拨禾器.doc

拨禾器.doc

《拨禾器.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拨禾器.doc（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第四节拨禾器

一、拨禾器的种类、构造及其应用

在收割机和联合收获机上装有拨禾、扶禾装置，称为拨禾器，它所完成的功能是：

把待割的作物茎秆向切割器的方向引导，对倒伏作物，要在引导的过程中将其扶正；在切割时扶持茎秆，以顺利切割；把割断的茎秆推向割台输送装置，以免茎秆堆积在割台上。

因此，拨禾、扶禾装置能提高收割台的工作质量、减少损失、改善机器对倒伏作物的适应性。

目前，广泛应用的拨禾、扶禾装置有拨禾轮和扶禾器。

前者结构简单，适用于收获直立和一般倒伏的作物，普遍应用于卧式割台收割机和联合收获机上；后者用于立式割台联合收割机上，它能够比较好地将严重倒伏的作物扶起，并能较好地适应立式割台的工作。

拨禾器种类较多，其中以拨禾轮和链齿式拨禾器应用最广。

（一）拨禾轮种类、构造及其应用

1．普通拨禾轮

这种拨禾轮结构简单，重量相对较轻，制造成本低，应用于割晒机及中小型联合收割机上，但其对倒伏作物的适应能力较差，对作物的打击严重。

它由拨板、辐条、拉筋、轴和轴承、支臂及支杆等组成（如图8－40所示）。

工作时，拨禾轮相对机器作回转运动，拨板则起到拨禾、扶禾切割和拨送禾秆的作用。

图8-40板式拨禾轮

1.拨禾轮2.拉筋3.拨禾轮轴4.幅条5.角度调节板

图8-41偏心拨禾轮结构示意图

2．偏心拨禾轮

它由带弹齿的管轴、主辐条（左、右两组）、辐盘、副辐条、偏心盘、偏心吊杆、支承滚轮和调节杆等组成（图8－41）

图8－41中M是固定拨禾轮轴上的辐盘，M1是调节用的偏心圆环，A－A为管轴，其上固定弹齿AK，M的辐条与A－A铰接，在管轴A－A的一端伸出曲柄A－a，M1的辐条与A－a铰接，M和M1的两组辐条长度相等（AO＝aO1），偏心距OO1（一般为50－80mm）和曲柄长度A－a相等，因此，整个偏心拨禾轮由5组平行四连杆机构OO1aA组成。

偏心圆环M1可绕轴心O转动。

当调整偏心圆环M1的位置，即可改变OO1与轴线OA的相对位置，曲柄Aa（包括和它成一体的管轴及弹齿AK）也随着改变其在空间的角度。

调整好所需角度后，将OO1的相对位置固定下来，于是在拨禾轮旋转时，不论转到哪个位置，Aa始终平行于OO1，弹齿AK也始终保持调整好的倾角。

倾角调节范围一般为由竖直向下到向后或向前倾斜30°。

当顺着和横着的倒伏作物的方向收割时，将弹齿调到向后倾斜15°－30°，并将拨禾轮降低和前移。

收割高而密、向后倒伏的作物时，将弹齿调到前倾15°。

收割直立作物时，弹齿调到与地面垂直。

有的偏心拨禾轮，在弹齿面上还装有活动拨禾板。

在收割直立作物，特别是低矮作物时，将拨禾板靠弹齿下方固定。

收割垂穗作物，则将拨禾板固定在弹齿的中央和上部。

在收割倒伏和乱缠作物时，将拨禾板拆掉，仅留弹齿。

偏心拨禾轮较普通拨禾轮重量大，成本高，结构复杂；但其扶禾能力强，其弹齿倾角可以调整，对倒伏作物的适应能力强，广泛应用于大中型联合收获机上。

（二）扶禾器的类型及一般结构及应用

偏心拨禾轮对倒伏作物虽有一定的适应能力，但是对倒伏严重的作物还不能满足要求，特别在立式割台上，拨禾轮会和输送器发生干涉，很难配合工作。

而链条拨指式扶禾器，较好地解决了上述问题，能将倒伏75°以内的作物扶起梳直，因此在立式割台联合收割机上得到了普遍的采用。

扶禾器利用装在链条上的拨指，贴着地面从根部插入作物丛中，由下至上将倒伏作物扶起，而不是象拨禾轮那样从作物的顶部插入，因此它具有较强的扶倒伏能力和梳理茎秆的作用。

在辅助拨禾装置的配合上，使茎秆在扶持状态下切割，然后进行交接输送，能保持茎秆直立，禾层均匀不乱，较好地满足了半喂入联合收获机的要求。

拨禾器的链条在位于割刀前方与水平面成60°－78°角的倾斜链盒中回转，铰接在链条上的拨指，受链盒内导轨的控制，可以伸出和缩入。

扶禾器的类型按链条回转所在平面的不同，可分倾斜面型和铅垂面型两种。

1．倾斜面型扶禾器

图8-42倾斜面型扶禾器

1.拨指2.拨指扶禾链3.上链轮4、5.分禾器6.下链轮7.链盒8.导禾框9.橡胶指传送带10.中间输送穗部夹持链11.中间输送根部夹持链12.喂入深度调节夹持链13.伸缩杆拨禾器14.割刀15.纵向导禾杆16.导轨17.销轴

如图8－42所示为倾斜面型扶禾器，其拨指扶禾链在一个倾斜平面内回转。

这种扶禾器以链盒的正面宽度进入作物丛。

链盒内上、下链轮之间装有导轨，拨指用链节销与链条铰接。

当拨指头部的导块在靠近下链轮处进入导轨时，拨指从链盒的一侧伸出，导块在靠近上链轮处脱离导轨时，拨指缩进链盒。

相邻二链盒的拨指是成对排列工作的。

拨指和导轨结构简单及拨指伸出时运动平稳是倾斜面型扶禾器的主要优点。

但由于相邻两链盒“无拨指工作区”的宽度b较大，此处的作物需要由分禾器将其送到拨指的工作区才能被扶起，因而茎秆的歪斜较大，不利于收获窄行距和短秆作物。

带倾斜面型扶禾器的割台（图8－42），为了能在扶持状态下切割作物，并将已割作物从割刀上方迅速清除，在带倾斜面型扶禾器的割台上，在扶禾链盒和割刀之间装有由橡胶指传送带9和伸缩杆拨禾器13组成的辅助扶禾装置。

倒伏的茎秆在被拨指搂起引向割刀的过程中，先与橡胶指传送带接触，在橡胶指的作用下，长茎秆作物增加了一个扶持点，矮茎秆作物则在传送带的橡胶指扶持下切割。

已割断的茎秆在伸缩杆拨禾器13的作用下，迅速从割刀上方拨开进入中间输送根部夹持链11。

然后，在根部和穗部夹持链的作用下，茎秆呈略前倾状态被强制输送至脱粒夹持输送链。

由于作物一直处于强制输送状态，故整齐度较高，有利于半喂入脱粒的需要。

但是，这种型式扶禾器的割台传动比较复杂。

2．铅垂面型扶禾器

铅垂面扶禾器结构如图8－43所示。

图8-43铅垂面型扶禾器

1.拨指2.下链轮3.链盒4.上链轮5.上拨禾星轮6.上横向输送链7.下拨禾星轮8.下横向输送链9.割刀10.导禾杆11.分禾器12.销轴13.导轨

铅垂面型扶禾器的链条在铅垂面内回转。

这种扶禾器以链盒的侧面宽度进入作物丛，每根链条的左右边都铰接着拨指。

在靠近下链轮处，当拨指头部的导块进入上链盒的导轨时，迫使拨指绕与链节销垂直的销轴旋转到与链条运动平面相垂直的平面内，依次由链盒的左右侧伸出扶禾。

在靠近上链轮处，当拨指头的导块脱离导轨时，拨指缩进链盒，在链盒内向下空行。

铅垂面型扶禾器的最大优点是进入作物丛的链盒宽度a较窄，这样对作物的横向推斜较小，适合于收获窄行距和短秆作物。

但是，拨指伸出时要从链条回转平面横向翻转90°，而且在极短时间内（0.05秒左右）完成，因此拨指对链盒导轨和作物的撞击速度以及加速度都较大，其运转不如倾斜面型平稳，且导轨进口处的安装精度要求较高。

在日本，由于水稻是用宽行插秧机行距（300－330mm）栽插，联合收获机是对行收割，作物的自然高度较高（750－900mm）。

因此，其半喂入联合收割机普遍采用倾斜面型扶禾器。

在我国，因多为矮秆籼稻，行距较窄（130－200mm），为了避免机器收割时发生破穴分禾，以致使矮秆作物发生过大的横向推斜，造成漏割或落穗损失，所以，半喂入联合收割机上主要采用铅垂式扶禾器。

二、拨禾轮的工作原理

（一）拨禾轮的运动分析

1．拨板的运动分析

拨禾轮工作时拨板的运动是一种复合运动，由拨板绕轴的回转运动和机器的前进运动复合而成，其运动轨迹可以由作图法求出（图8－44a）。

例如，求拨禾板上AO点的运动轨迹时，先将AO点回转的圆周作m等分，然后用下式求出在拨板每转一等分时间间隔内机器前进的距离

式中Vm——机器前进速度（m/s）

n——拨禾轮转速（r/min）

由点1沿机器前进方向量取长度为S的线段，线段的端点1′即为拨禾板上的点AO在转过一等分圆周时的绝对位置；同理，由点2、3……、m沿前进方向依次量取长度分别为2S、3S……、mS的线段,2′、3′……m′即分别为点A0转过2、3、……m等分圆周时的绝对位置。

连接点1′、2′……m′就得到了拨禾轮上拨板上A0点的运动轨迹。

设拨禾轮轴OO在地面上的投影点O为坐标原点（图8－44b），X轴沿地面指向前进方向，Y轴垂直向上，拨禾板外缘上一点由水平位置A0开始逆时针方向旋转，则其轨迹方程为：

图8-44拨禾轮的运动轨迹

a）.作图法b）.解析法

X＝Vmt＋Rcosωt

Y＝H－Rsinωt＋h

式中R——拨禾轮半径

图8-45不同λ值时，拨禾板运动轨迹的形状

1.λ＞12.λ=13.λ＜1

ω——拨禾轮角速度

H——拨禾轮轴离割刀的垂直安装高度

h——割刀离地高度

2．拨禾轮正常工作的条件

拨禾板运动轨迹的形状，决定于拨禾轮的圆周速度Vy与机器前进速度Vm的比值λ称为拨禾速度比。

轨迹形状随λ值不同的变化规律如图8－45所示。

λ值从0变化到∞时，拨禾板的轨迹形状由直线（λ＝0）变化到短幅摆线（λ＜1）、普通摆线（λ=1）、长幅摆线（λ＞1）直至圆（λ=∞）。

要使拨禾轮完成对茎秆的引导、扶持和推送作用，就必须使拨禾板具有向后的水平分速度。

轨迹曲线上各点切线的方向，就是拨禾板在各种位置时的绝对速度方向。

从图8－45分析可知，当λ≤1时，在轨迹曲线上的任何一点，均不具有向后的水平分速度。

只有当λ＞1时，即轨迹形状为长幅摆线（常称余摆线）时，运动轨迹形成扣环，在扣环下部，即扣环最长横弦EE′（图8－46）的下方，拨禾板具有向后的水平分速度。

由此可知，拨禾轮正常工作的必要条件是拨禾速度比λ＞1。

图8-46拨禾板的绝对速度

（二）拨禾轮的工作过程

1．拨禾轮的农业技术要求

每块拨板从开始接触未割作物，直到将已割作物向后推送并与之脱离接触，这是它完整的工作过程。

要使拨禾轮具有良好的工作质量，除了必须满足λ＞1的条件外，还应该满足工作过程中不同阶段的要求：

拨板在入禾时，其水平分速度应该为零，这样对穗部的冲击最小，可以减少落粒损失；切割时，拨板应扶持作物茎秆，以配合进行切割，避免切割器将茎秆向前推倒；茎秆切断后，拨板应继续稳定地向后推送，以清扫割刀，并防止作物向前翻倒或被向上挑起，造成损失。

2．拨板的入禾角和拨禾轮安装高度分析

（1）拨板的入禾角

图8－47为拨禾轮的工作过程简图。

图中，假设拨禾轮轴安装在切割器的正上方，作物直立，作物高度为L。

图8-47拨禾轮的工作过程简图

拨禾轮作业时为了减少拨板对谷物的碰击，拨板进入禾丛时，其水平分速度应为零，即

则有：

则拨板的入禾角ωt1为

ωt1=arcsin（1/λ）

（2）拨禾轮高度分析

由图可以建立下列关系式

L＋Rsinωt1＝h＋H

而sinωt1=1/λ

代入整理可得拨禾轮的安装高度H为

H=L＋R/λ－h

式中H——拨禾轮的安装高度

h——割刀离地高度

R——拨禾轮的半径

λ——拨禾速比

L——所收获作物的自然高度

3．拨禾轮的作用范围，作用程度及拨禾轮水平位置分析

（1）拨板的作用范围

拨板在点A1插入作物时，割刀在点C1处（图8－47），如不考虑作物之间的相互推挤作用，则不会发生作物在拨板扶持下的切割。

当拨板从A1点运动到A2点，不断把作物茎秆引向切割器时，割刀由C1点运动到C2点。

此时，生长在点K的作物开始在拨板的扶持下被切割。

随着机器的前进，生长在范围Kf内的作物，将集成一束在扶持状态下被切割。

由此可知，每块拨禾板在配合切割时每次所扶持的谷物范围△X可用线段来表示，称为每块拨板的作用范围。

△X愈大，表示在每块拨板扶持下切割的作物量也愈多。

当拨禾轮轴安装在割刀的正上方时，拨禾板的作用范围△X等于余摆线扣环