第9章收割机械2-农业机械学-教学ppt课件

第四节第四节 拨禾器拨禾器一、拨禾器的种类、构造及其应用一、拨禾器的种类、构造及其应用v作用：作用：把割台前方的谷物拨向切割器；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；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禾秆被切断后，将禾秆及时推落在输送器上。上。1第四节 拨禾器一、拨禾器的种类、构造及其应用1种类：种类：拨禾轮拨禾轮链齿式拨禾器链齿式拨禾器拨耙器拨耙器搂耙器搂耙器2种类：2（一）拨禾轮（一）拨禾轮v多用于大中型收割机和联合收获机。多用于大中型收割机和联合收获机。1、普通式拨禾轮、普通式拨禾轮v组成：组成：v 拨板、辐条、拉肋、轴和轴承、支臂、支杆。拨板、辐条、拉肋、轴和轴承、支臂、支杆。v拨禾轮沿滚动方向回转，拨板起拨禾、扶禾切割、拨禾轮沿滚动方向回转，拨板起拨禾、扶禾切割、向输送器拨送禾秆的作用。向输送器拨送禾秆的作用。v为使拨板对谷物有向后拨送作用，要求拨禾轮圆周为使拨板对谷物有向后拨送作用，要求拨禾轮圆周速度速度vb 大于机器前进速度大于机器前进速度vm，其比值：，其比值：3（一）拨禾轮多用于大中型收割机和联合收获机。3第9章收割机械2-农业机械学-教学ppt课件第9章收割机械2-农业机械学-教学ppt课件2、偏心拨禾轮、偏心拨禾轮v组成：组成：带弹齿的管轴、主辐条、辐盘、副辐条、偏带弹齿的管轴、主辐条、辐盘、副辐条、偏心盘、偏心吊杆、支承滚轮、调节杆。心盘、偏心吊杆、支承滚轮、调节杆。v特点：特点：主辐条、副辐条、管轴的曲柄和偏心吊杆组成多主辐条、副辐条、管轴的曲柄和偏心吊杆组成多组（组（46组）平行四杆机构。组）平行四杆机构。通过调节杆将偏心吊杆（及支承滚轮）固定在某通过调节杆将偏心吊杆（及支承滚轮）固定在某一位置，则拨禾轮旋转中各管轴的曲柄方向（与一位置，则拨禾轮旋转中各管轴的曲柄方向（与偏心吊杆）保持不变，固定在管轴上的弹齿方向偏心吊杆）保持不变，固定在管轴上的弹齿方向也不变。也不变。62、偏心拨禾轮组成：带弹齿的管轴、主辐条、辐盘、副辐条、偏心v调节方法：调节方法：收获倒伏作物时，为增强扶倒能力，减少收获倒伏作物时，为增强扶倒能力，减少损失，可移动调节杆的位置使偏心吊杆向损失，可移动调节杆的位置使偏心吊杆向后方倾斜，使管轴上的弹齿向后倾斜后方倾斜，使管轴上的弹齿向后倾斜1530收获直立作物时，一般使弹齿垂直向下。收获直立作物时，一般使弹齿垂直向下。v实践证明：采用偏心拨禾轮收获倒伏作物时，实践证明：采用偏心拨禾轮收获倒伏作物时，较普通拨禾轮提高生产率较普通拨禾轮提高生产率2030%，减少损，减少损失失4050%7调节方法：788（二）链齿式（带齿式）拨禾器（二）链齿式（带齿式）拨禾器1、拨禾带、拨禾带用在立式收割机上，由若干条带有拨齿的三用在立式收割机上，由若干条带有拨齿的三角带和导禾滑条组成。角带和导禾滑条组成。2、拨禾链、拨禾链用在玉米收获机和玉米割台上，由一对相对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。回转的带拨齿的链条组成。v拨禾带和拨禾链的速度：拨禾带和拨禾链的速度：该速度的水平分量该速度的水平分量与机器前进速度相等：与机器前进速度相等：v cos=vm9（二）链齿式（带齿式）拨禾器1、拨禾带93、扶禾器、扶禾器用在半喂入式水稻联合收获机上，适应倒伏作物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、分收割。由若干对在垂直平面内回转的扶禾链、分禾器等组成。禾器等组成。工作时，分禾器将谷物分成若干小束，引向扶禾工作时，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，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，转至后方时缩链上的拨齿转至前方时伸出拨禾，转至后方时缩回。回。103、扶禾器1011111212二、拨禾轮的工作原理和参数决定二、拨禾轮的工作原理和参数决定（一）拨板的运动分析（一）拨板的运动分析拨板是拨禾轮的主要工作部件。拨板是拨禾轮的主要工作部件。拨板的运动轨迹为余摆线。拨板的运动轨迹为余摆线。要求：要求：13二、拨禾轮的工作原理和参数决定（一）拨板的运动分析131414v线环宽度线环宽度b 由由 大小决定：大小决定：越大则线环越宽，反之则减小。越大则线环越宽，反之则减小。当当=1，线环宽度为零，这时拨板不能，线环宽度为零，这时拨板不能起拨禾作用。起拨禾作用。15线环宽度b 由 大小决定：15v拨板轨迹：v以拨禾轮轴心投影为坐标原点，前进方向为以拨禾轮轴心投影为坐标原点，前进方向为x轴，垂线为轴，垂线为y轴轴v令拨板由水平位置开始逆时针方向旋转。令拨板由水平位置开始逆时针方向旋转。v拨板端点拨板端点A 的坐标方程为：的坐标方程为：x=Rcost+vmt y=H+h Rsintv拨板的水平速度、垂直速度方程：拨板的水平速度、垂直速度方程：16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R拨禾轮半径拨禾轮半径拨禾轮角速度拨禾轮角速度vm机器前进速度机器前进速度t 拨板转过时间拨板转过时间H拨禾轮安装高度拨禾轮安装高度h割茬高度割茬高度17R拨禾轮半径17（二）拨板对谷物的作用（二）拨板对谷物的作用1、拨板的入禾角和拨禾轮高度分析、拨板的入禾角和拨禾轮高度分析v条件：为减少拨板对谷物的碰击，拨板进入条件：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禾丛时其水平分速度应为0（vx=0）vx=vm Rsint1=018（二）拨板对谷物的作用1、拨板的入禾角和拨禾轮高度分析18v求拨禾轮安装高度求拨禾轮安装高度H：因为：因为：y1=H+h Rsint1 =H+h R/而：而：y1为谷物自然高度为谷物自然高度L则：则：L=H+h R/得：得：19求拨禾轮安装高度H：19v拨禾轮高度应满足条件：拨板入禾丛时水平分速度为零（拨板入禾丛时水平分速度为零（vx=0）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转至竖直状态时作用在被割取禾秆的重心稍上方（约在割取禾秆的（约在割取禾秆的2/3高度处）高度处）v两条件难以同时满足时，根据作物状况进行调整：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，第一条件作物成熟度高、籽粒易脱落时，第一条件为主。为主。作物成熟度低、植株高大时，第二条件为主。作物成熟度低、植株高大时，第二条件为主。20拨禾轮高度应满足条件：拨板入禾丛时水平分速度为零（vx=2、拨板作用范围和拨禾轮水平位置分析、拨板作用范围和拨禾轮水平位置分析v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。v拨板作用范围：x=b/2（b为线环宽度）v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。212、拨板作用范围和拨禾轮水平位置分析拨板的工作过程：21v拨禾轮轴心，根据机器结构和作物倒伏拨禾轮轴心，根据机器结构和作物倒伏状况加以调整：状况加以调整：对卧式割台：要求推禾作用较强，拨禾对卧式割台：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轮轴心不宜前移，一般是切割器的正上方。方。22拨禾轮轴心，根据机器结构和作物倒伏状况加以调整：22对螺旋割台：因螺旋直径大，拨禾轮拨板对螺旋割台：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。离拨板的拨禾作用，而向前回弹。23对螺旋割台：因螺旋直径大，拨禾轮拨板不可能接近切割器，只能前对顺向倒伏作物：拨禾轮适当前移并下对顺向倒伏作物：拨禾轮适当前移并下降，增强扶起作用。降，增强扶起作用。对逆向倒伏作物：拨禾轮少许后移，防对逆向倒伏作物：拨禾轮少许后移，防止拨禾板将倒伏作物推压到割台下面。止拨禾板将倒伏作物推压到割台下面。24对顺向倒伏作物：拨禾轮适当前移并下降，增强扶起作用。2425252626拨禾轮的推送作用拨禾轮的推送作用27拨禾轮的推送作用2728283、拨禾轮的作用程度、拨禾轮的作用程度v拨禾轮作用程度：拨禾轮回转一周，各拨板的作用拨禾轮作用程度：拨禾轮回转一周，各拨板的作用长度或拨距与拨禾轮拨程长度或拨距与拨禾轮拨程s（拨禾轮转一周时，收割（拨禾轮转一周时，收割机的前进距离）之比：机的前进距离）之比：Z 拨板数，拨板数，Z=4 6x每块拨板的拨禾每块拨板的拨禾范围，范围，x=x1 x2293、拨禾轮的作用程度拨禾轮作用程度：拨禾轮回转一周，各拨板的3030试验证明试验证明=0.3可满意工作。可满意工作。过大时，落粒损失增加。过大时，落粒损失增加。过小时，工作可靠性变差。过小时，工作可靠性变差。31试验证明=0.3可满意工作。31（三）拨禾轮直径的确定（三）拨禾轮直径的确定v根据拨板进入禾丛的两个条件而确根据拨板进入禾丛的两个条件而确定：定：R拨禾轮半径，拨禾轮半径，L作物高度，作物高度，h割茬高度割茬高度32（三）拨禾轮直径的确定根据拨板进入禾丛的两个条件而确定：RD拨禾轮直径，拨禾轮直径，速度比速度比v因偏心拨禾轮的拨齿较长，起到加大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直径的作用，因此直径选择一般比计算值小。算值小。33D拨禾轮直径，速度比因偏心拨禾轮的拨齿较长，起到加大直（四）拨禾轮转速的确定（四）拨禾轮转速的确定v根据机器作业速度根据机器作业速度vm 和速度比值和速度比值 而确定：而确定：34（四）拨禾轮转速的确定根据机器作业速度vm 和速度比值 而式中：式中：n拨禾轮转速拨禾轮转速 D拨禾轮直径拨禾轮直径 vm作业速度作业速度 速度比速度比v 值的选取：根据拨禾轮拨板数、作业速度、收值的选取：根据拨禾轮拨板数、作业速度、收获时作物成熟度确定（见表获时作物成熟度确定（见表94）。）。v拨禾轮圆周速度的最高限为拨禾轮圆周速度的最高限为3m/s。35式中：n拨禾轮转速 值的选取：根据拨禾轮拨板数、作业速（五）拨禾轮功率（五）拨禾轮功率拨禾轮所需功率较小：拨禾轮所需功率较小：式中：式中：P拨禾轮单位宽度切向阻力，拨禾轮单位宽度切向阻力，一般一般P40N/m B拨禾轮宽度（拨禾轮宽度（m）vb拨禾轮圆周速度（拨禾轮圆周速度（m/s）36（五）拨禾轮功率拨禾轮所需功率较小：式中：P拨禾轮单位宽三、扶禾器的作用原理和参数分析三、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（一）拨齿的扶禾作用及其运动轨迹v扶禾器主要工作部件为链条上的拨齿（可伸扶禾器主要工作部件为链条上的拨齿（可伸缩式）。缩式）。v当拨齿由下链轮转向前方时则伸出拨禾，拨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。齿将禾秆向轨迹方向挑起。v当拨齿转至上端时，拨齿向链条中心线收回，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。禾秆被切割器割断后倒向收割台。37三、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3838q 拨齿轨迹方向角：v拨齿的运动轨迹为倾斜直线。拨齿的运动轨迹为倾斜直线。v其倾角其倾角（轨迹方向角）：（轨迹方向角）：式中：式中：轨迹方向角；轨迹方向角；vt链条速度；链条速度；vm机器前进速度；机器前进速度；链条倾角链条倾角39 拨齿轨迹方向角：拨齿的运动轨迹为倾斜直线。式中：轨迹工作中要求工作中要求 应取正值，但较难满足，若应取正值，但较难满足，若vm 较高，则较高，则要求要求vt 增加或增加或 减小。减小。vt 增加将引起谷物落粒损失增大；增加将引起谷物落粒损失增大；减少将使割台纵向尺寸加大。减少将使割台纵向尺寸加大。在设计中取：在设计中取：=0740工作中要求 应取正值，但较难满足，若vm 较高，则要求vtq 拨禾齿轨迹的间距K：v也是影响扶禾性能的重要因素。也是影响扶禾性能的重要因素。式中：式中：vm机器作业速度；机器作业速度；vt 链条速度；链条速度；s 链条上的拨齿间隔，链条上的拨齿间隔，一般为一般为300mm左右。左右。41 拨禾齿轨迹的间距K：也是影响扶禾性能的重要因素。式中：vm试验证明：试验证明：拨齿轨迹的间距拨齿轨迹的间距K 为为150250mm在植株密集、茎杆直立、作业速度快可在植株密集、茎杆直立、作业速度快可取大值。取大值。在植株稀少、倒伏、作业速度慢的可取在植株稀少、倒伏、作业速度慢的可取小值。小值。42试验证明：42（二）扶禾器的总体配置和参数决定（二）扶禾器的总体配置和参数决定v先确定主要尺寸（见先确定主要尺寸（见P39）。）。v然后验算链条速度然后验算链条速度vt、轨迹间距、轨迹间距K（见（见P4041）。）。43（二）扶禾器的总体配置和参数决定先确定主要尺寸（见P39）。第五节 输送器和放铺机构一、输送带的速度分析一、输送带的速度分析（一）被输送物能自由抛离（一）被输送物能自由抛离输送带速度应满足的条件：输送带速度应满足的条件：mr2 mg cos式中：式中：m谷物质量谷物质量r 输送带滚轮半径输送带滚轮半径输送带滚轮角速度输送带滚轮角速度 g重力加速度重力加速度输送带倾角输送带倾角vs=r44第五节 输送器和放铺机构一、输送带的速度分析式中：vs v当当cos=1，是最不利条件，是最不利条件，vs 最小：最小：vmin 输送带的最低极限速度输送带的最低极限速度若取若取r=0.05m代入则得代入则得vmin0.7m/s，即输送，即输送带的最低速度应大于带的最低速度应大于0.7m/s。45当cos=1，是最不利条件，vs 最小：vmin 输46464747（二）谷层厚度适宜（二）谷层厚度适宜v要求输送带上方（或前方）的谷层有一定厚度。要求输送带上方（或前方）的谷层有一定厚度。v输送带速度：按单位时间内的输送谷物量和机器收输送带速度：按单位时间内的输送谷物量和机器收割量相等而确定。割量相等而确定。vmBq1=vshq2式中：式中：vm 机器前进速度机器前进速度 B 机器工作幅宽机器工作幅宽 vs 输送带速度输送带速度 h 谷层厚度谷层厚度 q1 谷物生长密度谷物生长密度(株株/m2)q2 谷物在输送带上积集密度谷物在输送带上积集密度(株株/m2)48（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。式中：式中：K禾杆积集系数，一般禾杆积集系数，一般K=q2/q1=25。v也可把也可把h 看成拨齿高度，则看成拨齿高度，则49 式中：K禾杆积集系数，一般K=q2/q1=25二、双带卧式割台的转向放铺原理二、双带卧式割台的转向放铺原理v双带卧式割台为转向放铺式。双带卧式割台为转向放铺式。v放铺过程：放铺过程：当禾秆被输送到割台一端时，禾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器前进运动的带动下，由输送带一端抛落于地面。地面。50二、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。50v禾秆放铺角禾秆放铺角v（禾秆倾倒方向与机器前进方向的夹角）（禾秆倾倒方向与机器前进方向的夹角）是三个转角的合成。是三个转角的合成。=1+2+3 式中：式中：1台上转角台上转角 2拖带转角拖带转角 3抛落转角抛落转角51禾秆放铺角5152521、台上转角、台上转角1v由于前后输送带长度不同，对禾杆穗部和根部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。输送距离不同所形成。式中：式中：A 前、后带的纵向距离前、后带的纵向距离 B后带超出长度后带超出长度 割台倾角割台倾角v当当B增大，增大，增大，增大，A减小时，则减小时，则1增大。增大。531、台上转角1由于前后输送带长度不同，对禾杆穗部和根部输送2、拖带转角、拖带转角2v禾杆端部着地后，禾杆穗部被上带继续推送过禾杆端部着地后，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。程中随同机器前进一段距离所形成。式中：式中：vm 机器前进速度机器前进速度 v2 后带输送速度后带输送速度v当当vm 增大，增大，v2 减小时，则减小时，则2增大。增大。542、拖带转角2禾杆端部着地后，禾杆穗部被上带继续推送过程中3、抛落转角、抛落转角3v禾杆穗部由后带抛离过程中，以禾杆根部为支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。点转过的一个转角。式中：式中：vn 禾秆穗部被抛出时的法向分速度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禾秆穗部由抛出到落地的时间553、抛落转角3禾杆穗部由后带抛离过程中，以禾杆根部为支点转v实际上，由于空气阻力对禾杆运动的影响以及实际上，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。禾杆根部的滑动，实际放铺角较计算值小。v经测定可按下列经验公式计算：经测定可按下列经验公式计算：式中：式中：s实际铺放角实际铺放角 K修正系数，修正系数，K0.80.956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，实际三、立式割台输送放铺机构的参数选择三、立式割台输送放铺机构的参数选择v由上下两层输送带和两侧的星轮组成。由上下两层输送带和两侧的星轮组成。57三、立式割台输送放铺机构的参数选择由上下两层输送带和两侧的星v主要参数有主要参数有输送带尺寸输送带尺寸拨齿高度拨齿高度拨齿间距拨齿间距输送带高度位置输送带高度位置星轮转速及位置星轮转速及位置输送带速度输送带速度割刀前伸量割刀前伸量58主要参数有58