【正文】 裝置主要由拋送器和拋送筒組成。 攪龍右軸承座 螺栓 攪龍鏈輪 攪龍管軸 攪龍葉片 攪龍左軸承座 圖 37 攪龍組件 2 鏈輪的參數(shù)技術(shù) 動(dòng)力從攪龍右端的鏈輪輸入，經(jīng)攪龍右軸承座帶動(dòng)攪龍旋轉(zhuǎn)，從而將切碎后的玉米秸稈輸送至拋送器。 1 攪龍管軸的設(shè)計(jì) 19 攪龍管軸原材料選擇普通鋼管第一系列的 ? 76mm 鋼管，長(zhǎng)度為 1205mm。 攪龍組件的設(shè)計(jì) 攪龍組件主要由 攪龍右軸承座、螺栓、攪龍鏈輪、攪龍管軸、攪龍葉片、攪龍左軸承座 組成，如圖 37 所示。拋送器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意能將秸稈加速到一定速度并將其拋出，一般采用攪龍和拋 送器葉片組合使用。 18 后殼體 聯(lián)接螺栓 前殼體 基板 圖 36 切碎器殼體 拋送裝置的設(shè)計(jì) 在切碎器的后方安裝橫向攪龍輸送器，攪龍輸送器另外一側(cè)與拋送器相連。外殼的最低點(diǎn)應(yīng)與摘穗輥的最低點(diǎn) 大致在一個(gè)水平面上。切碎器殼體兩端蓋的厚度取 3mm，半封閉外殼取 2mm。切碎器前殼體開(kāi)有一道 35mm 寬的開(kāi)口，以便秸稈的喂入。 下軸頭 下動(dòng)刀盤 動(dòng)刀架 管軸 中動(dòng)刀盤 上動(dòng)刀盤 上軸頭 圖 34 管軸焊合 定刀架 定刀 定刀引導(dǎo)板 螺栓 圖 35 定刀組件 5．切碎器殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了便于秸稈的排出，外殼采用半封閉設(shè)計(jì)，即殼體兩側(cè)未完全封閉。 支撐。為了便于調(diào)節(jié)切削參數(shù)，定刀上開(kāi)有長(zhǎng)孔，只需要松開(kāi)定刀上的螺栓，調(diào)節(jié)定刀的位置即可達(dá)到目的。如圖 34所示。查詢機(jī)械手冊(cè)，選擇第一系列的 ? 76 的無(wú)縫鋼管作為原料進(jìn)行加工的到。如圖 33 所示。動(dòng)刀所在平面與軸線所在平面夾角為 ? 。動(dòng)刀安裝在動(dòng)刀盤上后應(yīng)有一定的滑切角，且動(dòng)刀所在平面與軸線所在的平面有一定的夾角。為了防止動(dòng)刀在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程變形過(guò)大而導(dǎo)致動(dòng)刀被打壞，采用 3個(gè)動(dòng)刀盤。 熱處理后的動(dòng)刀片耐磨性優(yōu)于 T10 和 Cr12MoV 材料制造成的刀片，因此，選用 65Mn 鋼材作為動(dòng)、定刀的刀片材料。刀刃應(yīng)鋒利，刃口厚度不大于 ， 16 不得有崩刃和裂紋等缺陷。應(yīng)特別注意好動(dòng)刀片的硬度和強(qiáng)韌性的關(guān)系，否則會(huì)造成動(dòng)刀片急劇磨損甚至因脆性過(guò)大而發(fā)生斷裂現(xiàn)象。因此，刀片除需要足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性外，還應(yīng)具有很好的耐磨性和一定的硬度。動(dòng)刀安裝后動(dòng)刀刃的運(yùn)動(dòng)軌跡程圓柱狀。由于動(dòng)刀是高速旋轉(zhuǎn)件，為了增加可靠性，防止意外事故的發(fā)生，此處采用雙螺母結(jié)構(gòu)。 切碎器各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1．動(dòng)刀的設(shè)計(jì) 動(dòng)刀采用直刃平板刀，為了使動(dòng)刀的穩(wěn)定性更加可靠，動(dòng)刀安裝在動(dòng)刀架上，動(dòng)刀架焊接在動(dòng)刀盤上，以減小工作過(guò)程中動(dòng)刀的變形。通過(guò)試驗(yàn)，我們?nèi)?a = ?5 ， 15 以滿足刀片的滑切性能。由于受平板刀切碎滾筒的結(jié)構(gòu)限制，傾斜角 ? 不可能取得過(guò)大，一般取斜角 a =4176。～ 60176。因此在設(shè)計(jì)中， ? 角的選取應(yīng)在保證可靠拋送切碎物的前提下，盡量大一些。因此，平板刀式滾筒切碎器在動(dòng)刀是平板刀，定刀是平板直刃刀的情況下，定刀安裝 位置正常而不傾斜，這樣可獲得一定的滑切角（此處也即擠推角），切割回轉(zhuǎn)角也較大，故切碎器的性能較好。 圖 31 平板形動(dòng)刀在滾筒體上的結(jié)構(gòu)參數(shù) 從理論分析中我們可知：平板刀的安裝前傾角是個(gè)變值，從 A 點(diǎn)到 B點(diǎn)， ? 值逐漸變大。從圖中可得到所切橢圓曲線的方程為： nzL ?610 4?1)sin/( 220220 ?? ?R ZRX 14 平板刀結(jié)構(gòu)參數(shù)間的關(guān)系可用下式表示： ?? sintan RZ ? 。 平板刀刀刃 AB 的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓柱面。 2．動(dòng)刀與定刀夾角 ? 試驗(yàn)表明，滑切比砍切省力。 結(jié)合切碎器頂圓的線速度，根據(jù)相關(guān)公式可計(jì)算出秸稈切碎的理論長(zhǎng)度： 式中： ? 為喂入速度， 4m/s； n 為切碎器的轉(zhuǎn)速， 1500r/min； z 為滾筒單排安裝的動(dòng)刀片數(shù)量， 4 片。 莖稈理論切碎長(zhǎng)度，是指相鄰刀片切斷動(dòng)作之間物料的進(jìn)給量。 切碎裝置主要參數(shù)的確定 1．切碎長(zhǎng)度 為了滿足貯存和喂養(yǎng)的要求，應(yīng)能獲得不同長(zhǎng)度的切段。在制造方面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、成本低廉。 13 第三章 秸稈切碎拋送裝置的詳細(xì)設(shè)計(jì) 切碎器的參數(shù)設(shè)計(jì) 影響秸稈切碎器性能的因素很多，如動(dòng)刀與定刀的配置關(guān)系、動(dòng)刀片的滑切角、切碎滾筒的轉(zhuǎn)速（切割速度）、定刀的性狀、動(dòng)定刀之間的切割間隙、刀片的刃角、物料的 機(jī)械特性及喂入量等。 軸承座 攪龍鏈輪 攪 龍焊合 殼體 拋送組件 拋送鏈輪 圖 27 攪龍拋送結(jié)構(gòu)示意圖 12 圖 28 拋送筒結(jié)構(gòu)示意圖 本章小結(jié) 對(duì)現(xiàn)有的切碎 器、攪龍 拋送裝置設(shè)計(jì)方案和工作原理進(jìn)行分析，選擇適合本課題設(shè)計(jì)要求的方案。采用這種設(shè)計(jì)有兩個(gè)方面的原因：一是根據(jù)流體力學(xué)的原理，讓出口斷面積與入口斷面積之間有一個(gè)拋送梯度比 TVm （ 1?TVm ），這樣有利于物料的拋送；二是為了方便調(diào)整拋送筒的角度來(lái)調(diào)整物料最后的導(dǎo)出方向，此拋送筒方向的可以在? 45176。攪龍和拋送組件由軸承座 1（左右兩端各一個(gè)）支撐，攪龍由鏈輪 2 提供動(dòng)力，拋送組件由鏈輪 6 提供動(dòng) 力。 考慮到本課題所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的限制，本論文中選用第一種拋送方式，如圖 27 所示。這種配置可使拋送器偏置在已割地一邊，離掛車較近，可減少拋送損失，大多用于牽引式或自走式寬幅青飼收獲機(jī)上。一 種是切碎滾筒與拋送裝置間用橫向螺旋輸送器聯(lián)接。 帶有專用拋送裝置的切碎器只需要完成切碎物料，拋送工作由專門的拋送裝置完成。滾筒式切碎器機(jī)常用的拋送裝置有直拋式和帶有專用拋送器兩種類型。這樣可以使切段均勻，切割質(zhì)量好，較高的生產(chǎn)率和較高的功率利用率，具體結(jié)構(gòu)如圖 26 所示。 再根據(jù)本設(shè)計(jì)配合立式摘穗輥到的需要和空間位置的限制，因此選擇 滾筒式平板曲刃切碎器。 其主刀刃片與定刀片都是直線刃，而且為傾斜安裝， 10 切碎器的刀架一端大，另一端小，但動(dòng)刀片刃線在回轉(zhuǎn)時(shí)所形成的軌跡，并不是圓錐面，而是一個(gè)圓柱面 ， 故刀片的切 割速度穩(wěn)定， 這 可以提高切碎質(zhì)量， 而且 具有安裝方便、易于刃磨和便于調(diào)整切碎段長(zhǎng)度等優(yōu)點(diǎn)。兩者之間最大的差別在于動(dòng)刀片的形狀。 摘穗輥 動(dòng)刀 殼體 定刀 圖 23 平面盤筒式切碎刀 9 4 滾筒式平板曲刃切碎裝置 4YLQ－ 2B 玉米收獲機(jī)最早使用此切碎裝置，滾筒刀配置在摘穗輥后方，其軸線與摘穗輥平行，如圖 24 所示。因此，不適于應(yīng)用在適應(yīng)壟距范圍廣的玉米收獲機(jī)具上。 摘穗輥 定刀 轉(zhuǎn)軸 甩刀 甩刀座 殼 體 圖 21 Ｔ型轉(zhuǎn)子式甩刀 2 盤刀式切碎裝置 這種切碎裝置由徑向裝在轉(zhuǎn)盤上的平面刀組成，如圖 22 所示。該刀配置在摘穗輥后方，其軸線與摘穗輥垂直，在轉(zhuǎn)子軸上鉸接有帶三角刀片的刀架，每收割行共六把刀，每排三把呈 180176。 目前，國(guó)內(nèi)外的玉米收獲機(jī)械研究人員提出了多種切碎結(jié)構(gòu)和拋送方式。此切碎拋送裝置正是為配置立式摘穗輥實(shí)現(xiàn)穗莖兼收而研制的，本文在接下來(lái)的篇幅里重點(diǎn)對(duì)切碎器、攪龍、拋送裝置的選型、設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行論述。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外玉米收獲機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的研究分析，研制出適合我國(guó)國(guó)情的自走式穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，急需研制一種集果穗收集和莖桿切碎回收于一體的新型玉米聯(lián)合收獲機(jī)。 本章小結(jié) 玉米是我國(guó)三大糧食作物之一，其生產(chǎn)對(duì)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用 。 課題的主要研究?jī)?nèi)容包括： 對(duì)割臺(tái)的主要部件進(jìn)行理論分析，確定主要的結(jié)構(gòu) 和參數(shù)。該部分將 撥禾輪、摘穗單元、果穗輸送裝置、秸稈切碎器、攪龍輸送裝置和秸稈拋送 裝置進(jìn)行合理布置，整合為一個(gè)整體，一次作業(yè)完成摘穗和秸稈切斷拋送過(guò)程。當(dāng)前市場(chǎng)上正在試驗(yàn)示 范的大都是不帶脫粒的玉米割臺(tái)，這種割臺(tái)在一年兩作地區(qū)市場(chǎng)前景看好。換裝玉米割臺(tái)時(shí)，需依據(jù)玉米的尺寸、濕度等物理特性對(duì)脫粒、分離和清選裝置作相應(yīng)的調(diào)整。果穗到達(dá)拉莖輥上方的摘穗板時(shí)，由于果穗直徑大于摘穗板的間隙，被阻擋在摘穗板上，而莖稈被拉莖輥繼續(xù)向下拉引，果穗從而被摘離。該機(jī)在 工作時(shí)，分合器從玉米莖稈的下部插入行間將植株扶正，并引導(dǎo)莖稈進(jìn)入兩組回轉(zhuǎn)的帶撥齒的撥禾鏈。一次完成摘穗、輸送和集箱等作業(yè)。 玉米專用割臺(tái) 玉米專用割臺(tái)是用于替換谷物聯(lián)合收獲機(jī)上的谷物收割臺(tái)，從而將谷物聯(lián)合收獲機(jī)轉(zhuǎn)變成玉米聯(lián)合收獲機(jī)。但由于機(jī)具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要較多的專用設(shè)備和工藝裝備，加之生產(chǎn)企業(yè)受資金限制前期投入不夠。提高了機(jī)具的適應(yīng)能力；部分機(jī)型配置了電子監(jiān)控系統(tǒng)，大大提高了使用安全性。適應(yīng)性和可靠性比其他機(jī)型強(qiáng)。其缺點(diǎn)是與拖拉機(jī)組裝工作量大，機(jī)組作業(yè)時(shí) 駕駛?cè)藛T舒適性差。該種機(jī)具具有 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。— 果穗裝箱→莖稈粉碎還田。 懸掛式（俗稱背負(fù)式）玉米聯(lián)合收獲機(jī) 懸掛式（背負(fù)式）玉米聯(lián)合收獲機(jī)是我國(guó)特有的一種玉米收獲機(jī)械，它充分利用了拖拉機(jī)的動(dòng)力和行走裝置，提高了拖拉機(jī)的利用率。摘穗后的莖稈由切碎裝置切碎還田。該機(jī)型在收獲作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)牽引玉米收獲機(jī)順壟行走，同時(shí)由拖拉機(jī)輸出軸輸出的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)摘穗裝置、切碎裝置、升運(yùn)裝置、剝皮裝置等各作業(yè)部件運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這兩種收獲工藝研制的機(jī)型有牽引式、懸掛式（背負(fù)式）、自走式和玉 米割臺(tái)等四種類型。各種機(jī)型仍需不斷改進(jìn)和完善，到大規(guī)模投入生產(chǎn)應(yīng)用尚需一段時(shí)間。到目前為止，我國(guó)從事玉米收獲機(jī)研制生產(chǎn)的單位有 60 多家，已開(kāi)發(fā)研制出的機(jī)型有 60 多個(gè)產(chǎn)品。 國(guó)內(nèi)玉米收獲機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)玉米收獲機(jī)械研制起步較晚， 50 年代后才開(kāi)始進(jìn)行引進(jìn)和研制，但在“文革”期間被迫中斷。 此外，在考慮提高技術(shù)性能的同時(shí)更注重駕駛的操控性、舒適性和安全性。智能化小區(qū)玉米收獲機(jī)在收獲過(guò)程中可將種子進(jìn)行稱重和計(jì)量，并測(cè)定其含水率，同時(shí)計(jì)算出于質(zhì)量貯存，并迅速計(jì)算打印出小區(qū)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，再將整個(gè)試驗(yàn) 4 小區(qū)試驗(yàn)的平均數(shù)、變異系數(shù)和顯著性都由計(jì)算機(jī)計(jì)算出來(lái)，同時(shí)匯總成 表。美國(guó)純考普公司研制的收獲機(jī)可配備一行或兩行玉米割臺(tái)， 同時(shí)也可配備，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。法國(guó)布光公司是一家專業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)玉米整穗收獲機(jī)械的企業(yè)，其產(chǎn)品在全球 (特別是在歐洲 )農(nóng)機(jī) 行業(yè)享有很高的聲譽(yù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)外的玉米聯(lián)合收割機(jī)正在向著大型化、專業(yè)化、通用性、高適應(yīng)性、智能化和人性化方向發(fā)展。目前，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家都已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了玉米收獲的機(jī)械化。 國(guó)內(nèi)外玉米收獲機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外玉米收獲機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 1921 年，第一臺(tái)玉米聯(lián)合收獲機(jī)問(wèn)世。 基于上述現(xiàn)狀及原因，當(dāng)前農(nóng)民十分需要可實(shí)現(xiàn)秸稈粉碎并回收的機(jī)型。此外，鍘切或粉碎也 是飼料、飼草配合或混合的必要預(yù)處理。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于玉米秸稈的青貯或氨化，鍘切是重要的預(yù)處理。另外，為了方便運(yùn)輸、存貯和飼喂及其機(jī)械化的需要，也需要將飼料等切成一定長(zhǎng)度的碎段。鍘切加工是適應(yīng)牛、羊等反芻動(dòng)物的飼養(yǎng)需要發(fā)展起來(lái)的一種對(duì)農(nóng)作物秸稈的加工方法。 我國(guó)當(dāng)前在秸稈飼料利用上，主要有四種方法：直接飼喂、經(jīng)過(guò)青貯后飼喂、氨堿復(fù)合處理以及生物處理。但由于我國(guó)草原資源有限，過(guò)渡的濫墾及放牧造成的草原退化、沙塵暴劇增等，使得生態(tài)環(huán)境急劇惡化，牲畜飼草需求的矛盾更加突出。這也使得不少農(nóng)民焚燒秸稈，進(jìn)而造成了嚴(yán)重的空氣污染，導(dǎo)致了諸如飛機(jī)不能起降、高速公路事故頻發(fā)等社會(huì)公害事件的發(fā)生。二、秸稈切碎不符合