茎秆轴线偏斜，但切割方向与茎秆轴线垂直（图812b）。3）削切：切割面和切割方向都与茎秆轴线偏斜（图812c）。图8-12 三种切割方向a.横断切 b.斜切 c.削切图8-13 滑切与砍切a.砍切 b.滑切试验指出：横断切的切割阻力和功率消耗最大；斜切较横断切的切割阻力和功率消耗降低3040；削切较横断切的切割阻力降低60，功率消耗降低30。3滑切与切割阻力的关系切割茎秆时，刀刃的运动方向对切割阻力影响较大。如刀刃沿垂直于刃线方向切入茎秆时（为砍切），则切割阻力较大；若刀刃没刃线的垂线偏一角方向切入茎秆时（为滑切），则切割阻力较小（图813）。据试验结果，归纳有下列经验公式 P3S常数式中 P切割阻力 S滑切长度（刀刃沿刃线方向移动的距离，与切割角有关）试验测得的数据如表81。表8-1 刀刃滑切长度与切割阻力滑切长度S（mm）切割阻力P（N）1.562.555.0410.02二、切割器的农业技术要求切割器是收割机上重要的通用部件之一。其性能的好坏对于收获作业的顺利进行，降低收获损失等都具有很大的作用。因此，它必须满足一些特定的要求。1不漏割、不堵刀这是确保收获作业顺利进行的重要条件。这不仅要求切割器在结构和形状上能够很好地满足作业要求，而且在加工材料上要具有坚韧、耐磨并长期保持锋利的特点。同时，在使用中也应该经常校正，刃磨及调整并保持合理的切割间隙（往复式）。2结构简单、适应性强切割器是易损部件，在作业过程中由于经常接触到地表的一些坚硬物而遭到破坏，而需随时将损坏件进行更换。因此，要求结构简单、制造方便，并要求其通用性强，适应性广，目前使用的往复式切割器，除特殊用途外，均采用国家标准型。3功率消耗少，振动小功率消耗少是收割机上一切工作部件的设计原则之一，这是减少整机功率消耗，减小配套动力的前题。振动小，运动平稳对于降低收获作业中的落粒损失意义重大，尤其是作物在完熟后期，振动大小对落粒多少影响更大。4割茬低而整齐对于低荚类作物，如大豆，以及整个植株都要收获的牧草等，要求进行低割，以减少损失，增加收获量。此外，对于任何作物的收获也应做到割茬整齐化一。三、切割器的种类及其应用根据切割器结构及工作原理的不同可分为：往复式、圆盘式和甩刀回转式三种。（一）往复式切割器其割刀作往复运动，结构较简单，适应性较广。目前在谷物收割机、牧草收割机、谷物联合收获机和玉米收获机上采用较多。它能适应一般或较高作业速度（610km/h）的要求，工作质量较好，但其往复惯性力较大，振动较大。切割时，茎秆有倾斜和晃动，因而对茎秆坚硬、易于落粒的作物易产生落粒损失（如大豆收获）。对粗茎秆作物，由于切割时间长和茎秆有多次切割现象，则割茬不够整齐。往复式切割器按结构尺寸与行程关系分有以下几种：1普通型其尺寸关系为图8-14 各种尺寸类型切割器a.普通型 b.普通型 c.低割型 Stt076.2mm（3in）式中 S割刀行程 t动刀片间距 t0护刃齿间距普通型切割器的特点是：割刀的切割速度较高，切割性能较强，对粗、细茎秆的适应性能较大，但切割时茎秆倾斜度较大、割茬较高。这种切割器在国际上应用较为广泛，多用于麦类作物和牧草收获机械上。在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 Stt050、60或70mm其特点是：动刀片较窄长（切割角较小），护刃器为钢板制成，无护舌，对立式割台的横向输送较为有利。其切割能力较强，割茬较低。在粗茎秆作物收割机上，有采用较标准尺寸为大的切割器，其尺寸关系为 Stt090或100mm其护刃齿的间距较大，专用于收割粗茎秆作物。青饲玉米收割机、高粱收割机和对行收割的玉米收获机采用。2普通型其尺寸关系为 S2t2t0152.4mm（6in）该切割器的动刀片间距t及护刃器间距t0与普通型相同，但其割刀行程为普通型的2倍。其割刀往复运动的频率较低，因而往复惯性力较小。此点对抗振性较差的小型机器具有特殊意义，适于在小型收割机和联合收获机上采用。3低割型其尺寸关系为 St2t076.2、101.6mm(3in、4in)切割器的割刀行程S和动刀片间距t均较大，但护刃齿的间距t0较小。切割时，茎秆倾斜量和摇动较小，因而割茬较低，对收割大豆和牧草较为有利，但对粗茎秆作物的适应性较差。低割型切割器由于切割时割刀速度较低，在茎秆青湿和杂草较多时切割质量较差，割茬不整齐并有堵刀现象。目前在稻麦收割机上采用较少。（二）圆盘式切割器图8-15 圆盘式切割器a. 单盘式 b.三盘集束式 c.双盘式 d.铰链式刀盘 e.多组圆盘式1.刀盘架 2.刀片 3.送草盘 4.拨草鼓圆盘式切割器的割刀在水平面（或有少许倾斜）内作回转运动，因而运转较平稳，振动较小。该切割器按有无支承部件来分，有无支承切割式和有支承切割式两种。1无支承圆盘式切割器该切割器的割刀圆周速度较大，为2550m/s，其切割能力较强。切割时靠茎秆本身的刚度和惯性支承。目前在牧草收割机和甘蔗收割机上采用较多，在小型水稻收割机上也采用。在牧草收割机上多采用双盘或多组圆盘式切割器（815c、e），每个刀盘由刀盘架、刀片、锥形送草盘和拨草鼓等组成。刀片和刀盘体的连接有铰链式和固定式两种。在牧草收割机上，为适应高速作业和提高对地面的适应性，多采用铰链式刀片。其刀片的形状如图815d所示。其刃部少许向下弯曲，切割时对茎秆有向上抬起的作用。工作中每对圆盘刀相对向内侧回转。当刀片将牧草割断并沿送草盘滑向拨草鼓时，拨草鼓以较高的速度将茎秆抛向后方，使其形成条铺。在多组双盘式切割器上，为了简化机构常在送草盘的锥面上安装小叶片，以代替拨草鼓的作用。刀盘的传动有上传动式和下传动式两种：上传动式用皮带传动，其结构简单，但不紧凑；下传动式用齿轮传动，其下方设有封闭盒，结构较紧凑，是今后的发展方向。圆盘式切割器可适应1025km/h的高速作业。最低割茬可达35cm，工作可靠性较强，但其功率消耗较大。近年来国外回转式割草机的机型发展较多，并有扩大生产的趋势。在甘蔗收割机上多采用具有梯形或矩形固定刀片的单盘和双盘式切割器。一般刀盘前端向下倾斜79，以利于减少茎秆重切和破头率。在小型水稻收割机上，有采用单盘和多盘集束式回转式切割器者。多盘集束式切割器能将割后的茎秆成小束地输出，以利于打捆和成束脱粒。它由顺时针回转的三个圆盘刀及挡禾装置组成（图815b）。圆盘刀除随刀架回转外自身作逆时针回转，在其外侧的刀架上有拦禾装置。圆盘刀（刃部为锯齿状）将禾秆切断后推向拦禾装置。该装置间断地把集成小束的禾秆传递给侧面的输送机构。这种切割器因结构较复杂应用较少。2有支承圆盘式切割器图8-16 有支承圆盘式切割器a. 单盘式 b.双盘式1.回转刀盘 2.支承刀片该切割器（图816）除具有回转刀盘外，还设有支承刀片。收割时该刀片支承茎秆由回转刀进行切割。其回转速度较低，一般为610m/s。刀盘由56个刀片和刀盘体铆合而成。其刀片刃线较径向线向后倾斜角（切割角），该角不大于300。支承刀多置于圆盘刀的上方，两者保有约0.5mm的垂直间隙（可调）。（三）甩刀回转式切割器该切割器的刀片铰链在水平横轴的刀盘上，在垂直平面（与前进方向平行）内回转。其圆周速度为5075m/s，为无支承切割式，切割能力较强，适于高速作业，割茬也较低。目前多用于牧草收割机和高秆作物茎秆切碎机上（如国产4YW2的茎秆切碎器）。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由水平横轴、刀盘体、刀片和护罩等组成（图817）。刀片铰链在刀盘体上分34行交错排列。刀片宽为50150mm，配置上有少许重叠。刀片有正置式和侧置式两种。正置式多用在牧草收割机上，切割时对茎秆有向上提起的作用，刀片前端有一倾角。侧置式多用在粗茎秆切碎机上。收割时，割刀逆滚动方向回转，将茎秆切断并拾起抛向后方。在牧草收割机上为了有利于茎秆铺放，其护罩较长较低；在粗茎秆切碎机上为有利于向地面抛撒茎秆，其护罩较短。甩刀回转式切割器由于转速较高，一般割幅较小为0.82m。在割幅较大的机器上可采用多组并联的结构。用甩刀回转式切割器收割直立的牧草，因草屑损失较多，总收获量较往复式切割器减少510。但在收获倒伏严重的牧草时，总收获量较往复式为多。四、往复式切割器的构造和传动机构（一）往复式切割器的构造和标准化1往复式切割器的构造图8-18 往复式切割器1. 护刃器梁 2.摩擦片 3.压刃器 4.刀杆5.动刀片6.定刀片7.护刃器a.护刃器上舌往复式切割器由往复运动的割刀和固定不动的支承部分组成（图8-18）。割刀由刀杆、动刀片和刀杆头等铆合而成。刀杆头与传动机构相连接，用以传递割刀的动力。固定部分包括护刃器梁、护刃器、铆合在护刃器上的定刀片、压刃器和摩擦片等。工作时割刀作往复运动，其护刃器前尖将谷物分成小束并引向割刀，割刀在运动中将禾秆推向定刀片进行剪切。图8-19 动刀片1）动刀片：它是主要切割件，为对称六边形（图819），两侧为刀刃。刀刃的形状有光刃和齿纹刃两种。光刃切割较省力，割茬较整齐，但使用寿命较短，工作中需经常磨刀。齿纹刃刀片则不需磨刀，虽切割阻力较大，但使用较方便。在谷物收割机和联合收获机上多采用它。而牧草收割机由于牧草密、湿，切割阻力较大，多采用光刃刀片。刀刃的刃角i对切割阻力和使用寿命影响较大，当刃角i由14增至20时，切割阻力增加15。刃角太小时，刀刃磨损快，而且容易崩裂，工作不可靠。一般取刃角为19。齿纹刃刀片的刃角i2325。光刃刀片为使其磨刀后刃部高度不变，刀片前端顶宽b，一般b1416毫米，齿纹刃刀片其b值较小些。刀片一般用工具钢（T8、T9）制成，刃部经热处理，热处理宽度为1015毫米，淬火带硬度为HRC5060，非淬火区不得超过HRC35。刀片厚度为23毫米。每厘米刀刃长度上有67个齿，刀刃厚度不超过0.15毫米。2）定刀片：定刀片为支承件，一般为光刃，但当动刀片采用光刃时，为防止茎秆向前滑出也可采用齿刃。国外有的机器护刃器上没有定刀片，由锻钢护刃器支持面起支承切割的作用。3）护刃器：护刃器的作用是保持定刀片的正确位置、保护割刀、对禾秆进行分束和利用护刃器上舌与定刀片构成两点支承的切割条件等。其前端呈流线形并少许向上或向下弯曲，后部有刀杆滑动的导槽。护刃器一般为可煅铸铁或煅钢、铸钢等制成，可铸成单齿一体，或双齿一体或三齿一体。单齿一体损坏后易于更换，但安装和调节较麻烦，现多采双齿护刃器。4）压刃器：为了防止割刀在运动中向上抬起和保持动刀片与定刀片正确的剪切间隙（前端不超过00.5毫米，后端不大于11.5毫米），在护刃器梁上每隔3050厘米装有压刃器（在割草机上每间隔2030厘米）。它为一冲压钢板或韧铁件，能弯曲变形以调节它与割刀的间隙。5）摩擦片：有的切割器在压刃器下方装有摩擦片，用以支承割刀的后部使之具有垂直和水平方向的两个支承面，以代替护刃器导槽对刀杆的支承作用。当摩擦片磨损时，可增加垫片使摩擦片抬高或将其向前移动。装有摩擦片的切割器，其割刀间隙调节较方便。2结构标准化为了便于组织专业化生产和零配件供应，1975年公布了切割器的国家标准（GB12091213-75）。切割器分为三种型式（图820）。1）型切割器：其tt076.2毫米，动刀片为光刃，刀片水平倾角为630，护刃器为单齿，设有摩擦片。用于割草机。2）型切割器：其tt076.2毫米，动刀片为纹齿刃，护刃器为双齿，设有摩擦片。用于谷物收割机和联合收获机。3）型切割器：其tt076.2毫米，动刀片为齿纹刃，护刃器为双齿，无摩擦片。用在谷物收割机和谷物联合收获机上。（二）往复式切割器的传动机构其特点是把回转运动变为往复运动。由于各种机器的总体配置和传动路线不同，因此传动机构的种类较多。按结构原理的不同可分为曲柄连杆机构、摆环机构和行星齿轮机构等三种。1曲柄连杆机构曲柄连杆（或滑块）机构由曲柄、连杆（或滑块与滑道）及导向器等组成。为适应不同配置的割台型式和传动路线，该机构又有如图821所示的几种传动形式。1）一线式曲柄连杆机构：其曲柄、连杆及割刀在一个垂直平面内运动（图821a）。其机构虽较简单，但横向占据空间较大，只适于侧置式收割机（如GT4.9联合收获机）采用。若将该机构旋转900，使曲柄连杆在水平面内运动（821b），则该机构可用在前置式收割机上（如珠江2.5联合收获机）。2）转向式曲柄连杆机构：在前置式收割机上，常将曲柄连杆机构置于割台的后方，并在侧方增设摆叉（或摇杆）及导杆（图821c、d），通过导杆驱动割刀运动。该机构在自走式联合收获机上采用较多。图8-20 标准型切割器上述各机构的连杆长度均可调节，以便进行割刀“对中”（连杆处于止点时，动刀片与护刃器中心线重合，允许偏差不大于5毫米）的调整。3）曲柄滑块机构：它由曲柄、滑块（或轴承）、滑道和导向器等组成（图821e）。曲柄回转时，套在曲柄上的滑块（或轴承）带动割刀作往复运动。其机构较简单，占据空间较小。但滑道磨损较快。可用在中小割幅的前置式收割机上（如KS3.8收割机）。2摆环机构它是由一个斜装在主轴上的摆环并通过摆动轴把回转运动转变为往复运动的一种机构。摆环机构由主轴、摆环、摆叉、摆轴、摆杆和导杆等组成（图822）。摆环的销轴图8-21 曲柄连杆机构a.线式 b.立式-线式 c.转向式 d.转向式 e.曲柄滑块式与摆叉上的销孔相连接，摆环摆动时通过摆叉、摆轴及摆杆带动导杆并驱动割刀运动。图8-22 摆环机构1.主轴 2.摆轴 3.摆叉 4.摆环 5.摆杆 6.导杆图8-23 摆环的结构原理Q.摆环 P.斜孔套摆环的结构如图823所示，在主轴mm的一端折转一个角（或安装一个斜孔套），称其为斜轴。在斜轴上装有轴承，在轴承外部套有带双销轴的摆环。摆叉与双销轴铰接。主轴轴线、摆环轴线和摆叉轴线三者必须交于一点O。当主轴mm旋转时，摆环不转，而绕其中心O点作球面摆动。假设图示位置为起始位置，此时摆环Q与图面垂直，摆环销轴的轴线AA与垂线倾斜角（称为摆角；当主轴mm旋转90时，摆环Q与图面成（90）倾角，其轴线AA变为垂直位置；主轴mm转至180时，摆环Q又与图面垂直，轴线AA摆至垂线的另一侧成一角；主轴mm转至270时，轴线AA又变为垂直位置，摆环Q与图面成(90+）倾角；主轴旋转一周时，摆环恢复到图中所示的原始位置。这样，把回转运动变成了往复摆动，其摆动范围为2角。E516联合收获机采用了带附加摆杆的摆环机构（图824a），其优点是刀杆头垂直分力较小，改变摆杆上支点m的水平位置，可进行割刀“对中”的调节。美国JD7700联合收获机和国外某些牧草收割机采用了垂直摆轴式摆环箱体（图824b），其结构较紧凑，便于浮动刀床（或可移动式刀床）上安装。3行星齿轮式传动机构图8-25 行星齿轮式传动机构1.曲柄轴 2.行星齿轮 3.销轴 4.固定齿圈图8-24 两种摆环机构a.附加摆杆式 b.垂直摆轴式最近国外有的联合收获机采用了行星齿轮式割刀传动机构。它由直立式曲柄轴、套在曲柄上的行星齿轮、固定在行星齿轮节圆上销轴（驱动割刀用）和固定齿圈等组成（图825）。当曲柄绕轴心O回转时，行星齿轮在齿圈上滚动。由于行星齿轮的节圆直径是齿圈节圆直径的一半，且销轴置于割刀的运动方向线上，则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，其割刀运动规律与曲柄连杆机构相同。该机构的主要特点是结构紧凑，刀杆头不受垂直方向的分力。适于在各种配置的收割台上采用。五、往复式切割器的工作原理（一）刀片几何形状分析图8-26 动刀片尺寸图8-27 切割10株小麦的阻力变化曲线往复式切割器是将作物茎秆夹持在动、定刀片之间进行剪切的。动刀片的几何形状对切割器的工作可靠性和功率消耗有较大的影响。动刀片的参数有切割角、刃线的倾角、刃部的高度h、刀片宽度a和刀片顶宽b等（图826）。当刀片宽度a一定时，切割角是决定刀片刃部高度的主要参数，也是影响切割阻力的重要因素。试验表明（图827）切割角增大，则切割阻力减小。当由150增至450时，切割阻力将减小一半。减小阻力的原因主要有两方面：一是由于切割角增加时，使刀片对茎秆的滑动速度V1亦增大（V1Vsin）；二是因为增加时，刀刃沿运动方向切入茎秆的切入角ir变小（iri）。但角过大时，将引起茎秆在动、定刀片的夹持中的不稳定（从剪口向前滑出），切割不可靠。为此，以茎秆被刀片夹住为前提对角的确定进行如下分析：图8-28 角增大,切割阻力减少的原因a.v1增大 b.ir减少图8-29 夹持茎杆的受力分析由图829可看出，茎秆在动刀片及定刀片的夹持中，在两刀刃的接触点A、B处对茎秆有正压力N1、N2和摩擦力F1、F2（F1N1tg1，F2 N2tg2）。如用R1表示N1与F1的合力，用R2表示N2与F2的合力，则茎秆被夹住的条件为：两刃口作用于茎秆的合力R1与R2必在同一直线上。从图829中的三角形OAB可看出 12式中 1动刀片对茎秆的摩擦角 2定刀片对茎秆的摩擦角从四边形OACB中看出 OACOBC2 将以上两式联立，可得出茎秆被夹住的起码条件 12 式中动刀片的切割角定刀片的切割角经测定，带齿的动刀片与光刃的定刀片配合对小麦茎秆的摩擦角之和为124552。现有、型切割器的动刀片的角为29，定刀片角为615，其3515，均符合夹持切割的条件。从几何关系可看出动刀片的刃部高度与角等参数的关系 h=(ab)/tg 现有、型动刀片的刃部高度为54毫米，动刀片的刃部高度，对切割器性能有直接影响。（二）割刀运动分析割刀的运动特性对切割器性能有直接影响，现就几种主要传动形式的切割运动分析如下：图8-30 割刀运动分析a.曲柄偏距h=0 b.割刀运动分析 c、X、vX、aX随曲柄转角t的变化曲线 d、vX、aX随位移X的变化曲线1曲柄连杆（滑块）机构的割刀运动：为简化分析，设曲柄轴心偏距为零，连杆长度为无穷大，则割刀运动可视为曲柄销A（图830b）在割刀运动线上的投影，为一简谐运动。若以曲柄轴心为座标原点O，水平向右为X轴，向上为Y轴，并令曲柄由第二象限的水平位置顺时针转动。则割刀位移方程为X=-rcost速度方程式为加速度方程式为式中 r曲柄半径曲柄角速度割刀位移、速度、加速度与曲柄转角的关系如表82所示。表82 割刀位移、速度、加速度与曲柄转角的关系t090180270360X-r0+r0-rvx0+r0-r0ax+r20-r20+r2为了便于分析，下面研究割刀速度与位移的关系及加速度与位移的关系两边平方，简化后得即：可见速度Vx与位移X的关系为一椭圆方程式（图830d）。椭圆的长轴半径为r，短轴半径为r。由图可得出任意位移点的割刀速度。如将纵座标的比便尺缩小，即绘图比例1，则割刀速度即成为半圆弧曲线。这时圆弧上任意点对水平线的高度与绘图比例尺的倒数的乘积，即为该位移点的割刀速度。用此法绘制割刀速度图颇为方便。割刀加速度x与割刀位移X的关系为ax=r2cost=2(rcost)=2X即加速度与位移为一直线关系（图830d）。2摆环机构的割刀运动摆环机构的割刀位移、速度和加速度的方程式（推导从略）为X=rcost vx=rsint ax=r2cost 与曲柄连杆机构驱动的割刀位移、速度和加速度相比，仅差、三个系数。而、皆为摆环偏角和r的函数。图8-31 摆环机构割刀运动规律1.曲柄连杆机构 2.摆环机构(=15) 3.摆环机构(=25)在摆环偏角15时，与曲柄连杆机构的割刀运动规律类似（图831）。如角过大达25上时，则x较曲柄连杆机构有明显的差异，即x在一个周期内出现两个高峰，使机器振动加剧。故一般取摆角1518。图8-32 割刀行程摆环机构的割刀行程（图832） S2Klsin式中 l摆杆长度摆环偏角 K考虑尺寸误差和间隙对行程影响的修正系数， K1.021 3行星齿轮机构的割刀运动行星齿轮机构具有如下尺寸特征：行星齿轮的节圆直径为固定齿圈的节圆直径的1/2；驱动割刀的销轴中心在行星轮面上的投影点A为行星轮节圆的一点，并位于齿圈直径线上。根据上述尺寸关系，对销轴投影点A的运动分析如下：1）关于销轴投影点A在齿圈直线上的运动：设曲柄（图833）由第二象限的水平位置顺时针转过t转角时，行星轮必绕其轮心逆时针转rt角。则行星轮上的销轴投影点A的绝对转角为图8-33 行星齿轮机构的割刀运动分析 Attrt式中 A销轴投影点A的绝对角速度曲柄的角速度（牵连角速度） r销轴投影点A对曲柄的相对角速度，r-2 At-t由上可知，销轴投影点A的转角与曲柄转角相等，但方向相反。从图833看出，满足此条件的几何关系是：销轴投影点A在运动中不偏离齿圈直径线。2）割刀运动方程式：由图833看出，曲柄转过t转角时，A点的位移方程式为 -X2rcost或 X-Rt （R2r）式中 R齿圈半径，相当于曲柄连杆机构的曲柄半径A点的速度方程式为加速度方程式为从上述公式看出，行星齿轮机构的割刀运动与曲柄连杆机构相同。从上述分析可知：曲柄连杆（滑块）机构、摆环机构（在偏角1518时）和行星齿轮机构的割刀运动规律基本相同。故本节仅以曲柄连杆机构的割刀运动为例，叙述其运动特性与切割器性能的关系。六、往复式切割器的切割性能参数分析（一）切割速度分析试验指出：在割刀锋利、割刀间隙正常（动、定刀片间的间隙为00.5mm）的条件下，切割速度在0.60.8m/s以上时能顺利地切割茎秆；若低于此限，则割茬不整齐并有堵刀现象。为了探讨切割器在切割茎秆过程中的速度大小，需绘制切割器的切割速度图。现以几种典型切割器为例，绘制其切割速度图并进行分析：1普通型切割器的切割速度图（图834）1）先绘出动刀片在左止点位置图，并注出刃线符号ab。2）绘出在右止点位置的定刀片图形。3）以刀刃的下端点a为基标，画出割刀速度图（以曲柄为半径作半圆线）。图8-34 普通型切割器切割速度图4）绘出刃线a点向右移动到与定刀片相遇的a1点（开始切割）时的切割速度va(由a1向圆弧线作垂线)。5）绘出刃线b点移到与定刀片相遇的b1点（切割完了）时的切割速度vb(由a2向圆弧线作垂线)。圆弧vavb是割刀在切割茎秆过程中的切割速度范围（一般都大于1.2米秒）。从图（834）中看出：普通型切割器的割刀速度利用较好，因而切割性能较强。2普通型及低割型切割器的切割速度图普通型及低割型切割器的切割速度图可用与上述类似的方法绘出（图835）。图8-35 普通型及低割型切割器的切割速度图a.普通型 b.低割型普通型切割器的切割速度图的特点是：割刀在一个行程中与两个定刀片相遇，因而有两个切割速度范围，分别为va1vb1及va2vb2。从两个范围的速度看，虽没有包括最大割刀速度，但仍属于较高速度区段，因而切割性能尚好。低割型切割器的切割速度图，割刀在一个行程中与三个定刀片相遇，因而有三个切割速度范围：va1vb1、va2vb2及va3vb3，其中va1=0，vb30，因而切割性能较差，工作中常有部分茎秆被撕裂和撕断，并有时出现塞刀。现国家标准无此切割器。在某些机器（高速作业的割草机和谷物联合收获机如E516等）上，为了提高切割器的切割性能，将割刀行程加大，即S90104毫米，而tt076.2毫米。使该切割器的切割速度提高，称此切割器为超行程类型。某些牧草收割机，为了适应低茬和高速作业（810公里小时）的要求，将定刀片宽度加大并减小行程，同时提高曲柄转速。这样既保持了较小的割刀“进程”，又提高了切割速度。称此切割器为短行程类型（tt076.2毫米，S63.570.5毫米）。3切割平均速度割刀的速度为一变量，为便于表示割刀速度的大小，常以平均值即割刀平均速度vp表示。式中 n割刀曲柄速度 r割刀曲柄半径 S割刀行程割刀平均速度vp，也是用来确定割刀曲柄转速的重要参数之一，其选取应根据机器作业性质而定。如割草机及收割机，因切割对象较青、湿，而且负荷较重，应取较大值；谷物联合收获机，因切割对象较干、脆，负荷较轻，可取较小值。其一般范围为vp12米秒。（二）割刀进距对切割器性能的影响割刀走过一个行程（St）时，机器前进的距离称为割刀进距。即或式中 vm机器前进度 n割刀曲柄转速割刀曲柄角速度割刀进距的大小，直接影响到动刀(刃部)对地面的扫描面积切割图，因而对切割器性能影响较大。它也是确定切割器曲柄转速的另一重要参数。现以普通型切割器为例，绘制其切割图并研究割刀进距对其图形的影响。切割图的绘制步骤为:1）先在图上画出两个相邻定刀片的中心线和刃线的轨迹（即纵向平行线）。2）按给定的参数（vm及n）计算割刀进距H，并画出动刀片原始和走过两个行程后的位置。3）以动刀片原始位置的刃部A点为基准，用作图法画出该点的轨迹线。以A点为始点，以曲柄r为半径作半圆，在圆弧上分成n等分：1，2，3，n，并作出标记。在动刀片的进距线上分成同等的n等分：1，2，n，并作出标记。在圆弧的各等分点，画纵向平行线；在进距线的等分点，画横向平行线。找出同样标记的纵、横线的交点并连成曲线。即为动刀片的轨迹线。4）按A点的轨迹图型，在AB及CD两刃线的端点画出其轨迹线，即得动刀片刃部在两个行程中对地面的扫描图形切割图。由图836可见，在定刀片轨迹线内的作物被护刃器及定刀片推向两侧，在相邻两定刀片之间的面积为切割区。在切割区中有三种面积：1）一次切割区（）：在此区内的作物被动刀片推至定刀片刃线上，并在定刀片支持下切割。其中大多数茎秆沿割刀运动方向倾斜，但倾斜量较小，割茬较低。2）重切区（）：割刀的刃线在此区通过两次，有可能将割过的残茬重割一次。因而浪费功率。图8-36 普通型切割器的切割图3）空白区（）：割刀刃线没有在此区通过。该区的谷物被割刀推向前方的下一次的一次切割区内，在下一次切割中被切断。因而茎秆的纵向倾斜量较大，割茬较高，且由于切割较集中，切割阻力较大。如空白区太长，有的茎秆被推倒造成漏割。由上述分析可知：空白区和重切区都对切割性能有不良的影响，因此，应力争减少该两区的面积。而空白区和重切区又与影响切割图图形的割刀进距有直接关系。当进距增大时，切割图图形变长，空白区增加，而重切区减少；反之，则相反。此外，动刀片的刃部高度h也影响到切割图的形状。H增大时，空白区减小，而重切区增加；反之，则相反。因此，正确选择割刀进距及进距与刀刃部高度之间的比例颇为重要。现有谷物收割机其H（1.22）h；谷物联合收获机，H（1.53）h；割草机H（1.11.5）h。前已述及，割刀平均速度vp和割刀进距H都是确定割刀曲柄转速n的重要参数。因此在设计中，要兼顾两者要求确定曲柄转速。在粗茎秆作物（甘蔗、玉米和高梁等）收割机上，刀片刃部高度还应满足割刀在一个行程中能割断全株茎秆的要求。图8-37 刀刃高度有粗茎杆直径的关系一般取h(12)d式中 d粗茎秆直径（三）切割器功率计算切割器功率，包括：切割功率Ng和空转功率Nh两部分。即 NNgNh其中式中 vm机器前进速度，米秒 B机器割幅，米 LO切割每平方米面积的茎秆所需功率，公斤米米2，经测定：割小麦LO1020；割牧草LO2030Nh大小与切割器的安装技术状态有关，一般每米割幅所需空转功率为0.81.5马力。（四）割刀惯性力的平衡往复式切割器的割刀有往复惯性力，特别对高速作业的机器（如割草机）由于曲柄转速高，惯性力颇大（每米割刀惯性力达6080公斤）,使机器产生剧烈振动而影响零部件的使用寿命和工作质量。为此需对割刀的惯性力进行平衡。其平衡方法有部分平衡法及全平衡法两种。前者多用于一般割草机和小型谷物收割机，后者用于高速作业的割草机。图8-38 割刀部分平衡分析1）惯性力部分平衡法：如图838所示，在曲柄的对面增设配重，利用配重的离心惯性力来平衡割刀的一部分往复惯性力。该平衡的理论计算是一种近似计算法，其理论基础是假设连杆的1/3部分同曲柄销作圆周运动、2/3部分同割刀作往复运动。在水平方向上惯性力平衡方程式为 Pd+Pqcos=Ppcos式中 Pd割刀与2/3连杆部分的往复惯性力，Pd（Md+2/3Me）r2cos，Md为为割刀质量，Me为连杆质量，r为曲柄半径，为曲柄角速度，为曲柄转角 Pq连杆1/3部分的离心惯性力，Pq1/3Mer2 Pp加配重后曲柄盘所产生的离心惯性力，PPMPrP2，MP为曲柄盘的质量， rP为曲柄圆盘重心的旋转半径代入上式得这种方法只能进行往复惯性力的部分平衡，而不能进行全平衡。因为全平衡时，将导致离心惯性力在垂直方向的更大不平衡，从而使机器上、下振动，对工作更为不利。因此一般只要求往复惯性力的平衡程度0.250.50，故上式可写成简化后得或计算实例：如马拉割草机，为标型切割器。其割刀重量为3.38公斤，割刀质量为Md0.344公斤秒2米，连杆重3公斤，连杆质量Me0.306公斤秒2米，曲柄盘总重为3.77公斤，其质量MP0.385公斤秒2米，曲柄盘重心的回转半径rP0.02米，曲柄半径r0.038米，曲柄转速n640转分，角速度67 1秒。图8-39 全平衡机构代入式得即往复惯性力的平衡程度为0.18。平衡后在垂直方向引起的最大平衡惯性力为PPPq，即Pp-Pq=Mprp2-1/3Mer2=0.3850.026720.1020.038672=17 公斤2）惯性力全平衡法：为了适应高速作业的要求，有的割草机采用了往复惯性力全平衡机构。现介绍两种典型的结构。曲柄连杆摆锤机构：在相差180的曲轴颈上，通过两个连杆带动处于不同平面上的两个摆杆（图839a），从而使割刀和平衡锤W按相反方向运动，使摆锤和割刀的惯性力相互平衡。摆环摆锤机构：在立轴式摆环机构的摆杆对面增设摆锤W（图839b），从而使摆锤和割刀的惯性力互相平衡，但惯性力矩增加了一倍。上述全平衡式机构只适于在割幅不大的牧草收割机上采用，否则由于重锤过大，将使机器结构庞大，重量增加。第四节拨禾器一、拨禾器的种类、构造及其应用在收割机和联合收获机上装有拨禾、扶禾装置，称为拨禾器，它所完成的功能是：把待割的作物茎秆向切割器的方向引导，对倒伏作物，要在引导的过程中将其扶正；在切割时扶持茎秆，以顺利切割；把割断的茎秆推向割台输送装置，以免茎秆堆积在割台上。因此，拨禾、扶禾装置能提高收割台的工作质量、减少损失、改善机器对倒伏作物的适应性。目前，广泛应用的拨禾、扶禾装置有拨禾轮和扶禾器。前者结构简单，适用于收获直立和一般倒伏的作物，普遍应用于卧式割台收割机和联合收获机上；后者用于立式割台联合收割机上，它能够比较好地将严重倒伏的作物扶起，并能较好地适应立式割台的工作。拨禾器种类较多，其中以拨禾轮和链齿式拨禾器应用最广。（一）拨禾轮种类、构造及其应用1普通拨禾轮这种拨禾轮结构简单，重量相对较轻，制造成本低，应用于割晒机及中小型联合收割机上，但其对倒伏作物的适应能力较差，对作物的打击严重。它由拨板、辐条、拉筋、轴和轴承、支臂及支杆等组成（如图840所示）。工作时，拨禾轮相对机器作回转运动，拨板则起到拨禾、扶禾切割和拨送禾秆的作用。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2偏心拨禾轮它由带弹齿的管轴、主辐条（左、右两组）、辐盘、副辐条、偏心盘、偏心吊杆、支承滚轮和调节杆等组成（图841）图841中M是固定拨禾轮轴上的辐盘，M1是调节用的偏心圆环，AA为管轴，其上固定弹齿AK，M的辐条与AA铰接，在管轴AA的一端伸出曲柄Aa，M1的辐条与Aa铰接，M和M1的两组辐条长度相等（AOaO1），偏心距OO1（一般为5080mm）和曲柄长度Aa相等，因此，整个偏心拨禾轮由5组平行四连杆机构OO1aA组成。偏心圆环M1可绕轴心O转动。当调整偏心圆环M1的位置，即可改变OO1与轴线OA的相对位置，曲柄Aa（包括和它成一体的管轴及弹齿AK）也随着改变其在空间的角度。调整好所需角度后，将OO1的相对位置固定下来，于是在拨禾轮旋转时，不论转到哪个位置，Aa始终平行于OO1，弹齿AK也始终保持调整好的倾角。倾角调节范围一般为由竖直向下到向后或向前倾斜30。当顺着和横着的倒伏作物的方向收割时，将弹齿调到向后倾斜1530，并将拨禾轮降低和前移。收割高而密、向后倒伏的作物时，将弹齿调到前倾15。收割直立作物时，弹齿调到与地面垂直。有的偏心拨禾轮，在弹齿面上还装有活动拨禾板。在收割直立作物，特别是低矮作物时，将拨禾板靠弹齿下方固定。收割垂穗作物，则将拨禾板固定在弹齿的中央和上部。在收割倒伏和乱缠作物时，将拨禾板拆掉，仅留弹齿。偏心拨禾轮较普通拨禾轮重量大，成本高，结构复杂；但其扶禾能力强，其弹齿倾角可以调整，对倒伏作物的适应能力强，广泛应用于大中型联合收获机上。（二）扶禾器的类型及一般结构及应用偏心拨禾轮对倒伏作物虽有一定的适应能力，但是对倒伏严重的作物还不能满足要求，特别在立式割台上，拨禾轮会和输送器发生干涉，很难配合工作。而链条拨指式扶禾器，较好地解决了上述问题，能将倒伏75以内的作物扶起梳直，因此在立式割台联合收割机上得到了普遍的采用。扶禾器利用装在链条上的拨指，贴着地面从根部插入作物丛中，由下至上将倒伏作物扶起，而不是象拨禾轮那样从作物的顶部插入，因此它具有较强的扶倒伏能力和梳理茎秆的作用。在辅助拨禾装置的配合上，使茎秆在扶持状态下切割，然后进行交接输送，能保持茎秆直立，禾层均匀不乱，较好地满足了半喂入联合收获机的要求。拨禾器的链条在位于割刀前方与水平面成6078角的倾斜链盒中回转，铰接在链条上的拨指，受链盒内导轨的控制，可以伸出和缩入。扶禾器的类型按链条回转所在平面的不同，可分倾斜面型和铅垂面型两种。1倾斜面型扶禾器图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.销轴如图842所示为倾斜面型扶禾器，其拨指扶禾链在一个倾斜平面内回转。这种扶禾器以链盒的正面宽度进入作物丛。链盒内上、下链轮之间装有导轨，拨指用链节销与链条铰接。当拨指头部的导块在靠近下链轮处进入导轨时，拨指从链盒的一侧伸出，导块在靠近上链轮处脱离导轨时，拨指缩进链盒。相邻二链盒的拨指是成对排列工作的。拨指和导轨结构简单及拨指伸出时运动平稳是倾斜面型扶禾器的主要优点。但由于相邻两链盒“无拨指工作区”的宽度b较大，此处的作物需要由分禾器将其送到拨指的工作区才能被扶起，因而茎秆的歪斜较大，不利于收获窄行距和短秆作物。带倾斜面型扶禾器的割台（图842），为了能在扶持状态下切割作物，并将已割作物从割刀上方迅速清除，在带倾斜面型扶禾器的割台上，在扶禾链盒和割刀之间装有由橡胶指传送带9和伸缩杆拨禾器13组成的辅助扶禾装置。倒伏的茎秆在被拨指搂起引向割刀的过程中，先与橡胶指传送带接触，在橡胶指的作用下，长茎秆作物增加了一个扶持点，矮茎秆作物则在传送带的橡胶指扶持下切割。已割断的茎秆在伸缩杆拨禾器13的作用下，迅速从割刀上方拨开进入中间输送根部夹持链11。然后，在根部和穗部夹持链的作用下，茎秆呈略前倾状态被强制输送至脱粒夹持输送链。由于作物一直处于强制输送状态，故整齐度较高，有利于半喂入脱粒的需要。但是，这种型式扶禾器的割台传动比较复杂。2铅垂面型扶禾器铅垂面扶禾器结构如图843所示。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.导轨铅垂面型扶禾器的链条在铅垂面内回转。这种扶禾器以链盒的侧面宽度进入作物丛，每根链条的左右边都铰接着拨指。在靠近下链轮处，当拨指头部的导块进入上链盒的导轨时，迫使拨指绕与链节销垂直的销轴旋转到与链条运动平面相垂直的平面内，依次由链盒的左右侧伸出扶禾。在靠近上链轮处，当拨指头的导块脱离导轨时，拨指缩进链盒，在链盒内向下空行。铅垂面型扶禾器的最大优点是进入作物丛的链盒宽度a较窄，这样对作物的横向推斜较小，适合于收获窄行距和短秆作物。但是，拨指伸出时要从链条回转平面横向翻转90，而且在极短时间内（0.05秒左右）完成，因此拨指对链盒导轨和作物的撞击速度以及加速度都较大，其运转不如倾斜面型平稳，且导轨进口处的安装精度要求较高。在日本，由于水稻是用宽行插秧机行距（300330mm）栽插，联合收获机是对行收割，作物的自然高度较高（750900mm）。因此，其半喂入联合收割机普遍采用倾斜面型扶禾器。在我国，因多为矮秆籼稻，行距较窄（130200mm），为了避免机器收割时发生破穴分禾，以致使矮秆作物发生过大的横向推斜，造成漏割或落穗损失，所以，半喂入联合收割机上主要采用铅垂式扶禾器。二、拨禾轮的工作原理（一）拨禾轮的运动分析1拨板的运动分析拨禾轮工作时拨板的运动是一种复合运动，由拨板绕轴的回转运动和机器的前进运动复合而成，其运动轨迹可以由作图法求出（图844a）。例如，求拨禾板上AO点的运动轨迹时，先将AO点回转的圆周作m等分，然后用下式求出在拨板每转一等分时间间隔内机器前进的距离式中 Vm机器前进速度（m/s） n拨禾轮转速（r/min）由点1沿机器前进方向量取长度为S的线段，线段的端点1即为拨禾板上的点AO在转过一等分圆周时的绝对位置；同理，由点2、3、m沿前进方向依次量取长度分别为2S、3S、mS的线段, 2、3m即分别为点A0转过2、3、m等分圆周时的绝对位置。连接点1、2m就得到了拨禾轮上拨板上A0点的运动轨迹。设拨禾轮轴OO在地面上的投影点O为坐标原点（图844b），X轴沿地面指向前进方向，Y轴垂直向上，拨禾板外缘上一点由水平位置A0开始逆时针方向旋转，则其轨迹方程为：图8-44 拨禾轮的运动轨迹a).作图法 b).解析法 XVmtRcost YHRsinth式中 R拨禾轮半径图8-45 不同值时，拨禾板运动轨迹的形状1.1 2.=1 3.1 拨禾轮角速度 H拨禾轮轴离割刀的垂直安装高度 h割刀离地高度2拨禾轮正常工作的条件拨禾板运动轨迹的形状，决定于拨禾轮的圆周速度Vy与机器前进速度Vm的比值称为拨禾速度比。轨迹形状随值不同的变化规律如图845所示。值从0变化到时，拨禾板的轨迹形状由直线（0）变化到短幅摆线（1）、普通摆线（=1）、长幅摆线（1）直至圆（=）。要使拨禾轮完成对茎秆的引导、扶持和推送作用，就必须使拨禾板具有向后的水平分速度。轨迹曲线上各点切线的方向，就是拨禾板在各种位置时的绝对速度方向。从图845分析可知，当1时，在轨迹曲线上的任何一点，均不具有向后的水平分速度。只有当1时，即轨迹形状为长幅摆线（常称余摆线）时，运动轨迹形成扣环，在扣环下部，即扣环最长横弦EE（图846）的下方，拨禾板具有向后的水平分速度。由此可知，拨禾轮正常工作的必要条件是拨禾速度比1。图8-46 拨禾板的绝对速度（二）拨禾轮的工作过程1拨禾轮的农业技术要求每块拨板从开始接触未割作物，直到将已割作物向后推送并与之脱离接触，这是它完整的工作过程。要使拨禾轮具有良好的工作质量，除了必须满足1的条件外，还应该满足工作过程中不同阶段的要求：拨板在入禾时，其水平分速度应该为零，这样对穗部的冲击最小，可以减少落粒损失；切割时，拨板应扶持作物茎秆，以配合进行切割，避免切割器将茎秆向前推倒；茎秆切断后，拨板应继续稳定地向后推送，以清扫割刀，并防止作物向前翻倒或被向上挑起，造成损失。2拨板的入禾角和拨禾轮安装高度分析（1）拨板的入禾角图847为拨禾轮的工作过程简图。图中，假设拨禾轮轴安装在切割器的正上方，作物直立，作物高度为L。图8-47 拨禾轮的工作过程简图拨禾轮作业时为了减少拨板对谷物的碰击，拨板进入禾丛时，其水平分速度应为零，即则有：则拨板的入禾角t1为 t1=arcsin(1/)（2）拨禾轮高度分析由图可以建立下列关系式 LRsint1hH而 sint1=1/代入整理可得拨禾轮的安装高度H为 H=LR/h式中 H拨禾轮的安装高度 h割刀离地高度 R拨禾轮的半径拨禾速比 L所收获作物的自然高度3拨禾轮的作用范围，作用程度及拨禾轮水平位置分析（1）拨板的作用范围拨板在点A1插入作物时，割刀在点C1处（图847），如不考虑作物之间的相互推挤作用，则不会发生作物在拨板扶持下的切割。当拨板从A1点运动到A2点，不断把作物茎秆引向切割器时，割刀由C1点运动到C2点。此时，生长在点K的作物开始在拨板的扶持下被切割。随着机器的前进，生长在范围Kf内的作物，将集成一束在扶持状态下被切割。由此可知，每块拨禾板在配合切割时每次所扶持的谷物范围X可用线段来表示，称为每块拨板的作用范围。X愈大，表示在每块拨板扶持下切割的作物量也愈多。当拨禾轮轴安装在割刀的正上方时，拨禾板的作用范围X等于余摆线扣环宽度一半，结合前面所推出的结论，推得：由上式可知，拨板的作用范围X的大小决定于拨禾轮的半径R和拨禾速度比。其关系是与半径R和拨禾速比均成正比关系。（2）拨禾轮的作用程度拨禾轮回转一周，各拨板的作用长度或拨距与拨禾轮拨程S（拨禾轮转一周时，收割机的前进距离）之比，称为拨禾轮的作用程度，即：式中 Z拨板数 X每块拨板的作用范围而：将上式代入作用程度表达式得：经验表明：拨禾轮的作用程度并非越大越好，由于禾秆的相互牵连，拨禾轮作用程度达到0.3即可满意地工作。过大时，落粒损失增加；过小时，工作可靠性变差。（3）拨禾轮水平位置分析若将拨禾轮的轴心前移，则可增加拨板的作用范围，但其推禾作用减弱。在卧式割台上，为了使谷物易于上台，要求拨板的推禾作用较强，因而拨禾轮轴心不宜前移，一般置于切割器正上方。但在螺旋割台上，由于螺旋直径较大，拨禾轮拨板不可能接近切割器，因而不得不把拨禾轮轴心向前移动；但其最大前移量不应使茎秆被割刀割断前脱离拨板的拨禾作用，而向前回弹。此外，拨禾轮的水平位置还要考虑作物倒伏方向等其它因素适当加以调整。一般在收获顺向倒伏作物时，应将拨禾轮适当前移（并下降）以增加拨禾板对作物的扶起作用（图848b）。在收获逆向倒伏作物时，应将拨禾轮少许后移（图848c），防止拨禾板将倒伏作物推压到割台下面。图8-48 拨禾轮前后移动对扶起和推禾作用的影响a.轴心在切割器正上方(扶起角1一般，推禾角1一般) b.轴心前移(扶起角2变小，推禾角2变大) c.轴心后移(扶起角3变大，推禾角3变小)三、拨禾轮主要性能参数的确定（一）拨禾轮的转速在选择拨禾轮的转速时，首先应确定拨禾速度比。由前面分析可知，拨禾轮正常工作的必要条件为1。加大拨禾速比，拨禾轮的作用范围和作用程度都会增加。但当机器速度Vm一定时，增加值，就要提高拨禾轮的圆周速度Vy，这将因拨禾板对作物穗部的冲击加大而使落粒损失剧烈增加。实践证明，拨板的圆周速度Vy一般不宜超过3m/s，对于水稻Vy一般不宜超过3m/s。因此，拨禾轮的拨禾速比的提高受到最大圆周速度的限制。值的选取，需根据拨禾轮拨板数、作业速度和收获时作物的成熟程度等条件来确定。六板式拨禾轮，值可稍小（1.5-1.6）；四板式拨禾轮，值应稍大（1.6-1.85）。作业速度高时，利用禾秆的惯性作用和防止由于拨板速度过大击落谷粒，可取值小些；作业速度低时，值应取大些。经试验测得适应不同的作业速度的值见表83。表83 各种作业速度的值作业速度（m/s）拨禾轮圆周速度（m/s）值0340971301681901.05-1.201.52-1.671.67-1.821.96-2.012.201.57-1.881.53-1.721.28-1.401.17-1.201.16根据已确定的值和机器前进速度的要求，可以确定拨禾轮的转速n。因为所以式中： n拨禾轮的转速（r/min） D拨禾轮的直径（m） Vm机器作业速度（m/s）拨禾速度比试验指出：拨禾轮圆周速度超过2.73m/s时，拨板击落谷粒显著增加，故一般以圆周速度3m/s作为确定拨禾轮转速的最高限。（二）拨禾轮的直径拨禾轮直径的确定与它所要完成的功能有关，其确定应遵循以下两个原则：1、拨板进入禾丛时其水平分速度为零。2、拨禾轮拨板扶持切割时应作用在禾秆割取部分的1/3处（即重心稍上方）。如图849所示，根据以上两个条件，可以确定图8-49 拨禾板直径的确定 R=O2B=Rsin1(Lh)1/3式中： R拨禾轮半径 L作物自然高度 H割茬高度 1入禾角此时则有拨禾轮的半径为：即式中 D拨禾轮直径拨禾速度比在实际工作中，由于有些因素的不确定性，如各种作物的高度L不同，选用的拨禾速比也随作物及机器前进速度的变化而变化，故拨禾轮直径的确定应综合考虑多方面因素。可选用主要收获作物的高度L及常用拨禾速度比来计算，此外，也应考虑机器重量，各部件（搅龙，割刀）之间的配置等。对于偏心拨禾轮，因偏心拨禾轮的弹齿较长（200300mm），起到了加大拨禾轮直径的作用。因此在直径选择上，一般较计算值为小。通常，小麦联合收割机上D9001200mm；水稻联合收割机上，一般D900mm，而普通拨禾轮稍大，可达D1300mm。（三）拨禾轮的功率消耗拨禾轮在引导，推送茎秆过程中需克服茎秆弹性变形阻力，穗部重量，作物茎秆缠绕阻力及空转阻力等，其功率消耗可按下式作近似计算：NPBVb式中 P拨禾轮单位宽度上的切向阻力，一般P40Nm； B拨禾轮宽度（m） Vb拨禾轮圆周速度（m/s）。拨禾轮所需的功率较小，一般每米宽所需功率小于100W。四、拨禾轮的调整原理和调整方法拨禾轮工作时需要根据作物状态和机器前进速度进行转速和位置的调节，因此，必须设置相应的调节机构来实现这些功能。（一）拨禾轮的调节机构1拨禾轮的转速调节机构（1）机械式调节机构这种型式结构简单，只需更换链轮或更换带轮，或者调节皮带轮直径即可实现传动比的改变，从而改变拨禾轮的转速。而且只能是分级变速，一般应用于小型联合收割机以及收割机和割晒机上。（2）液压无级变速调节机构这种方式虽结构复杂，但操作简便，且实现无级变速，能很好地根据作业的实际情况作相应调节，在大中型联合收割机上被广泛采用。其构造和工作原理如图850所示。它由主动皮带轮2、7、被动皮带轮4、5和皮带3等组成。两个皮带轮各有两个皮带盘构成，其中一个是固定盘，另一个是可动盘。在主动皮带轮的轴心处设有油缸6。当油缸进油时，柱塞1移动，并通过螺栓带动可动盘作轴间移动，使其工作直径增大。此时皮带拉紧，迫使被动轮的可动盘克服弹簧的压力作轴向移动，从而工作直径也相应变小，因此改变传动比。随着柱塞移动距离的不同，可以获得各种传动比，从而实现无级变速。2拨禾轮的位置调节机构为适应不同高度作物，不同倒伏情况作物的收获，拨禾轮的位置需时常进行相应的调节。其调节机构型式有：机械式、机械液压组合式、液压联动式三种。由于第一种比较简单，这里只介绍后两种型式。（1）机械液压组合式调节机构如图851所示，为拨禾轮的机械液压组合式调节机构。前后位置调节是靠拨禾轮轴承座1沿拨禾轮的支臂2前后移动来实现的，调毕后用销轴锁定；其高低位置是靠液压油缸3控制支臂2绕铰接点转动来进行调节。这种型式在E512联合收获机上被采用。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1. 拨禾轮轴承座 2.支臂 3.液压油缸 4.割刀（2）液压联动调节机构图852所示为拨禾轮的高低和前后分别调节的机构简图。前后调节是靠拨禾轮轴承座沿拨禾轮的支臂2前后移动位置；其高低位置是靠液压油缸3控制支臂2绕铰支点转动来进行调节。图852所示为东风联合收割机上拨禾轮的液压联动调节机构。联动机构设计时，应保证在调节过程中，使拨禾轮轴的运动轨迹近似于以收割台螺旋推运器为中心的圆弧。这样，不论拨禾轮在什么位置工作，都可保证拨禾轮外缘与螺旋推运器之间的最小间隙大致不变。联动机构是由一系列连杆组成的。拨禾轮轴承座2通过滑块1空套在支臂11上，而支臂11与油缸15的柱塞铰连，可绕轴12转动。双臂杠杆9可绕支臂11上的销点A转动，其一端B与拉杆10铰连，另一端C与拉杆16铰连，而拉杆16的下端D铰连在收割台侧板13上。拉杆10的前端用卡簧3和螺钉4与滑块1固定在一起。若将压力油注入油缸15中，柱塞将支臂11绕轴12顶起时，拨禾轮向上运动，支臂11上的销轴A也随之升起。由于D点是固定不动的，因而A和D之间距离增加，迫使杠杆9反时针旋转，通过拉杆10使滑块1沿支臂11向后移动，拨禾轮后移。于是拨禾轮升高的同时也后移。当油缸15中的压力油与回油管接通时，在拨禾轮重量的作用下，拨禾轮下降并前移。在联动机构上，还设有前后单独调节机构。有了它，可以提高对各种作物状态的适应性。调节时，把螺钉4松开，将拨禾轮轴承座2沿支臂11移动，然后再把螺钉拧紧。当拨禾轮轴沿支臂前后移动时，张紧轮支杆5可绕

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