北方水稻收割機割臺結構設計及技術參數確定

國委文

摘要：割臺是水稻收割機的主要工作部件之一。介紹北方水稻收割機割臺的結構設計，詳細說明割臺各組成部件的工作原理及技術參數，以期為水稻收割機結構的改進與性能的完善提供參考，促進我國北方地區水稻生產機械化發展。

關鍵詞：農業機械；水稻；收割機；割臺；結構；技術參數

中圖分類號：S225.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）10-0011-02

北方水稻收割機是在調查、分析比較國內外水稻收獲機優缺點的基礎上，結合我國北方地區自然條件和水稻生產農藝要求而研制的、適合我國北方地區使用的防下陷自走式半喂入水稻聯合收割機。該機能一次完成收割、脫粒、分離、清選及裝袋等作業。割臺是水稻收割機的主要工作部件之一，本文主要介紹北方水稻收割機割臺的設計。

1 割臺總體結構設計

北方水稻收割機的割臺為立式割臺，作物從割臺到脫粒機構的中間輸送均采用夾持輸送裝置。作物為直立輸送，莖稈基部被夾持輸送，靠近穗部則由另一條帶撥指的鏈條扶持著輸送，使莖稈穗部稍向前傾并逐步臥倒，有利于喂進脫粒室。割臺設計為4行收割，割下的4行水稻由4行并2行、2行再并1行，最后由脫粒夾持鏈夾持進入脫粒室進行脫粒。同時，割臺上設有喂入深度調節裝置，可根據作物品種和高矮情況調節夾持莖稈基部的位置。

2 割臺各部件結構設計及參數確定

2.1 分禾裝置

分禾裝置主要起收集、扶起本行程待切割作物的作用，并將暫不切割的作物分開以免損失。分禾裝置在立式割臺前端左、右兩邊對稱安裝，為了減輕質量，將鋼管彎成桿狀或框架式。

2.2 扶禾器

扶禾器為撥指式扶禾器。工作時，撥指從根部插入作物叢中，由下至上將倒伏作物扶起，具有較強的扶倒伏能力和梳整莖稈的作用，能較好地滿足半喂入聯合收割機的要求。

扶禾器的工作元件是裝在鏈條上的撥指，撥指隨鏈條繞上、下鏈輪回轉，撥指的每一循環過程由伸指摟禾、扶禾和縮指控行3個階段組成。由于扶禾器隨機具一同運動，所以伸指摟禾的運動是撥指繞下鏈輪回轉運動和機具前進運動的合成，扶禾運動則是撥指的直線運動和機具前進運動的合成。

軌跡方向角δ一般取正值，但在作業速度較高的情況下往往難以滿足工作要求。Vm增大時，則要求V1增大或α減小；而V1增大將引起谷物落粒損失增大，α減小將使割臺縱向尺寸加大。

2.3 切割裝置

切割裝置采用往復式切割器，其原理是利用動刀片相對于護刃器上的定刀片作往復剪切運動，將禾株切斷。動刀的平均速度Vp是切割器的關鍵參數，根據實踐經驗選定。一般來說，用于切割稈株，Vp=0.800 0 m/s就足夠；用于切割濕禾株，就需選較大值。綜合分析，該機切割器平均速度確定為1.180 0 m/s。

2.4 中間輸送裝置

中間輸送裝置由左中間輸送夾持鏈、左穗部輸送鏈、右中間輸送夾持鏈、右穗部輸送鏈、喂入深度調節裝置及各鏈上壓禾板組合而成。中行作物經過兩次并行最后匯總，一起輸送到脫粒滾筒。這種結構強制性好，作物被切割下來后一直處于強制輸送，并行時作物狀態變化不大，不影響作物整齊度，能滿足半喂入脫粒需要。

中間輸送夾持鏈是聯系割臺和脫粒裝置的橋梁，其速度快慢直接影響整機的工作性能。夾持鏈速度快則夾持禾層薄，夾持鏈速度慢則夾持禾層厚。夾持鏈速度與夾持層厚度的關系式為：

夾持鏈速度快慢（包括脫粒夾持鏈）還關系到夾持損失大小問題。夾持速度快，禾穗被滾筒弓齒梳脫的次數減少，脫不凈和夾帶的損失就會增大，而滾筒的轉速又受脫粒質量所限制。因此，夾持鏈的速度與滾筒長度要有一定的比例關系，一般滾筒長度與夾持鏈速度的比值為1.000 s左右效果較好。該機夾持鏈速度為0.625 0 m/s及0.736 8 m/s，滾筒長750 mm，則滾筒長度與夾持鏈速度的比值1.200 s和1.018 s。

夾持禾層厚度是設計夾持彈簧伸縮量與脫粒弓齒高度的依據。脫粒弓齒高度應大于夾持禾層厚度。

2.5 液壓升降機構

收割機作業時，需要隨時調節割茬高度，經常進行運輸狀態和工作狀態的相互轉換。因此割臺必須便于升降。該機采用液壓升降機構，操作靈敏、省力。液壓系統參數見表1。

由表1可知，油缸可提升20 000 N，用于提升割臺足夠；提升用時為1.256 s。

2.6 喂入深度控制裝置

莖稈喂入深淺不僅影響脫粒質量，而且也影響功率消耗。喂入深度過淺容易造成漏脫，增加損失；喂入過深會使脫粒功率消耗過大，引起轉速下降，另外喂入過深會使滾筒腔內雜余增加，破壞凹板分離性能，增大排雜損失。

參考文獻

[1] 中國農業機械化科學研究院.農業機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1988.

[2] 楊磊，肖麗萍，耿兆奎，等.我國半喂入水稻聯合收割機的現狀與發展趨勢分析[J].中國農機化學報，2014（1）：8-10.

[3] 王峰，尹健.小型半喂入水稻聯合收割機設計研究[J].貴州科學，2013（5）：39-42.

Abstract： Header is one of the main components of harvester. This article introduces the structure design of North rice harvester's header， expounds the operating principle and technology parameter of the components of the header， in order to provide a reference for the improvement of the structure and performance of rice harvester， and advance the development of the mechanization of rice production in the North area.

Key words： agricultural mechanization； rice； harvester； header； structure； technology parameter

摘要：割臺是水稻收割機的主要工作部件之一。介紹北方水稻收割機割臺的結構設計，詳細說明割臺各組成部件的工作原理及技術參數，以期為水稻收割機結構的改進與性能的完善提供參考，促進我國北方地區水稻生產機械化發展。

關鍵詞：農業機械；水稻；收割機；割臺；結構；技術參數

中圖分類號：S225.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）10-0011-02

北方水稻收割機是在調查、分析比較國內外水稻收獲機優缺點的基礎上，結合我國北方地區自然條件和水稻生產農藝要求而研制的、適合我國北方地區使用的防下陷自走式半喂入水稻聯合收割機。該機能一次完成收割、脫粒、分離、清選及裝袋等作業。割臺是水稻收割機的主要工作部件之一，本文主要介紹北方水稻收割機割臺的設計。

1 割臺總體結構設計

北方水稻收割機的割臺為立式割臺，作物從割臺到脫粒機構的中間輸送均采用夾持輸送裝置。作物為直立輸送，莖稈基部被夾持輸送，靠近穗部則由另一條帶撥指的鏈條扶持著輸送，使莖稈穗部稍向前傾并逐步臥倒，有利于喂進脫粒室。割臺設計為4行收割，割下的4行水稻由4行并2行、2行再并1行，最后由脫粒夾持鏈夾持進入脫粒室進行脫粒。同時，割臺上設有喂入深度調節裝置，可根據作物品種和高矮情況調節夾持莖稈基部的位置。

2 割臺各部件結構設計及參數確定

2.1 分禾裝置

分禾裝置主要起收集、扶起本行程待切割作物的作用，并將暫不切割的作物分開以免損失。分禾裝置在立式割臺前端左、右兩邊對稱安裝，為了減輕質量，將鋼管彎成桿狀或框架式。

2.2 扶禾器

扶禾器為撥指式扶禾器。工作時，撥指從根部插入作物叢中，由下至上將倒伏作物扶起，具有較強的扶倒伏能力和梳整莖稈的作用，能較好地滿足半喂入聯合收割機的要求。

扶禾器的工作元件是裝在鏈條上的撥指，撥指隨鏈條繞上、下鏈輪回轉，撥指的每一循環過程由伸指摟禾、扶禾和縮指控行3個階段組成。由于扶禾器隨機具一同運動，所以伸指摟禾的運動是撥指繞下鏈輪回轉運動和機具前進運動的合成，扶禾運動則是撥指的直線運動和機具前進運動的合成。

軌跡方向角δ一般取正值，但在作業速度較高的情況下往往難以滿足工作要求。Vm增大時，則要求V1增大或α減小；而V1增大將引起谷物落粒損失增大，α減小將使割臺縱向尺寸加大。

2.3 切割裝置

切割裝置采用往復式切割器，其原理是利用動刀片相對于護刃器上的定刀片作往復剪切運動，將禾株切斷。動刀的平均速度Vp是切割器的關鍵參數，根據實踐經驗選定。一般來說，用于切割稈株，Vp=0.800 0 m/s就足夠；用于切割濕禾株，就需選較大值。綜合分析，該機切割器平均速度確定為1.180 0 m/s。

2.4 中間輸送裝置

中間輸送裝置由左中間輸送夾持鏈、左穗部輸送鏈、右中間輸送夾持鏈、右穗部輸送鏈、喂入深度調節裝置及各鏈上壓禾板組合而成。中行作物經過兩次并行最后匯總，一起輸送到脫粒滾筒。這種結構強制性好，作物被切割下來后一直處于強制輸送，并行時作物狀態變化不大，不影響作物整齊度，能滿足半喂入脫粒需要。

中間輸送夾持鏈是聯系割臺和脫粒裝置的橋梁，其速度快慢直接影響整機的工作性能。夾持鏈速度快則夾持禾層薄，夾持鏈速度慢則夾持禾層厚。夾持鏈速度與夾持層厚度的關系式為：

夾持鏈速度快慢（包括脫粒夾持鏈）還關系到夾持損失大小問題。夾持速度快，禾穗被滾筒弓齒梳脫的次數減少，脫不凈和夾帶的損失就會增大，而滾筒的轉速又受脫粒質量所限制。因此，夾持鏈的速度與滾筒長度要有一定的比例關系，一般滾筒長度與夾持鏈速度的比值為1.000 s左右效果較好。該機夾持鏈速度為0.625 0 m/s及0.736 8 m/s，滾筒長750 mm，則滾筒長度與夾持鏈速度的比值1.200 s和1.018 s。

夾持禾層厚度是設計夾持彈簧伸縮量與脫粒弓齒高度的依據。脫粒弓齒高度應大于夾持禾層厚度。

2.5 液壓升降機構

收割機作業時，需要隨時調節割茬高度，經常進行運輸狀態和工作狀態的相互轉換。因此割臺必須便于升降。該機采用液壓升降機構，操作靈敏、省力。液壓系統參數見表1。

由表1可知，油缸可提升20 000 N，用于提升割臺足夠；提升用時為1.256 s。

2.6 喂入深度控制裝置

莖稈喂入深淺不僅影響脫粒質量，而且也影響功率消耗。喂入深度過淺容易造成漏脫，增加損失；喂入過深會使脫粒功率消耗過大，引起轉速下降，另外喂入過深會使滾筒腔內雜余增加，破壞凹板分離性能，增大排雜損失。

參考文獻

[1] 中國農業機械化科學研究院.農業機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1988.

[2] 楊磊，肖麗萍，耿兆奎，等.我國半喂入水稻聯合收割機的現狀與發展趨勢分析[J].中國農機化學報，2014（1）：8-10.

[3] 王峰，尹健.小型半喂入水稻聯合收割機設計研究[J].貴州科學，2013（5）：39-42.

Abstract： Header is one of the main components of harvester. This article introduces the structure design of North rice harvester's header， expounds the operating principle and technology parameter of the components of the header， in order to provide a reference for the improvement of the structure and performance of rice harvester， and advance the development of the mechanization of rice production in the North area.

Key words： agricultural mechanization； rice； harvester； header； structure； technology parameter

摘要：割臺是水稻收割機的主要工作部件之一。介紹北方水稻收割機割臺的結構設計，詳細說明割臺各組成部件的工作原理及技術參數，以期為水稻收割機結構的改進與性能的完善提供參考，促進我國北方地區水稻生產機械化發展。

關鍵詞：農業機械；水稻；收割機；割臺；結構；技術參數

中圖分類號：S225.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）10-0011-02

北方水稻收割機是在調查、分析比較國內外水稻收獲機優缺點的基礎上，結合我國北方地區自然條件和水稻生產農藝要求而研制的、適合我國北方地區使用的防下陷自走式半喂入水稻聯合收割機。該機能一次完成收割、脫粒、分離、清選及裝袋等作業。割臺是水稻收割機的主要工作部件之一，本文主要介紹北方水稻收割機割臺的設計。

1 割臺總體結構設計

北方水稻收割機的割臺為立式割臺，作物從割臺到脫粒機構的中間輸送均采用夾持輸送裝置。作物為直立輸送，莖稈基部被夾持輸送，靠近穗部則由另一條帶撥指的鏈條扶持著輸送，使莖稈穗部稍向前傾并逐步臥倒，有利于喂進脫粒室。割臺設計為4行收割，割下的4行水稻由4行并2行、2行再并1行，最后由脫粒夾持鏈夾持進入脫粒室進行脫粒。同時，割臺上設有喂入深度調節裝置，可根據作物品種和高矮情況調節夾持莖稈基部的位置。

2 割臺各部件結構設計及參數確定

2.1 分禾裝置

分禾裝置主要起收集、扶起本行程待切割作物的作用，并將暫不切割的作物分開以免損失。分禾裝置在立式割臺前端左、右兩邊對稱安裝，為了減輕質量，將鋼管彎成桿狀或框架式。

2.2 扶禾器

扶禾器為撥指式扶禾器。工作時，撥指從根部插入作物叢中，由下至上將倒伏作物扶起，具有較強的扶倒伏能力和梳整莖稈的作用，能較好地滿足半喂入聯合收割機的要求。

扶禾器的工作元件是裝在鏈條上的撥指，撥指隨鏈條繞上、下鏈輪回轉，撥指的每一循環過程由伸指摟禾、扶禾和縮指控行3個階段組成。由于扶禾器隨機具一同運動，所以伸指摟禾的運動是撥指繞下鏈輪回轉運動和機具前進運動的合成，扶禾運動則是撥指的直線運動和機具前進運動的合成。

軌跡方向角δ一般取正值，但在作業速度較高的情況下往往難以滿足工作要求。Vm增大時，則要求V1增大或α減小；而V1增大將引起谷物落粒損失增大，α減小將使割臺縱向尺寸加大。

2.3 切割裝置

切割裝置采用往復式切割器，其原理是利用動刀片相對于護刃器上的定刀片作往復剪切運動，將禾株切斷。動刀的平均速度Vp是切割器的關鍵參數，根據實踐經驗選定。一般來說，用于切割稈株，Vp=0.800 0 m/s就足夠；用于切割濕禾株，就需選較大值。綜合分析，該機切割器平均速度確定為1.180 0 m/s。

2.4 中間輸送裝置

中間輸送裝置由左中間輸送夾持鏈、左穗部輸送鏈、右中間輸送夾持鏈、右穗部輸送鏈、喂入深度調節裝置及各鏈上壓禾板組合而成。中行作物經過兩次并行最后匯總，一起輸送到脫粒滾筒。這種結構強制性好，作物被切割下來后一直處于強制輸送，并行時作物狀態變化不大，不影響作物整齊度，能滿足半喂入脫粒需要。

中間輸送夾持鏈是聯系割臺和脫粒裝置的橋梁，其速度快慢直接影響整機的工作性能。夾持鏈速度快則夾持禾層薄，夾持鏈速度慢則夾持禾層厚。夾持鏈速度與夾持層厚度的關系式為：

夾持鏈速度快慢（包括脫粒夾持鏈）還關系到夾持損失大小問題。夾持速度快，禾穗被滾筒弓齒梳脫的次數減少，脫不凈和夾帶的損失就會增大，而滾筒的轉速又受脫粒質量所限制。因此，夾持鏈的速度與滾筒長度要有一定的比例關系，一般滾筒長度與夾持鏈速度的比值為1.000 s左右效果較好。該機夾持鏈速度為0.625 0 m/s及0.736 8 m/s，滾筒長750 mm，則滾筒長度與夾持鏈速度的比值1.200 s和1.018 s。

夾持禾層厚度是設計夾持彈簧伸縮量與脫粒弓齒高度的依據。脫粒弓齒高度應大于夾持禾層厚度。

2.5 液壓升降機構

收割機作業時，需要隨時調節割茬高度，經常進行運輸狀態和工作狀態的相互轉換。因此割臺必須便于升降。該機采用液壓升降機構，操作靈敏、省力。液壓系統參數見表1。

由表1可知，油缸可提升20 000 N，用于提升割臺足夠；提升用時為1.256 s。

2.6 喂入深度控制裝置

莖稈喂入深淺不僅影響脫粒質量，而且也影響功率消耗。喂入深度過淺容易造成漏脫，增加損失；喂入過深會使脫粒功率消耗過大，引起轉速下降，另外喂入過深會使滾筒腔內雜余增加，破壞凹板分離性能，增大排雜損失。

參考文獻

[1] 中國農業機械化科學研究院.農業機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1988.

[2] 楊磊，肖麗萍，耿兆奎，等.我國半喂入水稻聯合收割機的現狀與發展趨勢分析[J].中國農機化學報，2014（1）：8-10.

[3] 王峰，尹健.小型半喂入水稻聯合收割機設計研究[J].貴州科學，2013（5）：39-42.

Abstract： Header is one of the main components of harvester. This article introduces the structure design of North rice harvester's header， expounds the operating principle and technology parameter of the components of the header， in order to provide a reference for the improvement of the structure and performance of rice harvester， and advance the development of the mechanization of rice production in the North area.

Key words： agricultural mechanization； rice； harvester； header； structure； technology parameter