毕业设计（论文）-小型小麦联合收割机收割部分的设计

摘要收割机收割部分即割台是联合收割机的主要工作部件之一，其功用是完成割禾工作，并随即把割倒的谷物集中连续不断的输送给输送槽。此次设计的为带搅龙输送器的卧式割台，主要包括切割器、偏心拨禾轮、割台输送搅龙和割台框架。本设计在相关参考资料及收割机总体设计的的基础上，完成了割台部分的设计：并且根据收割机总体的工作要求，进行了切割器、割台搅龙以及割台框架的选择、设计与计算。本次设计的割台机构体积小、重量轻、通过性与适应性好。该机构装在轴流式全喂入轴流式联合收割机上，能确保掉粒少、脱离干净、破碎率低。关键词：收割部分、小麦收割机、切割器、割台搅龙AbstractTheharvestingsectionoftheharvester,namelytheheader,isoneofthemainworkingcomponentsofacombineharvester.Itsfunctionistocompletetheharvestingworkandimmediatelytransportthecutgraintotheconveyorchuteinacontinuousmanner.Thisdesignfeaturesahorizontalheaderwithanaugerconveyor,whichmainlyincludesacutter,aneccentricreel,aheaderconveyorauger,andaheaderframe.Basedonrelevantreferencematerialsandtheoveralldesignoftheharvester,thisdesignhascompletedthedesignoftheheadersection.Furthermore,accordingtotheoverallworkingrequirementsoftheharvester,theselection,design,andcalculationofthecutter,headerauger,andheaderframehavebeencarriedout.Theheadermechanismdesignedthistimeissmallinsize,lightinweight,andhasgoodtrafficabilityandadaptability.Wheninstalledonanaxial-flowfull-feedaxial-flowcombineharvester,itcanensureminimalgrainloss,cleanseparation,andlowcrushingrate.Keywords:harvestingsection,wheatharvester,cutter,headerauger

目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 1Abstract 2目录 3一绪论 51.1课题的提出和意义 51.2国内外研究现状 51.2.1国内小麦收割机的研制状况 51.2.2国外小麦收割机的研制趋势 61.3课题研究的主要内容 7二小麦联合收割机总体结构形式 82.1联合收割机的类型定位 82.2联合收割机的整机结构及选择 82.3小麦联合收割机工作原理 92.4小麦联合收割机收割部分 9三参数设计与选择 113.1任务要求 113.2.割幅与作业速度 113.3收割机的喂入量 11四切割器设计 134.1切割器性能要求 134.2切割器选择 134.2.1往复式切割器 134.2.2圆盘式切割器 154.3.3甩刀回转式切割器 174.4往复式切割器的构造和标准化 184.4.1往复式切割器的构造 184.4.2结构标准化 194.5往复式切割器的传动机构设计 194.5.1曲柄连杆机构 194.5.2摆环机构 194.5.3行星齿轮式传动机构 204.6往复式切割器的工作原理 214.6.1割刀运动分析 214.7往复式切割器的切割性能参数分析 234.7.1切割速度分析 234.7.2切割平均速度 234.7.3割刀进距对切割器性能的影响 244.7.4切割器功率计算 25五割台螺旋推运器的设计 275.1搅龙结构设计 275.2割台螺旋的参数设计 285.2.1螺旋角α 285.2.2内径d外径D转速n螺距S 285.3伸缩拨指的设计 295.4其它部件 305.4.1框架 305.4.2分禾器 30六总结 31参考文献 32致谢 33

一绪论1.1课题的提出和意义小麦是我国非常重要的一种农作物，它的耕种面积和年均总产量都仅仅少于美国，现居世界第二位。据统计，我国小麦的年平均产量可以达到11409万吨。由于小麦的种植容易受到气候和传统小麦耕种模式的影响，我国的小麦种植在不同地方存在很大不同，比如春天播种的小麦有一年一熟、两熟或者两年三熟，夏天播种的小麦一年两熟。小规模种植各种小麦植物的生长特征如产量和高度也差别很大。这些小麦种植的模式都是基于传统手工操作，因此没有考虑机械化操作的协调和统一。随着科学的不断进步与社会的不断发展，在小麦生产中采用机械化的生产方式受到小麦农艺栽培技术的严格制约，并且没有成套的体系进行指导。因此这两个方面已经成为小麦收割体系中的两个主要矛盾。从这个角度来看，农民在实际小麦生产中怎样使用机器以及怎样种植小麦方面存在严重的问题。随着社会的进步，农业逐渐实现现代化，这就需要进一步提高小麦收割机的现代化水平。其中小麦筛分在小麦种植和收获过程中最为费力，其劳动付出大约占到小麦种植和收获付出的总劳动力的一半以上，因此特别需要实现小麦收割的机械化。这是因为使用自动化小麦收割机不仅可以让农民不再进行重的体力劳动，而且可以大幅度缩减成本和时间。小麦的机械化收割已经在各个层面制约我国农业现代化进程。我国正处于实现全面小康社会的关键阶段，在这期间人民的生活水平正在逐步提高，粮食和营养结构也正在进一步的改善，农牧业结构正在进一步优化。同时畜牧行业的比例正在逐步增加，农牧行业的良性循环的发展可能会被打破，因为对饲料作物的需求量越来越大。虽然我国幅员辽阔，但毕竟草地资源仍然有限，目前因为各种因素造成草原退化，从而引起沙尘暴的次数急剧增加，这样使得我国的生态环境严重恶化，因此在畜牧业行业更加明显。1.2国内外研究现状1.2.1国内小麦收割机的研制状况我国的小麦收割机相比其他国家起步相对较晚，因此目前水平较低。我国的小麦收割机机械化大致经历了几个阶段，分别是引进国外小麦收割机、模仿并改进国外的收割机以及自主设计，目前已经在小麦收割机领域以及取得了不小的成绩。到目前为止，中国共有60多个从事小麦收割机研发和生产的单位，并且已经开发出60多个型号。但是各种类型的小麦收割机仍然需要广大科研工作者在实践中不断的改进和完善，因此大规模生产和应用小麦收割机的时机仍然不够成熟。根据筛分原理的不同，我国的小麦收割机大致可以分为两种：振动式收割机和机械式收割机。我国在机械化收割小麦方面仍然存在着者很多问题，第一，由于很多制造商和厂家只关注小麦收割机整机的研发，而忽略了对其中关键零部件的研发，这样就造成缺乏某些关键零部件的核心制造技术。第二，小麦收割机的稳定性比较差，可靠性不高，因此机器发生故障，从而造成小麦粒的破碎率增加等等一系列问题。目前，振动式仍然在国内的小麦收割机械领域占主导地位。随着科学技术的不断进步，适用于各种颗粒大小的小麦收割机将会成为必然。同时新型小麦联合收割机能够完成秸秆资源的回收再利用，因此这项技术将会近期研发的热点领域。1.2.2国外小麦收割机的研制趋势目前，国内的小麦收割机技术相比国外存在很大差距。大多数国家主要采用的是1年一种的方式，这主要是因为小麦在收获时水分的含量非常低，因此主要的采摘工艺采用直接脱粒的方式。例如，美国和德国生产的小麦收割机只需要更换筛网就能实现其他谷物的筛选，并且可以通过调整脱粒滚筒的转动速度和小麦粒的间隙来提高小麦筛选的效率。主要有下面六个特点：1.在保证收割机各项性能都优良的前提下，逐步向高的效率、大的规模、大的功率和大的宽幅等方向高速发展。筛选能力每秒增加1公斤到1.2公斤；收割机的最大的范围已经超过了9米。联合小麦收割机已经从最开始3-6料斗口增长到现在的8个料斗口。2.为了增加小麦收割机的适应能力，扩大了收割机的通用性。不仅开发各种类型的筛选网（如大豆和向日葵等），一台收割机还可以更换不同颗粒范围的筛选网，这样就能满足不同的农作物和不同产量的需要，这样能极大地改善收割机的结构来提高工作的适应性。3.为了保持收获的小麦较低的破碎率和比较高的清洁性，更深入地研究了收割机的脱粒分离装置。随着社会的不断发展，现代小麦收割机正在向高的产量和低的损失率方向逐步发展。4.收割机具有良好的产品性能和更高的可靠性，主要是因为新材料和先进的加工技术在小麦收割机上得到了广泛的应用。同时机架主体增加了壁的厚度，并且用直径比较大的薄壁钢管作为传动轴，收割机还装有安全装置。同时，小麦收割机还需要进行不低于8小时的磨合和升温测试。5.小麦收割机采用了机电一体化和自动化技术，这样能够大幅度提高收获人的舒适性、安全性以及操作的便利性，同时为了优化人的工作状况，收割机的控制室一般装有绝缘和隔音装置。通过上面的介绍，很容易发现我国的小麦收割机与国外相比存在着非常明显的差异。1.3课题研究的主要内容本毕业设计主要以振动小麦收割机收割部分为对象，随着农业现代化进程的逐步推进，对小麦收割机提出了更高的要求，而收割器是整个收割机最最关键的部件。因此切割部分应该具有很好的安全性和可靠性。因此，本毕业设计主要设计一种结构比较简单和安全性比较高的小麦收割机切割部分。

二小麦联合收割机总体结构形式此设计是根据南方丘陵水田面积小而设计的小型小麦联合收割机，该小麦联合收割机可一次性完成收割、脱粒、分离和装袋作业。该机体积小、重量轻，操作灵活，通过性与适应性好，较好地解决了大、中型收割机在丘陵、山区和水田难以收割的难题，在南方双季稻区、泥脚深度不大于20厘米的稻田中均能正常收割小麦。2.1联合收割机的类型定位整机形式为：悬挂式、全喂入割台形式为：带搅龙输送器式卧式割台脱粒装置形式为：轴流式2.2联合收割机的整机结构及选择所设计的小麦联合收割机为轮式背负式小麦联合收割机，整机分为行走部分和收割部分两部分。图2-1小麦收割机整体结构图行走部分采用四轮式拖拉机，后轮驱动，前轮转向。收割部分悬挂在拖拉机上（图2-1），收割台悬挂在车架悬架的正前方，脱粒装置悬挂在拖拉机后方，中间输送槽布置在收割机的左侧,前后两端分别连接割台和脱粒装置。为使割台左右平衡，将割台传动装置置于右侧。对于收割机后部，脱粒装置靠左布置，扬谷器布置在脱粒装置右侧，同时粮袋放置于脱粒装置右侧使联合收割机后部平衡。整机前进动力由拖拉机提供，收割部分动力由拖拉机后置动力输出轴提供。2.3小麦联合收割机工作原理小麦联合收割机的作业流程如图所示，当联合收割机进行作业时，拨禾轮首先把作物拨向割刀，割刀把作物割倒后，拨禾轮随即把作物推倒到割台上，割台输送搅龙把割倒下来的作物向左侧集送到伸缩拨指机构，拨指机构把搅龙送来的作物以很高的速度向后抛送给输送槽，输送槽把拨指机构送来的作物抓取后从槽底源源不断地输送给脱离机构，作物进入轴流型脱谷机构后，由于它受到滚筒钉齿高速打击以及作物在作螺旋运动的过程中不断与凹板筛撞击的结果，使谷粒脱了下来，并通过凹板筛孔落到集谷搅龙上。落到集谷搅龙上的谷粒被推运到扬谷器（在另一侧未画出来），再由扬谷器抛送到粮袋，随即包装。另外被脱谷机脱净谷粒的禾杆由于被凹板筛阻留无法通过筛孔，最后从出草口被滚筒钉齿抛送出去，这就完成了联合收获的全过程。图2-2收割机工作原理图2.4小麦联合收割机收割部分收割机的收割部分主要由切割器、绞龙、分禾器组成，如图2-3所示。通过切割器将成熟的小麦进行切割，通过分禾器将待割谷物和未割谷物分开，使得收获过程有序、不漏割。绞龙的作用是将已经切割的小麦谷物不断地向收割机后方输送，达到循环切割的目的。图2-3收割机切割部分结构图

三参数设计与选择3.1任务要求设计参数：割幅1500mm，作业效率：2-3亩/小时3.2.割幅与作业速度1割副B割幅是指联合收割机两分禾器尖端之间的距离。小型联合收割机的割幅一般B，其大小受轮距B0影响，关系为：BB0+2△式中B——割幅mB0——轮距，取前轮1160mm、后轮1300mm作为作业时轮距即B01.3m△——防止轮胎压倒作物的保护宽度100mm—201mm取△=0.1m代入数值BB0+2△=1.3+20.1=1.5m取B=1.5m作业速度Vm作业速度是指联合收割机作业时的前进速度。小型全喂入悬挂式联合收割机作业速度一般为1.3～4km/h，根据拖拉机现有档位选择其低档作为作业速度。即作业速度为：取Vm=0.56m/s(2.02km/h)3.3收割机的喂入量喂入量由割幅、作业速度等决定，其关系为：式中q——喂入量kg/sB——割幅1.5mM——作物单位面积产量M=8107千克/公顷β——割下作物中谷粒与茎秆的比例，即谷草比，β=0.43C——常数C=10由上公式算得q=2.264kg/s

四切割器设计收获机械上采用的切割装置又称为切割器，它的功用是将田间作物全部整齐地割断，它是重要的通用部件之一。4.1切割器性能要求割茬整齐、不漏割、不堵刀、不推倒谷物、不扯断和撕裂茎秆、切割造成的损失和功率消耗少，在收割小麦、大豆和牧草是，还特别要求能进行低割，以减少损失，增加收获量。4.2切割器选择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。4.2.1往复式切割器割刀作往复运动，结构较简单，适应性较广。它能适应一般或较高作业速度（6－10km/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。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（图4-1）：图4-1a.普通Ⅰ型b.普通Ⅱ型c.低割型（1）普通Ⅰ型其尺寸关系为S＝t＝t0＝76.2mm（3in）式中S－割刀行程t－动刀片间距t0－定刀片间距普通Ⅰ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。在小麦收割机上有采用较标准尺寸为小的切割器，其尺寸关系为S＝t＝t0＝50、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。（2）普通Ⅱ型其尺寸关系为S＝2t＝2t0＝152.4mm（6in）该切割器的动刀片间距t及定刀片间距t0与普通Ⅰ型相同，但其割刀行程为普通Ⅰ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S＝t＝2t0＝76.2、101.6mm(3in、4in)切割器的割刀行程S和动刀片间距t均较大，但定刀片的间距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,在稻麦收割机上采用较少。4.2.2圆盘式切割器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25－50m/s，其切割能力较强。切割时靠茎秆本身的刚度和惯性支承。在牧草收割机和甘蔗收割机上采用较多，在小型小麦收割机上也采用。小型小麦收割机上，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4-2）。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。图4-3有支承圆盘式切割器单盘式b.双盘式1.回转刀盘2.支承刀片（2）有支承圆盘式切割器该切割器（图4-3）具有回转刀盘和支承刀片。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6－10m/s。刀盘由5－6个刀片和刀盘体铆合而成。其刀片刃线较径向线向后倾斜α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）。图4-3圆盘式切割器单盘式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4.3.3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50－75m/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。多用于牧草收割机和高秆作物茎秆切碎机上。结合各切割器的结构和使用性能，在小型全喂入背负式联合收割机上采用往复式普通Ⅱ型切割器。4.4往复式切割器的构造和标准化4.4.1往复式切割器的构造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3-9）。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。动刀片它是主要切割件，为对称六边形（图3-10），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一般用齿刃。定刀片定刀片为支承件固定在护刃器上，与动刀片组成一切割副。一般为光刃，定刀片的刀口刃角比动刀片的大得多，常取为60°左右，这是因为定刀片刃口多为光刃，本身易磨钝，固为了使其保持锋利耐用，其刃口角就需大些。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。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0－0.5毫米，后端不大于1－1.5毫米），在护刃器梁上每隔30－50厘米装有压刃器。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摩擦片它的功用是以它的前端面与护刃器固定定刀片的凸台后端面之间构成割刀导向槽，以便引导刀杆往复运动，有了摩擦片之后，刀杆运动就不会与护刃器发生摩擦，可以延长护刃器的使用寿命，而摩擦片的工作端面磨损后，可反过来换另一个工作端面。摩擦片数目通常与压刃器数目相同，即每隔30－50厘米装有一个压刃器。4.4.2结构标准化普通Ⅱ型切割器（图3-15）：其t＝t0＝76.2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。4.5往复式切割器的传动机构设计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。4.5.1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。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采用。若将该机构旋转900，使曲柄连杆在水平面内运动，则该机构可用在前置式收割机上。（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，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。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）的调整。（3）曲柄滑块机构它由曲柄、滑块、滑道和导向器等组成。曲柄回转时，套在曲柄上的滑块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。4.5.2摆环机构它是由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4-4）。摆环的销轴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4-4摆环机构1、主轴2、摆轴3、摆叉4、摆环5、摆杆6、导杆4.5.3行星齿轮式传动机构行星齿轮式割刀传动机构由直立式曲柄轴、套在曲柄上的行星齿轮、固定在行星齿轮节圆上销轴和固定齿圈等组成（图4-5）。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。图4图4-5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。根据传动路线图，本着结构简单、效率高等原则，本次设计采用的是曲柄滑块机构，以便于在丘陵地区使用。4.6往复式切割器的工作原理4.6.1割刀运动分析割刀的运动特性对切割器性能有直接影响，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3-19b）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=-rcosωt速度方程式加速度方程式为式中r——曲柄半径ω——曲柄角速度割刀位移、速度、加速度与曲柄转角的关系如表4－1所示。表4－1割刀位移、速度、加速度与曲柄转角的关系ωt0°90°180°270°360°X-r0+r0-rvx0+rω0-rω0ax+rω20-rω20+rω2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4-6）。椭圆的长轴半径为rω，短轴半径为r。由图可得出任意位移点的割刀速度。割刀加速度αx与割刀位移X的关系为ax=rω2cosωt=－ω2(－rcosωt)=－ω2X即加速度与位移为一直线关系（图4-6）。图4-6割刀运动分析a.曲柄偏距h=0b.割刀运动分析c、X、vX、aX随曲柄转角ωt的变化曲线d、vX、aX随位移X的变化曲线4.7往复式切割器的切割性能参数分析4.7.1切割速度分析试验证明：在割刀锋利、割刀间隙正常（动、定刀片间的间隙为0－0.5mm）的条件下，切割速度在0.6－0.8m/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，并进行分析，普通I型切割器的切割速度图（如图4-7）图4-7普通I型切割器的切割速度图普通I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va1－vb1及va2－vb2。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，因而切割性能较好。因此，安装割刀时，应当使曲柄销处在左右两止点位置时，定刀片和动刀片的中心线重合。4.7.2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——割刀行程又vp在0.9-1米/秒之间，选择vp＝1米/秒代入可得：n=394转/分4.7.3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ω——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。普通Ⅱ型切割器的切割图（如图4-8），由图可见，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：图4-15普通Ⅱ型切割器的切割图1）一次切割区（Ⅰ）：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）重割区（Ⅱ）：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。3）空白区（Ⅲ）：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。若空白区太长，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。4.7.4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N＝Ng＋Nh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LO＝10－20马力。Nh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0.8－1.5马力。vm＝0。56米／秒，B=1.5米，L0取15马力，Nh=1.2马力代入可得：N=1.37马力。

五割台螺旋推运器的设计5.1搅龙结构设计割台螺旋推运器由两端的螺旋叶片和伸缩拨指两部分组成。螺旋将割下的谷物沿轴向推向伸缩拨指，拨指将谷物流转过90º纵向送入倾斜输送器，由输送齿耙将谷物喂入滚筒，其结构如（图5-1）所示。图5-1螺旋推运器1、传动轴2、传动盘3、滚筒4、叶片5、固定挡盘6、深沟球轴承7、轴套8、拨指9、拨指座套10、偏心销轴11、检视盖12、搅龙短轴13、拨指调节板为了提高喂入均匀性，螺旋4有一小部分伸入到拨指区域内。拨指部分是一个可以拆开的圆筒，拨指轴10刚性地安装在螺旋推运器轴的悬臂6上；拨指的另一端插入装在螺旋推运器外壳上的套筒中。工作时，轴12是固定不动的，传动轴1带动螺旋推运器旋转时，滚筒带动拨指8绕轴10旋转，由于轴10配置在螺旋推运器的前下方，所以拨指除了旋转外还沿滚筒外沿滑动；转至前下方时从壳中伸出抓取谷物，而转至后上方时缩回壳中。为了使谷物输送工作在螺旋输送器、伸缩拨指机构和输送槽等三者衔接的地方交接好，螺旋叶片应延伸进槽口约30-50毫米，否则会出现部分谷物挂在割台与输送槽连接的转角处，以致影响谷物连续输送。由于输送槽位置所限，割台搅龙以伸缩拨指为界，分成左右两段。左右两部分螺旋方向相反。因右端部分很短，所以用两块导向叶片完成输送工作。为了使割台搅龙顺利输送谷物，搅龙与割台框架应有合理的配合关系。若底隙过大，则要等到谷物积得够厚后螺旋叶片才能把它推拨到，过小则会增加输送阻力，严重时还会堵塞死搅龙，叶片与底板的最小间隙，打、中型机取15-20毫米，小型机取8-10毫米。搅龙叶片与后挡板的间隙过大会造成回草现象，过小也会塞死搅龙，通常后侧间隙，打、中型机取25-30毫米，小型机取15-20毫米。一般说这两个间隙应根据割幅大小不同而定，割幅大的，间隙要大，小的可以小些。收割的时候，情况是在不断变化的，有时禾层的厚度会变化，禾层会突然增厚，为了适应这一情况，割台搅龙通常做成浮动式，即靠近输送槽一端做成浮动式，另一端则采用圆柱孔调心球轴承固定。5.2割台螺旋的参数设计割台螺旋的主要参数有螺旋角、内径、外径、螺距和转速等。5.2.1螺旋角α在同样条件下，螺旋角大，生产率高，但工作费力；螺旋角小，则生产率低，但工作省力。若螺旋角太大时甚至不能工作，一般取α=20°。5.2.2内径d外径D转速n螺距S查询《农机手册》，得到广东农林学院经过多次对比试验得出的参考数据：内径d=230mm 外径D=340-350mm转速n=170-220r/min螺距s=240-320mm又根据工作要求外径尽量选大，因此选取外径D=350mm；考虑到配套拖拉机输出轴转速540r/min，为使传动机构简单设计搅龙转速180r/min；至于螺距的配置，以拨指为界，拨指左端螺距选择300mm，右端距离较短，采用起点相隔180度的两段导向叶片，螺距为320mm。5.3伸缩拨指的设计伸缩拨指结构也叫回转导杆机构。割台搅龙上的伸缩拨指机构，是由空套在轴上的若干条拨指和搅龙的圆筒组成。伸缩拨指安装在螺旋筒内，由拨指并排铰接在一根固定的曲轴上（图5-2）。曲轴与固定轴固结在一起。曲轴中心02与螺旋筒中心O1有一偏心距。拨指的外端穿过球铰连接于螺旋筒上。这样，当主动轮通过转轴使螺旋筒旋转时，它就带动拨指一起旋转。但由于两者不同心，拨指就相对于螺旋筒面作伸缩运动。由图可见，当螺旋筒上一点B1绕其中心01转动1201到B3时，带动拨指绕曲柄中心O2转动，拨指向外伸出螺旋筒的长度增大。由B3转到B2再到B1时，拨指的伸出长度减小。工作时，要求扒指转到前下方时，具有较大的伸出长度，以便向后拨送谷物。当拨指转到后方时，应缩回螺旋筒内，以免回草，造成损失。图5-2拨指机构1、带轮2、传动轴3、螺旋4、偏心轴5、扒指6、短轴7、调节板如果使曲轴中心O2绕螺旋筒中心O1相对转动一个角度，则可改变拨指最大伸出长度所在的位置，同时拨指外端与割台底板的间隙也随着改变。拨指外端与割台底板的间隙应保持在10mm左右。当谷物喂入量加大而需将割台螺旋向上调节时，拨指外端与底板的间隙也随着增大，此时应转动曲轴的调节手柄，使拨指外端与割台底板的间隙仍保持在10mm左右。在联收机的割台侧壁上装有调节手柄，用以改变曲轴中心O2的位置。5.4其它部件5.4.1框架图5-3框架图 框架的作用：对各工作部件起支撑作用；辅助输送谷物；连接附加机构；使割台都装在框架上，便于拆卸、托运和维修。因此，框架应设计成跟拖拉机单相独立的一部分，再用连接件跟其他部件连接。5.4.2分禾器分禾器的作用是把待割谷物和未割谷物分开，使得收获过程有序、不漏割。图5-4分禾器

六总结通过此次毕业设计，我充分认识到理论结合实践的重要性。本次针对收割机收割部分的设计，充满的艰辛与收获。收割机收割部分即割台是联合收割机的主要工作部件之一，其功用是完成割禾工作，并随即把割倒的谷物集中连续不断的输送给输送槽。此次设计的为带搅龙输送器的卧式割台，主要包括切割器、偏心拨禾轮、割台输送搅龙和割台框架。本设计在相关参考资料及收割机总体设计的的基础上，完成了割台部分的设计：并且根据收割机总体的工作要求，进行了切割器、割台搅龙以及割台框架的选择、设计与计算。本次设计的割台机构体积小、重量轻、通过性与适应性好。该机构装在轴流式全喂入轴流式联合收割机上，能确保掉粒少、脱离干净、破碎率低。由于本人设计能力有限，设计中存在着很多不足之处，在今后的工作学习中不断的改进。

参考文献1吴宗泽主编.机械设计实用手册[M].化学工业出版社，2009.1.2联合编写组.农业机械设计手册(下册)[M].北京：机械工业出版社,2013.8.3联合编写组.机械零件设计手册[S].北京：机械工业出版社,2016.9.4成大先.机械设计手册（单行本）常用设计资料[S].北京:化学工业出版社，2014.1.5刘静.不对行小麦收割机技术研究[D].淄博:山东理工大学硕士论文,2017.6道林，孙永进，赵洪光.自走式穗茎兼收型小麦联合收获机的设计与试验[J].农业工程学报，2015（1）：7张道林，刁培松，张士新，李永伟.基于ADAMS小麦收割机机关键机构动态仿真[J].农业装备与车辆工程，2017（10）：8