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本试验研究在原研制的自走式小型稻麦收割机的基础上,通过市场调查,技术预测,采用相似设计法和参数优化及计算机辅助设计,经过反复田间试验、修正,对其切割系统、输送系统和行走系统进行全面技术改造、设计和试制。根据收获对象对收割机的各种约束条件和设计原则,确定了手扶山地牧草收割机的最佳总体方案和适宜的切割系统主轴转速、切割速比、输送速比及行走系统传动比等设计参数。该机由切割系统、输送系统、行走系统三部分组成,自带动力(2.9KW水冷柴油机)采用立式割台、横向输送,割台右端设置分禾器,将割与不割的牧草分开;割台两侧底部设置仿形板,可根据不同地面状况调整割茬。动力由柴油机飞轮输出后,分为两路,一路经三角皮带、锥齿、曲柄滑块机构带动刀杆和动刀往复运动;同时,切割器曲柄主轴经一对同比小链轮将动力传递给输送系统;另一路经三角皮带、链轮、双联链轮三级减速,由牙嵌式离合器控制工作状态,传递给一对行走轮,实现机具边行走、边切割、边输送铺放等一整套工作过程。 切割系统采用标准I型往复式切割器,动刀为齿刃,有自磨性能,割幅1.14M。往复式割草机割刀平均速度为1.6~2.2 米/秒,设计曲柄主轴转速为738转/分,动刀的平均切割速度为1.87米/秒。第一级皮带轮传动比确定为1.3,第二级锥齿传动比2.625。为减轻往复惯性力,采用曲柄滑块部分平衡法,在曲柄轴一侧设置配重块(重0.8kg)。为了提高收获质量,根据切割图分析,切割速比确定为1.3,切割系统传动效率0.92。 输送系统采用上、下两根皮带,横向输送,将切割系统输入功率通过曲柄主轴上小链轮同比传递给输送主轴。根据输送带单位时间内输送的牧草量等于收割机同时间收割的牧草,输送带速度设计为3.47米/秒,采用长尖拨齿,齿高80毫米,在抛出牧草末端设置辅助星轮,将牧草抛离割台,割台前伸量设计为100毫米,输送系统传动效率0.894。 行走系统传动由柴油机输出动力,一级皮带轮减速比2.78,二级链轮减速比2.823。通过中间轴上的牙嵌式离合器调整空转或启动工作状态,三级双联链轮减速比5.27,将动力传递给两行走轮,行走轮速度即机具前进速度由切割速比和人行走速度综合考虑,为提高收割质量,降低劳动强度,设计机具平均前进速度0.99米/秒。<WP=7>行走轮直径取300毫米,行走系统传动效率0.894。为适应山地、坡地、梯田工作,行走轮设计成凸缘辐板式结构,增强对坡地的附着性能,且两行走轮侧面设置转向离合器,通过操纵手柄调节机具行走方向。 通过多次现场测试和田间操作组装成功样机,该样机具有结构简单,体积小,轻便,转弯半径小,操作简便,灵活、易于调整维修等特点,大田作业表明:其生产率4亩/小时,耗油量0.8公斤/亩,最低割茬50毫米,总损失率≤1.5%,可靠性0.90。该机适用于平原、山地、丘陵、坡地窄小地块,梯田和套种田均可使用,且不用人工开道进地,能即时收获,经济、实用。