[发明专利]一种三面齿切割器刀片

说明书

技术领域

本发明涉及农机技术领域，具体地说是一种三面齿切割器刀片。

背景技术

往复式甘蔗收割机切割器刀片结构参数的设计是否合理,直接关系到往复式甘蔗收割机切割器的使用效果。甘蔗茎秆粗高且刚度大,不同于稻麦作物茎秆细矮且刚度小,国内外对此类粗高茎秆作物往复式切割刀片的研究报道甚少。因此,对往复式甘蔗收割机切割器刀片作深入的研究,对收割类似甘蔗粗高茎秆作物具有通用性和实用性。

往复式甘蔗收割机采用上下双动刀式切割器结构，动刀片是切割器的主要切割件,其运动方式、形状参数及制造工艺的确定,对切割效果、整机功率消耗和刀片寿命均有较大的影响,为此所设计的动刀片应满足运动可靠、形状合理、强度和刚度质优的要求,同时切割速度选择在有效的切割高速区段，其中，形状参数最为关键。

目前，没有针对甘蔗等粗高茎秆作物收割用的收割机切割器刀片，只有针对水稻、小麦和牧草等细矮茎秆作物的收割机切割器刀片。在标准GB/T1209.1-5《农业机械切割器》和JB/T7862.1-4《农业机械切割器》以及中国农业机械化科学研究院编《农业机械设计手册》中有关农业机械切割器的设计，也只有针对水稻、小麦和牧草等细矮茎秆作物的收割机切割器刀片标准和设计要求。没有针对甘蔗等粗高茎秆作物收割用的收割机切割器刀片标准和设计要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于往复式甘蔗收割机切割器刀片，该刀片能够用于甘蔗收割，也能够用于大麻秆、玉米秆、高粱秆等粗高茎秆类作物的收割。

本发明根据云南省甘蔗粗高茎秆作物的特性和入土收割的要求，参考标准GB/T1209.1-5《农业机械切割器》和JB/T7862.1-4《农业机械切割器》的有关规定，参照中国农业机械化科学研究院编《农业机械设计手册》中有关收割机切割器刀片的设计要求，自主创新设计了往复式甘蔗收割机切割器刀片，提出了新型形状及参数。

甘蔗是禾本科高大而粗的多年生草本植物，甘蔗茎秆为实心体，像竹子一样有规律地生有节，每节有一个牙。在云南省榨糖的成熟甘蔗一般高度为2.0～3.0m，茎秆直径一般在20～45mm。

本发明针对甘蔗的特性设计出一种三面带齿形刃口的刀片。在刀片两侧刃口采用带齿形的刃口，使上下动刀往复运动时能够夹住并剪断甘蔗；在刀片的顶部也采用带齿形的刃口，使上下动刀在往复运动时对甘蔗也同时进行切割。

本发明的切割器刀片是一种三面带齿形刃口的刀片。在刀片两侧刃口及刀片的顶部都采用了齿形刃口，刀片齿刃为等深齿纹梯形断面齿刃，刀片的主要结构参数如下： 

刀片切割角α＝20°～24°；

刀片顶部宽度b₁=18～20mm；

刀片刃面角λ＝34°～38°；

刀片齿刃齿尖长s＝1.0～1.5mm；

刀片刃口齿距t＝2.0～2.8mm；

刀片刃口齿纹角θ＝20°～24°；

刀片刃口齿尖角β₁＋β₂＝50°～60°。

本发明各参数确定原理如下：

1、切割器刀片的切割角α

因切割角的大小直接影响切割阻力的大小，切割角小，切割阻力大；切割角增大，切割阻力减小，但会引起作物茎秆在上下刀片中间夹持不稳定，造成切割不可靠。本发明设计的切割角为α＝20°～24°较为合适，也能够兼顾对其它作物茎秆的收割。

2、刀片顶部宽度b₁

刀片顶部宽度不能太窄，太窄影响刀片顶部强度，本发明设计刀片顶部宽度b₁为18～20mm。

3、刀片刃口刃面角λ

刃面角对切割阻力和使用寿命影响较大, 刃面角过大时,切割阻力增加；刃面角过小时,刃口磨损快,且易崩裂,工作不可靠，本发明设计了刃面角λ为34°～38°。

4、刀片底部宽度B大于或等于60mm，刀片底部宽度不能太窄，也不能太宽。太窄影响刀片强度，太宽使刀片总高度H过高以及影响相邻刀片间距布置。

5、为保证刀片在一个往复行程中能剪断甘蔗茎秆的要求, 刀片刃口上端到甘蔗茎秆顶部应留有一定间距，h₁大于或等于2mm。

6、收割粗茎秆的甘蔗,刀片刃部高度应满足在一个往复行程中能剪断甘蔗茎秆的要求,取h＝(1～2)D,D为粗茎秆直径（即甘蔗直径），96%甘蔗根部直径一般为D=20～40mm，h＝(1～2)D＝40～80（mm）