本发明涉及一种谷物收割机械。 传统的谷物收割机，多通过把园运动转变为直线运动来驱动割刀，以简谐运动进行收割。因简谐运动的瞬时速度为园运动线速度的SinA倍（A为园运动的相位角），同时简谐运动的瞬时力亦为园运动园周力的SinA倍，所以，简谐运动的功率为园运动功率的Sin2A倍，函数Sin2A的平均值为1/2，即机械效率为50%，这是一个相当大的浪费，对于以动力机驱动的谷物收割机来说，只要能完成收割作业，功率浪费也许可不足惜，但对于人力谷物收割机来说，由于人体的功率有限，折损一半就成为设计上不可逾越的障碍。所以，设计者众而成功者鲜。人们不得已而另觅他途：一为割刀直接作园运动切割，切割速度必须＞4米/秒，功耗较大，人力驱动难以满足;另一为割刀直接作直线运动切割，切割速度必须＞0.8米/秒，以免堵刀，人力驱动只有向前推走收割，因而出现了手推式割禾器，由于这种割禾器的切割速度和行进速度一致。谷物切割量随切割速度增长，所以，人体常运用爆发功率间歇性作业。
本发明的目的是提供一种使一个普通体力的人的一般功率（约0.1千瓦）有效地利用，机械效率＞90%，割刀切割速度在0.85-1.4米/秒之间。行进速度根据谷物种植和生长密度在0.4-1.2米/秒之间自由选择。能在较长时间内连续进行收割作业的谷物收割机。
本发明的要点是：割刀分为两组，分别作横向（对前进方向而言）简谐运动。二者之间的相位角相差90°，使当一组割刀运动速度处于最大值时，另一组割刀运动速度为零，反之亦然。两组割刀呈异步工作，两个异步简谐运动的总功率为园运动功率的[Sin2A+Sin2（A-90°）]倍，即理论上机械效率为100%，所以，能有效地利用人体发出地有限功率。考虑到摩擦造成的功率损失，其总机械效率仍在90%以上。设计中为了避免两组割刀在运动中发生干涉，两组割刀在空间布局上必须保留一定的高度差，形成二阶式结构。
附图一传动示意图
附图二柔索在摆轮上的固定方式图
本发明是这样实现的（参看附图一、二）：二阶异步收割机主要结构由机架部分、行走部分、主传动部分、输送部分和切割部分组成。
机架部分有腰板（1）机身（2）机头（3）
行走部分有地轮轴（4）地轮（5）
传动部分有手柄（6）大链轮（7）链条（8）小链轮（9）曲柄（10）连杆（11）摆轮（12）柔索（13）刀杆（14）
输送部分有主动皮带轮（15）园皮带（16）从动皮带轮（17）螺旋推运器（18）集束台（19）拉绳（20）
切割部分有动刀（21）定刀（22）护刃器（23）压刃器（24）
当收割者用手握手柄（6）驱动位于纵向竖直面内的大链轮（7）旋转时，链条（8）带动小链轮（9）快速旋转，与小链轮（9）同轴的两个曲柄（10），它们的相位角相差90°，分别带动两个连杆（11）使两个摆轮（12）作异步摆动，在摆轮（12）上固定的柔索（13）即牵引刀杆（14）作横向异步简谐运动。这时，动刀（21）与定刀（22）将进入护刃器（23）的谷物茎杆切断。机头上方的螺旋推运器（18）靠与地轮（5）同轴的主动皮带轮（15）园皮带（16）和从动皮带轮（17）的传动，不断地将切断的谷物推向一侧，当谷物在集束台（19）上集累一定数量后，由收割者适时拉动拉绳（20）将谷物束放铺地上。
为避免柔索（13）与摆轮（12）间发生滑动，摆轮上备有缺口，柔索在缺口中绕行半圈，并用螺钉紧固。
收割机前端机头下方装有地轮轴（4）地轮（5）（或换成水田抓地轮）以便在地面上行进。收割机后端的腰板（1）可用带子系于收割者的腰际，作业时收割机随人体前进。由于行进速度由迈脚的频率和步幅决定，而切割速度由手摇的转速决定，二者互不相干。所以，可根据谷物的疏密和弱壮程度，分别调节行进和切割速度从容收割。
实施实例：SG-015型二阶异步收割机
收割宽度0.15米
驱动力110-120牛顿
驱动转速60转/分
割刀频率5.6赫兹
割刀最大速度1.34米/秒
割茬高度50、100毫米
行进速度0.65米/秒
生产效率0.5亩/小时
本发明的优点是：它采用二阶异步简谐运动机理进行收割，节省功率消耗，满足低功率（人工）驱动，使机械效率高于90%，是传统收割机械望尘莫及的。它减小了收割者的劳动强度，提高了工作效率，它利用了摆轮机构，使纵向驱动转变为横向运动。使整个机械的横向尺寸狭小，便于单行作业。它的造价足使购置者经过一季作业回收有余。