棉桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)含SW三維及10張CAD圖,棉桃,破殼機(jī),設(shè)計(jì),sw,三維,10,cad 棉桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì) XX （XXX機(jī)械電氣化工程學(xué)院， 阿拉爾 843300） 摘 要：本文介紹了一種棉桃破殼機(jī)，主要由擠壓破殼裝置和輸送裝置等部分組成，它將未吐絮的棉桃機(jī)器采摘后進(jìn)行破殼，然后將混合破碎的棉桃收集起來或通過輸送帶送往棉桃分離機(jī)，獲得品質(zhì)良好的籽棉，該機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和使用方便等特點(diǎn)，能夠滿足棉桃破殼的工藝要求。 關(guān)鍵詞：棉桃；破殼機(jī) 中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 0 引言 作為中國(guó)最重要的商品棉生產(chǎn)基地和優(yōu)質(zhì)棉花產(chǎn)區(qū)，棉花年產(chǎn)量約占全國(guó)六分之一，出口量占到一半為了提高棉花品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，南疆地區(qū)研究了一種“新概念”棉花種植模式，它可以延長(zhǎng)棉桃生長(zhǎng)期，抑制棉花吐絮期，也就是使棉花成熟而不吐絮，從而大幅度降低了機(jī)械采收棉花的難度，從根本上解決拾花難的問題。同時(shí)，完全避免了采收過程中造成棉花品質(zhì)降低問題，而且大量青綠的棉稈、棉葉和棉桃殼經(jīng)過發(fā)酵可以作為很好的飼料，大力發(fā)展農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)，使農(nóng)場(chǎng)將來既是農(nóng)場(chǎng)又是牧場(chǎng)，大幅提高植棉效益。 由于光熱資源不穩(wěn)定及棉花個(gè)體生物特性的差異，現(xiàn)種植模式下部分棉桃未能吐絮，且大多放棄不收。據(jù)調(diào)查分析，棉花棉桃破殼機(jī)的推廣應(yīng)用前景十分廣闊。除此之外本機(jī)可用于機(jī)采棉作業(yè)前，需對(duì)地頭的棉珠棉桃采摘，采摘后也可用本機(jī)進(jìn)行破殼處理，同時(shí)，棉桃可以解決兵團(tuán)部分地區(qū)畜牧業(yè)養(yǎng)殖的飼料問題，也為響應(yīng)政府部門制定的關(guān)于擴(kuò)大畜牧養(yǎng)殖的方針政策做了鋪墊，牧民養(yǎng)殖戶也可以大大降低飼料的部分成本，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。利用機(jī)器采摘半吐絮或未吐絮的棉桃后、需要破殼機(jī)收獲籽棉，利用人工破殼機(jī)收獲勞動(dòng)量大。為此，研制了一種棉桃破殼機(jī)，可以很大程度上提高棉桃棉籽的收獲效率，農(nóng)業(yè)機(jī)械為棉花的從種植到收獲起到了巨大的作用，已達(dá)到增產(chǎn)增收的目的，我國(guó)從20世紀(jì)80年代開始著手破殼機(jī)具的研究和開發(fā)，但由于存在一些技術(shù)難點(diǎn)至今此類機(jī)具沒有得到大范圍的推廣和應(yīng)用。因此，對(duì)破殼機(jī)主要技術(shù)問題做深入的研究具有重要的意義。 利用機(jī)器采摘半吐絮或未吐絮的棉桃后，需要破殼收獲籽棉，利用人工破殼收獲勞動(dòng)量很大。為此，研制了一種棉桃破殼機(jī)，可以在很大程度上提高未吐絮棉桃籽棉的收獲效率。 1 棉桃破殼機(jī)設(shè)計(jì)原理 1.1設(shè)計(jì)要求 根據(jù)未吐絮棉桃形狀，利用搓絲原理對(duì)棉桃進(jìn)行擠壓破殼。定搓板固定不動(dòng)，動(dòng)搓輥繞軸旋轉(zhuǎn)，定搓板和動(dòng)搓輥上設(shè)計(jì)三角形牙型，定搓板的牙型設(shè)計(jì)得小，動(dòng)搓輥牙型要比頂搓輥的大，這樣才能錯(cuò)開搓桃。棉桃從進(jìn)料斗進(jìn)入定搓板和動(dòng)搓輥之間，在搓壓力的作用下，棉桃被擠壓破裂，然后通過滑板進(jìn)入收集箱或者輸送 帶。 1.2總體結(jié)構(gòu) 棉桃破殼機(jī)由機(jī)架搓輥動(dòng)搓輥輸送裝置以及傳動(dòng)裝置等部分組成，如圖l所示。棉桃破殼機(jī)的動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)提供。 1進(jìn)料斗2.機(jī)架3.搓輥4.軸承座支架5.擋板 6.動(dòng)搓輥 7.彈簧 8.電機(jī) 圖1 棉桃破殼機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖 2 棉桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì) 2.1進(jìn)料斗的設(shè)計(jì) 經(jīng)查閱資料，普通輸送帶的寬度是300mm，400mm，500mm，為了使棉桃在輸送進(jìn)進(jìn)料斗的過程中不側(cè)漏，漏斗設(shè)計(jì)的長(zhǎng)度寬500mm，保持均勻喂料，是機(jī)器安全穩(wěn)定運(yùn)行。 2.2搓輥 搓輥長(zhǎng)度為500mm，與進(jìn)料斗長(zhǎng)度保持一致，，搓板的搓牙形為等邊三角形，高度為5mm，一般為鑄造生產(chǎn)，如下圖2所示 圖2 搓輥 2.3動(dòng)搓輥 根據(jù)破殼要求，動(dòng)搓輥設(shè)計(jì)直徑為300mm，長(zhǎng)度為500mm。根據(jù)搓桃試驗(yàn)，在動(dòng)搓輥上加工三角形牙型，動(dòng)搓輥搓牙形為等邊三角形?？紤]棉桃上受力的均勻分布，并且和定搓板的配合情況，動(dòng)搓輥搓牙高度為10mm，80個(gè)搓牙，一般為鑄造生產(chǎn)，采用空心，厚度為25mm.如下圖3所示 圖3 動(dòng)搓輥 2.4功率的確定 經(jīng)查閱資料，對(duì)棉桃進(jìn)行搓破試驗(yàn)，測(cè)得棉桃水分粘度阻力，棉殼的硬度和棉花棉桃破殼機(jī)的功率可確定為P =2kW，選擇2kW 電動(dòng)機(jī)，。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可查出滾子鏈傳動(dòng)的效率為0.96，軸承座中軸承的效率為0.94。最終功率P=2×0.96×0.94×0.94 =1.73kW。 2.5鏈輪及鏈條的設(shè)計(jì) 由于鏈節(jié)數(shù)常是偶數(shù)，為了使鏈輪磨損均勻，鏈輪齒數(shù)一般應(yīng)取與鏈節(jié)數(shù)互為質(zhì)數(shù)的奇數(shù)。根據(jù)實(shí)際工作中的鏈速，查機(jī)械設(shè)計(jì)資料，取y=0.6～3m/s時(shí)，小鏈輪的齒數(shù)應(yīng)為z1=17。根據(jù)資料，限制鏈輪的傳動(dòng)比i≤6，推薦的傳動(dòng)比i=2～3．5，選取鏈輪的傳動(dòng)比i=2，則根據(jù)公式z2=i×z2=2×2l=38。 2.6鏈傳動(dòng)節(jié)距 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》中的功率與小鏈輪轉(zhuǎn)速對(duì)照?qǐng)D，初步確定鏈條為16A的型號(hào)，則節(jié)距p=25.40mm。 2.7鏈傳動(dòng)的中心距和鏈節(jié)數(shù) 當(dāng)中心距變小，鏈速不變時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)鏈條 繞轉(zhuǎn)次數(shù)增多，鏈條曲伸次數(shù)和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)增多，因而加劇了鏈的磨損和疲勞。根據(jù)機(jī)架的設(shè)計(jì)及計(jì)算取中心距為762mm。 2.8三角彈簧與彈簧底座 未吐絮的棉桃經(jīng)過輸送帶進(jìn)入錯(cuò)板與動(dòng)搓輥之間，由于棉桃直徑不一，在對(duì)棉桃搓擦破殼的過程中棉桃對(duì)搓板的力也不盡相同，在搓板下設(shè)置彈簧可以有效的保證棉桃破殼。不工作時(shí)定錯(cuò)滾與搓板的最小間隙約為20mm，機(jī)器工做過程中，直徑大的棉桃在破殼時(shí)對(duì)于搓板有一個(gè)較大的力，經(jīng)搓板施加給彈簧，彈簧壓縮，反施加給搓板彈力使其破殼，類似的，對(duì)于直徑小的棉桃在破殼過程中，彈簧的反彈力較小，亦可達(dá)到破殼的目的，底座配合錐型圓柱固定彈簧，設(shè)計(jì)彈簧如下圖4所示 圖4 彈簧 2.9 工作部件的裝配關(guān)系 定搓板和動(dòng)搓輥之間的間隙大小決定了破殼效 果。由于棉桃的大小不同，最大的直徑達(dá)到40mm，最小的直徑為25mm，由于搓輥設(shè)計(jì)為可動(dòng)式的，因此搓輥和動(dòng)搓輥之間的間隙暫定在18mm。 3 結(jié)論 從開始選題到現(xiàn)在，回顧這幾個(gè)月忙碌生活，有過為思考問題而頭疼的煩惱，也有過為設(shè)計(jì)合理可行而感到喜悅，此機(jī)器能夠完成棉桃破殼的基本要求，為凈棉工作做好了前提準(zhǔn)備，成功解決了棉桃收獲后籽殼無法快速分離的問題，為新型的棉花采收方式提供了新的方式。 此設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了搓板與動(dòng)搓輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)未吐絮棉桃形狀，利用搓擦原理對(duì)棉桃進(jìn)行擠壓破殼，另外，保持喂料量均勻的，是機(jī)器安全穩(wěn)定運(yùn)行此設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了搓輥與動(dòng)搓輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)未吐絮棉桃形狀，利用搓擦原理對(duì)棉桃進(jìn)行擠壓破殼，另外，保持喂料量均勻的，是機(jī)器安全穩(wěn)定運(yùn)行. 參考文獻(xiàn)： [1] 梅健,張德云,黃志東,等.CK0—24棉桃收獲機(jī)的試 驗(yàn)研究[J].糧油加工與食品機(jī)械,1997， 23(6)：28—29． [2] 王旭峰，梁建龍，張宏，等．MT一1800型棉桃收獲機(jī)設(shè)計(jì)[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械，2008(9)：64—65． [3] 肖遠(yuǎn)金.4列一8型摘棉桃機(jī)和5MJB—15型剝桃凈棉機(jī)[J]．農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2003，26(4)：22—23 [4] 袁越錦，徐英英，黨新安，等．板栗脫殼技術(shù)與破殼機(jī)理研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．食品工業(yè)科學(xué)，2008，29(10): 30l一304 [5] 洪翎，曹成茂，畢如俊，等．手剝山核桃破殼機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]．包裝與食品機(jī)，2009，27(6)：3l一34． [6] 楊德勇，王博．小型杏核破殼機(jī)的試驗(yàn)研究[J]．中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997(2)：55—59 [7] 趙銘星．研制成功剝桃凈棉機(jī)[J]．農(nóng)村百事通，200l(21)：14—15．. 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