第9章收割机械2 农业机械学 教学课件

vs
vmBq1 vmB hq2 Kh
式中：K——禾杆积集系数，一般K =q2 /q1 =25。 ❖也可把h 看成拨齿高度，则
h vmB Kv s
49
二、双带卧式割台的转向放铺原理
❖双带卧式割台为转向放铺式。 ❖放铺过程：当禾秆被输送到割台一端时，禾
秆端部首先着地，穗部在上带继续输送和机 器前进运动的带动下，由输送带一端抛落于 地面。
❖ 当ΔB增大，β增大，A减小时，则α1增大。
53
2、拖带转角α2
❖ 禾杆端部着地后，禾杆穗部被上带继续推送过 程中随同机器前进一段距离所形成。
tg12nppqAcosB vmB
v2
式中：vm ——机器前进速度 v2 ——后带输送速度
❖当vm 增大，v2 减小时，则α2增大。
54
3、抛落转角α3
式中：n——拨禾轮转速 D——拨禾轮直径 vm——作业速度 λ ——速度比
❖λ 值的选取：根据拨禾轮拨板数、作业速度、收 获时作物成熟度确定（见表9－4）。
❖ 拨禾轮圆周速度的最高限为3m/s。
35
（五）拨禾轮功率
拨禾轮所需功率较小：
N PBvb kW
1000
式中：P——拨禾轮单位宽度切向阻力， 一般P＝40N/m B——拨禾轮宽度（m） vb——拨禾轮圆周速度（m/s）
1、拨禾带 ➢用在立式收割机上，由若干条带有拨齿的三
角带和导禾滑条组成。 2、拨禾链 ➢用在玉米收获机和玉米割台上，由一对相对
回转的带拨齿的链条组成。 ❖拨禾带和拨禾链的速度：该速度的水平分量
与机器前进速度相等： v cosβ = vm
9
3、扶禾器
➢ 用在半喂入式水稻联合收获机上，适应倒伏作物 收割。由若干对在垂直平面内回转的扶禾链、分 禾器等组成。
sint1
vm 1
R
18
❖求拨禾轮安装高度H：
➢因为：y1 = H +h –Rsinωt1
➢
= H +h –R/λ
➢而： y1为谷物自然高度L ➢则： L = H + h – R/λ
➢得：
H L Rh
19
❖拨禾轮高度应满足条件：
①拨板入禾丛时水平分速度为零（vx= 0） ②拨板转至竖直状态时作用在被割取禾秆的重心稍上方
❖拨板作用范围：Δx = b/2（b为线环宽度） ❖拨禾轮轴心前后移动对拨板作用范围的影响：
➢前移：扶禾作用增强，推禾作用减弱。 ➢后移：则相反。
21
❖拨禾轮轴心，根据机器结构和作物倒伏 状况加以调整：
➢对卧式割台：要求推禾作用较强，拨禾 轮轴心不宜前移，一般是切割器的正上 方。
22
➢对螺旋割台：因螺旋直径大，拨禾轮拨板 不可能接近切割器，只能前移。但要注意 最大前移量，不应使茎杆被割刀割断前脱 离拨板的拨禾作用，而向前回弹。
（约在割取禾秆的2/3高度处） ❖两条件难以同时满足时，根据作物状况进行调整： ➢ 作物成熟度高、籽粒易脱落时，第一条件为主。 ➢ 作物成熟度低、植株高大时，第二条件为主。
20
2、拨板作用范围和拨禾轮水平位置分析
❖拨板的工作过程： ➢扶禾：拨板由 vx= 0 进入禾丛，将禾杆拨向 切割器， ➢推禾：当拨板转至竖直状态，切割器将禾杆 切断，然后拨板将禾杆推向割台。
Zx
s
➢ Z ——拨板数，Z = 4 ~ 6
➢ Δx——每块拨板的拨禾 范围， Δx = x1 – x2
29
x 1 v m t1 R cot1s
cots1 1si2nt1
21
x 1 v m1 R2 1 R 1 R2 1
x 2 v m t2 R cot2s
t2 2
t2 2
50
❖禾秆放铺角 ❖（禾秆倾倒方向与机器前进方向的夹角）
是三个转角的合成。 α = α1 + α2 + α3
式中：α1——台上转角 α2——拖带转角 α3——抛落转角
51
52
1、台上转角α1
❖ 由于前后输送带长度不同，对禾杆穗部和根部 输送距离不同所形成。
tg1
pq B
mp Acos
式中：A ——前、后带的纵向距离 ΔB——后带超出长度 β ——割台倾角
tg vt cos vm vt sin
式：δ——轨迹方向角； vt——链条速度； vm——机器前进速度； α——链条倾角
39
• 工作中要求δ 应取正值，但较难满足， 若vm 较高，则要求vt 增加或α 减小。 —vt 增加将引起谷物落粒损失增大； —α 减少将使割台纵向尺寸加大。
• 在设计中取：δ = 0～±7°
式中： m——谷物质量 r ——输送带滚轮半径 ω——输送带滚轮角速度 g——重力加速度 α——输送带倾角
44
❖当cosα =1，是最不利条件，vs 最小：
vmin rg
vmin ——输送带的最低极限速度 若取r=0.05m代入则得vmin≥0.7m/s，即输 送带的最低速度应大于0.7m/s。
第四节 拨禾器
一、拨禾器的种类、构造及其应用
❖作用： ➢把割台前方的谷物拨向切割器； ➢切割谷物时，扶持禾秆以防向前倾倒； ➢禾秆被切断后，将禾秆及时推落在输送器
上。
1
• 种类：
• 拨禾轮 • 链齿式拨禾器 • 拨耙器 • 搂耙器
2
（一）拨禾轮
❖ 多用于大中型收割机和联合收获机。 1、普通式拨禾轮 ❖ 组成： ❖ 拨板、辐条、拉肋、轴和轴承、支臂、支杆。 ❖ 拨禾轮沿滚动方向回转，拨板起拨禾、扶禾切割、
45
46
47
（二）谷层厚度适宜
❖要求输送带上方（或前方）的谷层有一定厚度。 ❖输送带速度：按单位时间内的输送谷物量和机器
收割量相等而确定。
vmBq1 = vshq2
式中： vm — 机器前进速度 B — 机器工作幅宽 vs — 输送带速度 h — 谷层厚度 q1 — 谷物生长密度(株/m2) q2 — 谷物在输送带上积集密度(株/m2) 48
14
❖线环宽度b 由λ 大小决定： ➢λ 越大则线环越宽，反之则减小。 ➢当 λ=1，线环宽度为零，这时拨板不能
起拨禾作用。
15
❖拨板轨迹：
❖以拨禾轮轴心投影为坐标原点，前进方向为x 轴，垂线为y轴
❖令拨板由水平位置开始逆时针方向旋转。 ❖拨板端点A 的坐标方程为：
x = Rcosωt + vmt y = H + h – Rsinωt ❖拨板的水平速度、垂直速度方程：
➢ 工作时，分禾器将谷物分成若干小束，引向扶禾 链，禾秆在扶禾链的扶持下扶起，送向割台。
➢ 链上的拨齿转至前方时伸出拨禾，转至后方时缩 回。
10
11
12
二、拨禾轮的工作原理和参数决定 （一）拨板的运动分析
❖拨板是拨禾轮的主要工作部件。 ❖拨板的运动轨迹为余摆线。 ❖要求：
vb ＞1
vm
13
32
vx 0,
sin1 sint11
R3L1h
或： D23L1h
➢ D—拨禾轮直径，λ—速度比
❖ 因偏心拨禾轮的拨齿较长，起到加大 直径的作用，因此直径选择一般比计 算值小。
33
（四）拨禾轮转速的确定
❖根据机器作业速度vm 和速度比值λ 而确定：
vb
vm
Dn
vb 60
n 60vm D
34
36
三、扶禾器的作用原理和参数分析
（一）拨齿的扶禾作用及其运动轨迹 ❖扶禾器主要工作部件为链条上的拨齿（可伸
缩式）。 ❖当拨齿由下链轮转向前方时则伸出拨禾，拨
齿将禾秆向轨迹方向挑起。 ❖当拨齿转至上端时，拨齿向链条中心线收回，
禾秆被切割器割断后倒向收割台。
37
38
拨齿轨迹方向角：
❖拨齿的运动轨迹为倾斜直线。 ❖其倾角δ（轨迹方向角）：
小值。
42
（二）扶禾器的总体配置和参数决定
❖ 先确定主要尺寸（见P39）。 ❖ 然后验算链条速度vt 、轨迹间距K（见P40～41）。
43
第五节 输送器和放铺机构
一、输送带的速度分析 （一）被输送物能自由抛离 ❖输送带速度应满足的条件：
mrω2 ≥ mg cosα
g cos
r
∵vs = rω vs rgcos
40
拨禾齿轨迹的间距K：
❖也是影响扶禾性能的重要因素。
K sv m vt
式中：vm——机器作业速度； vt ——链条速度； s ——链条上的拨齿间隔， 一般为300mm左右。
41
• 试验证明： • 拨齿轨迹的间距K 为150～250mm • 在植株密集、茎杆直立、作业速度快可
取大值。 • 在植株稀少、倒伏、作业速度慢的可取
vx
dx dt
R sint
vm
vy
dx dt
R cost
16
R——拨禾轮半径 ω——拨禾轮角速度 vm——机器前进速度 t ——拨板转过时间 H——拨禾轮安装高度 h——割茬高度
17
（二）拨板对谷物的作用
1、拨板的入禾角和拨禾轮高度分析 ❖条件：为减少拨板对谷物的碰击，拨板进入
禾丛时其水平分速度应为0（vx= 0） vx= vm– Rωsinωt1 = 0
❖ 禾杆穗部由后带抛离过程中，以禾杆根部为支 点转过的一个转角。
tg3
sn nq
vnt1 B
sin1 2
式中：vn ——禾秆穗部被抛出时的法向分速度 t1 ——禾秆穗部由抛出到落地的时间
55
❖实际上，由于空气阻力对禾杆运动的影响以及 禾杆根部的滑动，实际放铺角较计算值小。
❖经测定可按下列经验公式计算：
向输送器拨送禾秆的作用。 ❖ 为使拨板对谷物有向后拨送作用，要求拨禾轮圆周