小型圆盘式牧草收割机结构研究

小型圆盘式牧草收割机结构研究
张海龙 张 多利 祁 文博 李 可
黑龙 江 省畜 牧机 械化研 究 所
【 要】 牧草收割机在 畜牧业生产过程中起着重要作用， 摘 现设计一种 小型圆盘式牧草收割机 ， 并对 割 刀的运 动轨 迹及 结 构 参数 分 别进行 了具 体 的分析 与设 计 。 【 关键词】 圆盘式牧草收割机 割刀运动轨迹 结构参数
ｎ 割 刀转 速 ，＝ ８ ６ ｍ ｎ ＝ ｎ ２ ８ｄ ｉ；
６ ｘ ０ ６ ２ ｍ — ０ ｘ ８ ６ ＝ ．９ ０ ５ — ８ ２４
．
器 刀 片铰 接在 刀盘上 ，为使 割 刀切 割 速度 大 于 最 低极 限速度 ，在切 割牧 草 时其 刀 片 线 速度 一 般 选用 ５ ～ ０ ｄ ，割 刀任 意一 点 的切 割 速度 均 ０ ９ ｎｓ
过改 变 钢丝 绳 的 长短 来 调 节割 草 机 的 升降 及 割 茬 的高度 当割 草机 不 工作 时 ， 可操 纵手 动离 合
。 机器 的前 进速 度； 。 广
外端 ｂ的位置方 程
器 切断 动 力传 递 ，以便 提 高转 弯 的灵 活性 和 机
组 的机动性 能 。
１ ６
１ ＝Ｒ ｃ ｓｃｔ ． ｏ （ｏ）
度 ， 刀片数 是 根据 割 刀进 距 Ｈ （ 盘转 一 周 时 圆
拖 拉 机 的前 进 距离 ）与一 个进 距 中各 刀片 余 摆
【】张文静． １ 牧草收获机械现状 ： 机遇及发展Ｕ】 ．
农 村牧 区机械 化 ，０ １ １ ：８ ２ ． ２ ０ （）１－ ０
【】徐 秀英． ２ 小型牧 草收获的机械设计 【 ． Ｄ】 南
【 ａ＝ 。＋Ｒｓｎ ｏｔ Ｙ ｆ ｉ（￣）
式 中 仅 相邻 刀片 夹角 ； 一
１刀 架 支柱 ．
２刀 架 ．
３甩 刀 连 接 杆 ．
４刀 片 ５甩 刀 盘 ． ．
图 ４ 切 割器 装 配 示 意 图
带 的纵 向宽度 之 和 ｍ ｈ相 等 而定 。由于 Ｈ＝ ｈ ｍ ，
日：一 ｖ ６０ ｍ
一
小 型 圆 盘式 牧 草 收 割 机具 有来自百度文库灵 活 性 强 。 方
３２ 刀 片数 ｎ ． ｌ的确 定
切割 器 的切 割 轨 迹 是
便 操 作等 特点 ，而且 割茬 较低 ，收 割后 铺放 整 齐 ， 于收集 与 晾晒 ， 便 显著 地提 高 了生产效 率 。
参 考文 献：
由多条 余摆 带 所形 成 的 ，其带 宽 近 似 为 刀片 长
２ 铡刀运 动 轨迹分 析
由于农 村 产 业结 构 的调整 ，畜牧 业 在 东北 迅 速崛 起 ， 着 牲 畜量 的 不 断 扩大 ， 随 牧草 需 求 量 也逐 年 增 长 ， 因此 也 有 部 分农 民改 变 观念 ， 放弃
割草 机 割刀 的运 动是 刀盘 的水 平转 动 与 机 器 前进 运 动 所合 成 的 。刀 片某 一 点对 地 面 的运
【 】 ＋Ｒｓ （ ｔ 『 ： ｉ ｃ） ｎｏ
・
式 中 Ｒ 刀片外 端半 径； 一 第 ２刀 片 的内外端 点 的位 移 方程
Ｉ ＝ ｃ ｓｃｔ 一ｏ） ｔ． ｏ （ｏ ＋ ｒ
Ｌ ， ＋， ｉ ｃ 一口 ｙ ＝Ｖｔ ． ｎ ｏ ， ｓ （ｔ ） ，
』ｄ Ｒ Ｏ（ｔ ） Ｘ ＣＳＴ一 ｔ Ｏ
考虑 到 制造 方 便 和运 转平 衡 问题 。刀 片数 量 确 定 为 三片 ， 料选 用 ６ Ｍｎ钢 制造 。 刃部 材 ５ 刀 分 进行 热处 理 。
４ 切割器 的设 计
为 这 一点 刀 片 圆周速 度 与切 割器 前 进 速度 的合
成 ， 图 ３所 示 。 如
Ｘ ？ｏ ２．ｏｏ（ｔ ） ／ ￣＋ｖｒｃｓ ， ＿ ２ ， ｔ ａ ０ 当 ＝ｒ ２ ｃ ｋ Ｏ时 ， 最 小 ￣ ｋｒ ＝ ） ＋ （
动 轨迹 为 余 摆 线 。而 刀片 刃线 对 地 面所 扫 过 的 面 积 为余 摆 带 ， 其带 宽 与 刃部 长度 相 近 似 ， 图 如
２所示 ：
１ 圆盘 式牧 草收 割机 的 主要 结构 及 工作原 理
该 机 主 要 由悬 挂 提 升装 置 、 动 系 统 、 草 传 挡 架 几部 分组 成 。 图 １ 示 ： 如 所
割 草机 的切 割 器 由刀 片 和 刀架 装 置 组 成 ．
如 图 ４所 示 。
即 Ｉ ＝ ＝ ＋ｍ
ｎ ＝
７ｒｒ
＝ｖ ｖ． ｏ ｊ （＋
ｒ
焊在 刀架 上 的 刀架 支 柱 限定 了 刀架 与甩 刀
盘 的 极 限位 置 ，刀 片套 在 甩 刀连 接 杆上 通过 主
４动 力 传 动 系统 ．
围 １ 剞 草 机 装 配 示 意 围
工作 原理 ： 草 机通 过 悬挂 架 固定在 四轮拖 割 拉 机 的前 方 ， 工作 时 ， 在 由拖 拉 机 输 出动 力 带动 割 草 机的 齿 轮箱 ，通过 齿 轮 型 的换 向使 滚 筒 与 刀盘 高速 旋 转 。割 刀在 离 心 力 的作 用 下 弹 出对 牧草 进行 无 支 撑切 割 。下 圆盘 的作 用是 与 地 面
方农业 大学 ，０ ４ ６ ． ２０ （ ）
【】贾瑞昌． ３ 收获机械割草器的技术发展【】广 Ｊ．
东农机 ．９ ９ ３ ． １９ （）
【】李宝筏． ４ 农业机械学【 ． ＭＩ 北京 ： 中国农业 出
圈 ３ 割 刀 的速 度分 析
版 社 ．０ ０ ２０
・
ｌ ・ ７
ｆ ＝ｒ Ｏ （ ｔ ） Ｃ Ｓ（ ＋ ． Ｏ
【 ＝ｖ， ｓ （ ｔ ） Ｙ ＋， ｉ ｃ ＋ ｎｏ 式 中 ｒ 刀片 内端 半径：
Ｂ 刀 片 内外端点 对盘 的连接 夹 角； 一
∞ 刀盘 回转角速 度： 一
ｔ 刀盘 转过 时 间 ： 一
接触 ， 以缓 和瞬 间 冲 击 力 ， 到仿 形 的 作用 。 通 起
种植 传 统 作 物改 种 植牧 草 。 由于北 方 的季 节性
强 、 形 多样 化 等 因 素 的影 响 ， 地 给牧 草 的收 割 带 来 了一 定 的局 限 性 ，现 设 计 一 款 结 构 简 单 、 灵 活 、高效 的小 型 圆盘 式 牧草 收 割 机 有效 地 解 决
了这一 问题 。
ｈ 余 摆 带 纵 宽 ， 刀 片 工 作 刃 长 度 为 一 （
割刀 转速 是 根据 切 割速
００ ｍ） ． ５ ；
３１ 割 刀转速 的 确定 ．
度 要求 而 定 的 ， 试验 得 出无 支撑 切 割 时 ， 刃根 刀 部 某一 点 的最 低 极 限速 度 为 ３ ｄ 。由 于切 割 ０ｎｓ
一
多 刀片 的割草 机也 同样适 用 于此方 程 。
３ 圆盘式 牧草 收割机 的具体 技 术参 数
，
则ｍ ：
尼
。
乃
割 草机 由 １ ～ ８马力 四轮拖 拉机 带 动； ５１
割 幅 Ｂ＝ｏ ６ｍ。 ． ８
式 中
拖拉 机前 进 的速 度 ，．６ ｍ ｈ ｖ＝ ｋ ／ ； ，
—
好’ 避 …
。 ｌｌ ｌ
固 ２ 刀 片运 动 轨 迹
ｉ
刀片任 意 一点 的位移 可用方 程 式 表示 。 刀 设
１ 拉机 ． 拖 ２ 悬挂 提 升 装 置 ．
５下 圃 盘 ．
３挡 草 架 ．
６钢 丝 绳 ．
盘 中心 为 坐 标 原点 ０， 水平 向右 为 ｘ轴 ， 器 前 机 进 的方 向为 Ｙ轴 ， 刀盘逆 时针转 动 ， 令 角速 度 为 ｔ， 相邻 刀 片各 内 、 Ｉ则 ） 外端 点 的位移 方程 如下 ： 第一 刀 片 内端 ａ的位置 方程
一 ２ ８ ｒｍｉ ８ ６／ 凡
轴 带 动甩 刀 盘转 动 ， 刀 片在 离 心力 的作 用 下 ， 使 对 牧 草进 行切 割 ， 切 割 器设 计结 构 简单 ， 片 此 刀
易 于 拆 卸 ，也 提 高 了 割 草 机 的安 全 性 能 。
５ 结 论
式 中 ｎ 刀 盘转 速 ； 一 厂 刀片应有 的切 割速度 ， ＝ Ｏ ｌ； ５ ｒ ｓ ａ 机器 前进 速度 ，￣ ６ ｍ ｈ ｖ＝ ｋ ／ ； ｒ－ ＿ 刀片 内端半径 ， ＝．２ ，Ｄ３ ｍ； ＝