便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的設(shè)計（聯(lián)合收割機(jī)含21張CAD圖紙）,便攜式,小麥,收割機(jī),設(shè)計,聯(lián)合收割機(jī),21,CAD,圖紙 寧學(xué)院 便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 2017 年 3 月 31 日 摘要 便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的發(fā)展方向?qū)⑹窍蚋呖萍蓟较虬l(fā)展，制造出適用性強(qiáng)的脫粒機(jī)很有發(fā)展市場，對不同地區(qū)開發(fā)出不同的小麥?zhǔn)崭顧C(jī)是很有發(fā)展前途的。由此，相應(yīng)的制造出高性能的小麥?zhǔn)崭顧C(jī)是國外收獲機(jī)的發(fā)展概況。該便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)可一次性完成脫粒、分離作業(yè)。該機(jī)體積小、重量輕，操作靈活，通過性與適應(yīng)性好，較好地解決了大、中型脫粒機(jī)在丘陵、山區(qū)和水田難以收割的難題。 關(guān)鍵詞：小麥?zhǔn)崭顧C(jī)，便攜式， 改進(jìn)設(shè)計，傾斜輸送器，執(zhí)行系統(tǒng) abstract The development trend of the portable wheat harvester will be to high-tech direction, creating an application of threshing machine is very strong with the development of the market, is very promising for different regions to develop different wheat harvester. Accordingly, the corresponding development of high performance wheat harvester is the development of foreign harvester. The portable wheat harvester can complete threshing and separating operation. This machine has the advantages of small volume, light weight, flexible operation, good passing ability and adaptability, better solves the problem of large and medium-sized threshing machine is difficult to harvest in the hills, mountains and paddy field. Keywords: wheat harvester, portable, improved design, inclined conveyor, executive system 目 錄 摘要 2 abstract 3 目 錄 4 第1章 緒論 6 1.1課題研究的目的和意義 6 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 7 1.2.1國外現(xiàn)狀 7 1.2.2國內(nèi)現(xiàn)狀 9 1.3 本課題研究內(nèi)容 9 第2章 便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的總體方案設(shè)計 11 2.1 整體設(shè)計原則（工作原理與工作過程） 11 2.2 設(shè)計要求 11 2.3 主參數(shù)設(shè)計確定 12 2.4 總體方案圖 15 2.5 收割機(jī)的構(gòu)造 15 2.6 本章小結(jié) 17 第3章 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計與力學(xué)分析 18 3.1 中間輸送裝置的設(shè)計 18 3.2 輸送槽的結(jié)構(gòu) 18 3.3 輸送槽參數(shù)的確定 19 第4章 執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計與研究 21 4.1 收割臺機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計與選擇 21 4.1.1 收獲機(jī)割臺設(shè)計依據(jù) 21 4.1.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 21 4.1.3 液壓系統(tǒng)系統(tǒng)載荷分析 21 4.1.4 割幅與作業(yè)速度 24 4.1.5 谷物收割機(jī)的喂入量 25 4.2 切割器設(shè)計 25 4.2.1 切割器性能要求 25 4.2.2 切割器選擇 25 4.2.3 往復(fù)式切割器的構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn)化 27 4.2.4 往復(fù)式切割器的傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計 29 4.2.5 往復(fù)式切割器的工作原理 31 4.2.6 往復(fù)式切割器的切割性能參數(shù)分析 32 第5章 割臺螺旋推運(yùn)器（攪龍）的設(shè)計 36 5.1 攪龍結(jié)構(gòu)設(shè)計 36 5.2 割臺螺旋的參數(shù)設(shè)計 37 5.3 伸縮撥指的設(shè)計 38 第6章 其它部件 40 6.1框架 40 6.2 分禾器 40 6.3 液壓升降機(jī)構(gòu) 40 6.4 割臺各工作部件的相互配置 40 第7章 小麥脫粒裝置設(shè)計 42 7.1 脫粒原理 42 7.2 小麥脫粒裝置類型選擇 42 第8章 動力的選擇 44 8.1 整機(jī)消耗的功率計算 44 8.1.1 小麥脫粒裝置的功率消耗的計算 44 8.1.2 清選裝置的功率消耗的計算 44 8.2 動力的選擇 45 第9章 傳動裝置設(shè)計 46 9.1 傳動路線 46 9.2 皮帶輪的設(shè)計與計算 47 第10章 齒輪的設(shè)計與計算 49 10.1 材料的選擇及許用應(yīng)力的確定 49 10.2 按輪齒接觸強(qiáng)度的計算 49 10.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計 50 第11章 脫粒軸的設(shè)計與計算 52 11.1 軸的材料選擇 52 11.2 軸的最小直徑確定 52 11.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 52 11.4 軸的校核 53 結(jié)論 56 參考文獻(xiàn) 57 致 謝 58 第1章 緒論 1.1課題研究的目的和意義 小麥?zhǔn)俏覈闹饕Z食作物，稻是我國的主要谷物生產(chǎn)量，不單是最高，總產(chǎn)量的最穩(wěn)定的特征。近年來，小麥面積穩(wěn)步上升的狀態(tài)?，F(xiàn)在的小麥?zhǔn)斋@機(jī)械的各種形態(tài)的共存的條件下，廣大用戶的莖桿，以滿足需求的高漲，消化吸收國內(nèi)外同類型的基礎(chǔ)上，是一種米半喂入設(shè)計脫粒機(jī)機(jī)器，支持喂入、弓，牙齒輥脫粒風(fēng)扇清選等機(jī)構(gòu)是最簡單的構(gòu)造，小型輕量脫粒質(zhì)量好等特點(diǎn)。這個桌子也適合小麥脫粒。再看我國的小麥，小麥和雜糧的機(jī)械收獲狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國的小麥的機(jī)械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的7.3，92 . 7%的小麥機(jī)器脫粒把脫谷加工；小麥機(jī)械化聯(lián)合收獲的面積僅占全國小麥栽培面積的0.2%，并且，現(xiàn)在我國生產(chǎn)的小麥?zhǔn)崭顧C(jī)幾乎都是只，聯(lián)合倒賣和稻草的穗碾碎等功能的籽粒脫粒小麥脫粒機(jī)比依靠完成。黑龍江是我國的大豆的面積最大的省、大豆咬合水平列全國之首，咬合面積栽培面積占2%，其他省的栽培的雜糧和小麥、高粱等的80%以上脫粒加工需要脫粒機(jī)和人工完成。 上述的聯(lián)合收割機(jī)，盡管近幾年的發(fā)展迅猛，我國地域廣闊，氣候地理條件和栽培品種的差異很大，栽培方法外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，一部分的共同收獲機(jī)械的性能和一部分的關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟，在今后的一段時間內(nèi)脫粒機(jī)的時間內(nèi)，我國的谷物收獲作業(yè)中，特別是山地、丘陵地套種套種骰子，和雜糧栽培的地域是不可缺少的作業(yè)機(jī)具。 本文小麥脫粒問題，是一種半喂入脫粒進(jìn)行設(shè)計和計算，該機(jī)的進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。 在會場運(yùn)輸及動力限制，現(xiàn)有的大中型脫粒機(jī)也準(zhǔn)是適應(yīng)山岳地帶的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是北方農(nóng)村也采用車輪碾，人力清洗的原始的工作方法，勞動力浪費(fèi)嚴(yán)重。現(xiàn)有的小型紋桿式釘子，牙式脫粒機(jī)堵塞纏繞消費(fèi)量大、藥品還需要三相動力。三相電力不足，單相電源普及，急需一種脫粒機(jī)單相電機(jī)為動力，實(shí)現(xiàn)脫粒最佳共同作業(yè)。 因此，現(xiàn)結(jié)合所學(xué)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，優(yōu)化設(shè)計，款式設(shè)計可靠性等知識，一種實(shí)用活牙齒脫粒機(jī)是機(jī)械設(shè)計水平，提高工作效率的提高的機(jī)械，人力損失減少。 根據(jù)設(shè)計，機(jī)關(guān)的提高、繪畫、CAD、裝配、工藝等方面的能力增強(qiáng)，理論與實(shí)踐的結(jié)合。 設(shè)計式樣書： 機(jī)械設(shè)計要求：實(shí)現(xiàn)自動脫粒，分選小麥等普通消費(fèi)減少的農(nóng)作物，人工勞動力，占用小空間移動的柔軟，更方便転職。適應(yīng)當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)動，減少動力的限制，一般向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)。 使用條件：單相動力驅(qū)動適當(dāng)?shù)纳皆赖貛?，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)三相電力不足的問題解決了。山岳地帶的農(nóng)業(yè)面積小，比較分散。這臺機(jī)器是這個環(huán)境能適應(yīng)，而且修理更換零件簡單，工作的適應(yīng)性。 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1國外現(xiàn)狀 目前，世界的耕地約32億公頃，現(xiàn)在已開發(fā)的13 . 7億公頃農(nóng)田的50%。世界上的耕地資源來說，南北美洲和澳大利亞和亞洲的北面是大量的未開發(fā)的預(yù)備，耕地和休閑的耕地。但是，流感的氣候和水資源等的不同，真是太能資源開發(fā)的耕地。南美洲是世界上最后的還未開墾的土地大量的地方，被譽(yù)為“21世紀(jì)的世界糧倉”。地域巴西的指導(dǎo)下，過去10年的農(nóng)產(chǎn)品出口爆炸性增長。南美洲國家市場為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)政策的實(shí)施，同時獲得了長足的進(jìn)步農(nóng)藝學(xué)，以前是耕作的熱帶的土地農(nóng)用地改變，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平超過了歐洲美國，因此出現(xiàn)了新的增長。 大規(guī)模經(jīng)營的資本主義富農(nóng)大農(nóng)場牧場，主要生產(chǎn)出口的經(jīng)濟(jì)作物和其他的農(nóng)牧品，專業(yè)化，機(jī)械化程度較高；同時并存數(shù)量龐大的個人農(nóng)家，除部分生產(chǎn)糧食作物為主的農(nóng)業(yè)以外，自給性國內(nèi)外市場大量供應(yīng)農(nóng)牧品。因此，小型小麥脫粒機(jī)生產(chǎn)作業(yè)的需求不能滿足，所以大中型小麥廣泛應(yīng)用脫粒機(jī)。但在適宜人均耕地面積少、缺乏先進(jìn)適用機(jī)具的廣大農(nóng)民的小型脫粒機(jī)。 目前，世界的有效耕地約32億公頃，已開發(fā)的13 . 7億公頃，達(dá)到未使用耕地的一半?？偢刭Y源來說，南美和澳大利亞，亞洲的北面是大量的耕地未開發(fā)。但是，氣候等原因，真的可以開發(fā)的耕地的不是很多。大規(guī)模經(jīng)營的資本主義富農(nóng)大農(nóng)場牧場，主要生產(chǎn)出口的經(jīng)濟(jì)作物和其他的農(nóng)牧品，專業(yè)化，機(jī)械化程度較高；同時并存數(shù)量龐大的個人農(nóng)家，除部分生產(chǎn)糧食作物為主的農(nóng)業(yè)，自給性國內(nèi)市場上大量的農(nóng)牧產(chǎn)品提供。因此，小型小麥脫粒機(jī)生產(chǎn)作業(yè)的需求不能滿足，所以大中型小麥廣泛應(yīng)用脫粒機(jī)。但在適宜人均耕地面積少、缺乏先進(jìn)適用機(jī)具的廣大農(nóng)民的小型脫粒機(jī)。 21世紀(jì)的前20年，中國全面建設(shè)小康社會，加快推進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)歷史新時代的轉(zhuǎn)換。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一，是現(xiàn)代的物質(zhì)條件的裝備農(nóng)業(yè)大幅度提高農(nóng)地發(fā)生率，勞動生產(chǎn)率和資源利用率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和情報化。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不離開農(nóng)業(yè)裝備，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的制約又在很大程度上優(yōu)質(zhì)、高效、安全農(nóng)業(yè)急速的發(fā)展過程中小型.農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械大田作業(yè)機(jī)械化的一個重要的補(bǔ)充?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械裝備和快的新技術(shù)的迫切需求。農(nóng)業(yè)發(fā)展的小型作業(yè)機(jī)械，提高科學(xué)水平和我國農(nóng)業(yè)振興小型作業(yè)機(jī)械制造業(yè)裝備，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要的現(xiàn)實(shí)意義。? ??稻是我國第一的谷物、30%的小麥種植面積大約世界生產(chǎn)總值 生產(chǎn)量40%左右的糧食。近年來，小麥面積穩(wěn)步增加了旋轉(zhuǎn)狀態(tài)?，F(xiàn)在的小麥?zhǔn)斋@機(jī)械形式多樣的兩立的條件下，廣大用戶的莖桿，以滿足需求的高漲，消化吸收內(nèi)外同樣類型的機(jī)種的基礎(chǔ)上，是一種美半喂入設(shè)計式脫粒機(jī)械，機(jī)械支持喂入、弓牙齒輥脫谷、風(fēng)扇清選等機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡單，小型輕量脫粒質(zhì)量好等特點(diǎn)。 近年來，聯(lián)合收割機(jī)工作范圍的擴(kuò)大和發(fā)展十分迅速，聯(lián)合收割機(jī)把脫谷機(jī)市場一定的打擊。這樣的形式，聯(lián)合收割機(jī)，脫粒機(jī)和成曬桌子是如何發(fā)展，怎么發(fā)展，脫粒機(jī)是發(fā)展的前景是脫粒機(jī)方面關(guān)心的問題。據(jù)統(tǒng)計，目前我國栽培面積4.3億畝外，1200萬期2山丘陵的一小塊小麥的收成全手動收獲后，再脫粒機(jī)器脫粒。所以，脫粒機(jī)器農(nóng)作物的收獲大的工作的占有。 我國的小麥，小麥和小麥等農(nóng)作物的機(jī)械收獲的狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國的小麥的機(jī)械化的收獲作業(yè)面積只種植面積的7.3，大多數(shù)的小麥脫粒機(jī)用脫粒小麥脫粒；機(jī)械收獲面積僅占全國小麥栽培面積的0.2%，然后，目前我國生產(chǎn)的小麥?zhǔn)斋@機(jī)的大部分是聯(lián)合只穗，剝皮和稻草破壞等的機(jī)能的籽粒脫粒但是脫粒機(jī)完成。全國性來說，農(nóng)作物的收獲脫粒80%以上脫粒機(jī)和人工完成。 最終說。盡管如此，近年來聯(lián)合收割機(jī)的迅猛發(fā)展，但是，我國幅員遼闊，氣候的地理條件，加上栽培方法的差異，以及各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，聯(lián)合引進(jìn)設(shè)備應(yīng)用還相當(dāng)長的路程。所以，今后的相當(dāng)長的時間中，脫粒機(jī)是我國農(nóng)作物的收獲中，尤其在邊境的山和丘陵脫粒機(jī)仍然是主要的不可缺少的農(nóng)業(yè)機(jī)械收獲。本設(shè)計通過種稻脫粒機(jī)械的分析，存在的問題，改良設(shè)計一種半喂入式脫粒機(jī)，進(jìn)一步改善和提高小麥脫粒機(jī)械基礎(chǔ)構(gòu)筑的。 1.2.2國內(nèi)現(xiàn)狀 按“因地制宜、分類指導(dǎo)、重點(diǎn)突破、全面推進(jìn)”的原則適用，關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)，大力推廣小麥?zhǔn)斋@機(jī)械，積極組織服務(wù)好的工作，小麥咬合水平提高。機(jī)械化的收獲的小麥生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，生產(chǎn)機(jī)械化推進(jìn)小麥全程的難點(diǎn)之一。對小麥生產(chǎn)機(jī)械化存在的幾個技術(shù)問題，各地的農(nóng)業(yè)部門積極向勘探試驗研究，大膽，小型收獲機(jī)械的改善和普及，煤氣吸式小麥播種機(jī)的開發(fā)，動力脫粒清選機(jī)的開發(fā)等，選擇推寬小麥生產(chǎn)機(jī)械及技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。 廣東省推進(jìn)小麥生產(chǎn)機(jī)械化的過程中大量的工作了，原來的基礎(chǔ)薄弱，一些深層因素影響較大，小麥生產(chǎn)相連的主要環(huán)節(jié)的機(jī)械化的水平低，栽植，干燥機(jī)器難普及，耕種綜合機(jī)械化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均，中下游的位置和先進(jìn)的省相比相差很大。 另外，小麥機(jī)械化生產(chǎn)的宣傳，宣傳活動，模特的力量引導(dǎo)農(nóng)民的先進(jìn)的機(jī)械生產(chǎn)小麥，小麥生產(chǎn)全程機(jī)械化的飛行員，確定又象州，靈川，賀州和北流4個糧食生產(chǎn)和小麥生產(chǎn)機(jī)械大縣化示范縣，資金190萬元，建立小麥生產(chǎn)示范基地。 我國對中小型脫粒機(jī)的應(yīng)用還很全面和完善這個宗旨，根據(jù)我選擇了這個課題和增強(qiáng)我國的小型脫粒機(jī)方面的技術(shù)。滿足平均耕地面積少，先進(jìn)適用機(jī)具有廣大農(nóng)民。 1.3 本課題研究內(nèi)容 近年來，小麥面積穩(wěn)步上升的狀態(tài)。現(xiàn)在的小麥?zhǔn)斋@機(jī)械的各種形態(tài)的共存的條件下，廣大用戶的莖桿，以滿足需求的高漲，消化吸收國內(nèi)外同類型的基礎(chǔ)上，是一種米半喂入設(shè)計脫粒機(jī)。 近年來，聯(lián)合收割機(jī)轉(zhuǎn)場工作的范圍擴(kuò)大，聯(lián)合收割機(jī)發(fā)展非常迅速，脫粒機(jī)市場沖擊一定。這種情況下，聯(lián)合收割機(jī)，脫粒機(jī)和成曬桌子是如何發(fā)展，脫粒機(jī)還沒有發(fā)展前途脫粒機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營陣容普遍關(guān)注的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國栽培面積基本穩(wěn)定3萬，1998年為例，全國的小麥咬合面積1800萬，其中聯(lián)合收割機(jī)收獲面積800萬，成曬桌子收獲后脫粒收獲的面積1萬2000。聯(lián)合收割機(jī)和成曬桌子的收獲，各自的小麥栽培面積的26 19.7%和33 . 3 %。另外，1200萬的山和丘陵錁子小麥?zhǔn)斋@，全手動收獲后，脫粒機(jī)械加工脫粒。所以，脫粒機(jī)械的作業(yè)量是現(xiàn)在全國的小麥栽培面積的7成左右。再看我國的小麥，小麥和雜糧的機(jī)械收獲狀況。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國的小麥的機(jī)械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的7.3，92 . 7%的小麥機(jī)器脫粒把脫谷加工；小麥機(jī)械化聯(lián)合收獲的面積僅占全國小麥栽培面積的0.2%，并且，現(xiàn)在我國生產(chǎn)的小麥?zhǔn)崭顧C(jī)幾乎都是只，聯(lián)合倒賣和稻草的穗碾碎等功能的籽粒脫粒小麥脫粒機(jī)比依靠完成。黑龍江是我國的大豆的面積最大的省、大豆咬合水平列全國之首，咬合面積栽培面積占2%，其他省的栽培的雜糧和小麥、高粱等的80%以上脫粒加工需要脫粒機(jī)和人工完成。 上述的聯(lián)合收割機(jī)，盡管近幾年的發(fā)展迅猛，我國地域廣闊，氣候地理條件和栽培品種的差異很大，栽培方法外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，一部分的共同收獲機(jī)械的性能和一部分的關(guān)鍵技術(shù)尚不成熟，在今后的一段時間內(nèi)脫粒機(jī)的時間內(nèi)，我國的谷物收獲作業(yè)中，特別是山地、丘陵地套種套種骰子，和雜糧栽培的地域是不可缺少的作業(yè)機(jī)具。中國南部的稻田，主要農(nóng)作物的收獲量每年稻脫粒相當(dāng)大，而且南方面的地區(qū)是山丘不便大型收獲機(jī)作業(yè)設(shè)計，一種結(jié)構(gòu)合理，操作的小型脫粒機(jī)。要求長時間正常工作，小麥脫凈率高，籽粒破損率低，籽粒清潔率高，脫粒桶內(nèi)易存在不留雜物清潔方便。攜帶方便，野外工作能適應(yīng)，結(jié)構(gòu)流暢，功耗低。 第2章 便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的總體方案設(shè)計 2.1 整體設(shè)計原則（工作原理與工作過程） 總體設(shè)計包括收割機(jī)的生產(chǎn)率、割幅、作業(yè)速度的決定；切割方式、動力行走方式等的選擇；切割裝置與動力傳動部件、行走輪的配置關(guān)系；割臺上分禾器、撥麥盤、倒麥盤裝置的形式的選擇與相互配置關(guān)系，以及機(jī)器平衡穩(wěn)定性的核算等。所有這些不僅互相關(guān)聯(lián)、互相影響，而且都要滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)機(jī)械化的要求。 本文在對已經(jīng)發(fā)明的小型收割機(jī)的基礎(chǔ)上、借鑒許多聯(lián)合收割機(jī)，本著要以質(zhì)量輕、操作簡單、容易攜帶等為目標(biāo)同時還要遵循其可靠性的原則，設(shè)計出盡可能提高生產(chǎn)率、降低勞動力、適合大多數(shù)農(nóng)民使用、而且具有環(huán)保和節(jié)省資源的便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)。 整機(jī)形式為：懸掛式、全喂入 割臺形式為：帶攪龍輸送器式臥式割臺 收割臺懸掛在拖拉機(jī)底盤懸架，小麥?zhǔn)崭顧C(jī)動力來源是柴油機(jī)，由動力柴油機(jī)后動力輸出軸提供動力的收獲部分提供整體前進(jìn)的動力。 2.2 設(shè)計要求 目標(biāo)是研制出一種用于山區(qū)、丘陵和小塊土地等地的便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)。它能一次性完成小麥的收割、撥麥以及倒麥。該機(jī)具有結(jié)構(gòu)小巧，方便攜帶，易操作，造價低廉等特點(diǎn)。 本設(shè)計是一種農(nóng)業(yè)機(jī)械收割機(jī)。其目的是用于山坡地和小塊地上麥稈類作物的收割，以解決現(xiàn)有收割機(jī)無法在山地和小塊地作業(yè)的問題。本實(shí)用新型由行走輪、支架、傳動部件、刀盤、換向機(jī)構(gòu)和倒麥稈部件組成，行走輪軸裝于行走輪軸套中，行走輪軸套為整機(jī)基礎(chǔ)件，其他機(jī)件都通過連接件固定在行走輪軸套上。支架上裝有撥麥盤和倒麥稈花盤。傳動部件有傳動軸、齒輪組和主傳動撥齒。成上刀盤上有割刀，下刀盤上有分割齒，割刀和分割齒構(gòu)成切割工作副。工作時走輪前行，通過傳動部件帶上刀盤轉(zhuǎn)動進(jìn)行切割，倒麥稈部件將割斷的麥稈推向空地。本實(shí)用所用于麥稈類農(nóng)作物的收割。 研究內(nèi)容： （1）熟悉小麥?zhǔn)崭顧C(jī)各個機(jī)構(gòu)的構(gòu)成； （2）完成小麥?zhǔn)崭顧C(jī)動力驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與研發(fā)； （3）完成小麥?zhǔn)崭顧C(jī)傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計； （4）完成小麥?zhǔn)崭顧C(jī)整體機(jī)構(gòu)的設(shè)計； 2.3 主參數(shù)設(shè)計確定 確定小麥?zhǔn)崭顧C(jī)各工作部件的基本依據(jù)有作業(yè)速度、喂入量、生產(chǎn)率、割幅等參數(shù)， 他們之間相互影響、相互關(guān)聯(lián)。 2.3.1作業(yè)速度 根據(jù)耕作制度、小麥種類、田塊大小、田面平整、潮濕程度和操作者勞動強(qiáng)度而定，其經(jīng)驗值見表3.1。 表3.1 收割機(jī)作業(yè)速度經(jīng)驗值 收割小麥種類 收割機(jī)作業(yè)速度(米/秒) 稻 田 割易掉粒秈稻 0.75~1.0 割梗稻 1.0~1.3 麥田 小麥放鋪 1.2~1.5 小麥割曬 1.2~1.8 根據(jù)實(shí)際情況以及和機(jī)械的對比得出：V =0.5～1.0(m/s) 2.3.2 割幅 割幅根據(jù)耕作制度、生產(chǎn)規(guī)模、田地大小、收獲習(xí)慣、脫粒方式和可能供應(yīng)的動力機(jī)而定。而有時動力機(jī)及整機(jī)重量幾乎是決定性的因素，表3.2 為經(jīng)驗數(shù)據(jù)，可供設(shè)計參考。 割幅大小還有保證收割機(jī)輪子不壓未割的小麥和鋪放的小麥桿，割幅還應(yīng)滿足如下關(guān)系： B=W+y = +(3.1) 式中： W－為兩驅(qū)動輪外側(cè)寬； y －割臺超出驅(qū)動輪外側(cè)的余量。 綜合考慮，先設(shè)定割幅B =1350mm 2.3.3 喂入量 根據(jù)公式： (3.2) 式中： V －機(jī)器前進(jìn)速度，m/s； W－作物單位面積產(chǎn)量，kg/畝，取450kg/畝； β －喂入谷粒和莖桿之比，簡稱谷草比，取β =1； C =1.33 。 將以上數(shù)據(jù)帶入式(3.2)中可以求得 ： q = 0.3 ~ 0.5kg/s 由式（3.2）可以得出，當(dāng)其他條件不變時， B 與成反比關(guān)系。對于收割一定的喂入量，根據(jù)情況具體分析，對比采用小割幅配以較快的前進(jìn)速度，還是采用較大割幅配以較低的速度。從小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的受自身結(jié)構(gòu)的限制出發(fā)來看：割幅越大收割機(jī)的尺寸和重量也就越大；進(jìn)而導(dǎo)致增加行走消耗的功率，進(jìn)而引發(fā)勞動強(qiáng)度的增加，也就是人要提供更大的動力。從使用條件（田地的大小）來看，割幅太大會導(dǎo)致在小塊田地的運(yùn)轉(zhuǎn)不方便，而大割幅在大的平原地區(qū)可以減少機(jī)器往返運(yùn)行的次數(shù)，進(jìn)而降低勞動強(qiáng)度和縮短農(nóng)作時間，從而提高經(jīng)濟(jì)效果。但是由于山地等地區(qū)的面積較小，因而使用割幅較小的收割機(jī)。 2.3.4 割刀速度和機(jī)器前進(jìn)速度的關(guān)系 小麥?zhǔn)崭顧C(jī)工作時，收割機(jī)向前運(yùn)動，行走輪撥動齒輪傳遞動力，通過傳動機(jī)構(gòu)將動力傳至收割機(jī)刀盤，上刀盤做快速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，下刀盤不動。上刀盤快速轉(zhuǎn)動做圓周運(yùn)動。上刀盤的速度（圓周速度）和機(jī)器前進(jìn)的速度的關(guān)系可以用進(jìn)距來表示： (3.3) 式中： V——收割機(jī)行走的速度； n——齒輪組的轉(zhuǎn)速 lq ——齒輪組的角速度w 也可以用切割速度比表示割刀速度與機(jī)器前進(jìn)速 (3.4) --平均速度； --前進(jìn)速度； --行程； --進(jìn)距； 綜上所述實(shí)際工作當(dāng)中的上刀盤若過小，則割斷刃口容易發(fā)生雜亂的現(xiàn)象，將會影響切割質(zhì)量，進(jìn)而誘發(fā)莖桿折斷和拉斷等問題；反之，重割現(xiàn)象將不可避免，進(jìn)而引發(fā)劇烈的震動。據(jù)大量實(shí)驗總結(jié)出經(jīng)驗數(shù)據(jù)：當(dāng)前進(jìn)速度=1m/s 并且 l為1.6，則割斷刃口雜亂或切割質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象將不會發(fā)生。但是 l是隨著收割機(jī)的速度變化而變化的為1m/s 時臨界切割速度比為1.6，當(dāng)=0.5m/s 時，l =(1.2～1.4) l ；=2.0m/s時，l=(0.8～1.0) 。而我設(shè)計的人力收割機(jī)車速控制在2.0m/s。 2.4 總體方案圖 整個設(shè)計方案流程如下: 2.5 收割機(jī)的構(gòu)造 便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)主要由割臺、中間輸送裝置、脫粒清選系統(tǒng)、糧箱、發(fā)動機(jī)、底盤、駕駛臺、系統(tǒng)等組成。割臺位于便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的正前方,主要包括分禾器、撥禾輪、切割器、谷物螺旋推運(yùn)器等，用于切割和運(yùn)送作物。中間輸送裝置是割臺與脫粒清選系統(tǒng)之間的輸送機(jī)構(gòu)，即為過橋或輸送槽。其作用是把割臺上的作物均勻、連續(xù)不斷地輸送到脫粒清選系統(tǒng)。脫粒清選系統(tǒng)主要包括脫粒清選、復(fù)脫和籽粒輸送等裝置，用于對谷物的脫粒、分離和清選。發(fā)動機(jī)后置于清選室的上部， 是驅(qū)動工作部件和行走傳動部件的動力源。底盤位于脫粒清選裝置的下部，主要包括行走傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)。其功用是支承整機(jī)全部負(fù)載和完成小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的行走任務(wù)。駕駛臺包括儀表和操縱系統(tǒng)，用于監(jiān)視收割作業(yè)和操縱便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)轉(zhuǎn)移。工作時，作物在撥禾輪的扶持作用下被切割器切割。割下的作物在撥禾輪的推送作用下倒在割臺上，割臺螺旋推運(yùn)器 （喂入攪龍）把作物從兩側(cè)向割臺中部集中， 經(jīng)由伸縮扒指把作物送到傾斜輸送器 （過橋），作物進(jìn)入脫粒裝置。在滾筒和凹板的作用下脫粒，大部分脫出物(谷粒、殼、短碎莖稈) 經(jīng)凹板柵格孔落到階梯抖動板上。莖稈在逐稿輪的作用下被拋送到鍵式逐稿器上。經(jīng)鍵式逐稿器的抖動，使莖稈中夾帶的谷粒分離出來，經(jīng)鍵箱底部滑到抖動板上。鍵面上的長莖稈被排出機(jī)外或被粉碎器切斷，經(jīng)拋撒器拋撒于地面。落在抖動板上的脫出物，在向后移動中，穎殼和碎莖稈浮在上層，谷粒沉下。脫出物經(jīng)過抖動板尾部的梳齒篩，又被蓬松分離. 進(jìn)入清谷篩，在篩子的抖動和風(fēng)扇氣流的作用下，把大部分穎殼、碎莖稈等吹到機(jī)外。末脫凈的穗頭經(jīng)尾篩落入雜余推運(yùn)器，經(jīng)升運(yùn)器進(jìn)入脫粒裝置進(jìn)行再次脫粒。通過清谷篩篩孔的谷粒，由谷粒推運(yùn)器和升運(yùn)器送人谷箱。谷箱裝滿后，經(jīng)卸谷裝置卸出。 便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)的作業(yè)流程如圖所示，當(dāng)便攜式小麥?zhǔn)崭顧C(jī)進(jìn)行作業(yè)時，撥禾輪首先把作物撥向割刀，割刀把作物割倒后，撥禾輪隨即把作物推倒到割臺上，割臺輸送攪龍把割倒下來的作物向左側(cè)集送到伸縮撥指機(jī)構(gòu)，撥指機(jī)構(gòu)把攪龍送來的作物以很高的速度向后拋送給輸送槽，輸送槽把撥指機(jī)構(gòu)送來的作物抓取后從槽底源源不斷地輸送給脫離機(jī)構(gòu)，作物進(jìn)入軸流型脫谷機(jī)構(gòu)后，由于它受到滾筒釘齒高速打擊以及作物在作螺旋運(yùn)動的過程中不斷與凹板篩撞擊的結(jié)果，使谷粒脫了下來，并通過凹板篩孔落到集谷攪龍上。落到集谷攪龍上的谷粒被推運(yùn)到揚(yáng)谷器（在另一側(cè)未畫出來），再由揚(yáng)谷器拋送到糧袋，隨即包裝。另外被脫谷機(jī)脫凈谷粒的禾桿由于被凹板篩阻留無法通過篩孔，最后從出草口被滾筒釘齒拋送出去，這就完成了收割的全過程。 2.6 本章小結(jié) 本章首先提出了收割機(jī)的設(shè)計方案，綜合考慮傳動效率、結(jié)構(gòu)外觀、收割方式與加工成本，本文對收割機(jī)整體結(jié)構(gòu)做了概述，收割機(jī)包括七大部分，分別為：手把、機(jī)架、機(jī)輪、刀盤、傳動齒輪組件、換向機(jī)構(gòu)和分禾機(jī)構(gòu)，并對每部分做了具體介紹。然后確定收割機(jī)整體參數(shù)，包括：設(shè)計喂入量、割幅、作業(yè)速度、割刀速度和機(jī)器前進(jìn)速度、小麥?zhǔn)崭顧C(jī)下刀盤托的直徑、拔麥盤尺寸和收縮比、合收割機(jī)的軸距、總體尺寸、外形尺寸確定和中心估算。 第3章 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計與力學(xué)分析 3.1 中間輸送裝置的設(shè)計 中間輸送裝置是指割臺和脫粒機(jī)之間的傾斜輸送器，通常稱為過橋或輸送槽，它的功用是連接割臺和脫粒裝置，將割臺上的作物均勻、連續(xù)地輸送到脫粒機(jī)中。 中間輸送裝置有鏈耙式、帶耙式、和轉(zhuǎn)輪式三種，鏈耙式和轉(zhuǎn)輪式一般用于中間輸送器較短的聯(lián)合收割機(jī)中，帶耙式一般用于中間輸送器較長的聯(lián)合收割機(jī)中。懸掛式全喂入聯(lián)合收割機(jī)由于中間輸送器較長，因此選用帶耙式輸送槽。帶耙式輸送槽具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低。 3.2 輸送槽的結(jié)構(gòu) 輸送槽為一整體式結(jié)構(gòu)，主要由殼體、主動滾輪、從動滾輪和固定有耙齒板的輸送皮帶等組成，如圖3.1所示。根據(jù)傳動路線的設(shè)計，輸送槽主滾動輪與從動滾輪之間設(shè)置一中間滾輪。為適應(yīng)作物層厚度的變化，從動滾輪設(shè)計成浮動式，防止割臺作物喂入過多而造成堵塞。此浮動為自動式的，當(dāng)割臺喂入過大時在作物的擠壓下，從動滾輪向上翹起，加大作物的輸送，同時壓下彈簧，當(dāng)作物喂入減小時，在滾筒自重和彈簧的作用下，從動滾筒復(fù)位，彈簧的作用除了使?jié)L筒復(fù)位外，主要是使?jié)L筒浮動輕慢，防止碰撞。同時從動滾輪軸設(shè)計成可前后調(diào)節(jié)，當(dāng)輸送帶被拉長時可調(diào)節(jié)沖動滾輪，使輸送帶張緊。從動滾筒張緊的調(diào)節(jié)，是通過旋轉(zhuǎn)浮動臂上的兩定位螺母使其張緊。 圖3.1 輸送槽（拆去側(cè)板和一上蓋板） 3.3 輸送槽參數(shù)的確定 1、輸送槽耙齒速度的確定 輸送槽耙齒的速度一般為3～5m/s，不宜過大，太大會使輸送帶震動，太小滿足不了輸送能力。同時輸送槽耙齒速度不能小于割臺撥子尖的速度，由割臺設(shè)計者算出割臺撥子尖速度為3.9m/s。由以上要求，取輸送槽耙齒速度為4m/s。 2、輸送槽耙齒高度的確定 高度一般為40～50mm 3、輸送槽耙齒尖與輸送槽底板之間距離的確定 間距一般為15～20mm，取間距為18mm。 4、輸送槽寬度的確定 寬度由以下公式確定 式中 B——輸送槽寬 q——聯(lián)合收割機(jī)喂入量 q=2.27kg/s h——輸送槽耙齒尖與底板間距 h=0.018m V——輸送槽耙齒速度 V=4m/s γ——作物容重 水稻容重為110Kg/m3 代入數(shù)值得 B=2.37/（0.0184110）=0.28m 為使輸送槽不堵塞，適當(dāng)加大輸送槽寬度，取寬為0.32m，即320mm。 5、輸送槽滾輪直徑的確定 輸送槽滾輪直徑無特別要求，根據(jù)已有聯(lián)合收割機(jī)的輸送槽直徑，取直徑為160mm。 6、輸送槽主動滾筒轉(zhuǎn)速的確定 輸送槽耙齒的速度V=4m/s，耙齒繞軸旋轉(zhuǎn)的直徑為滾筒直徑加兩倍耙齒高，D=160+402=200mm。 主動滾輪轉(zhuǎn)速 n=60V/（лD）=604/（3.140.2）=382r/min 7、輸送槽耙齒間距的確定 輸送槽耙齒間距一般為250～350mm，根據(jù)聯(lián)合收割機(jī)總體布置圖可知輸送槽主動滾輪軸心與輸送槽從動滾輪軸心距離為2326mm，再加上滾筒直徑D=160mm，可算得皮帶全長為5154 mm。取耙齒數(shù)為18個，算得齒間距為286.36mm，此數(shù)值滿足條件。 第4章 執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計與研究 本章設(shè)計包含收割臺機(jī)構(gòu)（割臺、切割器、撥禾輪、割臺輸送攪龍、割臺各工作部件的相互配置等）、脫粒機(jī)構(gòu)（脫粒原理、裝置、凹板篩、滾筒蓋板、清糧機(jī)構(gòu)、谷粒輸送攪龍、脫粒裝置功率計算等）。 4.1 收割臺機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計與選擇 4.1.1 收獲機(jī)割臺設(shè)計依據(jù) 自走式牧草收獲機(jī)割臺用于控制割臺、撥和輪升降。 1）各驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速在合理范圍內(nèi)分別單獨(dú)調(diào)節(jié)，且互不干涉； 2)收獲機(jī)適應(yīng)收割田間作業(yè)時撥禾輪、攪龍及切割器負(fù)載的正常范圍內(nèi)波動，并且各執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)載變化時驅(qū)動馬達(dá)仍可獲得較穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。 表4-1 收獲面割臺設(shè)計參數(shù) 撥禾輪馬達(dá) 往復(fù)式切割馬達(dá) 螺旋輸送馬達(dá) 傾斜輸送馬達(dá) 轉(zhuǎn)速 25～39 503 500 513 工作載荷動率 0.192 2.36 5.03 0.53 工作載荷力矩 47.2 141.74 95.12 9.86 4.1.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 采用液壓馬達(dá)為執(zhí)行元件，選擇定量泵和定量馬達(dá)節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。 接口駁接相應(yīng)獨(dú)立割臺，使用液壓快速接口連接割臺與底盤之間的油路。裝載壓力表和壓力表開關(guān)可方便觀察油路壓力及其變化；溢流閥起定壓溢流作用和系統(tǒng)安全保護(hù)作用，能保證液壓泵出口壓力及流量恒定，同時，當(dāng)調(diào)速閥調(diào)整參數(shù)不變時，能夠保證系統(tǒng)流量恒定不變，調(diào)節(jié)調(diào)速閥參數(shù)可別控制撥禾輪、攪龍及切割器驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，駕駛員實(shí)時調(diào)整調(diào)速閥，可以使收割機(jī)割臺各機(jī)構(gòu)在最佳參數(shù)組合下高效率、低損失地完成收獲作業(yè)。 4.1.3 液壓系統(tǒng)系統(tǒng)載荷分析 對于液壓驅(qū)動機(jī)械來說，系統(tǒng)的工作壓力是設(shè)計計算中最重要的參數(shù)之一，壓力的合理選用與匹配不但能保證液壓元件具有期望的壽命與可靠性，以及元件工作能力被充分利用而又低成本，而且能保證液壓系統(tǒng)具有較高的傳動效率從而有效的發(fā)揮機(jī)器動力性和經(jīng)濟(jì)性。因此對液壓系統(tǒng)工作壓力的確定是十分必要和關(guān)鍵的。在負(fù)載一定情況下，設(shè)計壓力過低，必然會加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)的尺寸和重量，同時，系統(tǒng)的效率也會降低；如果壓力選得太高，對液壓元件的材質(zhì)、 密封及制造精度也要求很高，成本也會隨之增加。綜合考慮執(zhí)行元件及其他液壓元件、輔件的尺寸、重量、加工工藝性、成本、貨源及系統(tǒng)的可靠性和效率等方面的因素，液壓執(zhí)行元件 設(shè)計壓力可根據(jù)主機(jī)類型。目前，國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械上廣泛采用16MPa的液壓系統(tǒng)壓力，故本機(jī)系統(tǒng)壓力確定為額定壓力 10MPa，最高16MPa，既可以滿足要求，又不增加液壓件的采購成本。 確定液壓系統(tǒng)的各機(jī)構(gòu)工作載荷及液壓馬達(dá)載荷轉(zhuǎn)矩。由于馬達(dá)和各執(zhí)行機(jī)構(gòu)是無變速直連接，忽略馬達(dá)和軸的機(jī)械效率損失，即認(rèn)為各機(jī)構(gòu)工作載荷等于馬達(dá)載荷轉(zhuǎn)矩。 1、 撥禾輪馬達(dá)工作載荷功率和載荷力矩，撥禾輪齒線速度為： =2R —撥禾齒線速度， —撥禾輪轉(zhuǎn)速， —撥禾輪半徑， =15—55，=3.14，=0.468，=0.73—2.69 撥禾輪馬達(dá)工作載荷力矩和功率為： = =. —撥禾輪馬達(dá)工作載荷力矩 — 撥禾輪馬達(dá)工作載荷功率， —撥禾輪單位長度撥禾阻力， —割臺工作幅寬， ?。?2.7，= （一般為25—） 則有撥禾輪最大工作載荷力矩 最大載荷功率 2.撥禾輪軸距切割器平面的安裝高度 =1000mm L-作物高度，L=600mm； h-切割器距離地面高度，h=100mm； D-撥禾輪直徑，D=1000mm； 3.喂入量 割幅=2.7 作業(yè)速度 割下作物總重中谷粒所占作物百分比 作物單位面積產(chǎn)量（）6000（每畝400kg） -收割機(jī)的作業(yè)速度（） - 動刀的平均速度 =0.7-1.0取0.8（聯(lián)合收割機(jī)） 4.攪龍馬達(dá)工作載荷功率和載荷力矩： = 攪龍馬達(dá)工作載荷功率， 生產(chǎn)率， 重力加速度， 阻力系數(shù) 割臺長度， 校正系數(shù)， 取， （由于攪龍工作時堵塞纏繞時阻力公式會成倍增加，故校正系數(shù)取較大值10） 則有攪龍最大載荷功率，最大載荷力矩 5.切割器工作載荷功率和載荷力矩，包括切割功率與空轉(zhuǎn)功率兩部分， -切割器工作載荷功率， -切割器功率， -空轉(zhuǎn)功率， -割幅， -收割機(jī)前進(jìn)速度， -單位收獲面積的莖稈切割功， -每米割幅需消耗空轉(zhuǎn)功率，。 收割農(nóng)作物時100-200，收割牧草時200-300，為空轉(zhuǎn)功率，與切割器設(shè)計制造和割幅有關(guān)，一般每米割幅需消耗的空轉(zhuǎn)功率=0.6-1.2,取 ， 4.1.4 割幅與作業(yè)速度 1割副B 割幅是指農(nóng)作物收割機(jī)兩分禾器尖端之間的距離。小型農(nóng)作物收割機(jī)的割幅一般為 1.5m～2.0m，其大小受輪距B0影響，關(guān)系為： BB0+2△ 式中 B——割幅m B=2700 4.1.5 谷物收割機(jī)的喂入量 喂入量由割幅、作業(yè)速度等決定，其關(guān)系為： 式中 q——喂入量 kg/s B——割幅2.7m M——作物單位面積產(chǎn)量 M=8107千克/公頃 β——割下作物中谷粒與莖稈的比例，即谷草比，β=0.43 C——常數(shù) C=10 由上公式算得q=2.264kg/s 4.2 切割器設(shè)計 收獲機(jī)械上采用的切割裝置又稱為切割器，它的功用是將田間作物全部整齊地割斷，它是重要的通用部件之一。 4.2.1 切割器性能要求 割茬整齊、不漏割、不堵刀、不推倒谷物、不扯斷和撕裂莖稈、切割造成的損失和功率消耗少，在收割農(nóng)作物、大豆和牧草是，還特別要求能進(jìn)行低割，以減少損失，增加收獲量 4.2.2 切割器選擇 根據(jù)切割器結(jié)構(gòu)及工作原理的不同可分為：往復(fù)式、圓盤式和甩刀回轉(zhuǎn)式三種。 4.2.2.1 往復(fù)式切割器 割刀作往復(fù)運(yùn)動，結(jié)構(gòu)較簡單，適應(yīng)性較廣。它能適應(yīng)一般或較高作業(yè)速度（6－10km/h）的要求，工作質(zhì)量較好，但其往復(fù)慣性力較大，振動較大。切割時，莖稈有傾斜和晃動，因而對莖稈堅硬、易于落粒的作物易產(chǎn)生落粒損失。對粗莖稈作物，由于切割時間長和莖稈有多次切割現(xiàn)象，則割茬不夠整齊。 往復(fù)式切割器按結(jié)構(gòu)尺寸與行程關(guān)系分有以下幾種（圖4-1）： 1.普通Ⅰ型 其尺寸關(guān)系為 S＝t＝t0＝76.2mm（3in） 式中 S－割刀行程 t－動刀片間距 t0－定刀片間距 普通Ⅰ型切割器的特點(diǎn)是：割刀的切割速度較高，切割性能較強(qiáng)，對粗、細(xì)莖稈的適應(yīng)性能較大，但切割時莖稈傾斜度較大、割茬較高。 在農(nóng)作物收割機(jī)上有采用較標(biāo)準(zhǔn)尺寸為小的切割器，其尺寸關(guān)系為 S＝t＝t0＝50、60或70mm 其特點(diǎn)是：動刀片較窄長（切割角較?。?，護(hù)刃器為鋼板制成，無護(hù)舌，對立式割臺的橫向輸送較為有利。其切割能力較強(qiáng)，割茬較低。 2. 普通Ⅱ型 其尺寸關(guān)系為 S＝2t＝2t0＝152.4mm（6in） 該切割器的動刀片間距t及定刀片間距t0與普通Ⅰ型相同，但其割刀行程為普通Ⅰ型的2倍。其割刀往復(fù)運(yùn)動的頻率較低，因而往復(fù)慣性力較小。此點(diǎn)對抗振性較差的小型機(jī)器具有特殊意義，適于在小型收割機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)上采用。 3.低割型 其尺寸關(guān)系為 S＝t＝2t0＝76.2、101.6mm(3in、4in) 切割器的割刀行程S和動刀片間距t均較大，但定刀片的間距t0較小。切割時，莖稈傾斜量和搖動較小，因而割茬較低，對收割大豆和牧草較為有利，但對粗莖稈作物的適應(yīng)性較差。 低割型切割器由于切割時割刀速度較低，在莖稈青濕和雜草較多時切割質(zhì)量較差，割茬不整齊并有堵刀現(xiàn)象,在小麥?zhǔn)崭顧C(jī)上采用較少。 4.2.2.2 圓盤式切割器 圓盤式切割器的割刀在水平面（或有少許傾斜）內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，因而運(yùn)轉(zhuǎn)較平穩(wěn)，振動較小。該切割器按有無支承部件來分，有無支承切割式和有支承切割式兩種。 1.無支承圓盤式切割器 該切割器的割刀圓周速度較大，為25－50m/s，其切割能力較強(qiáng)。切割時靠莖稈本身的剛度和慣性支承。在牧草收割機(jī)和甘蔗收割機(jī)上采用較多，在小型農(nóng)作物收割機(jī)上也采用。 小型農(nóng)作物收割機(jī)上，有采用單盤和多盤集束式回轉(zhuǎn)式切割器者。多盤集束式切割器能將割后的莖稈成小束地輸出，以利于打捆和成束脫粒。它由順時針回轉(zhuǎn)的三個圓盤刀及擋禾裝置組成（圖4-2）。圓盤刀除隨刀架回轉(zhuǎn)外自身作逆時針回轉(zhuǎn)，在其外側(cè)的刀架上有攔禾裝置。圓盤刀（刃部為鋸齒狀）將禾稈切斷后推向攔禾裝置。該裝置間斷地把集成小束的禾稈傳遞給側(cè)面的輸送機(jī)構(gòu)。這種切割器因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜應(yīng)用較少。 2.有支承圓盤式切割器 該切割器（圖4-3）具有回轉(zhuǎn)刀盤和支承刀片。收割時該刀片支承莖稈由回轉(zhuǎn)刀進(jìn)行切割。其回轉(zhuǎn)速度較低，一般為6－10m/s。刀盤由5－6個刀片和刀盤體鉚合而成。其刀片刃線較徑向線向后傾斜α角（切割角），該角不大于300。支承刀多置于圓盤刀的上方，兩者保有約0.5mm的垂直間隙（可調(diào)）。 3.甩刀回轉(zhuǎn)式切割器 該切割器的刀片鉸鏈在水平橫軸的刀盤上，在垂直平面（與前進(jìn)方向平行）內(nèi)回轉(zhuǎn)。其圓周速度為50－75m/s，為無支承切割式，切割能力較強(qiáng)，適于高速作業(yè)，割茬也較低。多用于牧草收割機(jī)和高稈作物莖稈切碎機(jī)上。 結(jié)合各切割器的結(jié)構(gòu)和使用性能，在小型全喂入農(nóng)作物收割機(jī)上采用往復(fù)式普通Ⅱ型切割器。 圖4-4 甩刀回轉(zhuǎn)式切割器 b.牧草切割器 c.刀片 4.2.3 往復(fù)式切割器的構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn)化 一.往復(fù)式切割器的構(gòu)造 往復(fù)式切割器由往復(fù)運(yùn)動的割刀和固定不動的支承部分組成（圖4-5）。割刀由刀桿、動刀片和刀桿頭等鉚合而成。刀桿頭與傳動機(jī)構(gòu)相連接，用以傳遞割刀的動力。固定部分包括護(hù)刃器梁、護(hù)刃器、鉚合在護(hù)刃器上的定刀片、壓刃器和摩擦片等。工作時割刀作往復(fù)運(yùn)動，其護(hù)刃器前尖將谷物分成小束并引向割刀，割刀在運(yùn)動中將禾稈推向定刀片進(jìn)行剪切。 1.動刀片 它是主要切割件，為對稱六邊形（圖4-6），兩側(cè)為刀刃。刀刃的形狀有光刃和齒紋刃兩種。光刃切割較省力，割茬較整齊，但使用壽命較短，工作中需經(jīng)常磨刀。齒紋刃刀片則不需磨刀，雖切割阻力較大，但使用較方便，在谷物收割機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)上一般用齒刃。 2.定刀片 定刀片為支承件固定在護(hù)刃器上，與動刀片組成一切割副。一般為光刃，定刀片的刀口刃角比動刀片的大得多，常取為60°左右，這是因為定刀片刃口多為光刃，本身易磨鈍，固為了使其保持鋒利耐用，其刃口角就需大些。 3.護(hù)刃器 護(hù)刃器的作用是保持定刀片的正確位置、保護(hù)割刀、對禾稈進(jìn)行分束和利用護(hù)刃器上舌與定刀片構(gòu)成兩點(diǎn)支承的切割條件等。其前端呈流線形并少許向上或向下彎曲，后部有刀桿滑動的導(dǎo)槽。 圖4-7 定刀片 圖4-8 護(hù)刃器 4.壓刃器 為了防止割刀在運(yùn)動中向上抬起和保持動刀片與定刀片正確的剪切間隙（前端不超過0－0.5毫米，后端不大于1－1.5毫米），在護(hù)刃器梁上每隔30－50厘米裝有壓刃器。它為一沖壓鋼板或韌鐵件，能彎曲變形以調(diào)節(jié)它與割刀的間隙 圖4-9壓刃器 圖4-10摩擦片 5.摩擦片 它的功用是以它的前端面與護(hù)刃器固定定刀片的凸臺后端面之間構(gòu)成割刀導(dǎo)向槽，以便引導(dǎo)刀桿往復(fù)運(yùn)動，有了摩擦片之后，刀桿運(yùn)動就不會與護(hù)刃器發(fā)生摩擦，可以延長護(hù)刃器的使用壽命，而摩擦片的工作端面磨損后，可反過來換另一個工作端面。摩擦片數(shù)目通常與壓刃器數(shù)目相同，即每隔30－50厘米裝有一個壓刃器。 二.結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化 普通Ⅱ型切割器（圖4-11）：其t＝t0＝76.2毫米，動刀片為紋齒刃，護(hù)刃器為雙齒，設(shè)有摩擦片，用于谷物收割機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)。 4.2.4 往復(fù)式切割器的傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計 其特點(diǎn)是把回轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動。由于各種機(jī)器的總體配置和傳動路線不同，因此傳動機(jī)構(gòu)的種類較多。按結(jié)構(gòu)原理的不同可分為曲柄連桿機(jī)構(gòu)、擺環(huán)機(jī)構(gòu)和行星齒輪機(jī)構(gòu)等三種。 圖4-12 曲柄連桿機(jī)構(gòu) a.線式 b.立式-線式 c.轉(zhuǎn)向式 d.轉(zhuǎn)向式 e.曲柄滑塊式 圖4-11 一、曲柄連桿機(jī)構(gòu) 曲柄連桿（或滑塊）機(jī)構(gòu)由曲柄、連桿（或滑塊與滑道）及導(dǎo)向器等組成。 為適應(yīng)不同配置的割臺型式和傳動路線，該機(jī)構(gòu)又有（如圖4-12）所示的幾種傳動形式。 1.一線式曲柄連桿機(jī)構(gòu) 其曲柄、連桿及割刀在一個垂直平面內(nèi)運(yùn)動（圖4-12a）。其機(jī)構(gòu)雖較簡單，但橫向占據(jù)空間較大，只適于側(cè)置式收割機(jī)采用。若將該機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)900，使曲柄連桿在水平面內(nèi)運(yùn)動（4-12b），則該機(jī)構(gòu)可用在前置式收割機(jī)上。 2. 轉(zhuǎn)向式曲柄連桿機(jī)構(gòu) 在前置式收割機(jī)上，常將曲柄連桿機(jī)構(gòu)置于割臺的后方，并在側(cè)方增設(shè)擺叉（或搖桿）及導(dǎo)桿（圖4-12c、d），通過導(dǎo)桿驅(qū)動割刀運(yùn)動。該機(jī)構(gòu)在自走式聯(lián)合收獲機(jī)上采用較多。上述各機(jī)構(gòu)的連桿長度均可調(diào)節(jié)，以便進(jìn)行割刀“對中”（連桿處于止點(diǎn)時，動刀片與護(hù)刃器中心線重合）的調(diào)整。 3.曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 它由曲柄、滑塊、滑道和導(dǎo)向器等組成（圖4-12e）。曲柄回轉(zhuǎn)時，套在曲柄上的滑塊帶動割刀作往復(fù)運(yùn)動。其機(jī)構(gòu)較簡單，占據(jù)空間較小。但滑道磨損較快?？捎迷谥行「罘那爸檬绞崭顧C(jī)上。 二、擺環(huán)機(jī)構(gòu) 它是由斜裝在主軸上的擺環(huán)并通過擺動軸把回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動的一種機(jī)構(gòu)。擺環(huán)機(jī)構(gòu)由主軸、擺環(huán)、擺叉、擺軸、擺桿和導(dǎo)桿等組成（圖2-17）。擺環(huán)的銷軸與擺叉上的銷孔相連接，擺環(huán)擺動時通過擺叉、擺軸及擺桿帶動導(dǎo)桿并驅(qū)動割刀運(yùn)動。 圖4-11擺環(huán)機(jī)構(gòu) 1、主軸2、擺軸3、擺叉4、擺環(huán)5、擺桿6、導(dǎo)桿 4.2.5 往復(fù)式切割器的工作原理 割刀的運(yùn)動特性對切割器性能有直接影響，曲柄連桿（滑塊）機(jī)構(gòu)的割刀運(yùn)動：為簡化分析，設(shè)曲柄軸心偏距為零，連桿長度為無窮大，則割刀運(yùn)動可視為曲柄銷A（圖4-12b）在割刀運(yùn)動線上的投影，為一簡諧運(yùn)動。 若以曲柄軸心為座標(biāo)原點(diǎn)O，水平向右為X軸，向上為Y軸，并令曲柄由第二象限的水平位置順時針轉(zhuǎn)動。則割刀位移方程為 X=-rcosωt 速度方程式 加速度方程式為 式中 r——曲柄半徑 ω——曲柄角速度 表4-1 割刀位移、速度、加速度與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系 ωt 0° 90° 180° 270° 360° X -r 0 +r 0 -r vx 0 +rω 0 -rω 0 ax +rω2 0 -rω2 0 +rω2 為了便于分析，下面研究割刀速度與位移的關(guān)系及加速度與位移的關(guān)系 兩邊平方，簡化后得 即： 可見速度Vx與位移X的關(guān)系為一橢圓方程式（圖4-13d）。橢圓的長軸半徑為rω，短軸半徑為r。由圖可得出任意位移點(diǎn)的割刀速度。 割刀加速度αx與割刀位移X的關(guān)系為 ax=rω2cosωt=－ω2(－rcosωt)=－ω2X 即加速度與位移為一直線關(guān)系（圖4-13d）。 4.2.6 往復(fù)式切割器的切割性能參數(shù)分析 1. 切割速度分析 試驗證明：在割刀鋒利、割刀間隙正常（動、定刀片間的間隙為0－0.5mm）的條件下，切割速度在0.6－0.8m/s以上時能順利地切割莖稈；若低于此限，則割茬不整齊并有堵刀現(xiàn)象。 為了探討切割器在切割莖稈過程中的速度大小，需繪制切割器的切割速度圖，并進(jìn)行分析，普通I型切割器的切割速度圖（如圖4-14） 圖4-14普通I型切割器的切割速度圖 普通I型切割器的切割速度圖的特點(diǎn)是：割刀在一個行程中與兩個定刀片相遇，因而有兩個切割速度范圍，分別為va1－vb1及va2－vb2。從兩個范圍的速度看，雖沒有包括最大割刀速度，但仍屬于較高速度區(qū)段，因而切割性能較好。因此，安裝割刀時，應(yīng)當(dāng)使曲柄銷處在左右兩止點(diǎn)位置時，定刀片和動刀片的中心線重合。 2. 切割平均速度 割刀的速度為一變量，為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——割刀曲柄半徑 S——割刀行程 又vp在0.9-1米/秒之間 ，選擇 vp＝1米/秒 代入可得：n=394轉(zhuǎn)/分 3.割刀進(jìn)距對切割器性能的影響 割刀走過一個行程（St）時，機(jī)器前進(jìn)的距離稱為割刀進(jìn)距。 即 或 式中 vm——機(jī)器前進(jìn)度 n——割刀曲柄轉(zhuǎn)速 ω——割刀曲柄角速度 割刀進(jìn)距的大小，直接影響到動刀(刃部)對地面的掃描面積——切割圖，因而對切割器性能影響較大。它也是確定切割器曲柄轉(zhuǎn)速的另一重要參數(shù)。普通Ⅱ型切割器的切割圖（如圖3-21），由圖可見，在定刀片軌跡線內(nèi)的作物被護(hù)刃器及定刀片推向兩側(cè)，在相鄰兩定刀片之間的面積為切割區(qū)。在切割區(qū)中有三種面積： 1）一次切割區(qū)（Ⅰ）：在此區(qū)內(nèi)的作物被動刀片推至定刀片刃線上，并在定刀片支持下切割。其中大多數(shù)莖稈沿割刀運(yùn)動方向傾斜，但傾斜量較小，割茬較低。 2）重割區(qū)（Ⅱ）：割刀的刃線在此區(qū)通過兩次，有可能將割過的殘茬重割一次。因而浪費(fèi)功率。 3）空白區(qū)（Ⅲ）：割刀刃線沒有在此區(qū)通過。該區(qū)的谷物被割刀推向前方的下一次的一次切割區(qū)內(nèi)，在下一次切割中被切斷。因而莖稈的縱向傾斜量較大，割茬較高，且由于切割較集中，切割阻力較大。若空白區(qū)太長，莖稈被推倒造成漏割。 由上述分析可知：空白區(qū)和重切區(qū)都對切割性能有不良的影響，因此，應(yīng)減少該兩區(qū)的面積。而空白區(qū)和重切區(qū)又與影響切割圖圖形的割刀進(jìn)距有直接關(guān)系。當(dāng)進(jìn)距增大時，切割圖圖形變長，空白區(qū)增加，而重切區(qū)減少；反之，則相反。此外，動刀片的刃部高度h也影響到切割圖的形狀。H增大時，空白區(qū)減小，而重切區(qū)增加；反之，則相反。 4 切割器功率計算 切割器功率，包括：切割功率Ng和空轉(zhuǎn)功率Nh兩部分。即 N＝Ng＋Nh 其中 式中 vm——機(jī)器前進(jìn)速度，米／秒； B——機(jī)器割幅，米； LO——切割每平方米面積的莖稈所需功率，公斤·米／米2，經(jīng)測定：割農(nóng)作物L(fēng)O＝10－20馬力。 Nh大小與切割器的安裝技術(shù)狀態(tài)有關(guān)，一般每米割幅所需空轉(zhuǎn)功率為0.8－1.5馬力。 vm＝0。56米／秒，B=1.5米，L0取15馬力，Nh=1.2馬力 代入可得：N=1.37馬力。 第5章 割臺螺旋推運(yùn)器（攪龍）的設(shè)計 5.1 攪龍結(jié)構(gòu)設(shè)計 割臺螺旋推運(yùn)器由兩端的螺旋葉片和伸縮撥指兩部分組成。螺旋將割下的谷物沿軸向推向伸縮撥指，撥指將谷物流轉(zhuǎn)過90o縱向送入傾斜輸送器，由輸送齒耙將谷物喂入滾筒，其結(jié)構(gòu)如（圖5-1）所示。 圖5-1 螺旋