乘坐式小麥收割機設(shè)計-谷物收獲機設(shè)計【含14張CAD圖紙+PDF圖】

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 乘坐式小麥收割機 摘要 我國是農(nóng)業(yè)大國，水稻生產(chǎn)機械化對水稻種植至關(guān)重要，水稻乘坐式小麥收割機是實現(xiàn)水稻收割機械化的重要工具。乘坐式小麥收割機是將收割機和脫粒機用中間輸送裝置連接成為一體的機構(gòu)，使用水稻乘坐式小麥收割機進行收獲，則可以一次性完成收割、脫粒、清選及裝袋等過程，不僅大大提高了收獲效率，降低了收獲成本，而且損失率僅為1% ~5% ，節(jié)省了人力物力，大大減輕了農(nóng)民的負擔(dān)，這促使我們希望水稻收獲能全面的機械化。 本課題是針對乘坐式小麥收割機行走系統(tǒng)進行探討，研究和設(shè)計。本論文首先說明了研究此課題的意義，介紹了乘坐式小麥收割機的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀、未來發(fā)展方向及國內(nèi)外乘坐式小麥收割機的動態(tài)；然后對其設(shè)計總體布局方案，進而再對行走機構(gòu)進行方案論證；待確認方案后，就其主要部件進行設(shè)計計算與校核，其中包括柴油機的選擇和安裝，機架，連桿，履帶，驅(qū)動輪，支重輪，張緊裝置的設(shè)計和計算；最后整理，分析，校對設(shè)計的參數(shù)，看看是否滿足生產(chǎn)要求，并總結(jié)本課題的特點和不足。 關(guān)鍵詞：乘坐式小麥收割機，行走系統(tǒng)，機架，驅(qū)動輪，履帶，行走裝置； II ABSTRACT Our country is a large agricultural country, mechanized rice production is essential for rice cultivation, rice and wheat harvester ride-on is an important tool to achieve rice harvest mechanization. Wheat harvester is a ride-on harvesters and threshers intermediate conveying means is connected into one body, by using a formula of rice harvested wheat harvester, you can complete a one-time harvesting, threshing, cleaning and bagging process, not only greatly improving the efficiency gains and reduce harvesting costs, and the loss of only 1% to 5%, saving manpower and resources, greatly reducing the burden on farmers, prompting hope we can fully mechanized rice harvest. This paper is to explore, research and design for the ride-on wheat harvester running system. This paper first describes the significance of researching this subject, describes the ride-on wheat harvester development process, current situation, development directions and abroad by the dynamic type of wheat harvesting in the future; and its overall layout design program, and then again on the walk agencies demonstration program; to be confirmed after the program, its main components and checking design calculations, including the selection and installation of diesel engine design, chassis, connecting rod, track, driving wheel, supporting wheels, tensioning device and computing; final collation, analysis, design proofing parameters to see whether to meet production requirements, and summarizes the characteristics and shortcomings of this subject. Keywords: ride-on wheat harvester, running system, chassis, wheels, tracks, walking device V 目錄 第1章 緒論 1 1.1 設(shè)計背景 1 1.2 設(shè)計目的 1 1.3 國內(nèi)外研究狀況 2 1.3.1 國外收獲機械化技術(shù)與機具發(fā)展趨勢 2 1.3.2國內(nèi)收獲機械化技術(shù)與發(fā)展趨勢 3 1.4 總體布局原則及形式 3 1.4.1總體布局的原則 3 1.4.2總體布局的形式 4 第2章 乘坐式小麥收割機總體設(shè)計 5 2.1 乘坐式小麥收割機的類型定位 5 2.2 乘坐式小麥收割機的整機結(jié)構(gòu)及選擇 5 2.3 乘坐式小麥收割機的工作流程 6 第3章 參數(shù)設(shè)計與選擇 7 3.1柴油機的選擇 7 3.2割幅與作業(yè)速度 7 3.3谷物收割機的喂入量 8 第4章 切割器設(shè)計 9 4.1切割器性能要求 9 4.2切割器選擇 9 4.2.1 往復(fù)式切割器 9 4.2.2 圓盤式切割器 10 4.2.3 甩刀回轉(zhuǎn)式切割器 12 4.3 往復(fù)式切割器的構(gòu)造和標準化 12 4.3.1 往復(fù)式切割器的構(gòu)造 13 4.3.2 結(jié)構(gòu)標準化 14 4.4 往復(fù)式切割器的傳動機構(gòu)設(shè)計 14 4.4.1 曲柄連桿機構(gòu) 15 4.4.2 擺環(huán)機構(gòu) 16 4.4.3行星齒輪式傳動機構(gòu) 16 4.5 往復(fù)式切割器的工作原理 17 4.6 往復(fù)式切割器的切割性能參數(shù)分析 19 4.6.1 切割速度分析 19 4.6.2 切割平均速度 19 4.6.3 割刀進距對切割器性能的影響 20 第5章 割臺螺旋推運器（攪龍）的設(shè)計 22 5.1 攪龍結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 5.2 割臺螺旋的參數(shù)設(shè)計 23 5.3 伸縮撥指的設(shè)計 24 第6章 其它部件 26 6.1框架 26 6.2 分禾器 26 6.3 液壓升降機構(gòu) 26 6.4 割臺各工作部件的相互配置 26 6.5 車量的總體布局 27 6.6 車輛的機動性能分析 28 6.6.1 直線行駛分析 28 6.6.2 爬坡行駛的受力分析 30 第7章 乘坐式小麥收割機整體設(shè)計 33 7.1 選擇行走機構(gòu) 33 7.1.1 履帶的作用 33 7.1.2 對履帶設(shè)計的要求 33 7.1.3 選擇履帶的材料 33 7.1.4 乘坐式小麥收割機行走裝置的組成 33 7.1.5 行走裝置的行走原理 34 7.2 懸架的選用 34 7.3 橡膠履帶的設(shè)計與規(guī)格的選用 35 7.4 驅(qū)動輪軸的強度校核 38 7.5 軸承的校核 39 7.6 鍵的校核 40 7.7 驅(qū)動輪軸的支座設(shè)計 41 7.8 履帶設(shè)計 41 7.9 驅(qū)動輪設(shè)計 43 7.10 導(dǎo)向輪的設(shè)計 44 7.11 張緊裝置的設(shè)計 44 7.11.1滾子尺寸的計算 45 7.11.2導(dǎo)軌的尺寸計算 45 7.12托帶輪的設(shè)計 45 7.13底盤機架的設(shè)計 46 第8章 支重輪的設(shè)計 47 8.1 支重輪的作用 47 8.2 對支重輪設(shè)計的要求 47 8.3 支重臺的選用 47 8.4 支重輪的型式 47 8.5 支重輪個數(shù)的確定 48 8.6 支重輪材料的選擇 48 第9章 履帶乘坐式小麥收割機性能的計算分析 49 9.1 乘坐式小麥收割機的受力 49 9.2 乘坐式小麥收割機的行走特性 49 結(jié)論 51 參考文獻 52 致 謝 53 53 第1章 緒論 1.1 設(shè)計背景 我國是農(nóng)業(yè)大國，糧食種植面積和產(chǎn)量均居世界首位，我國小麥種植面積接近2600萬hm2，約占世界種植面積的21%，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的34%，用10％的可耕地養(yǎng)活了全球22％的人口，對世界的糧食安全起著重要作用。 收獲適時與否，不僅直接影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。還影響下茬作物的及時栽種，因此收獲作業(yè)具有季節(jié)性強的特點。我們國家的小麥收獲方式主要有一下三種方式：分段收獲、人工收獲和乘坐式小麥收割機收獲。小麥生長發(fā)與環(huán)境和技術(shù)措施復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，用工量多，勞動強度大，農(nóng)民種植小麥十分辛苦，所以改變小麥落后的生產(chǎn)方式，一直是廣大農(nóng)民的迫切愿望。收獲是作物栽培的最后一個環(huán)節(jié)，在農(nóng)田作業(yè)項目中需要勞動量最大。在較長的一段時間里，我國的小麥收割主要以人工收獲為主。就是由人工完成整個收割過程，這種收獲方式效率低、時間長、損失浪費嚴重、勞動強度大。后來逐步發(fā)展到分段收獲，就是由割稻機進行收獲，然后由人工進行運輸、集捆、清選、脫粒等環(huán)節(jié)，在收獲過程中是用割稻機完成收獲過程中幾項作業(yè)，這種收獲方式的機器比較簡單，機具價格也便宜，操作維護方便，容易掌握和推廣，對使用技術(shù)的要求不高，但在整個收獲過程中勞動強度高、花費的勞動量大、谷物的總損失量也較大、效率低下。而現(xiàn)在的聯(lián)合收獲法是使用小麥乘坐式小麥收割機進行收獲，它能夠一次性完成脫離、切割、清選、分離和裝袋過程，整個過程都是由機器來完成，這樣不僅提高了收獲效率，還減小了勞動強度，降低了總損失，大大節(jié)省了勞動力，即能及時收獲和清理田地，又能及時進行下茬作物的耕種，特別有利于搶收、搶種[1]。實踐表明，小麥收獲實現(xiàn)機械化可以減少勞動用工量76%，大幅度提高工效，機械收獲較人工收獲節(jié)省成本300元∕公頃。因此小麥收獲機械化一直是政府、農(nóng)民、收獲機械專家們和乘坐式小麥收割機生產(chǎn)企業(yè)所關(guān)注的焦點。 1.2 設(shè)計目的 隨著農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進，糧食生產(chǎn)向規(guī)模化方向、集約化發(fā)展，目前市場對谷物乘坐式小麥收割機提出了更新?lián)Q代要求。這促使了乘坐式小麥收割機行業(yè)將由低價格、低水平和低質(zhì)量的生產(chǎn)方式向高質(zhì)量、高效率和高技術(shù)的方向發(fā)展，也為新一代高效多功能的聯(lián)合收獲機械進入市場提供了契機，同時迫切需要對產(chǎn)品進行技術(shù)創(chuàng)新和更新?lián)Q代。同時大力推進小麥收獲機械化，是穩(wěn)定小麥生產(chǎn)，解決小麥生產(chǎn)勞動力短缺問題的最有效的辦法，這將提高小麥生產(chǎn)的勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)小麥生產(chǎn)節(jié)本增效，增加農(nóng)民收入的迫切之舉[2]。 我國小麥主產(chǎn)區(qū)在南方，南方多丘陵、梯田，地區(qū)的季節(jié)性、作業(yè)環(huán)境差異也大，浙江省位于我國東南沿海長江三角洲南翼，小麥是浙江省的主要糧食作物，其播種面積和產(chǎn)量常年分別約占食糧播種面積和總產(chǎn)量的70%和80%，浙江小麥總產(chǎn)量與糧食總產(chǎn)量密切相關(guān)，相關(guān)系數(shù)決定了糧食的增減。而且小麥也是浙江糧食作物中單產(chǎn)最高的作物，其單產(chǎn)比其他主要糧食作物玉米和小麥分別高近55%和35%。 1.3 國內(nèi)外研究狀況 1.3.1 國外收獲機械化技術(shù)與機具發(fā)展趨勢 18到19世紀，在英、美等國曾有許多人研制和設(shè)計乘坐式小麥收割機，其中有的人還獲得了專利或制造出了樣機，但基本都不具備實用價值，未能得到推廣。1889年，美國人貝斯特（Best）設(shè)計制造出第一臺由蒸汽機驅(qū)動的自走式乘坐式小麥收割機，一天最多可收割50多公頃農(nóng)田。此后，又相繼誕生了由內(nèi)燃機驅(qū)動的自走式乘坐式小麥收割機。漸漸地，19世紀80年代后期，乘坐式小麥收割機在美國日益普及，很快澳大利亞也生產(chǎn)了類似的機器[3]?，F(xiàn)如今所有的發(fā)達國家都已廣泛使用乘坐式小麥收割機?，F(xiàn)在國外乘坐式小麥收割機的發(fā)展也不單單只是簡單地滿足于收割，而是向更成熟更可靠的階段發(fā)展。 （1）在保證良好性能的前提下，乘坐式小麥收割機正在向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量和高速發(fā)展。以谷物乘坐式小麥收割機最具代表，喂入量已由一般的5~6kg∕s發(fā)展到10~12kg∕s；所配發(fā)動機的功率最大到243kw，正在研發(fā)的有276kw；割臺最大割幅已超過9m。 國外的大型乘坐式小麥收割機大多采用渦輪增壓發(fā)動機，最近紐荷蘭CR9090型乘坐式小麥收割機創(chuàng)造了一項新的吉尼斯世界記錄，發(fā)動機功率達434 kW，10.7 m 的全新割幅， 最高收獲效率達到了78 t/h，是目前世界上最大的乘坐式小麥收割機[3]。 （2）向擴大機器的通用性和提高適應(yīng)性發(fā)展。除發(fā)展多種專用割臺外，同一臺機器還可配置不同割幅的割臺以適應(yīng)不同作物和不同單產(chǎn)的需要；改進機體結(jié)構(gòu)，使其更好地適應(yīng)不同作物和傾斜地面，行走裝置配置多種寬度的輪胎、履帶、水田高花輪胎或半履帶，小麥乘坐式小麥收割機上采用雙泵雙馬達的轉(zhuǎn)向方式實現(xiàn)原地回轉(zhuǎn)等功能以提高在潮濕地和水田中工作的適應(yīng)能力[3]。 （3）新材料和先進制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用使產(chǎn)品性能更好，可靠性更高。 （4）廣泛應(yīng)用機電一體化和自動化技術(shù)，使用安全性、操作方便性、舒適性方向發(fā)展。現(xiàn)在還特地改善駕駛室的工作環(huán)境，很多設(shè)有現(xiàn)代化的密閉駕駛室都有隔噪音、隔熱的；有些還配有排草堵塞、轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)速、谷物損失量、收割機切割高度、糧箱填充量等的信息顯示；安全生產(chǎn)的互鎖補償系統(tǒng)和警報輸出有信號報警、故障警報、啟動互鎖、收獲互鎖與運輸?shù)裙δ埽贿€有自控裝置包括了割茬高度的自動調(diào)節(jié)、自動対行、自動停車、自動控制車速等[3]。 （5）向集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，智能化收獲機發(fā)展，遙感系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)于一身的“精準農(nóng)業(yè)”技術(shù)發(fā)展，在智能化乘坐式小麥收割機上的應(yīng)用時，這些都是當今收獲機械化最重要和最新的技術(shù)發(fā)展。國外有一些先進的乘坐式小麥收割機上都裝有GPS 接受系統(tǒng)，他們是用于獲取影響作物生長環(huán)境因素和農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量的信息，并且監(jiān)測作物的產(chǎn)量和水分，從而來控制乘坐式小麥收割機的割幅、割茬和前進速度，讓乘坐式小麥收割機處于一個最佳的狀態(tài)，把乘坐式小麥收割機的最佳作業(yè)量和最高生產(chǎn)工效發(fā)揮到極致。還可以通過信息傳遞對乘坐式小麥收割機出現(xiàn)進行診斷，指導(dǎo)排除故障；確定乘坐式小麥收割機所在的地理位置，并且可以指導(dǎo)其行駛路線[3]。 1.3.2國內(nèi)收獲機械化技術(shù)與發(fā)展趨勢 國內(nèi)收割機起步較晚，早期以模仿及從蘇聯(lián)，美國，及加拿大等國家進口為主。很多連接或支承部位沒有經(jīng)過詳細的計算，而是根據(jù)發(fā)達國家已造好的收割機的尺寸設(shè)計制造的，使得收割機體積龐大，質(zhì)量偏大。 背負式稻麥乘坐式小麥收割機是中國的特色，是我國農(nóng)村經(jīng)濟條件催生出來的一種較為經(jīng)濟實用的收獲機械。這一階段從與“小四輪”掛接的“小聯(lián)合”發(fā)展到與大中型拖拉機配套的中型背負機。背負式乘坐式小麥收割機結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，又是農(nóng)民家中拖拉機收益最高的配套機具，20 多年來一直暢銷不衰，與自走機平分收獲機市場[4]。 目前我國谷物乘坐式小麥收割機已走過了低端產(chǎn)品的普及過程，社會保有量在60 萬臺以上。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向產(chǎn)業(yè)化、集約化推進，小麥乘坐式小麥收割機產(chǎn)品發(fā)展趨勢將向中高端發(fā)展，并逐步進入國際市場。 國內(nèi)收獲使用的主要有兩種機具, 一種為自走式， 另一種為配套式，隨著經(jīng)濟發(fā)展， 自走式將逐步取代配套式機具。從現(xiàn)在種植結(jié)構(gòu)看多為中小田塊，所以機型以中型機占主導(dǎo)地位，發(fā)展趨勢是中、大型機, 并逐步由現(xiàn)在以機械式為主向電子、液壓技術(shù)方面發(fā)展。收獲作業(yè)時要求莖稈粉碎還田使近幾年的平均故障間隔時間有了較大的提升[4]。 1.4 總體布局原則及形式 1.4.1總體布局的原則 工作車輛總體布局的任務(wù)是正確選定整車參數(shù)，合理布置工作裝置和其他附件，使動力裝置、行走裝置、專用載重裝置及其它附件構(gòu)成相互協(xié)調(diào)和匹配的整體，達到整車基本性能和專用性能的要求。在總體布局時應(yīng)遵循以下原則： 1、在滿足裝配空間和載重空間的前提下，盡量降低總體尺寸和重量。較小的總體尺寸和重量便于工作車輛的長途裝運，同時也能提高整車的機動性能。 2、應(yīng)能滿足專用載重性能的要求，使專用功能得到充分發(fā)揮。在進行總布置時，應(yīng)充分考慮工作車輛特殊用途的作業(yè)功能，盡量提高車輛在作業(yè)時的安全性和穩(wěn)定性。 3、裝載質(zhì)量，整體質(zhì)量的合理分配。應(yīng)盡量減少工作車輛的整體質(zhì)量，提高裝載質(zhì)量，增大質(zhì)量利用系數(shù)，降低耗材和成本。 4、應(yīng)避免動力裝置、行走裝置、專用載重裝置相對集中。整體質(zhì)量都集中在車輛的前部或后部不利于車輛的機動性能，也不利于車輛的穩(wěn)定性，對車輛的支重輪和履帶的使用壽命也會造成影響。 5、應(yīng)避免動力裝置或載重裝置的布置對車架造成集中載荷。必要時采用具有足夠剛性的副車架，將集中載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，有利于改善豐車架的強度和壽命。 6、為了使整車質(zhì)量分布均勻合理，便于在起伏不平的復(fù)雜路而上行駛。保證該車具有良好的穩(wěn)定性及安全性，該車的驅(qū)動電機的安裝底角應(yīng)低于履帶面以降低整車重心【5】。 1.4.2總體布局的形式 電機工作車輛的總體布局的形式較多。在一個平面內(nèi)，主要分電機縱置和電機橫置兩種形式。電機縱置時由于發(fā)動機輸出軸需要與工作裝置輸入軸平行，所以車輛要在寬度方向需要較大的空間對車輛小宜采用；其次總體布局除參照以上總體布局原則外，還需要考慮電機、行走裝置轉(zhuǎn)動方向等。1-1為總體布局形式圖也是本次履帶車選用的布置方式。 第2章 乘坐式小麥收割機總體設(shè)計 此設(shè)計是根據(jù)南方丘陵水田面積小而設(shè)計的小型乘坐式小麥收割機，該乘坐式小麥收割機可一次性完成收割、脫粒、分離和裝袋作業(yè)。該機體積小、重量輕，操作靈活，通過性與適應(yīng)性好，較好地解決了大、中型收割機在丘陵、山區(qū)和水田難以收割的難題，在南方雙季稻區(qū)、泥腳深度不大于20厘米的稻田中均能正常收割小麥。 2.1 乘坐式小麥收割機的類型定位 整機形式為：懸掛式、全喂入 割臺形式為：帶攪龍輸送器式臥式割臺 脫粒裝置形式為：軸流式 2.2 乘坐式小麥收割機的整機結(jié)構(gòu)及選擇 所設(shè)計的乘坐式小麥收割機為輪式背負式乘坐式小麥收割機，整機分為行走部分和收割部分兩部分。 圖2-1 整體結(jié)構(gòu)簡圖 行走部分采用四輪式拖拉機，后輪驅(qū)動，前輪轉(zhuǎn)向。收割部分懸掛在拖拉機上（圖2-1），收割臺懸掛在車架懸架的正前方，脫粒裝置懸掛在拖拉機后方，中間輸送槽布置在收割機的左側(cè),前后兩端分別連接割臺和脫粒裝置。為使割臺左右平衡，將割臺傳動裝置置于右側(cè)。對于收割機后部，脫粒裝置靠左布置，揚谷器布置在脫粒裝置右側(cè)，同時糧袋放置于脫粒裝置右側(cè)使乘坐式小麥收割機后部平衡。整機前進動力由拖拉機提供，收割部分動力由拖拉機后置動力輸出軸提供。 2.3 乘坐式小麥收割機的工作流程 乘坐式小麥收割機的作業(yè)流程如圖所示，當乘坐式小麥收割機進行作業(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)集送到伸縮撥指機構(gòu)，撥指機構(gòu)把攪龍送來的作物以很高的速度向后拋送給輸送槽，輸送槽把撥指機構(gòu)送來的作物抓取后從槽底源源不斷地輸送給脫離機構(gòu)，作物進入軸流型脫谷機構(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到揚谷器（在另一側(cè)未畫出來），再由揚谷器拋送到糧袋，隨即包裝。另外被脫谷機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，這就完成了聯(lián)合收獲的全過程。 圖2-2 工作流程圖 第3章 參數(shù)設(shè)計與選擇 3.1柴油機的選擇 由于背負式乘坐式小麥收割機各部分都是懸掛在拖拉機上，以拖拉機為機架，因此乘坐式小麥收割機各部分尺寸都受到拖拉機的影響。例如乘坐式小麥收割機的割幅必須大于拖拉機輪距260mm以上、輸送槽長度取決于拖拉機總長、作業(yè)速度需從拖拉機檔位中選等。同時，背負式乘坐式小麥收割機動力來源于拖拉機，所以，確定乘坐式小麥收割機主要參數(shù)之前選擇一輛合適的拖拉機很重要。根據(jù)初步估算，柴油機功率為25.7KW作為乘坐式小麥收割機的配套動力。 3.2割幅與作業(yè)速度 1割副B 割幅是指乘坐式小麥收割機兩分禾器尖端之間的距離。小型乘坐式小麥收割機的割幅一般為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 B0——輪距，取前輪1160mm、后輪1300mm作為作業(yè)時輪距 即B01.3m △——防止輪胎壓倒作物的保護寬度100mm—200mm 取△=0.1m 代入數(shù)值 BB0+2△=1.3+20.1=1.5m 取B=1.5m 2. 作業(yè)速度Vm 作業(yè)速度是指乘坐式小麥收割機作業(yè)時的前進速度。小型全喂入懸掛式乘坐式小麥收割機作業(yè)速度一般為1.3～4km/h，根據(jù)拖拉機現(xiàn)有檔位選擇其低檔作為作業(yè)速度。即作業(yè)速度為： 取 Vm=0.56m/s(2.02km/h) 3.3谷物收割機的喂入量 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 1.5m 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 圖4-1 a.普通Ⅰ型 b.普通Ⅱ型 c.低割型 由上公式算得q=2.264kg/s 第4章 切割器設(shè)計 收獲機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。 4.1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，在收割小麥、大豆和牧草是，還特別要求能進行低割，以減少損失，增加收獲量 4.2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。 4.2.1 往復(fù)式切割器 割刀作往復(fù)運動，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3-5）： 4.2.1.1 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型切割器的特點是：割刀的切割速度較高，切割性能較強，對粗、細莖稈的適應(yīng)性能較大，但切割時莖稈傾斜度較大、割茬較高。 在小麥收割機上有采用較標準尺寸為小的切割器，其尺寸關(guān)系為 S＝t＝t0＝50、60或70mm 其特點是：動刀片較窄長（切割角較小），護刃器為鋼板制成，無護舌，對立式割臺的橫向輸送較為有利。其切割能力較強，割茬較低。 4.2.1.2 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)運動的頻率較低，因而往復(fù)慣性力較小。此點對抗振性較差的小型機器具有特殊意義，適于在小型收割機和聯(lián)合收獲機上采用。 4.2.1.3 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,在稻麥收割機上采用較少。 4.2.2 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)運動，因而運轉(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。 4.2.2.1 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。切割時靠莖稈本身的剛度和慣性支承。在牧草收割機和甘蔗收割機上采用較多，在小型小麥收割機上也采用。 圖4-2 有支承圓盤式切割器 a. 單盤式 b.雙盤式 1.回轉(zhuǎn)刀盤 2.支承刀片 圖4-2 圓盤式切割器 a.單盤式 b.三盤集束式 c.雙盤式 d.鉸鏈式刀盤 e.多組圓盤式 1.刀盤架 2.刀片 3.送草盤 4.撥草鼓 小型小麥收割機上，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3-6b）。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)面的輸送機構(gòu)。這種切割器因結(jié)構(gòu)較復(fù)雜應(yīng)用較少。 圖3-8 甩刀回轉(zhuǎn)式切割器 b.牧草切割器 c.刀片 4.2.2.2 有支承圓盤式切割器 該切割器（圖3-7）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)）。 4.2.3 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，適于高速作業(yè)，割茬也較低。多用于牧草收割機和高稈作物莖稈切碎機上。 圖4-3 往復(fù)式切割器 1.護刃器梁 2.摩擦片 3.壓刃器 4.刀桿 5.動刀片6.定刀片7.護刃器 結(jié)合各切割器的結(jié)構(gòu)和使用性能，在小型全喂入背負式乘坐式小麥收割機上采用往復(fù)式普通Ⅱ型切割器。 4.3 往復(fù)式切割器的構(gòu)造和標準化 4.3.1 往復(fù)式切割器的構(gòu)造 往復(fù)式切割器由往復(fù)運動的割刀和固定不動的支承部分組成（圖3-9）。割刀由刀桿、動刀片和刀桿頭等鉚合而成。刀桿頭與傳動機構(gòu)相連接，用以傳遞割刀的動力。固定部分包括護刃器梁、護刃器、鉚合在護刃器上的定刀片、壓刃器和摩擦片等。工作時割刀作往復(fù)運動，其護刃器前尖將谷物分成小束并引向割刀，割刀在運動中將禾稈推向定刀片進行剪切。 4.3.1.1 動刀片 圖4-4 動刀片 它是主要切割件，為對稱六邊形（圖3-10），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，在谷物收割機和聯(lián)合收獲機上一般用齒刃。 4.3.1.2 定刀片 定刀片為支承件固定在護刃器上，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。 4.3.1.3 護刃器 護刃器的作用是保持定刀片的正確位置、保護割刀、對禾稈進行分束和利用護刃器上舌與定刀片構(gòu)成兩點支承的切割條件等。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4-5 定刀片 圖4-6 護刃器 4.3.1.4 壓刃器 為了防止割刀在運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4-7 壓刃器 圖4-8 摩擦片 4.3.1.5 摩擦片 它的功用是以它的前端面與護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)運動，有了摩擦片之后，刀桿運動就不會與護刃器發(fā)生摩擦，可以延長護刃器的使用壽命，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。 4.3.2 結(jié)構(gòu)標準化 普通Ⅱ型切割器（圖3-15）：其t＝t0＝76.2毫米，動刀片為紋齒刃，護刃器為雙齒，設(shè)有摩擦片，用于谷物收割機和聯(lián)合收獲機。 4.4 往復(fù)式切割器的傳動機構(gòu)設(shè)計 其特點是把回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橥鶑?fù)運動。由于各種機器的總體配置和傳動路線不同，因此傳動機構(gòu)的種類較多。按結(jié)構(gòu)原理的不同可分為曲柄連桿機構(gòu)、擺環(huán)機構(gòu)和行星齒輪機構(gòu)等三種。 圖4-10 曲柄連桿機構(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4-9 4.4.1 曲柄連桿機構(gòu) 曲柄連桿（或滑塊）機構(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，該機構(gòu)又有（如圖3-16）所示的幾種傳動形式。 4.4.1.1 一線式曲柄連桿機構(gòu) 其曲柄、連桿及割刀在一個垂直平面內(nèi)運動（圖3-16a）。其機構(gòu)雖較簡單，但橫向占據(jù)空間較大，只適于側(cè)置式收割機采用。若將該機構(gòu)旋轉(zhuǎn)900，使曲柄連桿在水平面內(nèi)運動（3-16b），則該機構(gòu)可用在前置式收割機上。 4.4.1.2 轉(zhuǎn)向式曲柄連桿機構(gòu) 在前置式收割機上，常將曲柄連桿機構(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3-16c、d），通過導(dǎo)桿驅(qū)動割刀運動。該機構(gòu)在自走式聯(lián)合收獲機上采用較多。 上述各機構(gòu)的連桿長度均可調(diào)節(jié)，以便進行割刀“對中”（連桿處于止點時，動刀片與護刃器中心線重合）的調(diào)整。 4.4.1.3曲柄滑塊機構(gòu) 它由曲柄、滑塊、滑道和導(dǎo)向器等組成（圖3-16e）。曲柄回轉(zhuǎn)時，套在曲柄上的滑塊帶動割刀作往復(fù)運動。其機構(gòu)較簡單，占據(jù)空間較小。但滑道磨損較快。可用在中小割幅的前置式收割機上。 4.4.2 擺環(huán)機構(gòu) 圖4-12 行星齒輪式傳動機構(gòu) 1.曲柄軸 2.行星齒輪 3.銷軸 4.固定齒圈 它是由斜裝在主軸上的擺環(huán)并通過擺動軸把回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運動的一種機構(gòu)。擺環(huán)機構(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)動割刀運動。 圖4-11擺環(huán)機構(gòu) 1、主軸2、擺軸3、擺叉4、擺環(huán)5、擺桿6、導(dǎo)桿 4.4.3行星齒輪式傳動機構(gòu) 行星齒輪式割刀傳動機構(gòu)由直立式曲柄軸、套在曲柄上的行星齒輪、固定在行星齒輪節(jié)圓上銷軸和固定齒圈等組成（圖3-18）。當曲柄繞軸心O回轉(zhuǎn)時，行星齒輪在齒圈上滾動。由于行星齒輪的節(jié)圓直徑是齒圈節(jié)圓直徑的一半，且銷軸置于割刀的運動方向線上，則曲柄回轉(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，其割刀運動規(guī)律與曲柄連桿機構(gòu)相同。 該機構(gòu)的主要特點是結(jié)構(gòu)緊湊，刀桿頭不受垂直方向的分力。適于在各種配置的收割臺上采用。 根據(jù)傳動路線圖，本著結(jié)構(gòu)簡單、效率高等原則，本次設(shè)計采用的是曲柄滑塊機構(gòu)，以便于在丘陵地區(qū)使用。 4.5 往復(fù)式切割器的工作原理 割刀運動分析 割刀的運動特性對切割器性能有直接影響，曲柄連桿（滑塊）機構(gòu)的割刀運動：為簡化分析，設(shè)曲柄軸心偏距為零，連桿長度為無窮大，則割刀運動可視為曲柄銷A（圖3-19b）在割刀運動線上的投影，為一簡諧運動。 若以曲柄軸心為座標原點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 割刀位移、速度、加速度與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系如表4-1所示。 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3-19d）。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2-19d）。 圖4-13 割刀運動分析 a.曲柄偏距h=0 b.割刀運動分析 c、X、vX、aX隨曲柄轉(zhuǎn)角ωt的變化曲線 d、vX、aX隨位移X的變化曲線 4.6 往復(fù)式切割器的切割性能參數(shù)分析 4.6.1 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，并進行分析，普通I型切割器的切割速度圖（如圖3-20） 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)當使曲柄銷處在左右兩止點位置時，定刀片和動刀片的中心線重合。 4.6.2 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 4.6.3 割刀進距對切割器性能的影響 割刀走過一個行程（St）時，機器前進的距離稱為割刀進距。 即 或 式中 vm——機器前進度 n——割刀曲柄轉(zhuǎn)速 ω——割刀曲柄角速度 割刀進距的大小，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距有直接關(guān)系。當進距增大時，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。 圖4-15 普通Ⅱ型切割器的切割圖 4.6.4 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——機器前進速度，米／秒； B——機器割幅，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：割小麥LO＝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 割臺螺旋推運器（攪龍）的設(shè)計 5.1 攪龍結(jié)構(gòu)設(shè)計 割臺螺旋推運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 螺旋推運器 1、傳動軸 2、傳動盤 3、滾筒 4、葉片 5、固定擋盤 6、深溝球軸承 7、軸套 8、撥指 9、撥指座套 10、偏心銷軸 11、檢視蓋 12、攪龍短軸 13、撥指調(diào)節(jié)板 為了提高喂入均勻性，螺旋4有一小部分伸入到撥指區(qū)域內(nèi)。撥指部分是一個可以拆開的圓筒，撥指軸10剛性地安裝在螺旋推運器軸的懸臂6上；撥指的另一端插入裝在螺旋推運器外殼上的套筒中。工作時，軸12是固定不動的，傳動軸1帶動螺旋推運器旋轉(zhuǎn)時，滾筒帶動撥指8繞軸10旋轉(zhuǎn)，由于軸10配置在螺旋推運器的前下方，所以撥指除了旋轉(zhuǎn)外還沿滾筒外沿滑動；轉(zhuǎn)至前下方時從殼中伸出抓取谷物，而轉(zhuǎn)至后上方時縮回殼中。 為了使谷物輸送工作在螺旋輸送器、伸縮撥指機構(gòu)和輸送槽等三者銜接的地方交接好，螺旋葉片應(yīng)延伸進槽口約30-50毫米，否則會出現(xiàn)部分谷物掛在割臺與輸送槽連接的轉(zhuǎn)角處，以致影響谷物連續(xù)輸送。由于輸送槽位置所限，割臺攪龍以伸縮撥指為界，分成左右兩段。左右兩部分螺旋方向相反。因右端部分很短，所以用兩塊導(dǎo)向葉片完成輸送工作。 為了使割臺攪龍順利輸送谷物，攪龍與割臺框架應(yīng)有合理的配合關(guān)系。若底隙過大，則要等到谷物積得夠厚后螺旋葉片才能把它推撥到，過小則會增加輸送阻力，嚴重時還會堵塞死攪龍，葉片與底板的最小間隙，打、中型機取15-20毫米，小型機取8-10毫米。攪龍葉片與后擋板的間隙過大會造成回草現(xiàn)象，過小也會塞死攪龍，通常后側(cè)間隙，打、中型機取25-30毫米，小型機取15-20毫米。一般說這兩個間隙應(yīng)根據(jù)割幅大小不同而定，割幅大的，間隙要大，小的可以小些。 收割的時候，情況是在不斷變化的，有時禾層的厚度會變化，禾層會突然增厚，為了適應(yīng)這一情況，割臺攪龍通常做成浮動式，即靠近輸送槽一端做成浮動式，另一端則采用圓柱孔調(diào)心球軸承固定。 5.2 割臺螺旋的參數(shù)設(shè)計 割臺螺旋的主要參數(shù)有螺旋角、內(nèi)徑、外徑、螺距和轉(zhuǎn)速等。 5.2.1 螺旋角α 在同樣條件下，螺旋角大，生產(chǎn)率高，但工作費力；螺旋角小，則生產(chǎn)率低，但工作省力。若螺旋角太大時甚至不能工作，一般取α=20°。 5.2.2內(nèi)徑d 外徑D 轉(zhuǎn)速n 螺距S 查詢《農(nóng)機手冊》，得到廣東農(nóng)林學(xué)院經(jīng)過多次對比試驗得出的參考數(shù)據(jù)： 內(nèi)徑d = 230mm 外徑D = 340-350mm 轉(zhuǎn)速n = 170-220r/min 螺距s = 240-320mm 又根據(jù)工作要求外徑盡量選大，因此選取外徑D = 350mm；考慮到配套拖拉機輸出軸轉(zhuǎn)速540r/min，為使傳動機構(gòu)簡單設(shè)計攪龍轉(zhuǎn)速180r/min；至于螺距的配置，以撥指為界，撥指左端螺距選擇300mm， 右端距離較短，采用起點相隔180度的兩段導(dǎo)向葉片，螺距為320mm。 5.3 伸縮撥指的設(shè)計 伸縮撥指結(jié)構(gòu)也叫回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機構(gòu)。割臺攪龍上的伸縮撥指機構(gòu)，是由空套在軸上的若干條撥指和攪龍的圓筒組成。 伸縮撥指安裝在螺旋筒內(nèi)，由撥指并排鉸接在一根固定的曲軸上（圖5-2）。曲軸與固定軸固結(jié)在一起。曲軸中心02與螺旋筒中心O1有一偏心距。撥指的外端穿過球鉸連接于螺旋筒上。這樣，當主動輪通過轉(zhuǎn)軸使螺旋筒旋轉(zhuǎn)時，它就帶動撥指一起旋轉(zhuǎn)。但由于兩者不同心，撥指就相對于螺旋筒面作伸縮運動。由圖可見，當螺旋筒上一點B1繞其中心01轉(zhuǎn)動1200到B3時，帶動撥指繞曲柄中心O2轉(zhuǎn)動，撥指向外伸出螺旋筒的長度增大。由B3轉(zhuǎn)到B2再到B1時，撥指的伸出長度減小。工作時，要求扒指轉(zhuǎn)到前下方時，具有較大的伸出長度，以便向后撥送谷物。當撥指轉(zhuǎn)到后方時，應(yīng)縮回螺旋筒內(nèi)，以免回草，造成損失。 圖5-2 撥指機構(gòu) 1、帶輪 2、傳動軸 3、螺旋 4、偏心軸 5、扒指 6、短軸 7、調(diào)節(jié)板 如果使曲軸中心O2繞螺旋筒中心O1相對轉(zhuǎn)動一個角度，則可改變撥指最大伸出長度所在的位置，同時撥指外端與割臺底板的間隙也隨著改變。撥指外端與割臺底板的間隙應(yīng)保持在10mm左右。當谷物喂入量加大而需將割臺螺旋向上調(diào)節(jié)時，撥指外端與底板的間隙也隨著增大，此時應(yīng)轉(zhuǎn)動曲軸的調(diào)節(jié)手柄，使撥指外端與割臺底板的間隙仍保持在10mm左右。在聯(lián)收機的割臺側(cè)壁上裝有調(diào)節(jié)手柄，用以改變曲軸中心O2的位置。 伸縮撥指的主要參數(shù)有撥指長度L和偏心距e，當撥指轉(zhuǎn)到后方或后上方時，應(yīng)縮回到螺旋筒內(nèi)，但為防止撥指端部磨損掉入筒內(nèi)，撥指在螺旋筒外應(yīng)留有5～10mm余量。當撥指轉(zhuǎn)到前方或前下方時，應(yīng)從螺旋筒內(nèi)伸出。為達到一定的抓取能力，撥指應(yīng)伸出螺旋葉片外40～50mm。 圖5-3 扒指長度及偏心距 在圖（5-3）中，D為螺旋外徑，d為螺旋內(nèi)徑，即螺旋筒直徑，L為撥指長度，e為偏心距。 為了滿足撥指在筒外露出最短，后上方外露量為5-10mm，（以防撥指掉入筒內(nèi)），在伸出最長的位置，撥指應(yīng)伸出螺旋葉片外40-50mm。（以滿足抓取能力的要求） 由圖5-3幾何關(guān)系即可得出確定L和e的算式： 分別取中間值得e = 65mm、L = 175mm。 第6章 其它部件 6.1框架 　　 圖6-1 框架圖 圖6-2　分禾器 框架的作用：對各工作部件起支撐作用；輔助輸送谷物；連接附加機構(gòu)；使割臺都裝在框架上，便于拆卸、托運和維修。因此，框架應(yīng)設(shè)計成跟拖拉機單相獨立的一部分，再用連接件跟其他部件連接。 6.2 分禾器 分禾器的作用是把待割谷物和未割谷物分開，使得收獲過程有序、不漏割。 6.3 液壓升降機構(gòu) 收割作物時，要隨時調(diào)節(jié)割茬高度，要經(jīng)常進行運輸狀態(tài)和工作狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換。所以割臺必須能很方便地升降。現(xiàn)代乘坐式小麥收割機都采用液壓升降機構(gòu)，操作靈敏省力，精度高。為避免割臺強制下降造成的損壞和適應(yīng)地形的需要，割臺升降油缸均采用單作用油缸。割臺是靠自身重量將油液從油缸壓回貯油箱而下降的。所以，當油泵停止工作時，只要把分配閥的回油路接通，割臺就能自動降落。 6.4 割臺各工作部件的相互配置 在割臺上合理配置螺旋輸送器、割刀和撥禾輪的位置十分重要，尤其是螺旋輸送器相對于割刀的距離，對割臺的工作性能影響很大。各部件之間的相對位置如（圖6-3）所示。 圖 6-3 割臺各部件的相對位置 1.割臺螺旋 2.后壁 3.擋草板 4.切割器 5.撥禾輪 L值為螺旋中心到護刃器梁的距離，如果此值較大，比較適應(yīng)于長莖稈作物收獲，而收獲短莖稈時容易堆積；反之，若此值較小，則適合收獲短莖稈作物，而收獲長莖稈作物時，就容易從割臺上滑下，造成損失。撥禾輪中心相對割刀前伸量n值根據(jù)L值變化，L大，則n值也大，但不能過大，因此n值比較小。螺旋葉片與割臺底板之間的間隙L3應(yīng)為10-20mm，此間隙可以通過上下移動割臺兩側(cè)壁上的調(diào)節(jié)螺栓進行調(diào)整。螺旋葉片與割臺后壁的間隙L2為20-30mm，為了防止回草，在割臺后壁上裝有擋草板，并使螺旋葉片與擋板之間的間隙保持在10mm左右，撥禾輪壓板與螺旋葉片的間隙L1至少應(yīng)有40-50mm,以防壓板和螺旋葉片或撥指相撞。 6.5 車量的總體布局 根據(jù)要求，將該履帶車的總體主要設(shè)計思路確定如下： 1、選擇電機作為動力設(shè)備。因為載重功率較大，因此將其作為目標功率。通過計算 2、為了使整車質(zhì)量分布均勻合理，便于在樓梯上行駛。保證該車具有良好的穩(wěn)定性及安全性，該車的電機安裝底角應(yīng)低于履帶而以降低整車重心。 5、行走系設(shè)計：行走系由橡膠履帶、驅(qū)動輪、支重輪、托帶輪、張緊輪、 及導(dǎo)軌組成，其行駛動力由電機提供。 6、操縱部分的設(shè)計包括：轉(zhuǎn)向及制動操縱機構(gòu)設(shè)計，通過兩個操縱手柄分別控制轉(zhuǎn)向離合器從而控制車輛的左、右轉(zhuǎn)向及制動。 7、車身的設(shè)計：車身設(shè)計要綜合車輛裝配完成后的整體尺寸，盡量做到美 觀實用。其中載重臺是關(guān)鍵的部分，由于車輛整體尺寸不大所以載重臺也不宜過大，更不能超出車架過多，但要考慮到所載重物品的質(zhì)量，形狀大小等。 8、其它部分設(shè)計：包括車載工作燈、載重車外觀等。 6.6 車輛的機動性能分析 6.6.1 直線行駛分析 1，工作車輛的行駛原理 　工作車輛在行駛過程中，發(fā)動機輸出高轉(zhuǎn)速和小扭矩，經(jīng)傳動系傳到驅(qū)動輪，變成了低轉(zhuǎn)速和大扭矩。通過驅(qū)動輪上的輪齒和履帶齒之間的嚙合連續(xù)不斷地把履帶從后方卷起向前鋪設(shè)，讓導(dǎo)向輪、支重輪沿所鋪設(shè)的履帶不斷向前滾動而行駛。因此，可認為工作車輛的實質(zhì)是一種“自攜軌道”的輪式工作車輛。履帶車的驅(qū)動又可以分為前置驅(qū)動和后置驅(qū)動，液壓驅(qū)動式車輛的前置驅(qū)動就是將液壓馬達安裝在行走機構(gòu)的前部，后驅(qū)則相反。而現(xiàn)在大多數(shù)的履帶車輛多采用后置驅(qū)動，因為后驅(qū)不僅技術(shù)方面成熟而且節(jié)省動力可以使車輛動力性能得到提升，并且較為安全，所以本次履帶車輛也采用后置驅(qū)動的形式。 如圖在驅(qū)動力矩Mq的作用下，使履帶產(chǎn)生張力T，張力沿履帶的驅(qū)動區(qū)段傳到履帶的支承區(qū)段，向后拉動履帶，使支承區(qū)段所接觸的土壤受到剪切，土壤剪切變形使履帶發(fā)生滑轉(zhuǎn)，同時，土壤對履帶支承區(qū)段產(chǎn)生向前的水平反力Fq又稱為驅(qū)動力，當驅(qū)動力足以克服行走阻力時，支重輪就在履帶上表畫向前滾動，從而使車輛向前行駛。由于工作車輛的履帶接地比壓較小，履帶支承區(qū)段與土壤接觸剪切面積較大，滑轉(zhuǎn)率較小，因而牽引附著性能和通過性都較強，這也就是車輛廣泛應(yīng)用在工程機械、礦山機械、建筑機械、軍事等領(lǐng)域的重要原因。 2，直線行駛的速度分析 (1)理論行駛速度 　 履帶車的行駛速度是本次履帶車設(shè)計的重要參數(shù)，也是選擇履帶尺寸，液壓元件參數(shù)的重要依據(jù)。工作車輛理論行駛速度就是指支承區(qū)段的履帶無滑轉(zhuǎn)時車輛的行駛速度，主要決定于驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速和驅(qū)動輪的節(jié)距。理論行駛速度可用式(2-1)式來表示。 (2-1) 式中：一理論行駛速度(Km／h)； 一驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速（r／min）； Z一驅(qū)動輪齒數(shù)； l—驅(qū)動輪節(jié)距(mm)。 其中履帶驅(qū)動輪齒數(shù)與節(jié)圓直徑的關(guān)系： (2-2) 式中：l一驅(qū)動輪的節(jié)距；