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第二章 切割装置（切割器） 第一节 茎秆切割的基本条件 第二节 切割器的类型与特点 第三节 标准型往复切割器 第一节 茎秆切割的基本条件 1.形成必要的支承。 2.产生滑切（刀刃的运动方向与刀刃的法线成一偏角α）。 3.较小的刃厚和刃角有利于减小切割阻力。 4.较高的切割速度有利于减小切割阻力。 第二节 切割器的类型与特点 切割器主要有往复式切割器、回转式切割器两种。 一、往复式切割器：依靠刀片的往复运动实现切割，属于有支承切割。 1. 主要特点：结构简单、工作可靠、适应性强，是收获机械中应用最广泛的切割器。其主要缺点是工作时惯性力不易平衡。 2.种类：按照割刀行程S、动刀片间距t和定刀片间距to三者的不同组合关系，分成以下几种： a.标准型：s=t=to（应用最广） b.双刀距行程型：s=2t=2to（不常用） c.低割型：s=t=2to（不常用） 二、圆盘式切割器：割刀在水平面内回转，运转平稳，但集禾机构较复杂，在联合收割机上应用较少。圆盘式切割器分为无支承式和有支承式两种。 3.甩刀回转式切割器：利用刀片的倾角及刀片的高速旋转（v=40～50m/s)将秸秆切碎。 第三节 标准型往复切割器 一、往复式切割器的构造 1.往复运动部分：刀杆、动刀片、刀杆头 2.固定支承部分：护刃器梁、护刃器、定刀片、压刃器、摩擦片等。 几种标准切割器的比较 标Ⅰ型切割器：动刀为光刃，适用于割草机。（不常用） 标Ⅱ型切割器：动刀为齿刃，有摩擦片。（常用） 标Ⅲ型切割器：动刀为齿刃，无摩擦片。（不常用） 二、往复式切割器传动机构 1.曲柄连杆机构 （1）平面型曲柄连杆机构 （2）空间型曲柄连杆机构 （3）曲柄滑槽机构 2.摆环机构 3.行星齿轮机构 摆环机构示意图 行星齿轮机构示意图 2.割刀运动分析 (1)求解运动速度及加速度 a.建立座标系。 b.求任一时刻D点座标值 X=AO－DO =L+r－Lcosα –rcosωt =L(1－cosα)+r(1－cosωt) 当＞＞r时，X≈r(1－cosωt) VX=dx/dt=rωsinωt aX=dVX/dt=rω2cosωt V平=4r n(n单位为r/s) =r n/15=sn/30(n单位为 rpm) (2)求割刀位移与速度之间的关系 将VX=rωsinωt及X=r(1－cosωt)中的ωt消去，得： VX2/(rω)2+(X-r)2/r2=1 (3)切割速度分析 绘出动刀片在左止点的位置ab 绘出定刀片图形。 以动刀片行程一半为中心，以曲柄半径r为半径作半圆。 a1点对应的Va，a2点对应的Vb即为切割开始及切割终了时的速度。 结论：标准切割器切割速度较高。 4.割刀进距对切割性能的影响 定义：割刀在完成一次行程的时间内机器前进的距离称为割刀进距。 H=Vm×60/(2n)=30Vm/n 作切割图： 沿圆弧8等分，沿前进方向8等分，连接它们的交点得A点绝对运动轨迹。 运动轨迹形成三个切割区： Ⅰ区——一次切割区 Ⅱ区——重割区 Ⅲ——空白区 H增大，空白区增大，重割区减小。 5.切割器的功率： N=Ng+Nk Ng—切割茎杆的功率 Ng=VmBLO/1000（kW) Lo——切割每平方米面积的作物所需功率。 NK——空转功率，一般每米空转功率为0.6～1.1kW。 6.切割器惯性力的平衡 曲柄离心惯性力：Mcrω2 割刀往复惯性力：Mdrω2cosφ 连杆惯性力：(Me/3)rω2+(2Me/3)rω2cosφ 整个机构离心惯性力：Pq=(Mc + Me/3)rω2 整个机构往复惯性力：Pd=(Md + 2Me/3) rω2cosφ 离心惯性力的平衡：在曲柄销对面加一质量为Mb的平衡配重，使其产生的惯性力与Pq平衡。即： Mbrp ω2=(Mc + Me/3)rω2 得：Mb=(r/rp)(Mc + Me/3) 式中rp为配重质心到曲柄转动中心的距离。 往复惯性力的平衡：仍在曲柄销对面加配重，设所加配重为Mp，使其产生的离心惯性力的水平分力正好Pd平衡。 即： Mp rp ω2 cosφ =(Md + 2Me/3) rω2cosφ 但加配重后平衡了往复惯性力，却增加了垂直惯性力：Mp rp ω2sinφ 因此常采用部分平衡往复惯性力的方法（平衡Pd的一半） 即： Mp rp ω2cosφ =(1/2)(Md + 2Me/3) rω2cosφ 得： Mp=r(Md + 2Me/3) /(2rp) ∴总配重M=Mb+Mp=r(Mc +