JP2951101B2 - 茎稈切断装置 - Google Patents

茎稈切断装置

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JP2951101B2
JP2951101B2 JP4078121A JP7812192A JP2951101B2 JP 2951101 B2 JP2951101 B2 JP 2951101B2 JP 4078121 A JP4078121 A JP 4078121A JP 7812192 A JP7812192 A JP 7812192A JP 2951101 B2 JP2951101 B2 JP 2951101B2
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blade
cutter
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晴充 牧園
義彦 佐藤
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01FPROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F29/00Cutting apparatus specially adapted for cutting hay, straw or the like
    • A01F29/02Cutting apparatus specially adapted for cutting hay, straw or the like having rotating knives with their cutting edges in a plane perpendicular to their rotational axis

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Threshing Machine Elements (AREA)
  • Harvester Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、農用のコンバインやバ
インダー等に装備されている円盤型式の茎稈切断装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】前述のような茎稈切断装置の一例とし
て、コンバインの後部に装備された排ワラ用の排ワラ細
断装置がある。これはコンバインの脱穀装置から出てき
た排ワラを数センチの長さに細かく切断するものでり、
回転駆動される複数の円盤カッターを所定の間隔で配置
した型式である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のような茎稈細断
装置においては、円盤カッターの先端の刃部の磨耗によ
る切れ味の低下が以前から問題となっている。そこで、
円盤カッターの刃部全体に熱処理を施して刃部全体の耐
磨耗性を高める等の対策が行われているが、長期間に亘
って使用するとどうしても例えば図9及び図10に示す
ように、刃部4bの先端4eが磨耗して丸くなってしま
い(図9の点線参照)、円盤カッター4の切れ味が低下
してしまう。図9及び図10の場合、外径170ミリの
円盤カッター4を約130時間使用した場合、その先端
4eの磨耗量が約2.3ミリと言う試験結果を得てい
る。本発明は、長期間使用しても極力切れ味が低下しな
いような茎稈切断装置を得ることを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は以上のよ
うな茎稈切断装置において、次のように構成することに
ある。つまり、回転駆動される円盤カッターと、その円
盤カッターの回転軸芯と平行な軸芯周りに回転駆動され
て茎稈を前記円盤カッターの刃部に案内する一対の回転
部材とを備え、前記一対の回転部材を所定の小間隔をも
って並設し、この両回転部材の間に前記円盤カッターの
刃部を入り込ませて構成し、前記円盤カッターの刃部
を、その断面視において回転軸芯に対する交差角が垂直
に近い面からなる第1面と、その垂直に近い第1面の裏
面側で前記回転軸芯及び第1面に対して斜めに交差する
傾斜面からなる第2面とにより先細り形状に形成すると
ともに、前記第1面に耐磨耗性の化合物を溶着又は溶射
して耐摩耗性の被膜による薄層を形成し、その裏面側に
前記耐摩耗性の被膜による薄層が存在しない第2面を位
置させて前記刃部を構成した
【0005】
【作用】図10に示すように、従来構造では刃部4bに
おいて、回転軸芯に対して垂直に近い第1面4cも、こ
れに交差する方向の第2面4d、及び先端4eの全ての
部分において硬さが同じであったので、刃部4b自身を
いくら硬くしても、両方の面4c,4dがほぼ一様に磨
耗することになる。そしてこのとき、茎稈との接触で最
も強い面圧を受け、かつ、最もよく茎稈に接触する先端
4eが、前記垂直に近い第1面4cや、第2面4dより
も先に磨耗して丸くなるのである。
【0006】これに対して本発明のように構成すると例
えば図1に示すように、刃部4bの先端4eとなる化合
物5の被膜による薄層を形成した垂直に近い第1面4c
が、その裏面側の第2面4dよりも硬い状態となる。従
って、切断作業の進行に伴って前記裏面側の第2面4d
が先に磨耗し、垂直に近い第1面4cは、前記裏面側の
第2面4dに遅れて磨耗するような状態となる。つま
り、図1の点線で示すように薄い化合物5が常時鋭い先
端4eとなり、反対側の第2面4dよりも化合物5が常
時突出した状態となる。これにより、刃部4bに磨耗が
進行したとしても、鋭い先端4eが常時維持されること
になるので、切れ味が低下することを避けられる。
【0007】さらに、本発明のように円盤カッターと一
対の回転部材とを配置すると、例えば図1及び図2に示
すように、茎稈Bは一対の回転部材6,7により支持さ
れた状態で円盤カッター4の刃部4bにより切断され
る。この切断後、茎稈Bは一対の回転部材6,7により
支持された状態で、図2の紙面斜め左下方に送られてい
く。この場合、図1に示すように円盤カッター4の刃部
4bにおける化合物5の存在する前記垂直に近い第1面
4cとは反対側の第2面4dが、回転部材6の回転面に
対して斜めの傾斜面となっているので、回転部材6の回
転に伴い回転部材6に支持されている茎稈Bは、反対側
の第2面4dに擦り付けられるような状態となる。この
ように円盤カッター4の刃部4bにおいて、耐摩耗性の
化合物の被膜による薄層を形成した側の面が、円盤カッ
ター4の回転軸芯に対して垂直に近い第1面4cである
から、切断茎稈との接触面圧も低く、薄い被膜の層で有
効な耐摩耗効果を上げることができる。そして、その裏
面側となる第2面4dでは、茎稈との摺接により摩耗の
進行は早いが、そのことが、前記垂直に近い側の第1面
4c の耐摩耗性の薄層による摩耗低減作用との協働で、
つまり、カッター刃部の表裏の摩耗の進行度合の差を大
きくするとともに、カッター刃部の片面に位置する耐摩
耗性の層自体は丸くなるほどの厚みを有していない薄い
層であって、その裏面側に位置する傾斜した第2面4d
の先端側が摩耗して消失すると、剥がれ落ちる状態とな
ることで、カッター先端eの先鋭状態を維持し得るもの
である。
【0008】
【発明の効果】以上のように、円盤カッターの刃部の片
面だけを耐摩耗性の化合物によって硬くする点、及び、
刃部における化合物の存在側とは反対側の面に茎稈を擦
り付けるようにする点、並びに、耐摩耗性の層自体が丸
くなるほどの厚みのない薄い層である点、の協働によ
り、円盤カッターの刃部の両面の磨耗の進行具合の差を
顕著にするとともに、刃部の先端となる耐摩耗性の層自
体を、丸くなって切れ味が鈍くなる虞のない薄いものに
して、刃部の磨耗が進行しても先端の先鋭状態が常時維
持されて切れ味が低下するを抑制し、茎稈切断装置にお
ける円盤カッターの再研磨までの寿命を長くして作業能
率を向上させることができた。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図7に本発明の茎稈切断装置の一例であるコンバ
イン用の排ワラ細断装置を示している。この排ワラ細断
装置は2本の回転軸1,2を平行に架設して、円盤カッ
ター4を回転軸1にスペーサ3を介し所定間隔を置いて
取り付け、第1回転部材6及び第2回転部材7を、回転
軸2にスペーサ8を介し所定間隔を置いて取り付けて構
成されており、脱穀装置(図示せず)から出てきた排ワ
ラB(茎稈に相当)を回転軸1,2の間に供給して、円
盤カッター4により数センチの長さに細かく切断し圃場
に放出するものである。
【0010】次に、円盤カッター4について説明する。
図1,3,4に示すように、平板状の本体4aにおいて
刃部4bとなる外周部をプレス加工して、放射状で回転
方向に対しすくい角Aを持つ波状に形成する。そして、
図1の断面視において刃部4bの紙面上側の第1面4c
に耐磨耗性の化合物5を溶着又は溶射する。この化合物
5の一例としては、バナジウム合金やセラミックがあ
り、この耐摩耗性の化合物5の溶着又は溶射被膜の厚み
は8ミクロン程度の薄層でそのマイクロビッカース硬さ
は3200程度である。
【0011】この後、図1に示すように円盤カッター4
の刃部4bにおいて、化合物5の存在側の第1面4cと
は反対側の第2面4dを斜めに切断して、化合物5が刃
部4bの先端4eに位置するように構成する。これによ
り、図4に示すように円盤カッター4の刃部4bが放射
状の波状に形成されるのであり、刃部4bが鋸刃状に形
成される。
【0012】図5及び図1に示すように第1回転部材6
は円盤状であり、その外周部が円盤カッター4と同様
に、波状にプレス加工され斜めに切断されて鋸刃状に形
成されている。図6及び図1に示すように第2回転部材
7も円盤状であり、その外周部に6個の大きな第1凸部
7aが等ピッチで設けられ、各第1凸部7aの間に小さ
な第2凸部7bが設けられている。
【0013】図1及び図7に示すように、第1回転部材
6と第2回転部材7が所定の小間隔を置いて回転軸2に
取り付けられており、この第1及び第2回転部材6,7
の複数の対が、回転軸2に所定間隔を置いて取り付けら
れている。そして、回転軸1に取り付けられている各円
盤カッター4の刃部4bを、第1及び第2回転部材6,
7の間に入り込ませてある。又、回転軸1,2は回転駆
動されており、回転軸1,2の回転方向が逆向きに設定
され、円盤カッター4側の回転軸1の方が回転軸2より
も高速で回転駆動されている。
【0014】以上の構造により、脱穀装置から出てきた
排ワラは、回転軸1,2と平行な姿勢で円盤カッター4
と第1及び第2回転部材6,7の間に投入される。これ
により、図1及び図2に示すように、排ワラBの各部分
は第1及び第2回転部材6,7により支持された状態で
円盤カッター4の刃部4bにより切断される。この切断
後、排ワラBの各部分は第1及び第2回転部材6,7に
より支持された状態で図2の紙面斜め左下方に送られて
いく。
【0015】この場合、図1に示すように円盤カッター
4の刃部4bにおける化合物5の存在側の第1面4cと
は反対側の第2面4dが、第1回転部材6の回転面に対
して斜めの傾斜面となっているで、第1回転部材6の回
転に伴い第1回転部材6に支持されている排ワラBの部
分が、反対側の第2面4dに押し付けられ擦り付けられ
るような状態となる。そして、第1回転部材6よりも円
盤カッター4が高速で回転しているので、この擦り付け
現象がさらに促進されている。これに対して、第2回転
部材7に支持されている排ワラBの部分は、円盤カッタ
ー4の刃部4bにおける化合物5の存在側の第1面4c
に特に擦り付けられるようなことはなく、そのまま図2
の紙面斜め左下方に送られる。
【0016】このように、円盤カッター4の刃部4bの
一方の第1面4cだけを化合物5によって硬くする点、
並びに、刃部4bにおける化合物5の存在側の第1面4
cが、円盤カッター4の回転軸芯に対する交差角がほぼ
垂直な面であり、この第1面4cには排ワラBがあまり
擦り付けられず、反対側の傾斜した第2面4dに排ワラ
Bをより強く擦り付けるようにする点の2点により、円
盤カッター4の刃部4bの両第1面4c,4dの磨耗の
進行具合に差が顕著に生じるようになる。そして、前記
第1面に形成される化合物5の層は、耐磨耗性の化合物
5を溶着又は溶射して形成される耐摩耗性の被膜による
薄層であるから、この層自体は、摩耗の進行によって丸
くなるほどの厚みを有していず、裏面の傾斜した第2面
が摩耗して消失すると剥がれ落ちてしまう。これによ
り、円盤カッター4の刃部4bに磨耗が進行しても鋭い
先端4eが常時維持されて、円盤カッター4の切れ味が
長く維持される。以上のように円盤カッター4を構成
し、第1及び第2回転部材6,7を配置して試験を行っ
た場合、図8に示すような試験結果を得ている。この場
合、外径170ミリの円盤カッター4を約280時間使
用した場合、その先端4eの磨耗量が約2.0ミリと言
う試験結果である。
【0017】〔別実施例〕 前述の実施例では、外周の刃部4bをプレス加工して波
状に形成したが、このようなプレス加工を行わず単純な
平板状としてもよい。前述の実施例は、円盤カッター4
と第1及び第2回転部材6,7の組を多数備えた排ワラ
細断装置であるが、バインダー等のように圃場に植え付
けられている茎稈を刈り取る刈取収穫機において、圃場
に植え付けられている茎稈を切断する茎稈切断装置に本
発明を適用してもよい。この場合には、円盤カッター4
と第1及び第2回転部材6,7の組を1組又は2組程度
備えることになる。
【0018】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】円盤カッターの刃部付近、第1及び第2回転部
材の先端付近の横断平面図
【図2】排ワラの切断及び送り状態を示す円盤カッター
の刃部及び第1回転部材の先端付近の側面図
【図3】図1の円盤カッターの刃部の先端付近を紙面右
側から見た図
【図4】円盤カッターの全体側面図
【図5】第1回転部材の全体側面図
【図6】第2回転部材の全体側面図
【図7】排ワラ細断装置の全体平面図
【図8】本発明の円盤カッターにおいて、連続切断試験
を行った状態を示す刃部付近の側面図
【図9】従来の円盤カッターにおいて、連続切断試験を
行った状態を示す刃部付近の側面図
【図10】従来の円盤カッターにおける刃部付近の横断
平面図
【符号の説明】
4 円盤カッター 4a 円盤カッターの本体 4b 円盤カッターの刃部 4c 刃部の第1面 4d 刃部の第2面 4e 刃部の先端 5 化合物 6,7 回転部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A01D 34/73 102 A01F 29/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転駆動される円盤カッター(4)と、
    その円盤カッター(4)の回転軸芯と平行な軸芯周りに
    回転駆動されて茎稈(B)を前記円盤カッター(4)の
    刃部(4b)に案内する一対の回転部材(6),(7)
    とを備え、前記一対の回転部材(6),(7)を所定の
    小間隔をもって並設し、この両回転部材(6),(7)
    の間に前記円盤カッター(4)の刃部(4b)を入り込
    ませて構成し、前記円盤カッター(4)の刃部(4b)を、その断面視
    において回転軸芯に対する交差角が垂直に近い面からな
    る第1面(4c)と、その垂直に近い第1面(4c)の
    裏面側で前記回転軸芯及び第1面(4c)に対して斜め
    に交差する傾斜面からなる第2面(4d)とにより先細
    り形状に形成するとともに、 前記第1面(4c)に耐磨耗性の化合物(5)を溶着又
    は溶射して耐摩耗性の被膜による薄層を形成し、その裏
    面側に前記耐摩耗性の被膜による薄層が存在しない第2
    面(4d)を位置させて前記刃部(4b)を構成した
    稈切断装置。
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