1、第十一章 谷物联合收获机第一节 联合收获机的特点及分类联合收获机是将收割机和脱粒机用中间输送装置连接成为一体的机构。它能在田间一次完成切割、脱粒、别离和清选等项作业，以直接获得清洁的谷粒，因而生产率很高。在国外许多工业兴旺的国家，其谷物收获都是用联合收获机完成的。在我国，尽管近年来收获机械开展很快，但由于经济、人口等诸多因素的影响，联合收获机拥有量还比拟低。一、联合收获机的特点1生产率很高 以我国成批生产的东风5自走式谷物联合收获机为例，假设配以运粮车，24人工作，一天可收获亩产400600斤的小麦200多亩，相当于四五百个劳动力的手工作业量。而东风120、E516、JD1075等机的生产率更
2、高。2谷物损失小 一般联合收获机正常工作时的总损失，收小麦时小于2，收水稻时小于3。而分段收获因每项作业都有损失，故其损失相对高得多。3机械化程度高 因而大大减轻农民的劳动强度，改善劳动条件，并能做到大面积及时收获，为抢种下茬作物创造条件。但是，联合收获机也存在一定的问题：机器构造复杂，价格昂贵，作业本钱高。目前尚难以综合利用，每年使用时间很短，造成动力积压和保管难以完善等问题。近年来的跨区作业，大大提高了联合收获机的利用率，使这一矛盾得以缓解。联合收获机只有当谷物到达完熟期时，才能充分发挥其高效作用。而谷物的完熟期一般不到一周时间，而且我国不少地区收获时节正值雨季，这些地区单纯依靠联合收获机
3、来收获要承当一些风险。从我国目前生产的联合收获机来看，尽管技术水平有了相当的提高，但产品质量上还存在较大问题。加之售后效劳，零配件供给等方面也存在比拟大的问题，从而使联合收获机的平均时间利用率不高。尤其是在小块地上分散使用，往往难以发挥其成效。二、联合收获机的分类目前世界各国生产的联合收获机型号很多，可以按动力供给的方式和按谷物喂入的方式不同来加以分类。一按动力供给方式分类1牵引式 牵引式联合收获机的优点是造价较低，且拖拉机可以全年充分利用。但它工作时由拖拉机牵引，机组较长，机动性较差，不能自行开道。因此，其应用逐渐减少。目前，牵引式联合收获机已很少应用。2自走式 收割、脱谷、集粮、动力、行走
4、等多功能为一体。具有结构紧凑，机动性好，收获时能自行开道和进行选择收割，生产率很高，因而得到广泛的推广普及。目前，世界自走式联合收获机开展很快，以约翰迪尔公司为例，七八十年代的主打产品为1000系列联合收获机。到现在主打产品已开展到9000系列，其中的9510联合收获机功率为179KW，增加功率可达203KW，并开发了以收获水稻为主的9750STS水稻联合收获机。但自走式联合收获机的造价高，动力和底盘不能全年利用。3悬挂式 将联合收割机悬挂在拖拉机上，割台位于拖拉机的前方，脱粒机位于拖拉机的前方，中间输送装置在一侧。它具有自走式的优点，且造价较低；但其总体配置受到拖拉机的限制，如驾驶员视野差，
5、中间输送装置长，变速档位不能充分满足收获要求等，而且联合收获机是分部件悬挂在拖拉机上，装卸较费工，整体性较差。这种形式的联合收获机多为中小型，机动性相对较好，适于小地块作业，故有很大的应用市场，尤其在广阔的南方地区。4通用底盘式 将联合收获机悬挂在通用底盘上，收获季节过后，拆下联合收获机再装上其它农具，可以充分发挥动力机和底盘的作用。这种形式虽然有一定优点，但由于各种农具要求不同，相互牵制较多，故而设计和拆装要求也比拟多。二按谷物喂入方式分类1全喂入式 谷物茎秆和穗头全部喂入脱粒装置进行脱粒。按谷物通过滚筒的方向不同，又可分为切流滚筒型和轴流滚筒型两种。联合收获机的传统型式是切流滚筒型，即谷物
6、沿旋转滚筒的前部切线方向喂入，经几分之一秒时间脱粒后，沿滚筒后部切线方向排出。现在大局部联合收获机均采用这种型式。近年来，国内外轴流滚筒式联合收获机也有了较大的开展，即谷物从滚筒轴的一端喂入，沿滚筒的轴向作螺旋状运动，一边脱粒，一边别离。它通过滚筒的时间较长，最后从滚筒轴的另一端排出。这种型式可以省去联合收获机中庞大的逐稿器，缩小了联合收获机的体积并减轻机重，且对大豆、玉米、小麦、水稻等多种作物均有较好的适应性。此外，切、轴流结合型及多滚筒联合收获机在国内外也已成为产品。2半喂入式 用夹持输送装置夹住谷物茎秆，只将穗部喂入滚筒，并沿滚筒轴线方向运动进行脱粒。由于茎秆不进入脱粒器，因而简化了结构
7、降低了功率消耗，并保持了茎秆的完整性；但对进入脱粒装置前的茎秆整齐度要求较高。这种型式的联合收获机生产率较低，主要用于小型水稻联合收获机。但进入九十年代来，半喂入联合收获机开展很快，尤其是日本久保田等公司的半喂入联合收获机在收获水稻方面呈现出很大的优点，克服了速度慢、效率低、故障多的缺点，而且自动化程度有了很大的提高，近年来在我国南方地区已有了一定的市场。但它的价格比拟高。3割前脱粒 是利用谷物在田间站立状态未割，直接将谷粒从穗头或茎秆上摘脱下来，然后对摘脱下来的混合物包括籽粒、茎叶、颖壳及局部穗头等进行复脱、别离和清选，从而获得清洁的谷粒，脱掉谷粒后的茎秆仍直立于田间或割倒铺放在田间。割前
8、脱粒具有半喂入的特点，但比它具有十分显著的优点，只是飞溅损失比拟难控制。近年来国内外进行了大量的研究，已取得了突破性进展，目前已有局部产品，但仍需进一步完善。除以上分类外，还可以按以下分类：1按作物名称分类，如小麦联合收获机、水稻联合收获机、玉米联合收获机等。2按谷物在机器中流动的方向和割台相对于脱粒机的位置分类，如T型、型、型和直流型联合收获机等。3按生产功率大小分类，如大型喂入量5kg/s以上、中型35kg/s、小型3kg/s以下。4按行走部件分类，如轮式、半履带式和履带式。世界各国的谷物联合收获机主要用于收获小麦和水稻。我国南方、日本及东南亚各国是世界水稻的集中产地，由于水稻田块较小，而
9、且潮湿带水，针对这些特点设计的水稻联合收获机全是小型的，其行走装置有较好的防陷能力，脱粒装置要适应水稻脱粒的特点等。我国北方和欧美种植小麦较多，地块较大，收获时地面条件较好，所以小麦联合收获机绝大多数是大中型的。由于欧洲和美洲的条件稍有差异，一般说，欧洲的地块较小，湿度较大，作物植株较高，单位面积的产量也较高，且易倒伏，因而欧洲和美洲生产的联合收获机在结构上稍有差异，国外常有欧洲型和美洲型联合收获机之称。第二节 联合收获机的一般构造和工作过程一、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，其总体结构差异不大，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
10、统、驾驶室、粮箱和草箱等局部组成图111。其工作过程如下：图11-1 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.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 拨禾轮将作物拨向切割器。切割器将作物割下后，由拨禾轮拨倒在割台上。割台螺旋推运器将割下的作物推集到割台中部，并由螺旋推运器上的伸缩扒指将作物转向送入倾斜输送器，然后由倾斜输送器的
11、输送链耙把作物喂入滚筒进行脱粒。脱粒后的大局部谷粒连同颖壳杂穗和碎稿经凹板的栅格筛孔落到阶状输送器上，而长茎秆和少量夹带的谷粒等被逐稿轮的叶片抛送到逐稿器上。在逐稿器的抖动抛送作用下使谷粒得以别离。谷粒和杂穗短茎稿经逐稿器键面孔落到键底，然后滑到阶状输送器上，连同从凹板落下的谷粒杂穗颖壳等一起，在向后抖动输送的过程中，谷粒与颖壳杂物逐渐别离，由于比重不同，谷粒处于颖壳碎稿的下面。当经过阶状输送器尾部的筛条时，谷粒和颖壳等先从筛条缝中落下，进入上筛，而短碎茎稿那么被筛条托着，进一步被别离。由阶状输送器落到上筛和下筛的过程中，受到风扇的气流吹散作用，轻的颖壳和碎稿被吹出机外，干净的谷粒落入谷粒螺旋
12、并由谷粒升运器送入卸粮管大型机器那么进入粮箱。未脱净的杂余、断穗通过下筛后部的筛孔落入杂余螺旋，并经复脱器二次脱粒后再抛送回到阶状输送器上再次清选有些机器上没有复脱器，那么由杂余升运器将杂余送回脱粒器二次脱粒，长茎稿那么由逐稿器抛送到草箱或直接抛撒在地面上。当草箱内的茎稿集聚到一定重量后，草箱自动翻开，茎稿即成堆放在地上。与上述结构不同，图112所示的为全喂入轴流滚筒型联合收获机。其脱粒滚筒纵向配置，谷物由轴流滚筒的一端喂入随滚筒的旋转而作螺旋状推进运动，脱下的谷粒经凹板筛并由螺旋输送到清粮装置，茎杆那么由滚筒的另一端排出，并由分撒器布在田间。这种型式的联合收获机上取消了庞大的别离装置逐稿器
13、因而相应地减小了整机的尺寸。与传统型联合收获机相比拟，轴流式有以下优点：1在不增加机器体积的情况下能较大幅度地增加生产率。根据原万国公司的资料统计，轴流式联合收获机的效率比同样尺寸的传统式联合收获机约高20。2脱净率高。用轴流式脱粒装置脱小麦比传统型脱粒装置增加47%。3破碎率低。因此，轴流式联合收获机对收获大豆和种籽作物那么更有意义。图11-2 轴流滚筒式联合收获机二、全喂入式稻麦联合收获机为了提高联合收获机的利用率，在设计时就考虑到稻麦通用的问题。但是，水稻和小麦的收获要求不同，主要是脱粒特性上的差异。小麦粒比拟坚硬，而包裹的颖壳较松，用揉搓和打击的方法容易脱出。稻粒的外壳包裹较紧，但外
14、壳比拟脆弱，容易破碎而成米粒，影响贮存；且籽粒通过小的穗轴与茎秆相连，其连接力较强，因此用梳刷和打击的方法脱粒为宜。故现在用于收获小麦的脱粒装置绝大多数采用纹杆滚筒，而用于收获水稻的脱粒装置多采用弓齿滚筒或钉齿滚筒。其次，稻谷外表粗糙带茸毛、潮湿，经滚筒脱粒后混有许多稻草毛细碎茎叶，其别离和清选要比小麦困难得多。此外，水稻田比麦田潮湿，行走装置要求的接地压力要小得多。现有的稻麦联合收获机有三种情况：1装有纹杆滚筒的麦类联合收获机，改装后用于收获水稻。国内外生产的许多麦类联合收获机在出厂时就带有水稻收获部件，即钉齿滚筒和履带行走装置等。需要收获水稻时，将纹杆滚筒卸下，换上钉齿滚筒，并对各部件作适
15、当调整即可。如果稻田太潮湿，可将驱动轮胎换用半履带或全履带装置。2装有钉齿滚筒的麦类联合收获机用于收获水稻。该类型的收获机只要加以适当调整即可用于收获水稻。如国内生产的具有双滚筒脱粒装置的联合收获机，其第一滚筒是钉齿式，第二滚筒是纹杆式。收获小麦时以纹杆滚筒为主，把钉齿滚筒间隙放大，使其只起喂入和辅助脱粒作用；收水稻时，以钉齿滚筒为主，把纹杆滚筒间隙放大，使其只起辅助脱粒作用。图11-3 全喂入稻麦联合收获机3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。它的工作过程与切轴型联合收获机稍有不同，图113所示全喂入稻麦联合收获机的工作过程。首先作物被拨禾轮拨向切割器进行切割，割下的作物
16、被拨禾轮拨倒在割台上，割台螺旋将割下的作物向左侧推送到输送槽入口处，由伸缩扒指将它转向送入输送槽，再由槽内的输送链耙将它作较长距离的输送而喂入轴流滚筒的左端。然后作物沿滚筒外壳内面的导向板作轴向螺旋运动。在此过程中，作物受到滚筒钉齿的屡次打击和梳刷作用而脱粒。脱下的谷粒在离心力和重力的作用下从凹板筛孔别离出来，并经筛子和风扇气流的作用，将轻杂物吹出机外，而干净的谷粒那么落入谷粒螺旋。该螺旋把谷粒送到扬谷器，然后装入麻袋；长茎秆那么沿滚筒轴向运动至右端，在离心力和排稿轮的作用下被抛出机外。三、半喂入式水稻联合收获机半喂入联合收获机的特点是有较长的夹持输送链和夹持脱粒链。脱粒时，只将作物穗部送入滚
17、筒，因而保持了茎秆的完整性。因为茎秆不进入滚筒，机器上的别离装置可大大简化或省去，耗用的功率也大为减少。采用的都是弓齿轴流式滚筒。为了保证脱净，夹持脱粒的茎秆层不能太厚，因而限制了它的生产率。而且故障发生率较高，价格也比拟高。但该机型在收获水稻方面具有显著的优点。近年来随着水稻种植面积的不断扩大，半喂入式水稻联合收获机得到了很大的开展。尤其是日本在此方面已到达了很高的水平。半喂入联合收获机主要由收割台、中间输送装置和脱粒机三局部组成。卧式割台和立式割台图114在自走式半喂入联合收获机上均有采用；而悬挂式半喂入联合收割机那么都采用卧式割台图115。图11-4 半喂入自走式联合收割机(立式割台)半
18、喂入联合收获机的工作过程如下：作物被切割前受到扶禾、拨禾装置的作用，使作物的茎秆被扶持着切割。卧式割台采用偏心拨禾轮，拨板将作物拨向切割器切割，随后将已切割的作物拨到割台上，立式割台机型的扶禾器主要将倒伏的作物扶起，交给拨禾星轮或其它拨禾装置扶持着作物进行切割。然后，将已割在割台上的作物横向输送至一侧，由中间输送装置夹持输送至脱粒装置，穗部进入脱粒室脱粒，脱出物经过凹板别离和凹板下的清选装置进行清选专脱水稻的机型亦有无清选装置，洁净的籽粒被输送至卸粮装置。脱粒后的茎秆被夹持链排出，成条或成推铺放在茬地上，也可用茎秆切碎装置直接还田。四、割前脱粒联合收获机割前脱粒是近年来才开展起来的新型收获工艺
19、由于它打破了传统的收获方式采用先脱粒后切割的收获工艺，因此，具有以下特点：1茎秆不通过摘脱滚筒，谷物不与茎秆相混，可省去传统联合收获机上体积庞大的别离机构，同时也减少了谷粒损失。尤其重要的是，它很好地解决了水稻“湿脱湿分问题，对于水稻收获是十分理想的。2可获得完整的秸秆，作副业用。3能显著减少脱粒功率。4摘脱装置无凹板，收获潮湿作物一般不会发生堵塞。5脱出物含杂率低，可减轻清选负担。图11-5 半喂入悬挂式联合收割机(卧式割台)割前脱粒是对传统联合收获机的一次革命，代表了未来联合收获机研究和开展的一个重要方向。一配摘脱台的联合收获机英国亚尔索Silsoe工程研究所从1984年开始对割前脱粒进
20、行研究，他们首先在室内进行了台架试验，于次年研制成功幅宽为米，与联合收获配套使用的摘脱台。1986年从英国技术局得到了该技术的生产和销售许可。到1998年已经形成CX和RX两个系列的十几个型号的产品，最大摘脱幅宽已达米。图116为配摘脱台的联合收获机。图11-6 配摘脱台的联合收获机试验说明，装摘脱台的联合收获机，除了果实满茎秆生长的作物外，可以收获麦类、水稻等十多种作物。与普通割台相比拟，收获水稻时摘脱台损失较高，但仍在可接受的范围内。收小麦和水稻时生产率比普通割台分别提高40100和40150。摘脱台功率消耗随机器前进速度增大而增加：机器前进速度为4km/h，收获站秆小麦的功耗为KW/h；
21、机器前进速度为6km/h时，功耗为2.8KW/h；收获水稻和倒伏作物时，功耗更高。而且，英国创造的摘脱台有两个大的缺点：摘脱损失率较高；纵向尺寸过大难以在其后设置摘脱后禾秆切割搂集机构。二气吸式割前脱粒联合收获机国内对割前脱粒的研究起步较早，广东省在五、六十年代就开始水稻割前脱粒的研究，但没能很好地解决籽粒飞溅损失等问题。目前，从事该方面研究的单位很多：南京农机化研究所，华南农业大学，江苏理工大学，山东工程学院等单位都做了大量的研究工作，并生产了试验样机，个别单位生产了少量产品。东北农业大学将亦元教授多年来致力于割前脱粒的研究工作，创造性地提出在割前脱粒中运用气流吸运的新方案，大幅度地降低了割
22、前脱粒的收获损失，成功地将摘脱后的茎秆切割并搂成条铺，使摘脱、茎秆切割、放铺一次完成。下面以蒋教授创造的4ZTL1800割前脱粒联合收获机为例进行介绍：图11-7 4ZTL-1800型割前摘脱稻(麦)联合收获机简图如图117所示，摘脱滚筒1上有8排三角形板齿，其前方的压禾器将禾秆压成前倾状态时板齿插入禾秆进行摘脱。含有谷粒、断穗等的脱出物依靠自身的惯性力和由离心风机40产生的吸气流吸走，进入横向逐步收缩的管道5，在拨指助推器7的作用下进入惯性别离箱18。拨指助推器由拨指8、滚筒9与外壳10组成，吸运管道的底板设置在与摘脱滚筒面相切的位置，在管道进口处在底板边缘上设有一排固定板齿4，它与滚筒上的
23、板齿错开配置以挡住被滚筒气流回带的谷粒与断穗，并由气流吸走。下方尚有回收箱6回收漏网的回带谷粒。脱出物被气流带进惯性别离箱后，气流作180急拐，谷粒、断穗与断茎秆被甩入后部的排料叶轮20，由此排出惯性别离箱进入轴流滚筒复脱装置23。设在排料叶轮的前方是带式输送器19将物料向后输送。进入轴流滚筒的物料中大量的谷粒立即被别离出凹板22，断穗被复脱，空断穗与断禾秆被轴向推出机外，脱出物在下降过程中受到由横流风机21产生的、由百叶窗进风口28进入的吸气流的作用将大量的颖壳、碎茎叶等轻杂物吸走经横流风机排出机外。谷粒、少量漏脱的断穗和短茎秆落入水平螺旋推运器24推运到设在机器前进方向左端的立式螺旋推运器
24、27，其外围有圆筒26，此筒的下半段为无孔的，上半段34为有筛孔的。谷粒由离心力作用被筛出筛孔后进入由筛筒和在其外围设置的中间筒构成的环形沉降室35下落到与三角带轮31构成一体的旋转叶片32上，三角带轮由三个均布的固定的滚珠轴承25所支承，下落的物料被叶片向外甩出成一水平的薄层，谷粒撞击到套在中间筒外的外筒下端的锥顶角为90的截顶圆锥面33上。谷粒反弹下落、轻杂物由外筒与中间筒之间构成的环形气吸道36中的上升气流吸走经管道39进入吸运风机40排出机外。被吸气流吸净过的谷粒下落到承粮盘29内，被与三角带轮31制成一体的排粮叶片30排入卸粮口47进入粮袋。未被筛出的少量的未脱净断穗、短茎秆和谷粒被
25、螺旋推运器27推到顶部由两个径向叶片37刮进导管38图上阴影为其横断面穿透上述的环形沉降室35和环形吸气道36，进入与之紧贴的惯性别离箱，并入原脱出物流程进行再次复脱与清选。贴地滑行的往复式切割器45，其护刃器梁的两端有销轴44，其上铰接着左右两个推杆42，其后端套在支柱41上。在行走装置台车架的纵梁上固定着左右两块向前伸的弧形挡板43，在内侧挡住切割器推杆的横向摆动和侧移。处于切割器一端的曲拐轴17，由立轴16通过万向节11驱动刀杆，轴上固定着搂草杆46。曲拐轴的旋转方向系使处于履带正前方的已被切割器割过的禾秆根部向机器的中央搂集、而另一侧的履带前方亦有搂草杆及立轴但并非曲拐轴，其上方也有万
26、向节与三角带轮12，左右二轮交叉传动实现向中央搂草，与在切割器中段被切割又越过护刃器梁的禾秆集合成条铺，从履带之间通过。切割器由液压油缸驱动的转臂13通过吊杆14实现起落，由补偿弹簧15的张力减轻护刃器梁对地面的压力，使切割器能贴地仿形作业。含有摘脱滚筒的脱粒台和压禾器2均由液压油缸控制升降。三小型背负式谷物摘穗联合收获机我国南方多家研究机构研制的割前脱粒联合收获机，除少数全履带自走机型外，多为小型悬挂式或背负式机型。同前面介绍的两种机型相比，具有结构简单，灵活性高的特点。但生产率比上述机型低，损失也比气吸式偏高，尚待进一步研究。图118所示的小型背负式谷物摘脱联合收获机由摘脱台、输送槽、脱粒
27、清选装置、前悬挂装置、后悬挂装置构成。摘脱台通过前悬挂装置6悬挂在拖拉机的正前方，它主要由摘脱滚筒2、输送螺旋5、前护罩1和挡板3等组成，摘穗滚筒和输送螺旋都水平横置垂直前进方向，前护罩安装在摘穗滚筒的上方，其位置可以进行调节。输送槽9呈倾斜状态安装在拖拉机一侧，它主要由链条11和耙齿13组成。脱粒清选装置通过后悬挂装置10悬挂在拖拉机的前方，它主要由脱粒滚筒14、凹板15、风扇12等组成。在收获时，摘穗滚筒2按顺时针转动摘取作物的穗部，摘下的脱出物中，大多数是穗头，其余是少量的茎叶，短茎秆和籽粒。脱出物在离心力的作用下，沿着前护罩所形成的曲面向后被抛送到后面的输送螺旋5，输送螺旋把所有的脱出
28、物推送到摘脱台的一侧。倾斜的输送槽9将其升运到脱粒滚筒14，脱粒滚筒对其进行脱粒和别离。脱粒别离后的谷粒连同局部颖壳和碎小茎秆穿过凹板落下。在下落过程中风扇12将颖壳和碎小茎秆吹出机体外，干净的谷粒落入卸粮螺旋16，由卸粮螺旋将其推运到卸粮口17装入麻袋，而长茎秆那么被排出机外，整个收获过程完毕。第三节 联合收获机的割台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。收割台通过铰接轴与脱粒局部连接，驾驶员可以在座位上通过液压系统调节割台的升降。近代的联合收割机由于配有不同用途和不同割幅的收割台，要求能拆装简便、迅速，所以割台上都备有快速挂接装置。全喂入联
29、合收割机的收割台根据其输送装置的不同可分为平台式帆布带式割台，螺旋推运器式割台等。平台式能整齐均匀输送作物，对作物高矮的适应性较好。但帆布带价格较贵，受潮后易变形，使用中需经常调整，输送辊轴易缠草，使用完毕后需拆下来保管。螺旋推运器式结构紧凑，使用可靠、耐用，其缺点是输送性能不如平台式，但是在全喂入联合收割机上，并不要求对作物茎秆整齐输送，因此应用十分广泛。收割台的类型根据收割作物的对象，可分为麦类割台、玉米割台、水稻割台等；根据对地形的适应性可分为刚性割台、挠性割台等。一、谷物割台一割台螺旋推运器割台螺旋推运器由螺旋和伸缩扒指两局部组成图119。螺旋将割下的谷物推向伸缩扒指，扒指将谷物流转过
30、900纵向送入倾斜输送器，由输送链耙将谷物喂入滚筒。图11-9 割台螺旋推运器割台螺旋的主要参数有内径、外径、螺距和转速等。内径的大小应使其周长略大于割下谷物茎秆长度，以免被茎秆缠绕。在大型宽割台上还要考虑螺旋的刚度，现有机器上多采用直径300mm。螺旋叶片的高度不宜过小，应该能够容纳割下的谷物，通常情况下采用的叶片高度为100mm。因而螺旋外径一般多为500mm。螺距的大小决定于螺旋叶片对作物的输送能力。利用螺旋来输送谷物，必须克服谷物对叶片的摩擦，才能使输送物前进。为此，螺旋推运器的螺距S值应为 Sdtg式中 d螺旋内径 内径的螺旋升角为了保证螺旋对谷物的输送和提高输送的均匀性，螺距值S一
31、般都在600mm以下，多数联收机上取460mm。也可用经验公式S1D来决定，式中D为螺旋外径。为了保证谷物的及时输送，需要一定的螺旋转速。由于谷物只是占有螺旋叶片空间的一小局部，因此只能按经验数据确定。一般在150200转分范围内，即可满足输送要求。对于大割幅和高生产率的机器，可选用较大的转速。表111列出几种联收机割台螺旋推运器的技术数据。表111 割台螺旋推运器参数机 型内径毫米外径毫米螺距毫米转速转分东风ZKB5丰收3.04LZHQ-3丰收1E512东德JD7700美MF510加拿大JL1065JL107530030030030030030030040833030050050050050
32、0500495500610550500460460460460460右380，左180560545480150160170150，190180164176150，121151175230由于输送的谷物不是充满螺旋叶片空间，因此，从螺旋叶片到伸缩扒指的输送过程是非均匀连续的，而是一小批一小批地输送给伸缩扒指。如果伸缩扒指位于左右螺旋的中部，为了提高其喂入的均匀性，左旋叶片和右旋叶片与伸缩扒指相交接的两个端部，应相互错开1800。有的还装有附加叶片，延伸到伸缩扒指之中，也是为了改善割台螺旋推运器的喂入均匀性。二伸缩扒指图11-10 伸缩扒指机构伸缩扒指安装在螺旋筒内，由假设干个扒指一般为1216个
33、并排铰接在一根固定的曲轴上图1110。曲轴与固定轴固结在一起。曲轴中心01与螺旋筒中心O有一偏心距。扒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，它就带动扒指一起旋转。但由于两者不同心，扒指就相对于螺旋筒面作伸缩运动。由图1010可见，当螺旋筒上一点B1绕其中心0转动900到B2时，带动扒指绕曲柄中心O1转动，扒指向外伸出螺旋筒的长度增大。由B2转到B3和B4时，扒指的伸出长度减小。工作时，要求扒指转到前下方时，具有较大的伸出长度，以便向后扒送谷物。当扒指转到前方时，应缩回螺旋筒内，以免回草，造成损失。如果使曲轴中心O1绕螺旋筒中心O相对转动一个角度，那么可改变扒指最
34、大伸出长度所在的位置，同时扒指外端与割台底板的间隙也随着改变。扒指外端与割台底板的间隙应保持在10毫米左右。当谷物喂入量加大而需将割台螺旋向上调节时，扒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，使扒指外端与割台底板的间隙仍保持在10毫米左右。在多数联收机的割台侧壁上装有调节手柄，用以改变曲轴中心O1的位置。但也有个别联收机如美国的JD7700的伸缩扒指是不调节的。伸缩扒指的长度L和偏心距e确实定方法是，当扒指转到前方或后上方时，应缩回到螺旋筒内，但为防止扒指端部磨损掉入筒内，扒指在螺旋筒外应留有10毫米余量。当扒指转到前方或前下方时，应从螺旋筒内伸出。为到达一定的抓取能力，扒指应
35、伸出螺旋叶片外4050毫米。在图1111中，D为螺旋外径，d为螺旋内径，即螺旋筒直径，L为扒指长度，e为偏心距。那么 L=d/2+e+10=D/2e+(4050)图11-11 扒指长度及偏心距所以 L=(Dd)/4 (2530) e=(Dd)/4 (1520)假设 D500毫米，d300毫米得 L225230毫米，e6570毫米三割台各工作部件的相互配置图11-12 割台各部件的相对位置在割台上合理配置螺旋、割刀和拨禾轮的位置是十分重要的，尤其是螺旋相对于割刀的距离，对割台的工作性能影响较大。图1112中l为螺旋中心到护刃器梁的距离，如果此值较大，比拟适应于长茎秆作物收获。而收短茎秆作物时，作
36、物就容易堆积在割刀与螺旋之间，待堆集到一定数量时，被螺旋叶片抓取，一拥而入，造成输送和螺旋的堵塞。反之，假设此值较小，对短茎秆作物就比拟适宜，而收获长茎秆作物时，就容易从割台下滑下去，造成丢穗损失。此外，此值也直接影响到拨禾轮和割刀的相互配置关系。因为拨禾轮是不能与螺旋叶片或扒指相碰的，当l值较小时，拨禾轮中心相对于割刀的前伸量n就比拟大。此前伸量加大，对拨禾和铺放的性能都是不利的。为此，在合理配置螺旋、割刀和拨禾轮的相互位置时，既要选取一定大小的l值，而又不使前伸量n值太大，通常采取缩小拨禾轮直径的方法来减小前伸量。当然，拨禾轮直径偏小对拨禾和铺放的性能也不利的。因此，直径的减小也只能是适度
37、的。实践说明，东风5联收机的l值为450毫米，此值较大，对于高株小麦比拟适宜。当小麦植株高度在800毫米以下时，割刀后面堆积的现象就比拟明显，影响螺旋输送的均匀性。北京联收机的l值为400毫米，加拿大MF510的l值为330355毫米螺旋前后可调25毫米，E512的l值为352380毫米。此三机对于高度为700-900毫米的小麦的适应性较好，割下的谷物能得到比拟均匀的输送，而收获高度500600毫米的矮秆小麦时，割刀后面堆积现象就明显，不能均匀输送，损失也随着增加。谷物割台采用螺旋堆运器这种结构型式，在拨禾轮、割刀和螺旋三者之间形成的三角形“死区是不可防止的。为了改善螺旋输送的均匀性和减少损失
38、针对过高和过矮作物的收获问题，国内外某些联收机上曾采取过如下一些措施图1113图11-13 克服死区采取的方法1在割刀前方安装锯齿形输送齿条图1113a，齿条随割刀一起运动，可将堆积在割刀后面的谷物推向伸缩扒指，齿条反向运动时，锯齿形斜面对谷物不起推送作用。丰收2.0水稻联收机上采用这种方法。2将割刀后面的割台台面凸起图1113b，用此法来减小“死区，防止谷物推积。西德克拉斯公司生产的各种联收机采用这种方法。3采用仿形拨禾器图1113c，在收割台架上安装滑道，使拨禾板相对于割台的运动轨迹呈肾形封闭曲线，拨禾板可与收割台面贴得很近而又不与螺旋相碰，消除了“死区。苏联六十年代曾在CK3联收机上采
39、用过。4在割刀与螺旋之间安装小的胶布输送带图1113d。这对各种长短的谷物都能适应，且适用于倒伏作物的收获，效果良好。美国JD7700联收机水稻割台上采用。5将割刀连同护刃器梁及割刀传动机构做成前后可调的图1113e，这就可以改变割刀至螺旋的距离。这种方法在美国JD7700联收机刚性割台上采用，护刃器梁至螺旋中心的距离可调为345毫米、446毫米和548毫米，即前后可调8英寸，以适应不同高度作物的收获。此外，在相互配置上还有几个间隙是应予注意的图1112螺旋叶片与割台底板之间隙1应为1020毫米，此间隙可通过上下移动割台两侧壁上的调节螺栓进行调整。螺旋叶片与割台后壁的间隙2为2030毫米，为了
40、防止回草，一般在割台后壁上装有挡板，并使螺旋叶片与挡板的间隙保持在10毫米左右。拨禾轮压板与螺旋叶片的间隙3至少应有4050毫米，以防压板与螺旋叶片或扒指相碰。二、大豆割台我国东北三省大豆种植面积较大，历年来许多国营农场主要使用联收机直接收获。据有关资料说明，用联收机直接收获大豆的总损失率超过10，而其中约80的损失发生在割台。割台损失主要有炸荚、掉荚和掉枝、漏割。炸荚：大豆在完熟期收获时，茎秆受到割刀和拨禾轮的碰撞、打击和振动，豆荚破裂，豆粒崩落，是割台损失中最多的一项。掉荚和掉枝：收获时碰撞落地的豆荚，未能送至割台台面而落地的以及由拨禾轮拨板挑出去的茎秆等。漏割：指割后仍留在割茬上的豆荚马
41、耳荚和由于倒伏而漏割的豆荚等。因此，收获大豆时要求切割器能低割，留茬高度一般不应超过5厘米。在整个割幅范围内，切割器要能很好地适应地形。切割器和拨禾轮对大豆植株的打击和振动要小，并且要顺利地将割下的植株送到割台台面上。由此可见，收获大豆的要求比收获稻麦的要求高得多，而简单地用稻麦联收机去收获大豆是不能满足要求的。必须采取一些有效措施。黑龙江省有些农场试行大豆分段收获，即在大豆完全成熟之前就用割晒机割倒，经过晾晒后用联收机捡拾脱粒。试验说明，分段收获能减少损失。但掌握割晒时间十分重要，否那么影响大豆品质。目前尚在试验，采用的单位不多。目前，国内外用于大豆联合收获的装置有三种，一是在谷物联收机割台
42、上换装大豆低割装置；二是采用挠性割台，可使大豆收获和谷物收获通用一个割台；三是专用于大豆收获的对行割台。一大豆低割装置图11-14 整体式大豆低割装置(配丰收-3.0联收机)大豆低割装置是谷物联收机收获大豆的附件。目前国内生产上使用的有两种：一种是整体固定式；另一种是分组仿形式。整体固定式是将原割台上的切割器拆下，将大豆低割装置整体地安装在护刃器上。东北许多国营农场自行改装的形式较多，图1114所示的大豆低割装置，是在原护刃器梁上固定了几个伸向前下方的支座，定刀片用螺钉直接固定在支座上，其前部稍向上翘以减少拥土。在定刀片上安装动刀铆合和压刃板及过渡条。割刀传动是用一根支臂与原来的摆环摆臂相连，
43、过渡条引导豆株到割台的过程中使泥土别离。这种低割装置安装在丰收3.0联收机上。因不能横向仿形，使用效果不甚满意。图1115为安装在GTB联收机上的低割装置，在原护刃器梁上固定了几个伸向前下方的支座，定刀片就固定在支座上。橡皮辊如图示方向旋转，把割下的豆株引导到割台上，并在交接的缝隙中别离泥土。由于割台铰接在脱粒机体的一侧，因而具有一定的横向仿形作用，使用效果尚好，是目前使用最多的一种。图1116为安装在东风5联收机上的分组仿形低割装置。它将切割器分为三组，每组收割两垄大豆，每组切割器均用四连杆机构支架、上连杆、下连杆、连杆座铰接在支架上。支架与原收割台的护刃器梁固结在一起。因此，每组切割器均可
44、单独随地形起伏而上下仿形。在支架上有一凸起，当四连杆机构下降时，上连杆碰到此凸起，用以限位。支架上还装有两个滚轮，支承总刀杆运动。工作时总刀杆作往复运动，通过各组的动连杆和动连杆座，带动各组割刀作往复运动。这样既可将动力传递到各组割刀，而各组割刀又能随地形单独仿形。在四连杆机构的上方有护罩。割下的豆株由拨禾轮通过护罩拨到收割台上。这种低割装置的割茬较低，但结构较复杂，故障较多，目前应用较少。图11-16 分组仿形式大豆低割装置(配东风-5型联合收获机)图11-15 整体式大豆低割装置(配GT-4.9B联收机)1. 收割台 2. 橡皮辊 3. 割刀 4. 定刀片 5. 支座 6. 护刃器梁除了切
45、割器局部改装外，拨禾轮的拨板上需加装帆布条以减轻对大豆植株的打击。滚筒的转速要调整到500600转分，以适应大豆脱粒的要求。由于低割装置贴地切割，致使刀片磨损严重，使用寿命较短。此外，假设在潮湿地上作业时，局部湿泥土会带入割台，随着进入滚筒脱粒，粘于豆粒外表形成“花脸豆，影响豆粒品质。二挠性割台为了减少大豆收获损失，国外一些联收机采用了挠性割台。图1117为美国约翰迪尔公司生产的一种挠性割台。其割幅宽为18英尺5486毫米。在此割幅内，整体式切割器连同其护刃器梁靠其本身的挠性能形成较大的波形，以适应地形的变化。其上下最大波动范围在4英寸101.6毫米。图11-17 JD-7700型联收机挠性割
46、台结构1.切割器 2.护刃器梁 3.仿形滑板 4.弹簧过渡板 5.传感臂 6.固定梁架 7.滑槽 8.割台螺旋 9.锁定螺栓 ABCD为浮动四杆机构挠性割台的主要部件是过渡板和浮动四杆机构ABCD。过渡板用两层厚度为毫米的弹簧钢板制成。它沿整个割台宽度悬臂地安装在螺旋和切割器的中间，依靠弹簧板的弹性密贴在护刃器梁的下面。当切割器连同护刃器梁766弹簧扁钢一起上下浮动时，弹簧过渡板与护刃器梁产生相对滑动。滑动量最大为10毫米。弹簧过渡板的形状为圆弧形。当护刃器梁压于其上时有一定的弹力，因而可以保证良好的密封性。挠性割台的下部沿宽度分布有六组使切割器浮动的四杆机构，其下面铰接着仿形滑板。仿形滑板的
47、前端利用螺栓与护刃器梁连接，而护刃器梁又压在弹簧过渡板上。因此，当地形变化时，切割器可以沿地面纵向和横向仿形。四杆机构的前吊杆AB的上端点A处不是铰链，而是可以沿固定梁架上的滑槽前后移动，且它也不是平行四杆机构，因而仿形滑板上下浮动时并不作平行运动。这样可使仿形滑板更好地适应地形，以到达最大的接地承压面积。仿形滑板的最大浮动范围为101.6毫米。为此，须在浮动机构上设有限位装置。下限位是在AB杆的后端焊有一延伸块M。当仿形滑板下降到一定位置时，延伸块顶在滑槽的上面，因而仿形滑板不能继续下降。此外，在仿形滑板的前端焊有一块挡铁K，同时在弹簧过渡板的前端也焊着一块挡片S。当切割器下降到一定程度时，挡铁K顶于S上，起到前端的下限位作用。当浮动四杆机构上升至极限位置时，CD杆顶在固定梁架上，仿形滑板即不能继续上升。通过这种机械式上下限位，使切割器的上下浮动控制在一定范围内。当用挠性割台收获直立的谷物时，不
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