收割機械概述(編輯修改稿)
2025-03-23 14:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 與構(gòu)造 從目前收割機和聯(lián)合收獲機應(yīng)用情況看，切割器主要有圓盤式切割器 ,往復(fù)式切割器和甩刀回轉(zhuǎn)式切割器三種基本類型。 圓盤式切割器一般為一高速旋轉(zhuǎn)的水平刀盤 ， 工作幅寬小 、功率消耗大 ， 大多用于園藝管理 、 茶樹修剪等作業(yè) ， 很少在谷物收獲系統(tǒng)中使用 。 圓盤式切割器 按有無支承部件分為 : ? 1．無支承圓盤式切割器 ? 2．有支承圓盤式切割器 往復(fù)式切割器 ， 一般由動刀片 、 定刀片 、 護(hù)刃器 、 壓刃器 、 摩擦片 、刀桿等組成 。 往復(fù)式切割器結(jié)構(gòu)簡圖 護(hù)刃器 動刀片 壓刃器 摩擦片 刀桿 定刀片 動刀片與定刀片相對做直線往復(fù)運動 ， 平均切割速度為 1~2m/s， 特點是：結(jié)構(gòu)簡單 、 工作可靠 、 適應(yīng)能力強 、 作業(yè)幅寬大 ，縱向尺寸小 ， 目前絕大多數(shù)的收割機和聯(lián)合收獲機上采用這種形式的切割器 。本節(jié)的重點也將針對往復(fù)式切割器的類型 、 結(jié)構(gòu) 、工作原理 、 參數(shù)分析等進(jìn)行介紹 。 機構(gòu)組成的功用 往復(fù)式切割器的類型 根據(jù)動刀片直線運動行程 S、相鄰動刀片和相鄰定刀片之間的安裝間距 t 和 t0 三者的組合關(guān)系 ，往復(fù)式切割器可分為三種基本類型 。 普通 Ⅰ 型 t0 S=t 動刀片 定刀片 結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系為 S = t = t0 = mm 工作特點是：割刀的切割速度較高，切割性能好，對粗細(xì)莖稈有較強的適應(yīng)性，廣泛用于稻麥作物的收割機械上。 普通 Ⅱ 型 t0 t S=2t=2to 結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系為 S =2 t =2 t0 = mm， 動刀片間距 t和定刀片間距 t0與標(biāo)準(zhǔn)型相同 ， 但割刀行程 S為標(biāo)準(zhǔn)型的 2倍 。 工作特點特點：割刀往復(fù)運動頻率低 ， 慣性力小 、 適合于抗振性較差的小型收割機 。 低割型 to S=t 結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系為 S = t =2 t0 = mm 在標(biāo)準(zhǔn)型切割器的基礎(chǔ)上 ， 在兩定刀片之間又增加了一個定刀片 ， 使得定刀片之間的間距縮小 1倍 ， 切割谷物時 ， 莖稈的橫向歪斜量小 ， 割茬較低 ， 對收割低夾大豆和牧草較為有利 。 但有堵刀現(xiàn)象 。 甩刀回轉(zhuǎn)式切割器 圖 817 甩刀回轉(zhuǎn)式切割器 四、往復(fù)式切割器的構(gòu)造和傳動機構(gòu) 往復(fù)式切割器的工作特點是動刀片做直線往復(fù)運動，要實現(xiàn)將動力輸出的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)楦畹兜闹本€運動方法很多，目前在收割機械上應(yīng)用較多的有三種類型：曲柄連桿機構(gòu)、擺環(huán)機構(gòu)、行星齒輪機構(gòu)，其中行星齒輪機構(gòu)應(yīng)用最廣。 曲柄連桿機構(gòu) o A B ωt ω x x y 特點：機構(gòu)簡單、成本低廉、占據(jù)空間大。 擺環(huán)機構(gòu) 特點： 結(jié)構(gòu)緊湊、鉸鏈較少、工作可靠、制造成本高。 行星齒輪機構(gòu) x y o o1 A 行星齒輪的節(jié)圓直徑是齒圈節(jié)圓直徑的一半，銷軸置于割刀的運動直線上，曲柄回轉(zhuǎn)時，銷軸在割刀運動方向線上作往復(fù)運動，其行程等于齒圈節(jié)圓直徑。特點：結(jié)構(gòu)緊湊、振動小，便于機構(gòu)配置，但成本高，機構(gòu)復(fù)雜 。 五、往復(fù)式切割器的工作原理 及運動分析 (一 ) 刀片的幾何形狀 無論使用什么樣的切割器 ， 都必須滿足滑切的要求 ， 而能否保證割刀直線運動下的滑切 ，割刀的幾何形狀非常關(guān)鍵 。 目前 ， 比較理想的幾何形狀是梯形和三角形 ， 而梯形更具合理性 ，因為三角形一旦出現(xiàn)磨損 ， 將影響割刀刃口的長度 ， 近而最終影響割刀的切割質(zhì)量 。 三角形動刀片 梯形動刀片 h h1 結(jié)論：梯形動刀片比三角形動刀片使用壽命長，工作質(zhì)量高，是目前最常用的結(jié)構(gòu)形式。（還有另外一個原因，后面介紹）。 梯形刀片的結(jié)構(gòu)參數(shù) b α h a d β Vn V A b— 前橋?qū)挘?a— 底部寬h— 刃部高 α— 滑切角 一般情況下 ， α 越大 ， 滑切能力越強 ， 切割也就越省力 ， 當(dāng) α 由 150增至 450時 ， 切割阻力將減少一半 。 滑切角 α 與切割阻力 P之間的關(guān)系曲線如下： o P α a=76 b=17 h=55 d=24 但要特別注意的是， α 的變化范圍一定要首先滿足莖稈被動定刀片鉗住的條件： α β o A N1 B N2 F1 F2 R1 R2 α+β≤φ1+φ2 φ 1 、 φ 2 — 分別表示動定刀片與谷物莖稈的摩擦角，φ 1+φ 2≤ 45~520，試驗結(jié)果表明，α =290，β =6015/時切割效果最好。 (二 ) 割刀的運動分析 割刀的運動特性對切割器性能有直接的影響，由于往復(fù)式切割器的動刀片工作時在曲柄連桿機構(gòu)的驅(qū)動下做橫向的往復(fù)直線運動，其運動是間歇的。我們通過對該機構(gòu)的運動分析找出割刀位移與速度之間的關(guān)系，為合理的確定割刀速度與機組前進(jìn)速度配合關(guān)系提供理論依據(jù)。 o A B ωt ω x x y L r 建立動刀片的運動方程 x=－ rcosωt Vx= rωsinωt = r ω√sin2 ωt = r ω√1－ cos2 ωt = ω√r2－ r2cos ωt = ω√r2－ x2 122222???rVrx x 六． 往復(fù)式切割器的切割性能參數(shù)分析 ? （一）切割速度分析 可以看出 ， 割刀速度與割刀位移之間的關(guān)系為一橢圓方程式 ， 長半軸為 rω ， 短半軸為 r， 他反映了割刀在其運動過程中 ， 任意一點的速度是不相同的 ， 有時 ， 為了研究的方便 ， 將圖中的長半軸 rω 縮小 ω 倍 ， 這樣割刀速度與位移之間的關(guān)系圖就可用一標(biāo)準(zhǔn)圓來表達(dá) ， 后面我們將會用到這個結(jié)果 。 o r r o x Vx r rω A B 由于割刀的橫向直線運動速度是變化的，應(yīng)用起來很不方便，因此我們引進(jìn)割刀的平均速度 Vp 的概念 。 設(shè)：割刀運動一個行程 S內(nèi)所用時間為 t， n— 曲柄轉(zhuǎn)速（ r/min） Vp= S / t 60秒 n t 1/2 t=30/n， S=2r Vp= S / t = n S / 30 = n r / 15 在這里有一個問題需要說明 ，往復(fù)式切割器割刀的運動是水平橫向運動和直線前進(jìn)運動的合成 ， 割刀橫向運動的平均速度 Vp與機器前進(jìn)運動的速度 Vm的 配合關(guān)系 ， 決定了割刀絕對運動軌跡 ， 這一配合關(guān)系我們習(xí)慣上用割刀進(jìn)距 （ 切割進(jìn)距 ） H來表示 。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1