割草机

1第一章饲草收获机械2第二节割草机3一、对割草机的技术要求及分类（一）割草机分类按切割器结构不同，割草机分为往复切割器式和旋转切割器式两种；按与动力联接方式不同，割草机分为牵引式、悬挂式、半悬挂式、自走式四种；按切割原理不同，分为有支撑切割和无支撑切割；按用途不同，分为普通割草机和割草压扁机两种。4作业设备的牵引挂钩处与拖拉机后的牵引点联接，只是一点联接，工作时，作业设备有地轮，这种类型的叫牵引式。5所谓悬挂式就是利用拖拉机后面的三点悬挂架（上悬挂点和左、右下悬挂点）将作业设备悬挂在拖拉机上，作业时，利用液压系统将设备落到工作位置，当运输时，将作业设备提升到运输状态，也即设备的升降依靠拖拉机的液压系统。这一类型叫悬挂式。6所谓半悬挂式，是在运输时设备被提升起来，整个机器重量由拖拉机承受，作业时，设备也有地轮，地轮落地，进行作业，这种类型叫做半悬挂式。7所谓自走式是指作业设备和动力设备组合在一个底盘上，叫自走式。见到最多的是玉米收获机和COMBINE联合收获机。8（二）对割草机的技术要求1.割茬高度可调。在不影响牧草生长的前提下，应尽量低割，以提高产草量。一般割草高度为4—7cm。由于牧草品种和收获期不同，所以要求割草高度不同，要求割茬高度可调，切割器工作时要有仿形性（仿形拖板）。2.切割器能迅速提升，便于越障，防止割刀损坏。起落机构应灵活迅速，遇到障碍时，能在1—2s内将切割器升起。3.一定的切割速度。牧草稠密﹑多汁又要低割，往复式平均切割速度为1.6—2.0m/s，旋转式切割速度应大于25m/s。4.割下的牧草应均匀铺放于地面上，尽量减少机器对牧草打击翻动，且不许碾压已割和未割牧草。5.机器挂接迅速，操作方便，安全装置齐全，技术经济指标先进。9特点：往复式割草机适于收获天然牧草和种植牧草，具有割茬低而整齐、有支承切割，牧草损失少、功耗低、作业速度6-9km/h，使用调整方便等优点，但生产效率低。但当收获高产湿润牧草时，常出现堵刀现象；尤其不适合于切割茎秆较粗的牧草，象豆科类牧草。高速作业时由于曲柄转速增加而割刀惯性力增大，使机器振动加剧，限制了生产率的提高。这种割草机虽然有一定缺点，但目前仍被广泛应用，并在不断改进和完善。二、往复切割器式割草机（一）往复式割草机的类型和构造往复式割草机按照切割器的数量可分为单刀和三刀割草机，按照与拖拉机联接形式可分为牵引式和悬挂式，悬挂式又可分为前悬挂、侧悬挂和后悬挂。往复式割草机目前在我国使用较多，主要用于天然草场的饲草收获作业，代表机型有9GJ-2.1型牵引式割草机和92GQJ-2.1A型牵引式胶轮割草机等。9GJ—2.1含义1．9GJ-2.1型牵引式割草机配套动力为15-30马力拖拉机，该机灵活性较好，挂接方便，并能较好地适应地形。切割器由行走轮驱动，由起落机构进行起落。割草时行走轮的动力通过传动机构和曲柄连杆机构，驱动割刀作往复运动进行割草。12（1）切割器它是割草机的主要工作部件，由割刀组件﹑刀梁组件﹑挡草板和内外滑掌等组成。刀梁两端设有内外滑掌，用来支承切割器。1314（1）切割器15护刃器定刀片动刀片压刃器铆钉铆钉刀杆摩擦片螺栓螺母刀梁标准Ⅰ型切割器16往复式切割器结构简图护刃器动刀片压刃器摩擦片刀杆定刀片17整个切割器通过其内滑掌与挂刀架铰接,这样，切割器可绕挂刀架转动，进而保证起落。18而挂刀架又借助于前后拉杆所形成的可动机架与机架铰接,这样切割器也可或随同可动机架绕主机架转动，以满足它适应地形的要求。19往复式切割器的传动机构往复式切割器的工作特点是动刀片做直线往复运动，要实现将动力输出的旋转运动变为割刀的直线运动方法很多，常见的如曲柄连杆机构、摆环机构等。20曲柄连杆机构oABωtωxxy特点：机构简单、成本低廉、占据空间大。21(2)传动机构用来把行走轮的动力传给切割器。它由行走轮、棘轮装置、齿轮传动和牙嵌式离合器等组成。2223棘轮装置由棘轮、卡爪盘、卡爪和弹簧组成。棘轮和行走轮的轮毂铸为一体，卡爪盘则固定在行走轮轴上，三个卡爪和弹簧分别装入卡爪盘的凹槽内。当行走轮向前滚动时，轮毂的棘齿顶住卡爪，通过卡爪盘使行走轮轴转动，动力传动给割刀。当行走轮反转（倒退）时，卡爪被顶起并压下弹簧，行走轮棘齿滑过卡爪，行走轮空转，停止驱动割刀。当机器转弯时，转动较慢的机轮在卡爪上打滑，转动较快的机轮与卡爪结合，驱动机轮轴转动。这时，棘轮装置起了差速作用。可避免轮轴受扭矩作用。齿轮传动由一对圆柱齿轮和一对圆锥齿轮组成。传动比为22.7。最后由小锥形齿轮通过曲柄和连杆带动割刀运动。卡盘棘轮卡爪弹簧24当遇到障碍或进行运输时，可用起落机构将切割器升起。切割器起落机构的一部分杆件包括手杆、踏杆、齿板、钩杆、大摇臂安装在机架上。另一部分杆件包括小摇臂、拉板、调节拉杆，弯杆等，固定在挂刀架和内滑掌上。两部分通过双头钩杆连接起来。(3)起落机构25(3)起落机构短途运输时，在I位置的基础上继续向后扳动手杆，切割器继续升高，当钩杆钩到齿板第二齿时，形成起落位置Ⅱ——短途运输位置。长途运输时，在Ⅱ位置基础上，用手将切割器外端抬起，并由拉杆和螺母固定，形成长途运输位置Ⅲ。需要降落切割器时，向前推动手杆。当钩杆离开齿板上的齿时，切割器靠自重落下。当遇到障碍物时，向后扳动手杆和踩动脚踏杆，通过各构件作用，切割器按顺序升起。当钩杆钩到齿板上第一个齿时，形成起落位置I——越障位置。26(4)倾斜调整机构它由倾斜调节手杆、扇形齿板、调节杆等组成。当向前、向后扳动倾斜调整手杆时，通过调节杆作用，使挂刀架在后拉杆上朝前或朝后转动，于是切割器下俯或者上仰。当地形状态不同时，用来调节切割器仰俯。一般在平地工作时，切割器可水平或下俯，以利于低割。地面不平时，切割器应上仰，避免护刃器插入土中。调节范围：上仰角为15°，下俯角5°－10°。27(5)牵引与转向装置实现割草机与拖拉机以及割草机之间的联接，并操纵割草机行走方向。转动舵轮时，通过蜗杆和蜗轮的转动，可改变动辕杆和定辕杆的相对位置，从而改变了割草机行走路线，以避免出现重割或漏割。282、9GQJ-2.1型牵引式胶轮割草机配套动力：9kW以上带有侧置或后置输出轴的拖拉机适用场合：用于平坦或小坡度天然草场或种植草场293、92GH-2.1A型后悬挂割草机304、9GB-2.1型半悬挂往复式割草机悬挂式割草机常见的有单刀悬挂和三刀悬挂两种单刀悬挂式割草机结构组成：悬挂机架传动机构切割器起落机构等部分组成特点适于收获天然和种植牧草。5、悬挂式割草机3233为保证割草机正常工作，在使用前需要进行必要的调整，一般需要调整切割器（6项），起落机构（3项），传动机构调整。（二）割草机的调整34切割器调整:切割器外端前伸量调整，要求37～74mm；刀片对中调整：动、定刀片中心线应重合，偏差不可大于3mm；压刃器和动刀片间隙的调整，为0.5mm；摩檫片和刀杆后侧面应贴合；割茬高度调整。起落机构调整:脚踏杆初始位置调整；拉杆长度的调整，外高内低;补偿弹簧张紧度的调整。（三）往复运动的切割理论分析与计算至于往复式割草机的理论分析与计算，例如：切割图（H，V），往复运动的切割理论，以及功率计算（切割阻力，行走装置的滚动阻力、切割原理、运动分析），在农机理论课进行介绍。36往复式切割器的工作原理及运动分析1、刀片的几何形状无论使用什么样的切割器，都必须满足滑切的要求，而能否保证割刀直线运动下的滑切，割刀的几何形状非常关键。目前，比较理想的几何形状是梯形和三角形，而梯形更具合理性，因为三角形一旦出现磨损，将影响割刀刃口的长度，近而最终影响割刀的切割质量。37三角形动刀片梯形动刀片hh1结论：梯形动刀片比三角形动刀片使用寿命长，工作质量高，是目前最常用的结构形式。38梯形刀片的结构参数bαhadβVnVAb—前桥宽，a—底部宽h—刃部高α—滑切角39一般情况下，α越大，滑切能力越强，切割也就越省力，当α由150增至450时，切割阻力将减少一半。滑切角α与切割阻力P之间的关系曲线如下：oPαa=76b=17h=55d=24第二章割草机和搂草机40但要特别注意的是，α的变化范围一定要首先满足茎秆被动定刀片钳住的条件：αβoAN1BN2F1F2R1R2α+β≤φ1+φ2φ1、φ2—分别表示动定刀片与谷物茎秆的摩擦角，φ1+φ2≤45~520，试验结果表明，α=290，β=6015/时切割效果最好。41在这里有一个问题需要说明，往复式切割器割刀的运动是水平横向运动和直线前进运动的合成，割刀横向运动的平均速度Vp与机器前进运动的速度Vm的配合关系，决定了割刀绝对运动轨迹，这一配合关系我们习惯上用割刀进距（切割进距）H来表示。42割刀进距——割刀完成一个行程S的时间t内机组所前进的距离。H=Vmt=Vm30/n有时也用刀机速比λ来表示λ=Vp/Vm=S/H43HHSdoA44由图可知，在定刀片运动轨迹线内的谷物茎秆将被动刀片切割，切割区内的茎秆在动刀片的左右推动下被推向定刀片实施剪切，由于λ值的不同，切割区内茎秆被处理的程度也有些不同，有可能出现三种情况。45Ⅰ区（一次切割区）：在此区内的茎秆首先被动刀片推至定刀片刃口线上，并在定刀片和护刃器的双支承下被切割，由于动刀片只有一次通过该区，故称为一次切割区。Ⅰ区内的茎秆由于所处的位置不同，多数茎秆是在横向歪斜状态下被切割的，歪斜状态下被切割的茎秆割茬高度有所增加。λ=146Ⅱ区（重割区）：动刀片刃口线两次通过该区，有可能发生对茎秆的二次切割但并非一定。当Ⅱ区面积较小时，且位于切割区的中部，尽管动刀片两次通过该区，但由于茎秆左右歪斜量大致相同，不可能发生重割。反之，当由于割刀进距H较小时，Ⅱ区面积增大，在第二次行程时，离动刀片较远而离定刀片较近的茎秆就有可能被重割一次。重割将无谓地增加功率的消耗。λ=1.447Ⅲ区（空白区）：动刀片的刃口线没有经过该区，如果该区面积较小时，且位于动刀片前桥宽度b的扫描范围之内，茎秆将被动刀片的前桥推向割刀下次行程的一次切割区内被切割，但歪斜量较大，割茬较高，且为集束切割，切割阻力大，功率消耗增加。如果割刀进距H过大，空白区增大，动刀片前桥宽度b的扫描面积没有全部掠过该区域，就有可能造成漏割。λ=0.748经以上分析我们不难看出，λ值的大小或H值的正确选取对割刀的切割质量影响很大，通过绘制切割图，就可以确定最佳的速度比λ值，一般为λ=0.8~1.2。49三、旋转切割器式割草机旋转式割草机产生的背景：在一些发达国家由于畜牧业的快速发展，原有的天然草原提供的牧草资源，已难以满足畜牧业发展的需要，此时也开始出现草原过载、负荷过重，进而出现草原“三化现象”日趋严重，为解决这一问题于60年代开始进行人工草场建设，采用农业的生产方式大面积种植饲草料，生产的饲草料密度大茎秆粗，应用往复式割草机产生堵刀现象，在此背景下-------------50原理：旋转式割草机采用高速旋转的割刀，以无支承切割原理切割物料，割刀线速度达50-90m/s，可以实现高速作业，机器工作速度可达10-18km/h。特点：优点是切割适应性强，可高速作业，适合于收获种植牧草和湿度大、密度大高产天然牧草。能在倒伏严重等恶劣条件下可靠工作，对较粗茎秆也有一定的适应性。缺点是割茬不齐，碎草多，功率消耗大。（一）、旋转式割草机的类型51旋转式割草机实图52小型的旋转式割草机53旋转式割草机按切割器传动方式不同分为上传动式和下传动式两种。。上传动式旋转割草机板条式输送器下传动式旋转割草机上传动式旋转割草机（齿轮和传动轴传动）上传动式旋转割草机（皮带传动）上传动式旋转割草机板条式输送器下传动式旋转割草机下传动式旋转割草机（齿轮传动）55与拖拉机三点联接，传动装置设在切割滚筒上面。切割器：2—6个成对反向旋转转子（滚筒)。每个转子割幅：0.4-1.2m，装有刀片2—4个。传转动采用圆锥齿轮或三角带传动装置。上传动式分禾性能好（滚筒作用）上