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1、第一节 茎秆切割的基本条件 第二节 切割器的类型与特点 第三节 标准型往复切割器 主讲教师:於海明,切割装置,1.形成必要的支承。,要求切割速度较快或茎秆刚度较大,V610m/s,允许切割速度较稍低，但对刀片间隙要求较高,V=12m/s,对刀片间隙的要求可适当放宽,V=12m/s,第一节 茎秆切割的基本条件,（2）,2.产生滑切（刀刃的运动方向与刀刃的法线成一偏角）。,3.较小的刃厚和刃角有利于减小切割阻力。,4.较高的切割速度有利于减小切割阻力。,第二节 切割器的类型与特点,切割器主要有往复式切割器、回转式切割器两种。,一、往复式切割器：依靠刀片的往复运动实现切割，属于有支承切割。,1. 主
2、要特点：结构简单、工作可靠、适应性强，是收获机械中应用最广泛的切割器。其主要缺点是工作时惯性力不易平衡。,2.种类：按照割刀行程S、动刀片间距t和定刀片间距to三者的不同组合关系，分成以下几种：,a.标准型：s=t=to（应用最广）,b.双刀距行程型：s=2t=2to（不常用）,c.低割型：s=t=2to（不常用）,圆盘式切割器,二、圆盘式切割器：割刀在水平面内回转，运转平稳，但集禾机构较复杂，在联合收割机上应用较少。圆盘式切割器分为无支承式和有支承式两种。,3.甩刀回转式切割器：利用刀片的倾角及刀片的高速旋转（v=4050m/s)将秸秆切碎。,回转式切割器,一、往复式切割器的构造,标准型往复
3、式切割器,一、往复式切割器的构造 1.往复运动部分：刀杆、动刀片、刀杆头 2.固定支承部分：护刃器梁、护刃器、定刀片、压刃器、摩擦片等。,动刀片,标型切割器：动刀为光刃，适用于割草机。（不常用） 标型切割器：动刀为齿刃，有摩擦片。（常用） 标型切割器：动刀为齿刃，无摩擦片。（不常用）,几种标准型切割器的比较,第三节 往复式切割器的传动机构,1.曲柄连杆机构 （1）平面型曲柄连杆机构 （2）空间型曲柄连杆机构 （3）曲柄滑槽机构 2.摆环机构 3.行星齿轮机构,摆环机构示意图,行星齿轮机构示意图,第四节 割刀的运动分析,(1)求解运动速度及加速度 a.建立座标系。 b.求任一时刻D点座标值 X=
4、AODO =L+rLcos rcost =L(1cos)+r(1cost) 当r时，Xr(1cost) VX=dx/dt=rsint aX=dVX/dt=r2cost V平=4r n(n单位为r/s) =r n/15=sn/30(n单位为 rpm),(2)求割刀位移与速度之间的关系 将VX=rsint及X=r(1cost)中的t消去，得： VX2/(r)2+(X-r)2/r2=1 (3)切割速度分析 绘出动刀片在左止点的位置ab 绘出定刀片图形。 以动刀片行程一半为中心，以曲柄半径r为半径作半圆。 a1点对应的Va，a2点对应的Vb即为切割开始及切割终了时的速度。 结论：标准切割器切割速度较高
5、。,割刀进距对切割性能影响,定义：割刀在完成一次行程的时间内机器前进的距离称为割刀进距。 H=Vm60/(2n)=30Vm/n 作切割图： 沿圆弧8等分，沿前进方向8等分，连接它们的交点得A点绝对运动轨迹。 运动轨迹形成三个切割区： 区一次切割区 区重割区 空白区 H增大，空白区增大，重割区减小。,5.切割器的功率： N=Ng+Nk Ng切割茎杆的功率 Ng=VmBLO/1000（kW) Lo切割每平方米面积的作物所需功率。 NK空转功率，一般每米空转功率为0.61.1kW。,惯性力的平衡,曲柄离心惯性力：Mcr2 割刀往复惯性力：Mdr2cos 连杆惯性力：(Me/3)r2+(2Me/3)r
6、2cos 整个机构离心惯性力：Pq=(Mc + Me/3)r2 整个机构往复惯性力：Pd=(Md + 2Me/3) r2cos 离心惯性力的平衡：在曲柄销对面加一质量为Mb的平衡配重，使其产生的惯性力与Pq平衡。即： Mbrp 2=(Mc + Me/3)r2,得：Mb=(r/rp)(Mc + Me/3),式中rp为配重质心到曲柄转动中心的距离。,往复惯性力的平衡：仍在曲柄销对面加配重，设所加配重为Mp，使其产生的离心惯性力的水平分力正好Pd平衡。,即： Mp rp 2 cos =(Md + 2Me/3) r2cos,但加配重后平衡了往复惯性力，却增加了垂直惯性力：Mp rp 2sin,因此常采
7、用部分平衡往复惯性力的方法（平衡Pd的一半）,即： Mp rp 2cos =(1/2)(Md + 2Me/3) r2cos,得： Mp=r(Md + 2Me/3) /(2rp),总配重M=Mb+Mp=r(Mc + Me/3+ Md /2)/rp,割刀全平衡机构,第五节 切割器工作原理与工作分析,1.切割角（刃线与前进方向的倾角） （1）切割角对滑切的影响 切割角增大，滑切速度增大,切割阻力减小。 但切割角过大，可能导致刀片钳不住茎秆。,（2）刀片钳住茎秆的条件,茎秆受力： N1、F1、N2、F2。 茎秆被钳住而保持平衡时：P1=P2 1+2=180AOB=1+ 2 而11 2 2 1+ 2 1+2,1.分析影响切割性能的主要因素。,2.简述标准型切割器的主要特点。,3.分析刀片切割角对切割性能的影响。,4.用解析法求解割刀任一时刻的运动速度、加速度及往复惯性力。,5.往复切割器为何要“对中”（割刀处于左右止点位置时，动刀片与定刀片的中心线重合）？,6.什么叫割刀进距？哪些因素对割刀进距有影响？割刀进距过大或过小对切割质量有何影响？,7.如何求解往复切割器的平衡配重的大小？,思考题,