谷物收获机械概论.doc

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1、第九章 谷物收获机械概论一、研究的对象和目的1、 研究对象作业机具，包括；（1）谷物收获机械 如 稻麦收获机、玉米收获机等。（2）牧草收获机械（牧区饲草生产用机械） 如 收割、集草、打捆、运输、青贮等。（3）经济作物收获机械 如：根块作物（马铃薯、红薯等）收获机；花生收获机；棉花收获机；特种作物（水果、蔬菜、茶叶等）收获机。作业对象包括：干、湿作物,籽粒,稿草等,主要涉及它们的物理机械特性，空气动力特性，弹性，韧性，尺寸和重量等。2、 研究目的：弄清收获机械的结构及工作机理，掌握其设计理论和方法、步骤及使用技术，以正确研究设计和指导生产。3、谷物收获的特点和对收获机械的一般要求(1) 特点：1

2、、季节性强 2、受气候影响大 3、三夏大忙，农活集中，劳力紧张，劳动强度大 (2) 一般要求：1、保证收获质量 2、适应性好3、适时完成收获作业（高生产率，工作可靠）第一节 谷物收获机械发展概论中国，解放前，仅有镰刀和工效稍高的工具推镰，但是推镰也没有受到重视和推广。解放后，开始引进国际（前苏联，捷克等国）收获机械。伴随东北大型国营农场的建立，较先进的大型收获机械开始使用。50年代，开始仿制、改进，生产厂家有：四平、佳木斯、开封等，生产出：东风5（四平）、TF1100复式脱谷机（佳木斯）、GT4.9（开封）等。到58年，开始有了自行设计、制造的收获机，如：定型的太谷5号畜力收割机等。到60年代

3、，我国自行设计和制造的谷物收割机开始大量出现，尤其是脱谷机和收割机如 北京2.5等，并广泛应用于生产。目前，大、中、小型各种的收获机械正迅速地发展，尤其是联合收获机，越来越被农民所重视，并得到广泛应用。80年代初（1982年），我国引进美国约翰迪；尔联合收获机JL1000系列技术和生产线。在开封和佳木斯两厂同时上马，相继生产出自动化程度高，效率高的：余马1065（开封）和佳联1065、1075（佳木斯）联合收获机。四平引进（东）德国技术和机件，组装和配装E512、E514、E516等联合收获机。近年来，除这些高效先进的大联合收获机重要供应农场外，我国几家大联合收获机厂都在大批量生产 大、中型联

4、合收获机投入农村市场。如：东风4.5、新疆3.25、丰收3、北京2.5等另外，90年代以来，几种披挂式（悬挂或背负）联收机很受农民欢迎，（投资少，动力能充分利用）。如：上海、上海（南通）、桂林，以及山西万革，山东龙口生产的该类型的联收机，都批量很大（几千台/年）。销往全国很多地区。河北收割机厂（藁城）也生产了披挂式联收机，但可靠性较差，竞争力还不太强，有待于改进（藁城联收机厂与新疆联合生产新2自走、装袋）旨在满足联产承包体制下，小块地收获的小联合收获机更是蜂拥而上，我省就不下十几家，但性能和可靠性大都不佳。收获机械发展之快、之多，可见这正是我国收获机械化发展兴旺之时，但总的收获机械化程度不高，

5、地区发展不平衡，且机器类型繁杂、型式各异（稻麦类），而玉米、果蔬等收获机水平很低，所以在机器设计、改进、合理选型和技术推广等方面，不仅有大量的工作要做，而且更加需要和迫切。在我省农机化工作规划中，收获机械化是重点发展项目。并坚持发展大、中型为主，大、中、小型相结合。我们要看准方向，明确目标。第二节 谷物的生物学特性我们所研究的收获机械的工作对象，主要是谷物，所以必须对其生物学特性有所了解。机械化是保证增产、增收，解放劳动力，提高生产率，所以机械化要适应和满足农技要求；所以对工作对象的有关特性必须了解和弄清。1、 成熟期依据子粒的饱满程度，湿度（含水率）和粒与穗轴间的连结强度的不同，将谷物的成熟

6、期分为如下几个阶段：乳熟期：（湿度较高，含水50%70%，乳浆状态腊熟期：完熟期：湿度1620%过熟期处于光熟的子粒比重最大，发芽率高，过熟后，易造成落粒损失。所以应选择合适的收获时期和适当的收获方法。 收获时期从品种特性上要求成熟期应一致或不同品种成熟期错开，或使成熟期尽量避开雨期。如早熟品种8326受到常遭受雨害的农民的欢迎。2、 谷物的后熟作用割断后的麦杆，茎叶中的养分会继续向子粒输送称为后熟作用（植物生理研究）。此作用可使麦类提前收割，增长收获期，缓解劳动几种情况且在腊熟中期开割，可增产26%，子粒的品质也好谷物的湿度（含水率）成熟度提高，湿度下降；湿度上升，作业质量下降（割、脱、清）

7、且功耗上升。但有些地区，收期雨多，且联收机本来就是在田间直接脱粒，因此，所用的收获机需要有较好的湿脱、湿分性能。一是要把握适时收获，二是要求机具适于湿作物的工作。麦子的安全贮存湿度为1415%3、 作物的倒伏造成减产，且机收困难，效率低，损失大（尤其是漏割）为更好地实行机收，除在机具上作文章外，还要从品种和管理等方面下工夫。4、 作物的高度和谷草比 谷草比的大小，直接影响脱、清、功耗等性能。禾杆高度与谷草比有关。第三节 谷物收获方法及机械种类(一)收获方法目前，多采用的机械化收获方法有：1.分段（分别）收获法 用不同种类的机械分别进行割、运、脱粒、清选等作业。此法所用机具结构简单，造价低，但工

8、效低，总损失较大。2.联合收获法在田间一次完成割、脱粒、分离和清粮等全部作业。工效高，利用率低，损失少，大幅度减轻劳动强度。机具结构复杂，造价高，利用率低，适于农场和大块田区。3两阶段联合收获法首先，用割晒机将作物割下，并成条铺放于割茬上，晾晒35天（完成后熟作用），而后，用装有捡拾器的联收机进行捡拾、脱粒、分离和清粮等作业。由于后熟作用，产量和粮食品质提高。经晾晒湿度减小，作业效率提高，故障少，且可提前开割，增长收获期。缺点；功耗增大（两次作业），地表压实较重，雨天时，子粒易发芽，甚至霉烂。几种方法各有利弊，采用哪种方法，设计或推广什么类型的机具，要视本地区的自然条件，土地规模和经营方式，以

9、及经济和技术水平而定。发展趋势：联合和两阶段联合收获（二）谷物收获机械的种类按用途主要分为三大类1收割机械（reaping machinery）包括：收割机（reaper） 割晒机（swather，windrower） 割捆机（reaper-binders）2脱粒机械（threshing machinery）3联合收获机（combine harvester）第十章 切割装置切割器是收获机械和联收机上必不可少的主要工作部件作用：切割作物茎杆类型：回转式和往复式切割器，也包括镰刀、快速切割器收获机械上采用的切割器应具有如下的技术要求：1.切割质量好（茬齐、不撕裂、不连根拔）2.省力、可靠、（功耗小

10、，不堵刀，振动小等）3.适应倒伏作物的切割（漏割损失小等）切割器的工作质量好、坏，直接影响到整机的性能，例如：割茬不整齐，造成重割增多，短小的茎杆给清粮增大负荷，粮食清洁度降低，功耗增大，刀具磨损加快等等。一 影响切割性能的因素1、 切刀的特性（形状、刃口厚度、材质、耐磨度等）2、 茎杆的物理机械性质：指切割阻力、折短阻力、弯曲阻力、弹性模数、摩擦系数等。这些性质决定于作物的种类、品种、成熟度等（水分大，即青绿时易切断）3、 切刀与茎杆的相对位置4、 切割方向与速度下边对各影响因素作具体分析正切：刀刃的运动方向沿刀刃的法线方向切入茎杆的切割方式。滑切：刀刃的运动方向沿刀刃的法线偏角的方向切入茎

11、杆的切割方式(一) 茎杆的刚度的影响割刀必须克服茎杆的切割阻力才能切断茎杆，但一般作物（稻、麦）茎杆本身的刚度较小，很小的外力就会使之弯斜。所以，要保证正常切割，割刀应具有足够的切割速度（以获得茎杆较大的惯性力）或是给茎杆以适当的支撑，以增大抗弯反力。切割茎杆时的支撑方式： 无支撑：只用动刀切茎杆 有支撑：单支撑：由定刀构成单点支撑 双支撑：由定刀和护刃舌构成两点支撑（1） 无支撑切割：靠茎杆的惯力和刚性，配合动刀切割其割断条件关系式：P割与P弯作用与反作用力：茎杆的切割阻力要求动刀有高的速度（以获得较大的惯性力）（2） 单支撑切割： 较P弯增大（因有定刀支撑）相应可减小，即割刀速度可减低。

12、t一定；a减小，则v减小。如往复式割刀的平均速度：Vp=12m/s，但动定刀间隙要求严格，以保证切割质量和正常工作。（3） 双支撑切割抗弯阻力更大，相应所需可更小，即动刀速度可小，同时，对动定刀间隙的要求可放宽，动、定刀磨损小，空转功率小(二)茎杆纤维方向性的影响不同的切割方向即沿茎杆的不同纤维方向进行切割阻力的大小是不同的一般常讲的三种切割方向：1. 横断切：切割面和切割方向都与被切物的轴线垂直。A横断切b斜切c削切2. 斜切：切割面与被切物轴线偏斜，但切割方向与轴线垂直。3. 削切：切割面与切割方向都与被切物轴线偏斜。经实验得知：纤维方向性对切割阻力和功率消耗的影响情况切割方向阻力和功率消

13、耗（定性的比较）横断切斜切 最大较小（斜45度时较横断切降低3040%）削切 最小（尤其切割阻力可显著下降）原因：因茎杆（主要被切物）是由纤维组成，各方向的强度不同。(三)刃厚及刃角的影响正切时切刀的受力图刃口切入茎杆的阻力（合力）方向垂直于刃口茎杆。相同时的大小决定于刃口厚度厚度上升，则上升。茎杆对楔面（A）的正压力。（与杆的物理机械和性质有关）刃角（刀刃楔角）P刀刃所需的切割力摩擦角摩擦力正压力和摩擦力作用在实际刀刃楔面A、B上的合力分别为：和，依据力的平衡条件，X，Y方向上的平衡方程式为： 整理：将代入并调整将代入并整理得 由式知：刃口厚度上升则上升，0/2内正弦函数为增函数。由上式可知

14、，正切时，所需得切割刀与刃口厚度和刃角成正比。当然，刃厚和刃角太小，刀得强度会下降，影响可靠性且磨损快，所磨周期短，影响捡拾。(四)滑切（sliding cutting ）与切割阻力得关系（即采用滑切对切割力大小得影响） 实验和理论分析都可证明，滑切比正切切割阻力较小（即滑切省力） 分析：如图所示：动刀与被切物料成倾斜得位置配置，V动刀运动方向分解出：正切速度，滑切速度，滑切角（刀刃运动方向与刀刃法线的夹角。称为滑切系数。滑切省力的原因：同一刃口在滑切时，刃角小， 证：如图： 而DE=BC AEAC(根据垂线定理:从线外一点刀这条直线的所有线段中垂直线段最短)故:(因在0/2内，正切为增函数)

15、所以，虽然，滑切角（0/2）越大，刀刃切入材料的实际刃角越小，因此切入材料所需的力越小（即越省力）滑切有锯切作用刀刃上有很多微观齿，其端部很锋利（0.51um）（即相当于刃口厚度很小）而微齿根端钝（610um） 同样刃口长切割、滑切时，真正参加切割的刃口长度变短，则省力。（五）切割速度对切割阻力的影响一般，切割速度上升，则切割阻力下降。 右图为：牧草切割实验的结果。切割稻、麦茎杆时阻力也是随速度增加而减小，但并非明显的直线关系。速度上升，而阻力下降的现象，是由于切割的有效系数增加的原故（切割总功由预压功Ay和切割的有效功Aq合成，速度较大时，预压功Ay较小，因此切割总功也有所降低）功小了，有效

16、切割茎杆的距离大了。注意：当割刀速度增大时，切割总功有所下降，但空转功率有所增加，并振动增大，所以，稻，麦收割机的往复式割刀平均速度一般不大于2m/s，一般Vp=12二.切割的类型与特点(结构课讲)三.往复式切割器构造及参数分析(一)往复式切割器构造与标准化(结构课讲)(二)传动机构（drive mechanism）功能：将回转运动变为往复运动1、 曲柄连杆机构（crank pitman mechanism）：结构简单（1） 一线式（平面型偏置曲柄连杆机构）用于割台侧置式的收割机和割草机。（2） 立式一线式：用于立式割台收割机（3） 转向式：多用于割副大，割台前置的联收机上（如东风5）（4）

17、空间型偏置曲柄连杆几够，割刀可在一定范围内改变位置，用于割草机。2、 曲柄滑槽机构（slider-cramk mechanism）特点：结构较为紧凑，3、 摆环机构（wobbler）：结构紧凑，但造价较高，谷物联收机上已广泛应用a刀杆 b刀头销 c行星齿轮d固定内齿圈 e曲柄 f转臂4、 行星齿轮机构（planetary gear）a：刀杆 b：刀头销c：行星齿轮d：固定内齿圈e：曲柄f：转臂齿数：Zd=2Zcf的长度e的长度=c的半径（r）=1/2d的半径（R）即f=e=r=1/2R，这样，同一时间内f的转角恒为e转角的一半，刀头销b的轨迹为一直线（在割刀的运动方向上）因此，割刀往复运动时，

18、无侧向力，故磨损小，震动小，可提高割刀速度。夹持茎杆的受力分析(三)往复式切割器的工作原理和参数分析1.刀片几何形状的分析（刀片销往茎杆的条件）*钳住茎杆的条件、茎杆被钳住时所受作用力P1、P2与刀刃法线的夹角（P1、P2的作用方向角） 、动定刀片刃口的滑切角（刃口倾角）和增大，切割阻力下降，但大到某个限度茎杆会滑脱。所以正常切割，必须先将茎杆钳住。在三角形OAB和四边形OACB中。= 即+=+和上升，和也将上升,但合力P1、P2的作用方向角不能大于茎杆与刀片的摩擦角即所以故钳住条件应是+因为：+=+割刀运动分析所以：保证钳住茎杆的极限条件是：+2.割刀的运动特性(1)运动方程假设：没偏距连杆

19、长L远远大于r（曲柄半径）这样，割刀的运动为简谐运动，即用曲柄销K在水平直径上的投影点A的运动来代表割刀的运动如图所示的坐标系，建立割刀运动方程式： （位移） （速度） （加速度）t009001800270360x0-0v0-00a00位移X、速度V和加速度a都是时间t的函数，其变化规律是正弦或余弦曲线。(2)割刀速度V和加速度a与位移X的关系 *V与X 的关系： 整理： 两边同时除以得： （为椭圆方程）若求A点的速度变化椭圆方程：（为容易作速度图，将V缩小倍） （为圆的方程）图象曲线如图中虚线所示。A点的速度可表示为（将曲线上的速度坐标放大倍）。加速度与X的关系：可见，加速度与X成直线关系。

20、(3)割刀的行程和平均速度 行程（无偏距时）有偏距时： （）S=AB=AC-BC =整理：一般所以：故有偏距的与无偏距的相比，行程S略有增加，但影响不大，可是，往复行程的速度不一致。 割刀的平均速度割刀的速度是变化的，实用中常以平均速度来说明其速度的大小。当时，曲柄半径（m） 曲柄转速（r/min）（有支撑切割，需Vp一般范围为12m/s，实验证明，切割速度在0.60.8m/s以上能顺利切茎杆）摆环机构的运动分析过程抽象，复杂，次种机构的运动特性已通过实验和实用所验证，该种机构已成为一种成功的典型机构，各参数的选取也已优化出合理的数值范围，所以我们这里无需再对抽象的分析过程进行烦琐的推导，仅对

21、理论性问题给以提示和说明。割刀位移(3)摆环机构驱动时割刀的运动分析方程： 割刀产生的最大位移（摆距的一半）主动轴角速度、 ：系数从方程来看，与曲轴连杆机构驱动的割刀的运动方程式基本相同（即运动基本相同似简谐运动）只是各相差一个系数。摆环的倾角=1518度时较好，割刀的运动特性相近于曲柄连杆机构传动的特性。割刀行程：摆割刀行程：角 最大位移考虑尺寸误差和间隙对S的影响的修正系数（K=10.21.2）3.切割速度分析（割刀实际切割茎杆的速度）割刀位移与速度图解前边我们也已经讨论了割刀的速度V与位移X的关系为一椭圆关系，即 长半轴为，短半轴为的椭圆就为割刀的速度曲线。曲线上任意一点到X轴的距离即表

22、示割刀位移到A时的割刀速度。若画图时再将速度以的比例缩小，则割刀的速度图即可用以r为半径所画的圆弧来表示。那么割刀位移到A点时的速度（瞬时速度）作图尺寸比例（每单位长度的尺寸所代表的实际数值）即例：求单刀距行程型往复式切割器的始切速度，终切速度和切割速度的变化范围。已知条件：动刀宽a、高h、前桥宽e和定刀片b（平均宽度）曲柄半径r和角速度。作图：作图尺寸比例为割刀为平动，刀上每一点的运动规律都是一样的，这是选定A点为研究。往复式切割器的图解速度为实际切割速度的变化范围段。切割速度图及分析 先绘动、定刀片的相对位置图 作A点的切割速度图（以R为半径画半圆） 始切点为C，始切速度为 终切点为，终切

23、速度为 弧段为实际切割速度的变化范围段结论：单刀行程型切割器的实际切割速度在最大切割速度的附近（两边）（最大割速利用好）实验证明切割速度在0.60.8m/s以上即能顺利切割茎杆，标准型的在段都大于1.2m/s，选定割刀速度的，一般以割刀平均速度Vp=12m/s内选取。4.割刀进距对切割性能的影响用作图的方法求出割刀的运动轨迹（以分析割刀速度与机组速度的关系，以分析Vm和h在不同值时对切割性能的影响）（1）已知条件：割刀类型，主要结构尺寸类型定刀片（mm）动刀片mmCmmNR/minVmM/sb1b2B1B2Bh单刀距行程型匀速确定了类型就有了t的尺寸和曲柄半径r的尺寸。注：C为刀杆盖住的一个尺

24、寸。 组前进速度Vm（匀速） 曲柄转速n（）为匀速。（2）求进距H进距割刀在一个行程时间内，机具前进的距离。(3)作图步骤（以标准型切割器为）普通1型切割器的切割图(1)绘出相邻护刃器的中心线及其定刀片的宽度（平均宽度）轨迹线。(2)绘出动刀片的原始位置和走过两个进距位置的图形。(3)A的运动轨迹 O为圆心，曲柄半径r为半径（即A点为起点）作半圆，然后n等分半圆（此时n=8）1、2、3、4、5、6、7、8 n等分进距（n=8） 过1、2、3、4、5、6、7、8作垂线（注：每等份中，A点横向方向上的行进距离每等分中，在前进方向上的行进距离） 过作水平线，分别交过1、2、3、4、5、6、7、8作的

25、垂线的对应点于 用光滑的曲线连接起来，即A点轨迹。(4)作B点运动轨迹，（作法与A点作法一样）（注：用刀刃上各点的运动轨迹是一样的，所以用样板曲线复制即可）讨论：区为一次切割区（扫过区）（弯斜小，割茬较整齐）区为空白区（弯斜大，尤其是纵向弯斜，割茬不整齐）区为重割区（浪费功率，且粮食中 会有短茎杆）分析：当Vm不变时，曲柄n提高或刀高h变小时变大，区减小当n不变，Vm上升或h减小时，区减小，区变大。当H上升时，则区减小，区增大；当h减小（其他条件不变），区增大，区减小。因此，正确选择H和H与刀片刃部高度h之间的比例很重要。现有：谷物收割机H=（1.22）h谷物联收机H=（1.53）h割草机 H

26、=（1.11.5）hH的大小，与Vm（要合理确定行进速度）和n有关：5、切割器功率计算功率包括切割功率和空转功率两部分。空转功率与切割器的安装技术状态有关。即（KW）机组前进速度，米/秒割幅 m切割单位面积的茎杆所需的功率（Nm/m2）一般割小麦=100200 Nm/m2 割牧草=200300 Nm/m2一般每米割幅为0.30.56KW（0.81.5马力）作业：一 目的1、 掌握切割器参数的计算方法2、 掌握切割器速度图和切割图的画法和分析方法二 已知条件类型定刀片mm动刀片mmCmmnR/minVmM/stmm割幅Bmb1b2B1CBh普型24215816755485001.376.23普型

27、24215816755483001.376.23低割型24215867048105001.3101.631、 确定割刀平均速度，进距H，切割功率2、 绘切割速度图，切割图，计算Vs和Vz的数值并算出切割速度范围。要求：（用3号图纸）按1：1比例绘图。6、复式切割器惯性力的平衡一、惯性力的影响以曲柄连杆机构驱动的切割器为例分析惯性力的影响。惯性力的总力转化到曲柄销上，可分解为径向力和切向力。其惯性力引起的曲柄经向力的变化将引起机架的振动（影响使用寿命和工作质量）切向力，引起曲柄上的扭拒也交替变化，导致转速波动（影响工作质量）对于小型收割机具，抗振能力差，必须考虑惯性力的平衡。往复式切割器惯性力平

28、衡分析二、惯性力的平衡 以曲柄连杆机构传动为例曲柄质量割刀质量用质量代换法（用集中在连杆两端销轴中心的质量的惯性力来代替）解决连杆的惯性力。根据静代法，连杆集中在A、B两点的质量分别为：连杆的质量旋转质量产生的惯性力往复惯性力离心加速度在水平方向上的分量（即刀头的往复加速度）平衡：旋转惯性力是容易被平衡的，只要在曲柄销的对面加一配重：使其产生的惯性力等于即可完全平衡。即： 往复惯性力的平衡：若在曲柄对面，半径为处加一个质量为的配重其平衡重产生的离心力为沿割刀运动方向的分量为： 若选适当的平衡重使=即 则往复惯性力则可完全平衡但平衡了又出现了（垂直方向的惯性力）引起机器的上、下振动（注曲轴为立轴

29、式成为前后将引起机器的前后振动）所以，对一般采用部分平衡，以不致使过大。实际中只平衡的一半或三分之一。 即讨论：1、旋转惯性力完全平衡，往复惯性力部分平衡，若现在全部平衡需特殊的传动机构 2、若则总配重 3、实际中一般都是以这种按力偏距情况计算平衡重和来近似地处理有偏距情况下的平衡问题。四回转式切割器（一） 类型(结构课讲)（二） 割刀运动分析工作特点：回转割刀的运动，由刀盘的回转运动和机器前进速度所合成。刀片上任一点对地面的轨迹为与摆线，刀刃扫过的面积对地面为余摆带，其带宽与刀刃高度近似。刀片运动规律及刀片数的确定相邻刀片各内、外端点的位移方程。 第一刀：点a的位移方程内端点a1的位移方程：

30、第2刀片：点b的位移方程点b1的位移方程：相邻两刀片的夹角刀片内，外端点盘心连线的夹角。（三）割刀转速的确定 割刀转速，要根据切割速度的要求来确定（结合割刀的结构尺寸和机器前进速度）实验得：回转割刀的切割速度应为2050r/s（无支撑时），Vd=410m/s（有支撑时）确定割刀的转速，以刀片的内端点为基准（因该点圆周速度最低）已知：割刀任一点的速度（绝对速度）均由该点圆周速度和机器前进速度所合成。切割速度分析如图： 故a1点的速度（根据平行四边形法则）可见 当 （k=0、1、2、.n）Va1最小即:因(要求应有的切割速度)则割刀应有的角速度回转式切割器切割速度的确定所以,割刀转速:Vd:割刀应

31、有的切割速度,依据割刀结构和工作对象的要求而定(三).刀片数M的确定理想的切割情况是：使割刀进距H（回转一周时机器前进的距离）与 在一个进距中各刀片余摆带的纵向宽度Mh相等。 即H=Mh确定刀片的依据。刀片数的确定所以：刀片数h余摆线纵向宽度（刀片高度，近似相等）（四）参数分析由得： 它反映出割刀转速与机组速度和刀高间的关系，若Vm大，h小，则转速n应越快。得：在选定了M、h、n的情况下，可算出Vm得： M一定时，可根据Vm和n考虑结构尺寸h（刀高）讨论：无空白区切割的临界条件为H=Mh，（h，h）若HMh， 则出现空白区,有横向和纵向歪斜,茬不整齐若H1因为，要完成拨禾轮的三个作用拨板必须有

32、向后的水平分速度，只有当1时，拨板轨迹为余摆线，形成扣环在扣环下部拨板才具有向后的水平分速度，即具有引导、扶持和推送的作用。拨禾轮的工作过程分析拨禾轮的工作简图工作过程：从与待割作物接触开始铺放并脱离接触工作过程中应满足的要求： 除满足1的条件外，还应力求满足：造成的损失要小工作范围要大铺放性好以知条件：R、L、h（H）、Vm拨板沿垂直方向进入作物丛的条件 以知坐标系如图，拨板（点）轨迹方程为：拨板铅垂插入作物其（插入作物的瞬时）（为理想情况，冲击损失小；以合适的安装高度保证，但要一定理论来求这个高度）点A1处水平分速。由再由图可知：H=L-h+Rsint1满足铅垂插入作物的条件时要使拨板、拨

33、禾轮相对于割刀的安装高度：讨论：1、此式表明、铅垂进入作物，各参数间应保持的关系。 2、工作中，若、R、h一定，作物的高度L不同时，H也应相应调整。（二） 拨禾轮的作用程度1、作用范围拨板配合切割时，每次所扶持谷物的长度范围为拨板的作用范围。如图中X。我认为作用范围应该是图中我所标的A尺寸。轮轴在割刀的正上方时，X等于0.2倍的扣环宽度（最大横弦）所以： （当使时，）x与的关系式 的大小与和有关 左图表示了与的关系，得知与和成正比。2、拨禾轮的作用程度拨板的作用范围与拨板余摆线扣环间的节距之比称为拨禾轮的作用程度（用表示）。即或北本P25的定义 若拨板数为Z则或 所以：的意义：表示作物在拨板扶

34、持下被切割的百分比。讨论：由上式可知Z增大，则作用程度增大增大，则作用程度增大但Z数大，结构复杂，击穗次数多，落粒损失增加过大，会产生回旋，击穗力也大，落粒损失增加所以：一般多为0.3左右拨禾轮的高度分析收割时产生茎杆回弹的原因及危害：收割时，因拨禾轮前移量过大，或太大，切割器来不及将拨板拨来的茎杆全部切割，拨板提升，使茎杆松放回原来位置，造成茎杆紊乱，这种徒劳无用的动作为茎杆回弹。其危害是：因拨板多次拨动和冲击作物或穗头相互碰撞，造成落粒损失增多。（三）、清刀和稳定推送的条件顺利铺放：即割后不向前翻到于台下，不被挑起，不堆在刀上，以免造成损失或堵刀。因此：拨板的作用点应位于已割禾杆重心的稍上

35、方（推送时）一般已割禾杆重心位于自穗头向下的1/3处。所以，要达到清刀和顺利铺放移轴相对于割刀的安装高度应满足下列条件割下部分的长度注：条件 是保证拨板进入作物丛时，为减小对穗头的撞击（即铅垂插入）。条件 是保证开始向割台推送时作用点在重心稍上。为减少前倒和挑草，便于铺放（即稳定推送）。但是，二者往往不能同时满足，实际中，视作物的成熟程度依据造成的损失（落粒或去穗）为消而定。对成熟度高的，粒与穗柄连接强度小的品种，即易落粒的应首先满足铅垂插入，其他情况时，以满足铺放和清刀为主。三、拨禾轮的主要参数（一）、转速依据取值，一般（一般拨板数Z=46，对Z=4，Z=6，说明：Z小时，可稍大，以增大作用

36、程度）但要保证，对小麦不大于 对水稻不大于的确定要依据机器的生产率，割幅和配套动力等因素而定，低速时23km/h，高速时7km/h左右（快档）。因是有变化的，为有合适的拨禾速度比，使轮保持较好的工作状况，轮的转速应该是可调的。（二）、直径D联立“铅垂插入”和“稳定推送”的两个条件即可求得D 即 解之得： 确定以主要收获的作物高度为代表，现一般为80100cm确定以最常使用的值来确定，确定D时，还要考虑割台的形式（输送带式的D增大；有绞龙的D减小；另外地轮的如水稻收割机上D减小，为使重量减小）目前：一般小麦联合收获机D=9001200mm，水稻联合收获机D=900左右。（三）、拨禾轮的位置调整

37、为适应不同的作物条件，轮轴的位置应能相对于割刀进行高低和前后的调整。1、 高低（垂直）调整高度调节的目的：为满足“铅垂进入作物”和“稳定推送”针对不同高度的作物和值，轮的安装高度将调整。高度调节的原则：高度调节一般不能同时满足两项要求，实际中视作物状况来调。作物成熟度高时，以的条件（即使）为主进行调整，其它情况时以的条件（稳定推送）为主进行调整。调整范围依据 的条件来确定（以此式求出的范围较大，可满足铺放的调节）最大安装高度：最小安装高度：所以 范围 一般 前后（水平）调整（影响到作用范围的大小和扶倒能力以及铺放性能）目的：前移可增大作用范围，增强扶倒能力；后移有利于铺放（推送角大）由图可知：

38、轮轴前移（b），作用范围增大（由增至）前移量为b时，作用范围为：（可据作图或根据的值作图）即 前移量不能过大，否则会产生回弹。拨禾轮最大前移量如图：为最大前移量。（直立作物，被拨禾轮作用至茎杆与扣环相切时）恰好割刀接触该作物，而不至于回弹。最大作用范围：拨禾轮轴的前后调整，影响到拨板的扶倒性能和推送铺放，茎杆的性能。轮轴前移，扶倒性能提高（越好，提高），推送铺放性能下降。轮轴后移，扶倒性能下降，推送铺放性能提高。弄清什么叫扶起角，什么是推送器，能画图示意。（四）、拨禾轮的功率的大小与禾杆弹性变形阻力，穗重及空转阻力有关。近似计算： （W）拨禾轮单位宽度上的切向阻力，一般轮宽（m）周速（m/s）

39、一般每米宽所需功率小于100W（较小）补充题：1、已知：作物的割茬高度，机器前进速度，拨禾速度比求解：拨禾轮的半径R，转速n，轮轴的安装高度H，高低调整范围s，最大前移量bmax四、扶禾器的类型及一般构造(结构课上)习题四: 已知拨禾轮直径D=1100mm，拨板数Z=6，割茬高度h=80mm，直立的小麦高度L=830mm，机器前进速度Vm=0.8m/s。试绘出拨禾速度比=1.6时的拨板运动轨迹，用作图法求出拨禾轮前移量b=0时的扶起角和推送角。第十二章 收割机械的输送器和铺放机构立式割台收割机的主要工作部件：分禾装置：收集、扶起待割作物，并将待割与不割的作物分开，确定割幅。输送机构：将割下的禾

40、杆，以直立状态均匀、连续地输送到机侧或机后铺放（齿带式）。 换向机构：往返行程作业时，改变输送带的输送方向。一、 立式割台输送器分析1、 带与切割器的配置：即和先割后送条件。2、 结构、运动参数的合理确定：即均匀连续输送条件。3、 生产率和功耗的计算。割刀前伸量动刀片刀顶线和下输送带拨齿齿顶线在水平面上投影之间的距离。要保证先割后送，以免造成禾杆折断或倾倒而堵刀。割刀前伸量应大于机器的进距（割刀一个行程时间内机器前进的距离）。即 （一个行程的时间）一般=2550（无拨禾星轮和压禾弹条时），可取100150（有拨禾星轮和压禾弹条时）*若无拨禾装置太大，会使割台倒落损失增加。机器前进速度（m/s） 割刀的驱动曲柄轴转速（r/min）均匀、连续输送（即能及时输送全部割下谷物）的条件。带运行一个割幅的时间内拨送的作物量（总株数）带运行一个割幅的时间内割台收割的作物量（总株数）