农业机械学之谷物收获机械概述.ppt

1、谷物收获机械,第一节 概述,第二节 收割机,第三节 脱粒机,第四节 联合收割机,第五节 玉米收割机械,谷物收获机械,内容结构,概 述,收获是谷物栽培的最后一个环节，而收获作业的季节性又很强。收获过早，籽粒不饱满，影响产量；收获过晚，则容易造成落粒损失。北方许多地区还需要在小麦收获后及时腾地种植其它大秋作物。所以，赶农时是机械收获的一个重要目的。,请单击,概 述,国内外收获机械发展概况,一、国外发展概况 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。,概

2、 述,国内外收获机械发展概况,二、国内发展概况 1. 入门阶段 2. 发展阶段 3. 利用引进技术发展阶段(1981-1990),一、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。其特点是技术比较成熟，机型较多、生产率低，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，劳动强度大。,概 述,谷物的收获方法,分段收获法收获过程录像,概 述,谷物的收获方法,二、联合收获法 利用联合收获机一次完成作物的收割、脱粒、分离和清选等多项作业的方

3、式。特点：机械化程度高、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。,概 述,谷物的收获方法,联合收获法收获过程录像,概 述,谷物的收获方法,三、两段收获法 先利用割晒机进行收割，待晾晒35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：机器利用率高，购机投资回收快；生产率高；机械化水平高，缓解收获期紧张，抢农时；利用谷物的后熟作用，提高谷物的品质和质量。,概 述,谷物的收获方法,两段收获法收获过程录像,概 述,谷物的收获方法,谷物的机械收获系统,谷物的机械收获系统,概 述,谷物的收获方法,概 述,谷物收获的农业技术要求,1、

4、收获作业干净，总损失不超过2%。收获总损失是指收割、脱粒、分离和清选等损失之和。 2、籽粒破碎率低，收小麦时不超过1.5%，收水稻时不超过1%。 3、割茬低，割茬高度通常要求在15cm以下，便于割后耕地和充分利用茎秆。 4、籽粒清洁率高，收小麦时在98%以上，收水稻时在93%以上。 5、机器适应性广，适应不同地区、不同作物的收获。,概 述,谷物收获机械的种类,谷物收获机械主要分为以下三种： 1、收割机械 2、脱粒机械 3、联合收获机械,收割机,收割机的一般类型,收割机是稻麦分段收获时完成收割和铺放两道工序的作业机具。 按照茎秆的放铺方向分：收割机、割晒机、割捆机等。 按照被割谷物茎秆的输送方式

5、：立式收割机和卧式收割机。,收割机工作时，被割刀切断的谷物茎秆形成与前进方向呈900的转向放铺，以便于捡拾和打捆。主要用于分段收获法。,收割机,收割机的一般类型,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。,割捆机将谷物茎秆割断后进行自动打捆，然后放于田间。,立式收割机割台为直立式放置，被割谷物的茎秆在直立状态下输送到收割机一侧的。该机构纵向尺寸短。,收割机,收割机的一般类型,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。,收割机,收割台,(一) 立式收割台,结构组成：分禾器、扶禾星轮、切割器、立式输送带、传

6、动装置等。,收割机,收割台,(一) 立式收割台 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。 立式收割机的类型有侧向放铺型和后放铺型两种。侧向放铺型有侧向输送侧面放铺型和中间输送侧面放铺型两种结构。,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,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,(二) 卧式收割台,结构组成：分禾器、拨禾

7、轮、切割器、输送装置、传动装置等。,收割机,收割台,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，Vm=24km /h （12m/s），Vd=2m/s，Q=VmB /667 （亩/时），一般为49亩/时。,收割机,收割台,(二) 卧式收割台,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

8、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。,(二) 卧式收割台,收割机,收割台,卧式收割台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，如图所示：,单带,双带,(二) 卧式收割台,收割机,收割台,收割机,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,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,伸缩扒指式拾禾器 1.滑脚 2.偏心轴 3.扒指 4.主轴 5.转筒,齿带式拾禾器 1.仿行轮 2.前辊轴 3.中辊轴 4.齿带

9、5.后辊轴,一、茎秆物理机械性质及其与切割的关系 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。 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。,收割机,切割机构,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。,收割机,切割机构,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。,横切,斜切,削切,实验结果表明：三种切割方式因其切入茎秆的方向与茎秆

10、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%。,正切分为横切、斜切、削切三种切割方式。,收割机,切割机构,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：Vn割刀运动的法向速度；,Vt割刀运动的切向速度 ；,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。,1、切割方式对切割性能的影响,收割机,切割机构,1、切割方式对切割性能的影响,收割机,切割机构,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。 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/比

11、正切时的刃口角变小了，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。,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，它包括切割阻力、弯曲阻力、弹性模量、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。 但是，在切割像小麦、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，一般可采取低速有支承切割和高速无支承切割。,收割机,切割机构,2

12、、茎秆的物理机械性质对切割性能的影响,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。,收割机,切割机构,2、茎秆的物理机械性质对切割性能的影响,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12 m / s。,收割机,切割机构,2、茎秆的物理机械性质对切割性能的影响,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12 m / s，要保证正常的切割，动、定刀片之间的切割间隙必须在00.5mm范围内，

13、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 。,收割机,切割机构,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。,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Pw是很难与动刀片的切割力相平衡的，此时，PPw。切割速度较低时，茎秆将被推倒或折断。,2、茎秆的物理机械性质对切割性能的影响,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Pg。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 = Pg + Pw 时，可

14、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。,收割机,切割机构,2、茎秆的物理机械性质对切割性能的影响,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,收割机,切割机构,3、切割速度与切割阻力的关系,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,收割机,切割机构,二、切割机构的农业技术要求,切割机构由切割器和割刀传动装置组成，切割机构的功用是切断作物茎秆。 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

15、。 割刀传动装置将动力传递给割刀，同时将圆周运动改变为往复式直线运动，实现切割过程。,收割机,切割机构,三、切割器的类型与构造,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。,收割机,切割机构,三、切割器的类型与构造,往复式切割机构组成的功用：动刀片与定刀片相对做直线往复运动，平均切割速度为12m/s。 该机构特点是：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。 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

16、 和 t0 三者的组合关系，往复式切割器可分为三种基本类型。,收割机,切割机构,三、切割器的类型与构造,收割机,切割机构,三、切割器的类型与构造,1、普通型,结构尺寸关系为 S = t = t0 =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。,收割机,切割机构,三、切割器的类型与构造,2、普通 型,t0,t,S=2t=2to,结构尺寸关系为 S =2 t =2 t0 =152.2 mm 动刀片间距t和定刀片间距t0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

17、收割机。,3、低割型,收割机,切割机构,三、切割器的类型与构造,结构尺寸关系为 S = t =2 t0 =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，对收割低荚大豆和牧草较为有利。但有堵刀现象。,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。,收割机,切割机构,四、往复式切割器的构造和传动机构,1、曲柄连杆机构,特点：机构简单、成本低廉、占

18、据空间大。,收割机,切割机构,四、往复式切割器的构造和传动机构,2、摆环机构,特点：结构紧凑、铰链较少、工作可靠、制造成本高。,收割机,切割机构,四、往复式切割器的构造和传动机构,3、行星齿轮机构,特点：结构紧凑、振动小，便于机构配置，但成本高，机构复杂 。,收割机,切割机构,四、往复式切割器的构造和传动机构,收割机,拨禾器,一、拨禾器的种类、构造及其应用,拨禾轮是卧式割台的主要装置，其功用是： 1、拨禾，把待割的作物拨向切割器； 2、扶禾，将倒伏的待割作物扶直，在切禾时扶直茎秆； 3、推禾和清理割台，将割断的作物拨向割台，避免作物堆积在割刀上。 拨禾轮常用的有压板式和偏心式两种。,脱粒机,概

19、述,脱粒机是将谷粒从谷穗上脱下，并从脱出物（由谷粒、碎秸秆、颖壳、和混杂物等组成）中分离、清选出来。 对脱粒装置的性能要求： （1）脱粒干净、分离率高； （2）谷粒破碎率低、水稻不脱壳； （3）谷粒机械损伤小； （4）脱粒装置通用性好、能耗低、生产率高。,脱粒机,概述,脱粒机械工作录像,脱粒机,脱粒机的种类、构造与工作原理,一、按脱粒程度分类：,简易式脱粒机,半复式脱粒机,复式脱粒机,二、按谷物喂入的方式分类：,全喂入脱粒机,半喂入脱粒机,简易式脱粒机只有脱粒装置，不能分离和清选，处理结果为混合物，尚需后续加工处理。,脱粒滚筒,籽粒混合物,脱粒机,脱粒机的种类、构造与工作原理,复式脱粒机除了有

20、脱粒、分离、清粮功能外，还设有复脱、复清和分级装置，能获得不同级别的干净籽粒。,脱粒机,脱粒机的种类、构造与工作原理,脱粒机一般包括以下主要部分：脱粒装置、分离装置、清选装置、传动装置和机架等。其中，脱粒装置、分离装置、清选装置是脱粒机械的三大组成部分，也是本节主要讲述的内容。,脱粒机的一般组成,脱粒机,脱粒机的种类、构造与工作原理,茎秆,谷物,脱粒机,脱粒机的种类、构造与工作原理,一、脱粒装置的技术要求和工作原理,对脱粒装置的技术要求主要是： 脱得干净； 谷粒破碎、暗伤尽可能少； 分离性能好，这一点是联合收获机向大生产 率方向发展所特别提出的要求； 通用性好，能适应多种作物及多种条件； 功率

21、耗用低； 在某些情况下要求保持茎秆完整或尽可能减 少破碎。,脱粒机,脱粒装置,脱粒机械的工作原理 被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹版组成的脱粒间隙进行打击和搓擦后，短脱出物通过栅格状凹版进入由清选筛和风机组成的清粮装置进行清选。 长脱出物则进入分离装置进行茎秆与籽粒的分离，长茎秆被排出机外，而籽粒等短脱出物则通过分离装置上的筛孔进入下方的清粮装置进行清选；在风机和清选筛的联合作用下，颖壳等细小轻杂物被吹出机外，干净的籽粒经由籽粒收集装置进入集粮装置。,脱粒机,脱粒装置,1、谷物的脱粒特性,谷物的脱粒特性主要是指谷物的脱粒难易程度，这种难易程度主要取决于谷粒与谷穗之间的连接强度，而他

22、们之间的连接强度与作物的品种、成熟度和湿度有直接的关系，随着这些因素的改变，破坏谷粒与谷穗之间的连接所需要的能量也是不相同的。,二、谷物的脱粒特性与脱粒原理,脱粒机,脱粒装置,脱粒的难易程度通常用脱下一颗籽粒所需要的功来表示。常用的方法有：牵拉法、冲击法等。试验结果表明，小麦的脱粒功A=30g.cm，小麦的脱粒功小于水稻的脱粒功。,二、谷物的脱粒特性与脱粒原理,脱粒机,脱粒装置,2、谷物的脱粒原理,冲击脱粒：靠脱粒元件与谷物穗头的相互冲击作用而进行脱粒。冲击速度越高，脱粒能力越强，但破碎率也越大。,搓擦脱粒：靠脱粒元件与谷物之间，以及谷物与谷物之间的相互摩擦而使谷物脱粒。脱粒装置的脱粒间隙的大

23、小至关重要。,二、谷物的脱粒特性与脱粒原理,脱粒机,脱粒装置,梳刷脱粒：靠脱粒元件对谷物施加拉力而进行的脱粒。,碾压脱粒：靠脱粒元件对谷物施加挤压力而进行的脱粒。此时作用在谷物上的力主要是沿谷粒表面的法向力。,振动脱粒：靠脱粒元件对谷物施加高频振动而进行的脱粒。,二、谷物的脱粒特性与脱粒原理,脱粒机,脱粒装置,上述几种脱粒方式是在长期的生产实践过程中总结而来的，不同的作物种类和作物品种、不同的贮存方式和后加工方式，其脱粒方法也不同，也就是说，选择何种脱粒方法完全取决于作物的特性。,谷物,脱粒装置,短脱出物,长脱出物,分离机构,清选装置,茎秆,杂余,机外,籽粒,机外,短脱出物,70%籽粒,三、脱

24、粒机的工艺流程,脱粒机,脱粒装置,按喂入方式分：有全喂入式和半喂入式； 按滚筒形式分：有开式和闭式、单滚筒和双滚筒、直流式和轴流式； 按脱粒齿形分：有纹杆式、钉齿式、弓齿式。 其中全喂入式包括纹杆式、钉齿式、双滚筒式和轴流式等。,四、脱粒装置的类型,脱粒机,脱粒装置,组成：纹杆滚筒、栅格状凹版、间隙调节装置等。 特点：以搓擦脱粒为主、冲击为辅，脱粒能力和分离能力强，断稿率小，有利于后续加工处理，对多种作物有较强的适应能力，特别适用于小麦收获，多用于联合收获机上。但当喂入不均匀、谷物湿度大时，脱粒质量明显下降。,1、切流纹杆滚筒式脱粒装置,四、脱粒装置的类型,脱粒机,脱粒装置,组成：钉齿滚筒和钉

25、齿凹板,2、切流钉齿滚筒式脱粒装置,四、脱粒装置的类型,脱粒机,脱粒装置,特点：利用钉齿对谷物的强烈冲击以及在脱粒间隙内的搓擦而进行脱粒。抓取能力强、对不均匀喂入和潮湿作物有较强的适应性。但由于断秆率较高，分离效果较差，对分离装置和清粮装置的工作造成一定的困难。,3、双滚筒式脱粒装置,四、脱粒装置的类型,脱粒机,脱粒装置,组成：双滚筒脱粒装置的第一滚筒大多采用钉齿式滚筒，第二滚筒为纹杆式滚筒。个别的机型上两个滚筒均采用纹杆式滚筒。 特点：双滚筒脱粒装置采用两个滚筒串联工作。第一个滚筒的转速较低，可以把成熟的好、饱满的籽粒先脱下来，并尽量在第一滚筒的凹板上分离出来。同时可使喂入的谷物层均匀拉薄。

26、第二个滚筒的转速较高，间隙较小，可使前一滚筒未脱净的谷粒完全脱粒。,3、切流钉齿滚筒式脱粒装置,四、脱粒装置的类型,脱粒机,脱粒装置,脱粒速度与间隙：第一滚筒的脱粒速度约比单滚筒脱粒装置降低1/21/3。第二滚筒则可低23m/s。第一滚筒的入口间隙一般与单滚筒的相同或稍大。第二滚筒的入口间隙河减小1/3左右。 生产率与间隙：其生产率一般比单滚筒提高3065。双滚筒的配置设计合理时，1kg/s喂入量的功率消耗比单纹杆滚筒式脱粒装置仅增加1520。,双滚筒脱粒装置 a）双滚筒 b）带中间轮的双滚筒 1.喂入输送装置 2.钉齿滚筒和凹板 3.纹杆滚筒和凹板 4.逐稿轮 5.顶盖 6.逐稿器 7.中间

27、轮 8.喂入轮,4、轴流滚筒脱粒装置,轴流式脱粒装置 .顶盖 2.螺旋倒板 3.喂入口 4.纹杆和钉齿组合滚筒 5.排除口 6.栅格式凹板,四、脱粒装置的类型,脱粒机,脱粒装置,类型:按谷物喂入滚筒的方向不同可分为纵向轴流式、锥向轴流式脱粒装置和切流轴流组合式。 生产率和功率耗用：轴流滚筒式脱粒装置的生产率与滚筒尺寸、凹板结构、作物状况和功率配备的情况有密切关系。在脱粒机上每米滚筒长度约可负担的喂入量为0.60.7kg/s；分离面积大、在脱粒机上带有输送装置的可取较大值，在联合收获机上可增大一倍或一倍以上。,4、轴流滚筒脱粒装置,四、脱粒装置的类型,脱粒机,脱粒装置,轴向喂入轴向排出式轴流滚筒

28、 (用于联合收获机.直径762mm，喂入量约6kg/s小麦） 1.分离段叶片 2.脱粒段导板 3.螺旋线脱粒纹杆 4.附加脱粒纹杆 5.喂入导板 6.喂入螺旋叶片 7. 凹板,一、分离机构的功用、类别和构造特点,脱粒机,分离机构,只有全喂入式脱粒装置才设有分离装置，其目的就是将经脱粒装置排除的长脱出物中夹带的籽粒及断穗头分离出来，将长茎秆排出机外。由于分离原理不同，分离装置的类型也不同。 其工作原理可分为两类：利用抛扬原理进行分离和利用离心原理进行分离。常用的抛扬分离装置有：键式逐稿器、平台式逐稿器、分离轮式逐稿器，后两种现在已基本淘汰。,双轴键式逐稿器,键式逐稿器工作时，在曲柄连杆机构的驱动

29、下整个键箱做平面运动，脱出物被抛离键面后在空中做抛物体运动，这时，茎秆层处于松散状态，比茎秆比重较大的谷粒有较多的机会穿过茎秆层的空隙被分离出来。脱出物在抛扔过程中，长茎秆沿筛面向后输送，直至排出机外。,二、逐稿器的分离原理,脱粒机,分离机构,（一）曲轴转速n、半径r，亦即运动特征值k,三、逐稿器主要参数对分离效果的影响及其选择,脱粒机,分离机构,键式逐稿器曲轴转速与分离损失的关系 a.q=5kg/s b.q=3kg/s c.q=1.5kg/s,表明在各个不同的喂入量q，当n由小到大变化时，总有一个损失为最小的最佳转速，q值增大时这个转速没有多大变化。但在这时n的变化所造成的损失就较大，曲线较

30、陡，转速控制得越严。,脱粒机,分离机构,三、逐稿器主要参数对分离效果的影响及其选择,(二)逐稿器的分离规律及其长L,宽度B,键式与平台式逐稿器的分离率与L之间实际测定的关系均呈负指数方程，即随着L的增加分离率依渐近线接近于1。在通常所用的L值范围内，曲线已很平缓，如图所示。,逐稿器的喂入量对分离效果的影响 1.q=0.75kg/s 2.q=1.5kg/s,它表明q不同时，曲线也异，那么在B及vP(速度平均值)不变的情况下如要保持同样的分离效果，当q稍提高一些，就必须把L放长许多。,脱粒机,分离机构,三、逐稿器主要参数对分离效果的影响及其选择,(三) 逐稿器倾角()及阶面倾角( ) 只要工作面与

31、水平线之夹角（）不变，不论这个或，键面对脱出物的作用是相同的。 在键式逐稿器上一般3-120，8-300，通常分为3-5个阶，末阶倾角最小，便于稿草排出，中阶倾角最大，是分离强度最高的区域。,脱粒机,清选装置,作用：将经脱粒装置脱下和分离装置分离出来的谷物混合物中的颖壳、碎茎和断穗等清除干净，将细小夹杂物排出机外，以得到清洁的谷物。 性能要求：谷粒中的混杂物应少于2%；清选时谷物损失不大于脱出谷粒总量的0.5%；生产率应与收割、脱粒装置相适应。 常用清选原理：按谷粒的空气动力特性进行清选和利用气流和筛子配合清选。,脱粒机,清选装置,1、气流式清选装置 原理：靠风扇产生的气流清除谷粒中的杂质。

32、特点：结构简单，但清洁度差。 类型：吹出型清选装置和吸入型风扇式清选装置。,脱粒机,清选装置,2、风扇筛子式清选装置 组成：由风扇和筛子组成，筛箱由杆件支撑或悬吊做往复运动。 3、气流清选筒 利用谷粒混合物通过清选筒时各部分离心力和悬浮速度的不同将谷粒和杂质分开。,联合收获机是将收割机和脱粒机通过中间输送装置、传动装置、行走装置、操作控制装置等有机地结合成一体的自走式机械。他能同时完成作物的收割、脱粒、分离、清选和秸秆处理等多项作业，从而获得比较清洁的籽粒。,联合收割机初步认识（录像）,联合收割机,概述,联合收割机,概述,联合收割机,联合收割机的特点及分类,一.联合收割机的特点 生产率高 谷物

33、损失小 机械化程度高 机械结构复杂，造价较高。,第一节 联合收获机的特点及分类,二.联合收割机的分类 按照动力的供给方式分：牵引式、自走式和悬挂式； 按照作物的喂入方式分：全喂入式和半喂入式； 按照作物的流动方向分：L形、型、T型和直流型； 按照对地形的适应性分：平地型和坡地型。,联合收割机,联合收割机的特点及分类,牵引式工作时由拖拉机牵引前进，本身由可分为带发动机和不带发动机两种。特点：结构简单，价格低廉，机组动力利用率高。缺点是机组庞大，机动性差，不能自行开道。 自走式自带发动机和行走装置，割台配置在机器前方，自行开道，机动性好，生产率高。但机构复杂，造价较高，动力利用率低。 悬挂式将联合

34、收获机悬挂在拖拉机上，割台位于拖拉机的前方，脱粒装置位于拖拉机的后方。具有牵引式和自走式的主要优点，动力利用率高，但工作质量稍差。,联合收割机,联合收获机的特点及分类,L型联合收割机,联合收割机,联合收获机的特点及分类,型联合收割机,联合收割机,联合收割机的特点及分类,T型联合收割机,联合收割机,联合收割机的特点及分类,直流型联合收割机,联合收割机,联合收割机的特点及分类,坡地型联合收割机,联合收割机,联合收割机的特点及分类,联合收割机,联合收割机的特点及分类,联合收割机特点（录像）,联合收割机类型（录像）,联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,基本构成 割台 输送装置 脱粒系统（脱粒、

35、分离、清粮装置） 发动机、传动系统 行走装置 操纵控制装置 粮仓,联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,联合收割机组成（录像）,一、全喂入式小麦联合收获机,用于收获小麦为主的联合收获都是全喂入的， 总体结构差别不大，由割台、倾斜输送器、脱粒机、发动机、底盘、传动系统、液压系统、电器系统、驾驶室、粮箱和草箱等部分组成。其工作过程如下：,自走式联合收获机的工作过程 1.拨禾轮 2.切割器 3.割台螺旋推运器和伸缩扒指 4.输送链耙 5.倾斜输送器(过桥) 6.割台升降油缸 7.驱动轮 8.凹板 9.滚筒 10.逐稿轮 11.阶状输送器(抖动板) 12.风扇 13.谷粒螺旋和谷粒升运器 14.

36、上筛 15.杂余螺旋和复脱器 16.下筛 17.逐稿器 18.转向轮 19.挡帘 20.卸粮管 21.发动机 22.发动机,联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,二、全喂入式稻麦联合收获机,现有的稻麦联合收获机有三种情况 装有纹杆滚筒的麦类联合收获机，改装后用于收获水稻 装有钉齿滚筒的麦类联合收获机用于收获水稻。 装有钉齿式轴流滚筒的全喂入联合收获机可以兼收小麦和水稻。,全喂入稻麦联合收获机 1.拨禾轮 2.切割器 3.割台螺旋 4.操纵台 5.输送槽 6.拖拉机 7.卸粮口 8.风扇 9.滚筒 10.筛子 11.谷粒螺旋和扬谷器,联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,三、半喂入式

37、水稻联合收获机,半喂入自走式联合收割机(立式割台),联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,蒋亦元教授发明的4ZTL1800割前脱粒联合收获机,联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,四、气吸式割前脱粒联合收获机,图11-7 4ZTL-1800型割前摘脱稻(麦)联合收获机简图 1.摘脱滚筒 2.压禾器 3.三角形板齿 4.固定板齿 5.管道 6.回收箱 7.拨指助推器 8.拨指 9.滚筒 10.外壳 11.万向节 12.三角带轮 13.转臂 14.吊杆 15.补偿弹簧 16.立轴 17.曲拐轴 18.分离箱入口 19.带式输送器 20.排料叶轮 21.横流风机 22.凹板 23.复脱装

38、置 24.水平推运器 25.滚珠轴承 26.圆筒 27.立式推运器 28.进风口 29.承粮盘 30.排粮叶片 31.三角带轮 32.旋转叶片 33.截顶圆锥面 34.圆筒有孔筛面 35.沉降室 36.气吸道 37.径向叶片 38.导管 39.管道 40.吸运风机 41.支柱 42.推杆 43.挡板 44.销轴 45.往复切割器 46.搂草杆 47.卸粮口,4LZS-1.5型小型背负式谷物摘穗联合收获机结构简图 1.前护罩 2.摘穗滚筒 3.挡板 4.传动系统 5.输送螺旋 6.前悬挂装置 7.拖拉机 8.升降系统 9.输送槽 10.后悬挂装置 11.链条 12.风扇 13.耙齿 14.脱粒滚

39、筒 15.凹板 16.卸粮螺旋 17.卸粮口 18.卸粮平台,五、小型背负式谷物摘穗联合收获机,联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,六、谷物联合收获机的工作过程,联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,七、谷物联合收获机的工艺流程,割台切割谷物,输送装置,脱粒装置,分离装置,排出机外,短脱出物,清选装置,籽粒轻杂,粮仓,长茎秆,联合收割机,联合收获机的一般构造和工作过程,收割台的功用是切割作物，并将作物运向脱粒装置。它由拨禾轮、切割器、分禾器和输送器等组成。 收割台按其用途可分为普通割台和专用割台。普通割台主要是小麦和水稻割台，有立式、卧式、刚性、挠性等割台；专用割台包括水稻夹持式

40、割台、玉米夹持摘穗割台、大豆对行夹持割台和摘穗式割台等。,联合收割机,联合收获机的割台,1、全喂入谷物联合收割机的卧式割台 全喂入谷物联合收割机一般采用卧式割台，其结构如图所示。切割器将作物割下后，被拨禾轮拨到在割台上，由螺旋推运器向中部或一侧输送，再由伸缩扒指送给中间输送装置。,联合收割机,联合收获机的割台,1、全喂入谷物联合收割机的卧式割台 螺旋推运器的作用是将聚积在割台上的被割下的作物送往中间输送装置。 伸缩扒指机构的作用是实现将作物从割台框内无残留地输送给中间输送装置。,联合收割机,联合收获机的割台,2、半喂入谷物联合收割机的割台 半喂入式谷物联合收割机的割台有立式和卧式。 为保持脱粒

41、后秸草的完整，要求将割下作物茎秆能整齐均匀地经由横向输送器连续地输送到中间输送装置的夹持链条入口处，以保证中间输送和脱粒喂入的均匀整齐。,联合收割机,联合收获机的割台,3、摘穗台 摘穗台是割前摘穗联合收割机的核心工作部件。其主要工作是由摘穗滚筒和输送螺旋完成。摘穗台结构如图所示。 影响摘穗台损失的主要因素有：垂直距离、水平距离、机器前进速度、摘穗滚筒的高速及作物的穗幅差等。,联合收割机,联合收获机的割台,输送装置的功用：将谷物（割下未经脱粒的带穗作物）、茎秆、谷粒和杂余等不同物料运往各工作部件，已完成各项工艺流程。 对输送装置的性能要求：简单、可靠、功率消耗小，不损伤物料，结构紧凑。设计时应使

42、输送装置与各部件或输送器之间的输送能力能互相衔接，不致堵塞而影响整机的正常工作。,联合收割机,输送装置,1、几种常用的输送装置： 螺旋推运器：结构简单、工作可靠，能进行水平、倾斜和垂直输送。它既可以输送细小物料，也可以输送茎秆，适应性较广。但输送时易使物料破碎，消耗功率比其他输送装置稍高。,联合收割机,输送装置,1、几种常用的输送装置： 刮板式输送器：主要用于输送谷粒、杂余和果穗，它能将物料沿倾斜或接近垂直的方向升运，故一般叫刮板升运器。,联合收割机,输送装置,1、几种常用的输送装置： 斗式升运器：多用于垂直升运比较清洁的谷粒，在固定式脱粒机、清粮机和烘干机及其他粮食、饲料加工机械上都有应用。

43、,联合收割机,输送装置,1、几种常用的输送装置： 抛扬式输送器：由扬谷轮、传动轴和输送管道等组成。它具有结构简单、重量轻、功率消耗少的优点。它的缺点是：升运高度不能太高（一般为1-1.5m）；当输送物料比重相差较大时，在中途停车后启动时容易发生堵塞；出口速度较大；尘土较多。,联合收割机,输送装置,2、全喂入型卧式割台的中间输送装置,联合收割机,输送装置,链耙式输送器：靠上的耙齿对谷物进行强制输送，它的工作可靠，并能达到连续均匀喂入，在具有螺旋推运器割台的全喂入联合收割机上，基本都采用这种输送器。,2、全喂入型卧式割台的中间输送装置,联合收割机,输送装置,带式输送器,联合收割机,其他装置,捡拾装

44、置 集卸粮装置 秸草处理装置 驾驶室、操作台 行走装置 轮式行走装置 半履带式行走装置 履带式行走装置 液压系统,联合收割机,联合收割机的发展,1、高度的系列化、通用化 2、向自走、高效、大型发展 3、加强分离清选能力，提高机器效率 4、广泛采用先进技术，充分发挥机器效率 5、应用人机工程学原理改进驾驶室 6、广泛采用茎秆处理装置 7、研制割前脱粒收获工艺和机器系统 8、应用微电子、自动化技术,玉米收割机,概述,一、玉米收获的特点 玉米是我国主要粮食作物之一，年种植面积约0.24亿hm2。目前，我国已形成三大玉米生产区：北方玉米区，包括辽、吉、黑、冀等省，播种面积占40；黄淮海平原春夏玉米区，

45、包括鲁、豫、苏等省，播种面积占25；西南丘陵玉米区，包括云、黔等省，播种面积占15。,玉米收割机,概述,由于其种植范围很广，各地作物品种和气候条件不同，以及农艺作业方法的差异，收获时的玉米茎秆和籽粒水分差别较大。气候干燥地区，玉米茎秆和籽粒含水量较小，果穗上的苞叶干软、膨松，果穗易于摘落和剥皮，一般可将果穗直接脱粒。但在低温多雨地区，茎秆和籽粒含水量较大（30以上），果穗上的苞叶青湿，一般要求先摘掉果穗并剥皮晾晒，直到水分下降到一定程度时方可脱粒。在脱粒时如水分过大，将造成籽粒大量破碎，难以保管，如不能及时烘干，会霉烂变质。,玉米收割机,概述,二、机械化收获玉米的方法 （一）分段收获法 （1）

46、用割晒机将玉米割倒、铺放，经几天晾晒后，待籽粒湿度降到2022，用机械或人工摘穗和剥皮，然后运至场上用脱粒机脱粒。 （2）用摘穗机在玉米生长状态下进行摘穗（称为站秆摘穗），然后将果穗运到场上，用剥皮机进行剥皮而后脱粒，或将果穗直接脱粒。茎秆用机器切碎或圆盘耙耙碎还田。,玉米收割机,概述,（二）联合收获法 （1）用玉米联合收获机，一次完成摘穗、剥皮（或脱粒，此时籽粒湿度应为2529）、茎秆放铺或切碎抛撒还田等项作业，然后将不带苞叶的果穗运到场上，经晾晒后进行脱粒。 （2）用谷物联合收获机换装玉米割台，一次完成摘穗、剥皮（脱粒、分离和清选）等项作业。 （3）用割晒机（或人工）将玉米割倒，并放成人字

47、形条铺，经几天晾晒后，用装有拾禾器的谷物联合收获机拾禾脱粒。,三、国内外玉米收获机械的发展概况 （一）国内情况 自70年代以来，生产了两种玉米联合收获机（4YW2；4YL2）并研制了玉米割台； 80年代以来研制了青贮玉米联合收获机及小型单行玉米联合收获机等。,玉米收割机,概述,三、国内外玉米收获机械的发展概况 （一）国内情况 90年代随着小麦联合收割机的进一步成熟和跨地区生产作业大大提高机具使用率给农机户带来的丰厚利润，在小麦联合收割机大发展的带动下，玉米联合收获机的开发、研制和生产形成了一定的高潮，主要机型有4YW1（悬挂式）、4YW2（悬挂式）、4YZ3、4YZ4等。这些机具主要是与小型四

48、轮和中型轮式拖拉机悬挂配套。,玉米收割机,概述,（二）国外情况 在机械化程度较高的欧洲和美洲的某些国家，用机械收获玉米已有2070年的历史，一般到50年代和60年代已基本实现了玉米收获机械化，他们所走过的道路大致相同，即先推广玉米收割机、剥皮机和脱粒机；继而发展玉米摘穗机和玉米联合收获机。 目前国外的玉米联合收获机主要有两种机型，一种是俄罗斯生产的KCKy6型玉米联合收获机；一种是美国、德国等农机企业生产的大马力联合收获机配用的玉米摘穗台。,玉米收割机,概述,玉米收割机,概述,玉米收割机,概述,玉米收割工作录像,玉米收割机,概述,玉米收割工作录像,玉米联合收获机有自走式、悬挂式和牵引式三种机型

49、。一般有以下三种 一、纵卧辊式玉米联合收获机 一般为两行或三行牵引式，站秆摘穗。国产4YW2为纵卧辊式玉米联合收获机，由分禾器、拨禾链、摘穗辊、果穗第一升运器、除茎器、剥皮装置、果穗第二升运器、苞叶螺旋、籽粒回收螺旋和茎秆切碎刀等组成。,纵卧辊式玉米联合收获机 1.分禾器 2.拨禾链 3.摘穗辊 4.第一升运器 5.除茎器 6.剥皮机构 7.第二升运器 8.苞叶输送螺旋 9.籽粒回收螺旋 10.切碎刀,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,工作过程：分禾器从根部将禾秆扶正并引向带有拨齿的拨禾链，链分三层单排配置，将茎秆扶持并引向摘穗辊。摘穗辊为纵向倾斜配置，每行有一对，相对向里侧回转，其前端为

50、带螺纹的锥体，起导禾作用；中部为带螺纹的圆柱体，起摘穗作用；后段为深槽状圆柱体，主要将上部剩余茎秆或拉断的茎秆拉下或咬断，以防阻塞。两辊在回转中将禾秆引向摘辊间隙之中，并不断向下方拉送。由于果穗直径较大通不过间隙而被摘落。摘掉的果穗，由摘辊上方滑向中央第一升运器中果穗经升运器被运到上方，并滑落到剥皮装置中。若果穗中含有被拉断茎秆，则由上方的除茎辊排出剥皮。,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,纵卧辊 1.外侧摘辊前段 2.可调前轴承 3.摘辊中段 4. 摘辊后段 5.内侧摘辊 6.中央第一升运器,剥皮装置由倾斜配置的若干对剥皮辊和叶轮式压送器组成。每对剥皮辊呈高差槽形配置。每对剥辊相对向内侧

51、回转。剥皮辊回转时将果穗的苞叶撕开和咬住，从两辊间的缝隙中拉下，苞叶经下方的输送螺旋推向一侧排出机外。苞叶中夹杂的少许已脱落的籽粒，在苞叶输送中从螺旋底壳的孔漏下，经下方的籽粒回收螺旋落入第二升运器，已剥去苞叶的果穗沿剥皮辊向下滑入第二升运器与回收籽粒一道被输送到后方的拖车。,剥皮装置,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,二、立辊式玉米联合收获机 一般为两行或三行牵引式（国产4YL2为两行，丰收3为三行），割秆后摘穗，并将茎秆放铺（或切碎）。 4YL2玉米联合收获机由分禾器、拨禾链、圆盘式切割器、喂入链、摘穗器、放铺台、果穗第一升运器、剥皮装置、果穗第二

52、升运器、苞叶输送螺旋、籽粒回收螺旋和挡禾板等组成。,立辊式玉米联合收获机 1.挡禾板 2.摘穗器 3.放铺台 4.第二升运器 5.剥皮装置 6.苞叶输送螺旋 7.籽粒回收 8.第一升运器 9.喂入链 10.圆盘切割刀 11.拨禾链 12.分禾器,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,工作过程：分禾器将禾秆从根部扶正并引向拨禾链。拨禾链将禾秆推向圆盘式切割器。当茎秆被割断后，在切割器和拨禾链的配合作用下送向喂入链。喂入链将茎秆夹紧并送向摘穗辊的间隙中，将穗摘下。,拨禾、喂入部分 1.分禾器 2.拨禾链 3.切割器 4.喂入链 5.摘穗辊,摘穗辊为斜立式（垂直线倾斜250）。每行有两对摘辊，一般前

53、辊呈螺旋凸棱形表面，主要起摘穗作用，称为摘穗辊；后辊呈多梭形表面，主要起拉引茎秆的作用，称为拉茎辊。茎秆在摘辊的碾压作用下向后方移动。由于挡禾板的阻挡，使禾秆向垂直于辊轴方向旋转并抛出。已摘下的果穗落入果穗第一升运器。升运至剥皮机构，茎秆落入后方的放铺台，台上带拨齿的链条将茎秆间断地堆放到地面。若需茎秆还田时，可将放铺台拆下，换装切碎器，将茎秆切碎并抛撒还田。,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,上述两种类型的玉米联合收获机在条件适宜的情况下工作性能基本相同：损失率为2%以下，落地漏摘果穗损失约23，总损失为45，籽粒破碎率为710，苞叶的剥净率为80以

54、上。 一般在玉米青湿、植株密度较大、杂草较多情况下，立辊式玉米收获机故障较多，在摘辊处易发生堵塞，而倾斜卧辊式玉米收获机则适应性较强，故障较少，但在收获结穗部位较低的果穗时，则立辊式机型比卧辊式机型的漏摘果穗损失率较小。此外，立辊式机型能够进行茎秆放铺和收集，而卧辊式机型则不能放铺茎秆。,三、玉米割台 玉米割台是与谷物联合收获机配套用于直接收获玉米籽粒的专用装置。用玉米割台收获玉米，效率较高、工艺较简单，是一种先进的收获方法。但必须具备下列条件，否则不宜采用。 （1）玉米品种应具有成熟度基本一致的特点，收获时籽粒含水量在32以下，以2529为好。 （2）应具有充足的烘干设备，能在收获后及时地将

55、籽粒含水量降到15以下，以便储藏。,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,玉米割台 1.分禾器 2.拨禾链 3.拉茎秆 4.摘穗板 5.清除刀6.果穗螺旋 7.链耙升运器,玉米割台的收获行数，根据谷物联合收获机的生产能力而定，一般有四行、六行和八行等几种。其构造大体相同，由分禾器、拨禾链、拉茎辊、摘穗板、清除刀、果穗螺旋和链耙式升运器等组成（图126）。,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,工作过程:分禾器从根部将禾秆扶正并导向拨禾链（两组相对回转）。拨禾链将禾秆引向摘板和拉茎辊的间隙中。每行有一对拉茎辊，将禾秆强制向下方拉引。在拉茎辊的上方设有两块摘穗板。两板之间的间隙较果穗直径小，便于将

56、果穗摘落。已摘下的果穗被拨禾链带向果穗螺旋。果穗螺旋由收割台两侧将果穗向中央集中，并经中部的伸缩扒指机构传给倾斜链耙。链耙将果穗送入谷物联合收获机的脱粒装置脱出玉米粒。拉茎辊下方设有清用装有玉米割台的谷物联合收获机收获玉米，籽粒损失率为0.5%，落地漏摘的果穗损失率为24，总损失率为2.54.5，籽粒破碎率为716%。,玉米收割机,玉米联合收获机和玉米割台,玉米收割机,摘穗器,摘穗器的种类、构造和工作过程 现有机器上所用的摘穗器皆为辊式。按结构，可分为纵卧式摘辊、立式摘辊、横卧式摘辊和纵向摘穗板四种。,（一）纵卧式摘辊 多用在站秆摘穗的机型上，由一对纵向斜置（与水平线成35400）的摘辊组成。

57、两轴的轴线平行并具有高度差，由于其前端高度相同，摘辊的结构前、中、后三段有所不同。前段为带螺纹的锥体，主要起引导茎秆和有利于茎秆进入摘辊间隙的作用；中段为带有螺纹凸棱的圆柱体，起摘穗作用；后段为强拉段，主要作用是将茎秆的末梢部分和在摘穗中已拉断的茎秆强制从缝隙中拉出或咬断，以防堵塞。,玉米收割机,摘穗器,纵卧式摘辊 1.强拉段 2.摘穗段 3.导锥 4.可调轴承 5.茎秆,工作中，茎秆在两辊和两辊凸棱之间沿轴向移动时被向下拉伸，由于茎秆的抗拉力较大（10001500N），而果穗与穗柄的连接力及穗柄与茎秆的连接力较小（约500N），因此果穗在两摘辊碾拉下被摘落。果穗一般在它与穗柄的连接处被揪断，并剥掉大部分苞叶。 纵卧式摘辊的主要特点是：在摘穗时茎秆的压缩程度较小，因而功率耗用较小，对茎秆不同状态的适应性较强，工作较可靠；但摘落的果穗带有苞叶较多,玉米收割机,摘穗器,（二）立式摘辊 多用在割秆摘穗的机型上，由一对（或两对）倾斜（与竖直线成250夹角）配置的摘辊和挡禾板所组成（图128），每个摘辊分上下两段，两段之间装有喂入链的链轮。上段 为摘辊的主要部分。为了增加摘辊对茎秆的抓取和对果穗的摘落能力，该段的断面为花瓣形