失，且阻力减少缓慢，故一般对切割谷物取割刀 速度为0.8m/s 以上。 无支承切割的过程如图8－11所示。切割时有切割力P d 、茎秆的惯性力P AB 和P BC 及茎 秆的反弹力P r 等。为使切割可靠，应使茎秆惯性力与茎秆反弹力之和大于或等于切割力。 即 P d ≤P AB ＋P BC ＋P r 若将茎秆视为一端固定的悬臂梁，根据材料力学分析可 知：为增大惯性力和茎秆的反弹力，除需尽可能降低割茬外，

  不可靠。一般取刃角为19°。齿纹刃刀片的刃 角i ＝23°－25°。光刃刀片为使其磨刀后刃部 高度不变，刀片前端顶宽b ，一般b ＝14－16 毫 图8-18 往复式切割器 1. 护刃器梁 2.摩擦片 3.压刃器 4.刀杆 5.动刀片 6.定刀片

  7.护刃器a.护刃器上舌 图8-19 动刀片 米，齿纹刃刀片其b值较小些。刀片一般用工具钢（T8、T9）制成，刃部经热处理，热处理宽度为10－15毫米，淬火带硬度 为HRC50－60，非淬火区不允许超出HRC35。刀片厚度为2－3毫米。每厘米刀刃长度上有6－7个齿，刀刃厚度不超过0.15毫 米。 2）定刀片：定刀片为支承件，一般为光刃，但当动刀片采用光刃时，为防止茎秆向前滑出也可采用齿刃。国外有的机器护刃 器上没有定刀片，由锻钢护刃器支持面起支承切割的作用。 3）护刃器：护刃器的作用是保持定刀片的正确位置、保护割刀、对禾秆进行分束和利用护刃器上舌与定刀片构成两点支承的 切割条件等。其前端呈流线形并少许向上或向下弯曲，后部有刀杆滑动的导槽。护刃器一般为可煅铸铁或煅钢、铸钢等制成， 可铸成单齿一体，或双齿一体或三齿一体。单齿一体损坏后易于更换，但安装和调节较麻烦，现多采双齿护刃器。 4）压刃器：为避免割刀在运动中向上抬起和保持动刀片与定刀片正确的剪切间隙（前端不超过0－0.5毫米，后端不大于1 －1.5毫米），在护刃器梁上每隔30－50厘米装有压刃器（在割草机上每间隔20－30厘米）。它为一冲压钢板或韧铁件，能弯 曲变形以调节它与割刀的间隙。 5）摩擦片：有的切割器在压刃器下方装有摩擦片，用以支承割刀的后部使之具有垂直和水平方向的两个支承面，以代替护刃 器导槽对刀杆的支承作用。当摩擦片磨损时，可增加垫片使摩擦片抬高或将其向前移动。装有摩擦片的切割器，其割刀间隙调 节较方便。 2．结构标准化 为便于组织专业化生产和零配件供应，1975年公布了切割器的国家标准（GB1209－1213-75）。切割器分为三种型式（图 8－20）。 1）Ⅰ 型切割器：其t＝t0＝76.2毫米，动刀片为光刃，刀片水平倾角为6°30′，护刃器为单齿，设有摩擦片。用于割草机。 2）Ⅱ 型切割器：其t＝t0

  用。 2．普通Ⅱ 型 其尺寸关系为 S ＝2t ＝2t 0＝152.4mm （6in ） 该切割器的动刀片间距t 及护刃器间距t 0与普通Ⅰ型相同，但其割刀行程为普通Ⅰ型 的2倍。其割刀往复运动的频率较低，因而往复惯性力较小。此点对抗振性较差的小型机器 具有特殊意义，适于在小型收割机和联合收获机上采用。 3．低割型

  圆盘式切割器可适应10－25km/h 的高速作 业。最低割茬可达3－5cm ，工作可靠性较强，但其 功率消耗较大。近年来国外回转式割草机的机型 发展较多，并有扩大生产的趋势。 在甘蔗收割机上多采用具有梯形或矩形固定刀片的单盘和双盘式切割器。一般刀盘前端 向下倾斜7°－9°，以利于减少茎秆重切和破头率。 在小型水稻收割机上，有采用单盘和多盘集束式回转式切割器者。多盘集束式切割器能 将割后的茎秆成小束地输出，以利于打捆和成束脱粒。它由顺时针回转的三个圆盘刀及挡禾 装置组成（图8－15b ）。圆盘刀除随刀架回转外自身作逆时针回转，在其外侧的刀架上有拦 禾装置。圆盘刀（刃部为锯齿状）将禾秆切断后推向拦禾装置。该装置间断地把集成小束的 禾秆传递给侧面的输送机构。这种切割器因结构较复杂应用较少。 2．有支承圆盘式切割器 该切割器（图8－16）除具有回转刀盘外，还设有支承刀片。收割时该刀片支承茎秆由 回转刀进行切割。其回转速度较低，一般为6－ 10m/s 。刀盘由5－6个刀片和刀盘体铆合而成。

  片前端有一倾角。侧置式多用在粗茎秆 切碎机上。 收割时，割刀逆滚动方向回转，将茎 秆切断并拾起抛向后方。在牧草收割机 上为了有利于茎秆铺放，其护罩较长较 低；在粗茎秆切碎机上为有利于向地面

  甩刀回转式切割器由于转速较高，一般割幅较小为0.8—2m 。在割幅较大的机器上可采用多组并联的结构。 用甩刀回转式切割器收割直立的牧草，因草屑损失较多，总收获量较往复式切割器减少 5－10％。但在收获倒伏严重的牧草时，总收获量较往复式为多。 四、往复式切割器的构造和传动机构 （一）往复式切割器的构造和标准化 1．往复式切割器的构造 往复式切割器由往复运动的割刀和固定不动的 支承部分所组成（图8-18）。割刀由刀杆、动刀片和 刀杆头等铆合而成。刀杆头与传动机构相连接，用以 传递割刀的动力。固定部分包括护刃器梁、护刃 器、铆合在护刃器上的定刀片、压刃器和摩擦片 等。工作时割刀作往复运动，其护刃器前尖将谷物 分成小束并引向割刀，割刀在运动中将禾秆推向定 刀片进行剪切。 1）动刀片：它是主要切割件，为对称六边形 （图8－19），两侧为刀刃。刀刃的形状有光刃和齿 纹刃两种。光刃切割较省力，割茬较整齐，但使用 寿命较短，工作中需经常磨刀。齿纹刃刀片则不需 磨刀，虽切割阻力较大，但使用较方便。在谷物收割机和联合收获机上多采用它。而牧草收割机由于牧草密、湿，切割阻力较 大，多采用光刃刀片。刀刃的刃角i 对切割阻力和常规使用的寿命影响较大，当刃角 i 由14°增至20°时，切割阻力增加15％。刃 角太小时，刀刃磨损快，而且容易崩裂，工作

  二、切割器的农业技术要求 切割器是收割机上重要的通用部件之一。其性能的好坏对于收获作业的顺利进行，降低收获损失等都具有很大的作用。因此， 它必须满足一些特定的要求。 1．不漏割、不堵刀 这是确保收获作业顺利进行的重要条件。这不仅要求切割器在结构和形状上能够很好地满足作业要求，而且在加工材料上要具 有坚韧、耐磨并长期保持锋利的特点。同时，在使用中也应该经常校正，刃磨及调整并保持合理的切割间隙（往复式）。 2．结构简单、适应性强 切割器是易损部件，在作业过程中由于经常接触到地表的一些坚硬物而遭到破坏，而需随时将损坏件进行更换。因此，要求结 构简单、制造方便，并要求其通用性强，适应性广，目前使用的往复式切割器，除特殊用途外，均采用国家标准型。 3．功率消耗少，振动小 功率消耗少是收割机上一切工作部件的设计原则之一，这是减少整机功率消耗，减小配套动力的前题。振动小，运动平稳对于 降低收获作业中的落粒损失意义重大，尤其是作物在完熟后期，振动大小对落粒多少影响更大。 4．割茬低而整齐 对于低荚类作物，如大豆，以及整个植株都要收获的牧草等，要求进行低割，以减少损失，增加收获量。此外，对于任何作物 的收获也应做到割茬整齐化一。 三、切割器的种类及其应用 根据切割器结构及工作原理的不同可分为：往复式、圆盘式和甩刀回转式三种。 （一）往复式切割器 其割刀作往复运动，结构较简单，适应性较广。目前在谷物收割机、牧草收割机、谷物联合收获机和玉米收获机上采用较多。

  往复式切割器的割刀有往复惯性力特别对高速作业的机器如割草机由于曲柄转速高惯性力颇大每米割刀惯性力达6080公斤使机器产生剧烈振动而影响零部件的常规使用的寿命和工作质量

  第三节 切割器 一、茎杆物理机械性质及其与切割的关系 切割器的切割质量不仅与切割器的结构和参数有关，也取决于茎秆的物理机械性质。 1．茎秆刚度对切割的影响 现有切割器按切割原理不同可分为有支承切 割和无支承切割两种。在有支承切割中又有一点

  1）横断切：切割面积和切割方向与茎秆轴线）斜切：切割面与茎秆轴线偏斜，但切割方向与茎秆轴线）削切：切割面和切割方向都与茎秆轴线c ）。 试验指出：横断切的切割阻力和功率消耗最大；斜切较横断切的切割阻力和功率消耗降 低30－40％；削切较横断切的切割阻力降低60％，功率消耗降低30％。

  还应提高切割速度。据试验资料，对细茎秆作物（如牧草）切割 速度应为30－40m/s ；对粗茎秆作物如玉米，由于茎秆刚度较 大，切割速度可较低，为6－10m/s 。 2．茎秆的纤维方向性与切割的关系 作物茎秆由纤维素所构成。其纤维方向与茎秆轴线平行， 因此割刀切入茎秆的方向与其切割阻力和功率消耗有着密切关 系。据试验，按图8－12的三种切割方向，其切割阻力和功率 消耗有较大的差异。

  3．滑切与切割阻力的关系 切割茎秆时，刀刃的运动方向对切割阻力影响较大。如刀刃沿垂直于刃线方向切入茎秆时（为砍切），则切割阻力较大；若刀 刃没刃线的垂线偏一α角方向切入茎秆时（为滑切），则切割阻力较小（图8－13）。 据试验结果，归纳有下列经验公式 P3S＝常数 式中P－切割阻力 S－滑切长度（刀刃沿刃线方向移动的距离，与切割角α有关）试验测得的数据如表8－1。

  其尺寸关系为 S ＝t ＝2t 0＝76.2、101.6mm(3in 、4in) 切割器的割刀行程S 和动刀片间距t 均较大，但护刃齿的间距t 0较小。切割时，茎秆 倾斜量和摇动较小，因而割茬较低，对收割大豆和牧草较为有利，但对粗茎秆作物的适应性 较差。 低割型切割器由于切割时割刀速度较低，在茎秆青湿和杂草较多时切割质量较差，割茬 不整齐并有堵刀现象。目前在稻麦收割机上采用较少。 （二）圆盘式切割器 圆盘式切割器的割刀在水平面（或有少许倾 斜）内作回转运动，因而运转较平稳，振动较

  其刀片刃线较径向线向后倾斜α角（切割角）， 该角不大于300。支承刀多置于圆盘刀的上方， 两者保有约0.5mm 的垂直间隙（可调）。 （三）甩刀回转式切割器

  该切割器的刀片铰链在水平横轴的刀盘上，在垂直平面（与前进方向平行）内回转。其 圆周速度为50－75m/s ，为无支承切割式，切割能力较强，适于高速作业，割茬也较低。目 前多用于牧草收割机和高秆作物茎秆切碎机上（如国产4YW －2的茎秆切碎器）。 甩刀回转式切割器由水平横轴、刀盘体、刀片和护罩等组成（图8－17）。刀片铰链在 刀盘体上分3－4行交错排列。刀片宽为50－150mm ，配置上有少许重叠。刀片有正置式和 侧置式两种。正置式多用在牧草收割机 上，切割时对茎秆有向上提起的作用，刀

  它能适应一般或较高作业速度（6－10km/h）的要求，工作质量较好，但其往复惯性力较大，振动较大。切割时，茎秆有倾斜 和晃动，因而对茎秆坚硬、易于落粒的作物易产生落粒损失（如大豆收获）。对粗茎秆作物，由于切割时间长和茎秆有多次切 割现象，则割茬不够整齐。 往复式切割器按结构尺寸与行程关系分有以下几种： 1．普通Ⅰ 型 其尺寸关系为 S ＝t ＝t 0＝76.2mm （3in ）

  小。该切割器按有无支承部件来分，有无支承切 割式和有支承切割式两种。 1．无支承圆盘式切割器 该切割器的割刀圆周速度较大，为25－ 50m/s ，其切割能力较强。切割时靠茎秆本身的刚 度和惯性支承。目前在牧草收割机和甘蔗收割机 上采用较多，在小型水稻收割机上也采用。 在牧草收割机上多采用双盘或多组圆盘式切 割器（8－15c 、e ），每个刀盘由刀盘架、刀片、 锥形送草盘和拨草鼓等组成。刀片和刀盘体的连 接有铰链式和固定式两种。在牧草收割机上，为适 应高速作业和提高对地面的适应性，多采用铰链 式刀片。其刀片的形状如图8－15d 所示。其刃部 少许向下弯曲，切割时对茎秆有向上抬起的作 用。工作中每对圆盘刀相对向内侧回转。当刀片 将牧草割断并沿送草盘滑向拨草鼓时，拨草鼓以 较高的速度将茎秆抛向后方，使其形成条铺。在多 组双盘式切割器上，为了简化机构常在送草盘的 锥面上安装小叶片，以代替拨草鼓的作用。刀盘 的传动有上传动式和下传动式两种：上传动式用 皮带传动，其结构相对比较简单，但不紧凑；下传动式用 齿轮传动，其下方设有封闭盒，结构较紧凑，是今 后的发展方向。

  支承切割和两点支承切割之分，其切割过程如图 8－10所示。 对直径细、刚度小的茎秆，取两点支承切割 较为有利（图8－10a ）切割时茎秆弯曲较小（接 近剪切状态），切割较省力。对直径粗、刚度大的 茎秆，则可取一点支承切割。由试验观察：有支 承切割的割刀速度，在0.3—0.6m/s 时，小麦茎秆 有被压扁和撕破现象，且阻力由大逐渐减小；当速 度超过0.6m/s 时，茎秆被压扁和撕破的现象消

  式中 S －割刀行程 t －动刀片间距 t 0－护刃齿间距 普通Ⅰ 型切割器的特点是：割刀的切割速度较高， 切割性能较强，对粗、细茎秆的适应性能较大，但切割 时茎秆倾斜度较大、割茬较高。这种切割器在国际上应 用比较广泛，多用于麦类作物和牧草收获机械上。 在水稻收割机上有采用较标准尺寸为小的切割 器，其尺寸关系为 S ＝t ＝t 0＝50、60或70mm 其特点是：动刀片较窄长（切割角较小），护刃器 为钢板制作而成，无护舌，对立式割台的横向输送较为有利。 其切割能力较强，割茬较低。 在粗茎秆作物收割机上，有采用较标准尺寸为大 的切割器，其尺寸关系为 S ＝t ＝t 0＝90或100mm 其护刃齿的间距较大，专用于收割粗茎秆作物。 青饲玉米收割机、高粱收割机和对行收割的玉米收获机 采