第二章割草机与搂草机
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1、1、切割方式对切割性能的影响 所谓切割方式主要是指割刀进入材料的方向，归纳起来主要有正切和滑切两种基本方式。 正切割刀的绝对运动方向垂直与割刀刃口的切割方式。如图所示： PV茎杆割刀刃口观察几种典型的切割方式PPP横切斜切削切 实验结果表明：正切中的三种切割方式因其切入茎秆的方向与茎秆本身的纤维方向存在较大的差异，切割阻力和切割功率消耗也不同。其中，横切阻力最大，斜切比横切下降30%40%，削切比横切下降60%。 结论：横切、斜切、削切三种切割方式均应属正切。 滑切割刀的绝对运动方向与割刀刃口既不垂直又不平行的切割方式 设：Vn割刀运动的法向速度； Vt割刀运动的切向速度 ；割刀运动的绝对速度
2、方向与法向速度方向的夹 角，此处定义为滑切角。 PVnVtV切割理论的力学试验结果和割刀运动几何分析结果表明，滑切比正切省力。 滑切比正切省力的机理？高略契金力学试验：高略契金力学试验步骤是，在割刀上一面施加法向力P，一面使割刀刃口沿切向方向产生滑移，滑移量为S，在切割条件相同的情况下（材料、深度），产生如下一组对比数据： 割刀切向滑移值S （mm）规定试验切割深度所需法向力P （g）6001.55002.0400520040试验结果： 高略契金力学试验结果表明，割刀在切割同一种材料、同一深度的物料时，切向滑移量越大，所需切割力就越小，即切割越省力。试验过程表明，当割刀切向滑移量为零时即为正切
3、，只要存在滑移就会产生滑切，因此，滑切比正切省力。 P3S = 常数常数高略契金常数定理割刀运动几何分析：对比分析割刀刃口上某质点进入材料时正切刃口角和滑切刃口角的大小，刃口角越小越省力。 技术路线：将割刀刃口局部放大，设割刀在A点切入材料，切割方式分别为正切和滑切，正切刃口角为，滑切刃口角为/。A/D滑切ECB正切当进行滑切时，几何分析结果如下： tg=BC / AC tg/=DE / AE 又AE = AC / cos DE = BC tg/= tgcos cos1， （cos= tg/ / tg1） tg/tg，/ 分析结果表明，滑切与正切相比，滑切进入材料时的实际刃口角/比正切时的刃口
4、角变小了，这也是滑切比正切省力的原因之一 。 从力学试验结果和割刀运动几何分析结果两方面说明了滑切比正切省力。在对物体进行切割时，尽可能地采用滑切方式，以利于降低切割阻力和功率消耗。 2、茎秆的物理机械性质对切割性能的影响 茎秆的物理机械性质主要是指茎秆本身所固有的一些特性，他包括切割阻力、弯曲阻力、弹性摸量、抗弯强度等。而这些因素随茎秆的品种、成熟度和湿度等的变化而变化。只要割刀克服了横切面内的切割阻力，茎秆就会被切断。 但是，在切割小麦、牧草这样的刚度较小的作物时，只要受到较小的外力就会发生弯斜，给顺利切割造成一定的困难。因此，要实现对茎秆的完全切割，一般可采取二种措施： 低速有支承切割高
5、速无支承切割有支承切割在动刀片运动的反向施加一支承力的切割称为有支承切割。 单支承切割用动刀片配合定刀片的切割。定刀片动刀片P双支承切割用动刀片配合带有护刃器的定刀片的切割 。有支承切割可使茎秆获得一定的抗弯能力，可在低速状态下进行切割，切割速度为：Vp = 12 m / s。 P研究结果表明：在同样切割速度的情况下，双支承切割比单支承切割能获得较好的使用参数。 在进行单支承切割时，切割速度为Vp = 12 m / s，要保证正常的切割，动、定刀片之间的切割间隙必须在= 00.5mm范围内，否则，茎秆的切割阻力增大，有可能发生撕裂现象。这给切割器的设计与安装带来很大的困难 。 而在进行双支承切
6、割时，切割速度为Vp = 12 m / s，相对于割刀的上下抗弯能力有较大幅度的增强，动定刀片之间的切割间隙可允许在= 11.5mm范围内，这就给切割器的设计、使用、安装提供了比较宽松的条件，所以目前收获机械普遍采用双支承切割方式。 无支承切割只有动刀片而无定刀片直接切割茎秆的切割称为无支承切割。 PPw 由于茎秆是在没有任何扶持的状态下进行切割的，仅靠茎秆自身的抗弯能力Pw是很难与动刀片的切割力相平衡的，此时，PPw。切割速度较低时，茎秆将被推倒或折断。 PPw 但当动刀片以较高的速度进入材料时，原来静止的茎秆在瞬间获得动刀片所传递的速度并立即产生很大的加速度以及与其方向相反的惯性力Pg。速
7、度越大则惯性力就越大，因而茎秆的抗弯能力也就越大，有利于茎秆的顺利切割。 当P = Pg + Pw 时，可使得茎秆在直立状态下实现切割，因此，无支承切割所需的切割速度要比有支承切割大的多。 Pg例如，切割小麦时，使用带有护刃器的往复式切割器，其切割速度仅为12m / s，而无支承的回转式 切 割 器 的 刀 片 速 度 则 需1020m/s，如果切割牧草，则需4050m/s，这使得机构功率消耗增大、振动增加，传动装置也将比较复杂。3、切割速度与切割阻力的关系 试验结果表明，随着切割速度的增加，切割阻力有所下降。速度阻力关系图如下： 切割速度切割阻力0 割刀组件由刀杆和铆在刀杆上的动刀片和刀头等
