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1、 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)） 題 目：半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)的設(shè)計(jì) 姓 名： **** 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí)： ** 學(xué) 號(hào)：

2、 ****** 指導(dǎo)教師： **** 2010年6 月18日 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1設(shè)計(jì)的目的和意義 1 1.2花生收獲機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3摘果及清選裝置的研究現(xiàn)狀 4 1.4摘果及清選部件的主要研究?jī)?nèi)容及設(shè)計(jì)要求 5 2 摘果及清選部件方案論證及原理 7 2.1方案設(shè)計(jì)思路 7 2.2 摘果清選裝置最終方案的研究和確定 11 3 摘果機(jī)構(gòu)的設(shè)

3、計(jì) 13 3.1摘果滾筒長(zhǎng)度的確定 13 3.2摘果滾筒轉(zhuǎn)速的計(jì)算 13 3.3摘果滾筒直徑計(jì)算 14 3.4摘果滾筒的功率計(jì)算 15 4 刮板輸送器的設(shè)計(jì) 17 4.1刮板輸送器升運(yùn)量的計(jì)算 17 4.2輸送器功率計(jì)算 18 4.3輸送器鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 5 風(fēng)扇、篩子清選機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 5.1振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)計(jì)算 22 5.2逐稿器的設(shè)計(jì)計(jì)算 23 5.3清選風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)選用 23 6 螺旋輸送器設(shè)計(jì) 25 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 25 7 總結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 致 謝 30 半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)摘果及清選部件的設(shè)計(jì) 摘 要 本文設(shè)計(jì)研究

4、了半喂入式花生聯(lián)合收獲機(jī)的摘果及清選部分。本花生聯(lián)合收獲機(jī)的摘果及清選部件主要是由摘果滾筒、刮板輸送帶、清選風(fēng)機(jī)、振動(dòng)篩、螺旋輸送器等組成。主要的工作過(guò)程是：花生通過(guò)夾持裝置喂入摘果滾筒，摘果后花生果經(jīng)過(guò)刮板輸送帶輸送到振動(dòng)篩，在振動(dòng)篩和清選風(fēng)機(jī)的聯(lián)合作用下對(duì)花生進(jìn)行清選，經(jīng)淸選的花生果落入螺旋輸送器被輸送到一側(cè)，最后進(jìn)入集果箱。本文的滾筒采用差相對(duì)輥組配式，清選采用風(fēng)篩組合式。文中主要分析了各部件的工作原理，計(jì)算了每個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)速和功率，論述了其工作過(guò)程，并做出了相應(yīng)的理論分析。 關(guān)鍵詞：半喂入；摘果；清選 Design of Half Feeding Peanu

5、t Combine Stripping and Cleaning Parts Abstract The stripping and cleaning parts of half feeding peanut combine have been designed and researched in the paper.The stripping and cleaning parts include picking cylinder,vibrated picker,air blower, crew conveyor and so on.The working process of the s

6、tripping and cleaning system is that :the unpicked peanut is conveyed to picking roller by holding device then the picked peanut is delivered to vibrated picker by paddle-type elevator,at last ,it is conveyed by crew conveyor with holes to classified box. In this paper the picking cylinder is back-r

7、oll type and the cleaning system is combined with vibrated picker and air blower. This paper mainly analyses the working principle of components,calculates the structure size ,speed and needed power of every parts,it also discusses the working process,and makes the corresponding theoretical analysis

8、. Key words: Half-feed；Stripping；Cleaning 30 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 1.1 設(shè)計(jì)的目的和意義 花生生產(chǎn)主要分布在亞洲、非洲和美洲,其中亞洲的種植面積最大,約占60%[1]。我國(guó)的花生種植面積占世界總面積的20%,居世界第2位,預(yù)計(jì)2015年花生種植面積將達(dá)到600萬(wàn)hm2以上[2]。我國(guó)花生生產(chǎn)的區(qū)域廣泛，除西藏、青海、寧夏、香港等省區(qū)外都有種植。主要集中在北部華北平原、渤海灣沿岸地區(qū)和南部華南沿海地區(qū)及四川盆地等。以山東、河南、河北、廣東、

9、四川、江蘇、安徽等7省為主，花生面積占全國(guó)72％，總產(chǎn)占全國(guó)79％。?花生是一種高產(chǎn)作物，價(jià)格也高于水稻、小麥、大豆、油菜等，經(jīng)濟(jì)效益好。加入ＷＴＯ后，其它作物的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步下降，花生的比較效益優(yōu)勢(shì)卻更加明顯[2]。發(fā)展花生種植及加工，提高花生產(chǎn)品的科技含量和附加值，是調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和增加農(nóng)民收入的有效手段。 目前, 我國(guó)大部分花生產(chǎn)區(qū)仍以人力和畜力作業(yè)方式為主, 由于長(zhǎng)期以來(lái)花生被看作是經(jīng)濟(jì)作物，花生收獲的機(jī)械化只不過(guò)是區(qū)域性的問(wèn)題花生收獲的機(jī)械化沒(méi)有得到足夠的重視，使我國(guó)的花生機(jī)械化收獲出現(xiàn)了一些突出的問(wèn)題：第一，人工收獲勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下。特別是近幾年來(lái)隨著農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，

10、這一矛盾更加突出。據(jù)初步估算，整個(gè)花生生產(chǎn)過(guò)程中，花生的收獲所用工時(shí)為整個(gè)過(guò)程的三分之一以上。這一階段的作業(yè)成本為整個(gè)花生生產(chǎn)成本的二分之一以上。第二，生產(chǎn)成本高。目前的花生收獲無(wú)論是人工還是畜力以及簡(jiǎn)易的機(jī)械，整個(gè)收獲過(guò)程都不是一次性完成的，都要經(jīng)過(guò)兩道以上的工序，首先是將花生從土里挖掘，然后人工除土，這種生產(chǎn)方式的主要問(wèn)題是造成莢果的較多損失，并且這種損失大部分情況下，莢果埋到地里，需要進(jìn)行二次復(fù)收，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且生產(chǎn)成本高。第三，耽誤農(nóng)時(shí)?；ㄉ氖斋@季節(jié)，正值“三秋”大忙之際，勞力緊張，如果能縮短花生的收獲日期，會(huì)對(duì)小麥播種打下一個(gè)良好基礎(chǔ)[4]。據(jù)某些研究者到農(nóng)村的實(shí)地考察，在山

11、東省萊陽(yáng)市，一般的沙壤地收花生(只完成花生的挖掘和去土兩道工序)，一個(gè)勞力每天工作8h，可收花生0.06hm2；借助畜力或者是簡(jiǎn)單的機(jī)力(用手扶拖拉機(jī)先耕出花生)每天可收花生面積也僅為0.13～0.2 hm2。因此，解決花生收獲過(guò)程中的機(jī)械化問(wèn)題，設(shè)計(jì)研制新型的符合中國(guó)國(guó)情的花生收獲裝置是提高中國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化水平的關(guān)鍵，大力發(fā)展花生收獲機(jī)械化，對(duì)推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和提高農(nóng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，支持農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，全面建設(shè)小康社會(huì)都具有重要的意義。而且隨著廣大農(nóng)民群眾對(duì)生產(chǎn)效率的要求越來(lái)越高，農(nóng)民對(duì)集挖掘、輸送、分離泥土、摘果、分離清選和集果功能于一身的花生聯(lián)

12、合收獲機(jī)的需求也越來(lái)越迫切。為此，本課題擬設(shè)計(jì)一種新型，高效，成本合理的花生聯(lián)合收獲機(jī)來(lái)滿足農(nóng)村對(duì)花生收獲機(jī)械的實(shí)際需求。 花生聯(lián)合收獲機(jī)具有挖掘、輸送、分離泥土、摘果、分離清選和集果的復(fù)合功能，該種機(jī)型成熟后，機(jī)器適用于較大面積的地塊作業(yè)，具有生產(chǎn)效率高、收獲損失率低等特點(diǎn)。本課題為半喂入式花生聯(lián)合收獲機(jī)，整體采用側(cè)向配置式，作業(yè)組件包括扶禾裝置、挖掘裝置、夾持輸送裝置、清土裝置、摘果裝置、清選系統(tǒng)和集果系統(tǒng)等。 摘果及清選部件是聯(lián)合收獲機(jī)的重要工作部件,直接影響收獲后的花生質(zhì)量。因此，摘果及清選部件的性能直接影響著整個(gè)聯(lián)合收獲機(jī)的性能。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)希望能在導(dǎo)師的幫助下，利用自己的所學(xué)，

13、通過(guò)了解國(guó)內(nèi)外花生摘果及清選機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)完成半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)摘果及清選部件的設(shè)計(jì)，滿足摘凈率、破損率、含雜率等方面的要求。希望能解決目前花生收獲過(guò)程中的一些問(wèn)題并為自己以后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。 1.2 花生收獲機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 花生收獲經(jīng)歷了撅刨、犁耕和機(jī)械收獲等過(guò)程,收獲作業(yè)包括挖掘花生、除土、鋪條晾曬、撿拾、摘果和清選等作業(yè)。由于世界各地經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)力發(fā)展不平衡,發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的花生收獲已全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè),而欠發(fā)達(dá)國(guó)家基本還是以人工和畜力為主[3]。 發(fā)達(dá)國(guó)家在花生生產(chǎn)機(jī)械化方面的研究較早，與其它農(nóng)業(yè)機(jī)械相比，幾乎是同步發(fā)展的，機(jī)械制造與應(yīng)用技術(shù)己比較先進(jìn)、完善。美國(guó)

14、、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家已實(shí)現(xiàn)了花生生產(chǎn)全過(guò)程的機(jī)械化作業(yè)，在收獲環(huán)節(jié)早已發(fā)展到聯(lián)合收獲水平，并且正依照本國(guó)的種植特點(diǎn)，向著大型化、機(jī)電一體化、智能化、高可靠、高安全的方向發(fā)展.一些發(fā)達(dá)國(guó)家還不斷將高、精、尖技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械上來(lái)，農(nóng)業(yè)機(jī)械正向智能化方向發(fā)展[4]。 發(fā)達(dá)國(guó)家（地區(qū)）的機(jī)械化花生收獲主要有兩種技術(shù)模式，一種是以美國(guó)為代表的大型全程機(jī)械化分段收獲技術(shù)集成模式，由挖掘機(jī)、撿拾機(jī)、摘果機(jī)和秧蔓處理等設(shè)備分別完成挖掘、清土、摘果和秧蔓處理等作業(yè)；另一種是以日本和中國(guó)臺(tái)灣省為代表的小型自走式聯(lián)合收獲技術(shù)模式，由一臺(tái)設(shè)備一次性完成花生收獲中的挖掘、清土、摘果和秧蔓處理等作業(yè)[5]。 圖1-1

15、~圖1-3是發(fā)達(dá)國(guó)家（地區(qū)）兩種技術(shù)模式下比較成熟的花生收獲機(jī)機(jī)型： 圖1-1 花生挖掘機(jī) 圖1-2 花生撿拾機(jī) 圖1-3花生聯(lián)合收獲機(jī) 在中國(guó)，花生播種機(jī)械化技術(shù)已基本成熟，根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)人口多、土地分散，而中小動(dòng)力拖拉機(jī)保有量多的特點(diǎn)，該類(lèi)機(jī)械以小四輪拖拉機(jī)為牽引動(dòng)力，較好地解決了花生人工或畜力播種勞動(dòng)量大和生產(chǎn)率低下的問(wèn)題[6]。近幾年，系列化的多功能花生覆膜播種機(jī)已在花

16、生產(chǎn)區(qū)得到了大面積的推廣應(yīng)用。相比之下，中國(guó)花生收獲的機(jī)械化水平仍然不高則極大地影響了花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，我國(guó)的花生的收獲基本還是靠人工、畜力完成，花生收獲機(jī)械正處于發(fā)展期,目前以分段收獲為主,部分地區(qū)采用的中小型花生收獲(挖掘)機(jī)技術(shù)已經(jīng)有了一定的突破，技術(shù)水平相對(duì)比較的成熟 ，例如：青島農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位研制了4H―2型花生收獲機(jī),該機(jī)突破了以往機(jī)型挖掘鏟與分離鏈相配合的傳統(tǒng)工作方式,創(chuàng)建擺動(dòng)挖掘原理,將挖掘與除土分離兩大機(jī)構(gòu)融為一體;收獲部件利用反平行四邊形機(jī)構(gòu)傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)了兩工作部件的等角度、反方向擺動(dòng),使機(jī)架承受的側(cè)向力相互平行,機(jī)組工作平穩(wěn);收獲部件擺動(dòng)前進(jìn),工作阻力小[7]。但是由于

17、小型花生收獲機(jī)的作業(yè)效率，收獲損失率的控制有一定的發(fā)展空間，因此花生聯(lián)合收獲技術(shù)就成了現(xiàn)在花生收獲主要的研究方向。由于受到我國(guó)特有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的限制以及對(duì)花生聯(lián)合收獲機(jī)的研究起步比較晚,技術(shù)還有待于完善, 而從國(guó)外引進(jìn)、消化吸收的機(jī)型則由于不符合中國(guó)國(guó)情或動(dòng)力消耗大、作業(yè)效果較差等原因，沒(méi)有形成較大的生產(chǎn)和使用規(guī)模，這就使中國(guó)的花生收獲機(jī)械與裝置與世界發(fā)達(dá)國(guó)家存在很大的差距[3]?；谏鲜龅囊恍┰蚰壳拔覈?guó)花生聯(lián)合收獲機(jī)的研究仍以中小型機(jī)械為主。到目前為止我國(guó)的花生聯(lián)合收獲機(jī)的研制已經(jīng)取得了一定的成果，已經(jīng)研制出了一些相對(duì)成熟的聯(lián)合收獲機(jī)機(jī)型。例如：農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所等研制的4LH2

18、型半喂入自走式花生聯(lián)合收獲機(jī)，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)等研制的4HQL-2型花生聯(lián)合收獲機(jī)，青島弘盛汽車(chē)配件有限公司設(shè)計(jì)的半喂入式花生聯(lián)合收獲機(jī)都能基本滿足我國(guó)現(xiàn)有的農(nóng)田作業(yè)要求。 圖1-4~圖1-7是上文中介紹的幾種花生收獲機(jī)機(jī)型： 圖1-4 4H―2型花生收獲機(jī) 圖1-5 4LH2型花生聯(lián)合收獲機(jī) 圖1-6 4HQL-2型花生聯(lián)合收獲機(jī) 圖1-7青島弘盛半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī) 1.3 摘果及清選裝置的研究現(xiàn)狀 西方發(fā)達(dá)國(guó)家花生的種植方式大都為大面積農(nóng)場(chǎng)種植模式，花生植株

19、的形態(tài)多為蔓生型，其摘果機(jī)械大都為大型高效的機(jī)械，一般采全喂入式摘果方式。其花生收獲多采用分段收獲法，即先采用花生挖掘機(jī)挖、鋪條晾曬、用花生撿拾摘果機(jī)撿拾摘果，所以其花生撿拾摘果機(jī)較為先進(jìn)，如美國(guó)利斯頓1580型花生拾摘果機(jī)。此機(jī)采用篦梳式摘果系統(tǒng)，利用彈齒的篦梳與打擊作用，花生果基本上被摘干凈；此機(jī)采用彈簧齒，要求動(dòng)齒與定齒間有較大的重疊。清選機(jī)構(gòu)由振動(dòng)篩和風(fēng)扇組成，利用水平攪龍與氣流管道銜接處產(chǎn)生的真空度，花生果粒地被輸送至集果箱。待集果箱裝滿后，通過(guò)油缸將集果箱提升，翻轉(zhuǎn)卸入拖車(chē)中。機(jī)械在結(jié)構(gòu)上采用大量彈齒，這種齒強(qiáng)度高、有彈性，如遇到磚頭等雜物進(jìn)入機(jī)器時(shí)，會(huì)發(fā)生斷裂和較大的變形。此外，

20、該機(jī)設(shè)有獨(dú)特的去梗器，提高了花生的清潔度[8]。 我國(guó)是一個(gè)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，由于歷史的原因，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的研究起步較晚，花生摘果機(jī)械也是近幾年才發(fā)展起來(lái)的，而且只是在一些發(fā)達(dá)地區(qū)才應(yīng)用，大部分地區(qū)依然靠人工摘果?；ㄉ麢C(jī)按喂入方式可分為全喂入式和半喂入式[9-10]。分段收獲下的花生摘果目前都采用全喂入方式，而半喂入方式一般用于花生聯(lián)合收獲機(jī)上。半喂入的花生摘果方式是在夾持過(guò)程中摘果，按花生夾持方向又可分為立式和臥式。半喂入花生摘果機(jī)消耗的動(dòng)力小，摘果質(zhì)量好，破碎率低，但結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)較復(fù)雜，制造成本較高，功效比全喂入式要低。目前，國(guó)內(nèi)的花生清選機(jī)構(gòu)多為風(fēng)扇和篩子組合式的清選機(jī)構(gòu)[11]。選用風(fēng)機(jī)

21、、振動(dòng)篩作為清選機(jī)構(gòu)，篩子的配置方式為傾斜式配置即篩面與水平面成一定的夾角，這樣可以充分利用花生果粒在下落過(guò)程中的風(fēng)選作用，提高了清選的效果，另外，在篩子的后端加設(shè)了逐稿器可以將風(fēng)機(jī)吹出的雜余通過(guò)逐稿器與振動(dòng)篩的振動(dòng)排除機(jī)外。 1.4 摘果及清選部件的主要研究?jī)?nèi)容及設(shè)計(jì)要求 1.4.1 研究?jī)?nèi)容 主要是半喂入式花生收獲機(jī)摘果及清選部件的研究，以實(shí)現(xiàn)花生聯(lián)合收獲過(guò)程中的摘果及清選為目標(biāo)，通過(guò)對(duì)課題任務(wù)書(shū)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析和國(guó)內(nèi)外機(jī)型分析研究，設(shè)計(jì)初步方案，進(jìn)行理論分析，確定方案，并對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行初步計(jì)算。對(duì)花生摘果及清選的過(guò)程進(jìn)行合理的建模根據(jù)計(jì)算設(shè)計(jì)主要的零部件。針對(duì)摘果過(guò)程中破碎率

22、高、摘果易堵塞等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行研究分析，進(jìn)一步改善設(shè)計(jì)的摘果機(jī)構(gòu)，以達(dá)到收獲效率高，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的目的。 1.4.2 技術(shù)路線 1．查詢(xún)有關(guān)花生收獲機(jī)械的相關(guān)資料，確定花生聯(lián)合收獲機(jī)摘果及清選部件設(shè)計(jì)的主要目的。 2．確定摘果及清選部件的總體設(shè)計(jì)方案以及創(chuàng)新思想。對(duì)摘果滾筒和風(fēng)篩組合清選進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)研究。 3．對(duì)摘果及清選過(guò)程進(jìn)行建模計(jì)算并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，確定最佳設(shè)計(jì)方案。 4．進(jìn)行摘果機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸的設(shè)計(jì)，使其滿足摘果破碎率的要求。 5．對(duì)清選機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定篩子的整體尺寸及篩孔的大小等主要參數(shù)，根據(jù)花生的物理特性計(jì)算清選所需的風(fēng)量并設(shè)計(jì)合適的風(fēng)機(jī)。 6．根據(jù)聯(lián)合收獲機(jī)的作

23、業(yè)效率設(shè)計(jì)合理的集果機(jī)構(gòu)，主要是橫向輸送攪龍和刮板輸送器的設(shè)計(jì)。 7．對(duì)所有的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)上的改進(jìn)，以期能滿足最高的設(shè)計(jì)要求。 8．繪制各個(gè)機(jī)構(gòu)的裝配圖，并完成設(shè)計(jì)論文的撰寫(xiě)。 1.4.3 設(shè)計(jì)要求 1. 能夠與聯(lián)合收獲機(jī)的前半部分很好的結(jié)合，保證夾持喂入的花生能夠順利的被摘凈； 2. 摘果過(guò)程中能夠保證順利摘果，保證不堵塞，同時(shí)要保證摘果間隙可調(diào)，以保證摘果率、破碎率、生產(chǎn)率等達(dá)到最優(yōu)結(jié)合要求； 3.清選機(jī)構(gòu)應(yīng)保證果莢和混入的花生秧、葉等能順利分離并逐出機(jī)體，花生果要保證清潔度高； 4. 清潔后的花生能夠順利的進(jìn)入集果箱進(jìn)行暫時(shí)存儲(chǔ)。 2 摘果及清選部件方案論證及

24、原理 2.1 方案設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求花生的喂入方式為半喂入式，因此花生在摘果時(shí)需要沿著摘果滾筒的軸向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，滾筒的選擇范圍確定在軸流式滾筒，另外花生的喂入式摘果是夾持過(guò)程中的摘果又可以分為臥式和立式，需要通過(guò)類(lèi)比來(lái)最終確定摘果方式，并綜合兩方面的因素決定滾筒的形式。聯(lián)合收獲機(jī)的清選裝置功用是將含雜混合物中的雜質(zhì)清除干凈，經(jīng)清選的谷物的清潔率一般不低于98%，清潔損失率不高于0.5%[12]。目前聯(lián)合收獲機(jī)械上常用的清選機(jī)構(gòu)有風(fēng)扇式、氣流清選筒式和風(fēng)扇和篩子組合式三種主要形式，每種方式都有各自的優(yōu)點(diǎn)。此次設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)比各種形式的淸選機(jī)構(gòu)結(jié)合國(guó)內(nèi)外目前成熟機(jī)型上常用的清選裝置，最終選擇出一種

25、清選效果較好的清選方案來(lái)作為聯(lián)合收獲機(jī)的清選機(jī)構(gòu)。 2.1.1 摘果方案設(shè)計(jì) 方案一： 圖2-1 錐斜釘齒式軸流滾筒 1.滾筒軸 2.釘齒3.釘齒板4.輪圈5.輪輻6.輪轂7.彈簧墊圈8.頂絲9.支撐輪 1.工作原理： 該滾筒結(jié)構(gòu)是數(shù)個(gè)直徑不同的支撐輪上固定著若干條齒板，上面依次排列著數(shù)個(gè)摘果釘齒按照一定的角度構(gòu)成多頭螺旋曲線。作業(yè)時(shí)，花生秧被旋轉(zhuǎn)滾筒上的釘齒抓取后，在滾筒罩內(nèi)作切線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還沿著軸向和徑向運(yùn)動(dòng)，其合成運(yùn)動(dòng)軌跡為圓錐螺旋線，釘齒帶引花生秧作圓周運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力沖打在凹板篩上摘果。 2.方案分析： （1）此種摘果方式是通過(guò)錐形

26、滾筒的離心作用和釘齒的打擊梳理作用，將花生果從莖蔓上摘下，可適用于濕摘，但是其中的不足之處在于錐斜釘齒式摘果滾筒的摘凈率偏低，不能很好的滿足花生聯(lián)合收獲機(jī)關(guān)于摘凈率的設(shè)計(jì)要求； （2）由于摘果滾筒前后兩端的尺寸相差較大，雖然輸出轉(zhuǎn)速能夠保持一致，但滾筒前后兩端的線速度相差較大這樣會(huì)對(duì)對(duì)花生果產(chǎn)生較大的損傷，造成花生的損傷率較高，無(wú)法滿足花生聯(lián)合收獲機(jī)對(duì)摘果損傷率的設(shè)計(jì)要求； （3）錐形滾筒尾部粗大，導(dǎo)致整機(jī)體積龐大且易堵塞[13]； （4）釘齒方式加工制造比較麻煩，不耐磨，如遇堵塞可導(dǎo)致釘齒彎曲，而且往往出現(xiàn)因焊接不牢而產(chǎn)生掉齒現(xiàn)象； （5）滾筒雖然是能夠基本滿足花生沿軸向喂入的要求，

27、但是摘果時(shí)需要將整株的花生喂入滾筒內(nèi)因此無(wú)法滿足聯(lián)合收獲機(jī)半喂入的設(shè)計(jì)要求。 方案二： 圖2-2 篦梳式摘果滾筒[14] 1.滾筒軸2.軸承座3.動(dòng)齒桿4.動(dòng)齒5.定齒桿6.固定齒7.滾筒上蓋8.上物料導(dǎo)向板 9.下物料導(dǎo)向板10.滾筒上蓋殼體11.滾筒法蘭盤(pán)12.入料口板 1.工作原理： 花生蔓在通過(guò)滾筒時(shí)由滾筒體上的動(dòng)齒帶動(dòng)沿軸向前進(jìn)，前進(jìn)過(guò)程中通過(guò)滾筒體上的動(dòng)齒和滾筒凹板上的固定齒的作用，將花生莖蔓上的花生果梳摘下來(lái)，梳摘下來(lái)的花生果通過(guò)凹板篩上的孔中落入下方的輸送裝置。 2.方案分析： （1）此滾筒具有滾筒結(jié)構(gòu)合理、體積小、花

28、生蔓進(jìn)出速度快，破碎率低，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 （2）由于在采用半喂入時(shí)花生需要在夾持機(jī)構(gòu)的夾持下沿軸向喂入摘果滾筒，此時(shí)動(dòng)齒就失去了作用，而且在摘果時(shí)固定齒容易將夾持的花生整株拽下造成摘果不凈，故此種摘果滾筒不適合半喂入式花生聯(lián)合收獲機(jī)。而且根據(jù)現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示即使是采用全喂入蓖梳式的摘果原理的花生摘果機(jī)，都存在摘果不凈，分離不清，消耗的功率大，收獲損失過(guò)高的缺點(diǎn)。 方案三： 圖2-3 差相對(duì)輥組配式摘果滾筒 1.調(diào)整螺栓 2.上刮板 3.下刮板 4.鋼管 1.工作原理： 花生蔓由夾持裝置夾持，使花生植株沿滾筒的軸向運(yùn)動(dòng)

29、。摘果滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是相向滾動(dòng)的，兩摘果滾筒之間需要安裝定位，即相鄰兩滾筒刮板之間有一定的夾角。這樣可以保證摘果的效率和減小花生果地?fù)p傷。被夾持住的花生蔓在經(jīng)過(guò)摘果區(qū)間時(shí)被摘果滾筒上的刮板利用打擊和梳刷作用將花生果摘下。被摘下的花生果落入下方的承接裝置，最終被送入清選機(jī)構(gòu)進(jìn)行清選。 2.方案分析： （1）此種摘果滾筒應(yīng)用范圍較廣，對(duì)干、濕花生蔓都可使用； （2）消耗的動(dòng)力小，摘果后的花生蔓整齊，便于儲(chǔ)存及綜合利用； （3）此摘果機(jī)構(gòu)在摘濕果時(shí)的效果好，破碎率低，能基本滿足聯(lián)合收獲機(jī)對(duì)效率和損失率的要求。 （4）由于花生喂入方式的不同，此種摘果機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)都較全喂入而言復(fù)雜的多，工

30、作效率也比全喂入式花生摘果機(jī)要低。 綜上所述，方案一和方案二的軸流滾筒雖然能夠基本滿足作業(yè)效率和損失率等要求但無(wú)論哪一種都不能很好的滿足花生蔓半喂入的要求，方案三的差相對(duì)輥式摘果滾筒雖然結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)會(huì)較為的復(fù)雜但其他各方面都能很好的符合課題的設(shè)計(jì)要求，而且現(xiàn)有的4LH2型花生聯(lián)合收獲機(jī)樣機(jī)上也采用了類(lèi)似的摘果機(jī)構(gòu)[15]，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明摘果的效果較好，故摘果滾筒的最終選取方案確定為差相對(duì)輥組配式摘果滾筒。 2.1.4 清選裝置設(shè)計(jì) 方案一： 風(fēng)扇式淸選裝置是通過(guò)氣流清選原理利用谷粒和混合物空氣動(dòng)力特性的差異進(jìn)行清選。當(dāng)混合物落進(jìn)清選裝置的氣流場(chǎng)中時(shí)，由于受到氣流作用力不同而被分開(kāi)?；ㄉ?jīng)

31、過(guò)摘果滾筒后，花生果和部分花生秧形成摘果后的混合物，由于聯(lián)合花生收獲機(jī)摘的主要是濕花生，考慮到摘果后的雜余成分較為的復(fù)雜，難于確定合理的漂浮速度，故單純的氣流清選難以滿足設(shè)計(jì)要求。 方案二： 氣流清選筒式清選裝置是利用風(fēng)扇的吸氣氣流，使通過(guò)清選筒時(shí)產(chǎn)生速度變化，從而將混合物分開(kāi)。此種原理的清選裝置主要有兩種方式：筒式氣流清選筒式、復(fù)式氣流清選筒式。氣流清選筒式清選裝置清選效果好，工作時(shí)塵土少，振動(dòng)小，機(jī)器重量輕，但是整個(gè)裝置的空間占有量大，生產(chǎn)率較低，適用于固定作業(yè)的清選，因此這種淸選裝置雖然效果好但是不能選為花生聯(lián)合收獲機(jī)的清選機(jī)構(gòu)。 方案三： 風(fēng)扇篩子式清選裝置主要是利用氣流的吹浮

32、作用并輔助以篩子的抖動(dòng)作用將混合物中的雜質(zhì)清除排走。風(fēng)扇篩子式淸選裝置主要是由清選篩、輸送裝置、風(fēng)扇和傳動(dòng)裝置組成。工作時(shí)通過(guò)清選篩的往復(fù)振動(dòng)，混合物被不斷地沿篩面運(yùn)動(dòng)，裝于清選篩下方的風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)把混合物吹散，花生葉片等輕的雜物被氣流帶出機(jī)外，吹不走的花生果在篩面向后運(yùn)動(dòng)，在移動(dòng)的過(guò)程中沙土從篩孔落下地面，花生果最后在篩面的后端通過(guò)較大的篩孔落入下方的輸送裝置，最終運(yùn)送到集果箱。另外一些較大的花生秸稈則通過(guò)振動(dòng)落入到清選篩后的逐稿器，隨著逐稿器的運(yùn)動(dòng)逐出機(jī)外。此種清選裝置是目前大型聯(lián)合收獲機(jī)上最常用的一種清選方式，清選效果比較的好，而且機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路較為的成熟。 綜上所述，淸選機(jī)構(gòu)的選擇最

33、終確定為風(fēng)扇篩子式淸選裝置，清選篩的往復(fù)振動(dòng)通過(guò)偏心機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，偏心距的實(shí)際大小根據(jù)清選的效率要求來(lái)確定。具體的篩孔尺寸等亦通過(guò)聯(lián)合收獲機(jī)的作業(yè)效率要求來(lái)設(shè)計(jì)確定。 2.2 摘果清選裝置最終方案的研究和確定 通過(guò)對(duì)上述提出的擬定方案結(jié)合本次設(shè)計(jì)的主要目的，以及通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)花生聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行類(lèi)比，最終確定摘果滾筒采用差相對(duì)輥組配式，清選裝置采用風(fēng)扇篩子式清選。最終方案為圖2-4： 圖2-4最終方案簡(jiǎn)圖 1.機(jī)架 2.摘果滾筒 3.彈性擋板 4.刮板升運(yùn)器 5.振動(dòng)篩6.從動(dòng)擺桿 7.

34、清選風(fēng)機(jī) 8.輸送攪龍 9.集果擋板 10.主動(dòng)擺桿 11.吊桿 12.逐稿器 工作時(shí)，鏈輪帶動(dòng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，在偏心輪的帶動(dòng)下主動(dòng)擺桿的帶動(dòng)篩體和逐稿器以特定的頻率振動(dòng)?；ㄉㄟ^(guò)夾持裝置夾持，進(jìn)入摘果滾筒上方，通過(guò)摘果滾筒的打擊梳刷作用花生果被摘下?；ㄉ?，其脫下物組成包括果莢、斷莖、殘莖、未成熟莢、土塊等，這些混合物通過(guò)刮板輸送帶進(jìn)入振動(dòng)篩，振動(dòng)篩后方連有逐稿器，振動(dòng)篩體水平向下傾斜，逐稿器放置在篩體下端的上方，水平向上傾斜，振動(dòng)篩末端的篩孔較大，能使篩面上花生果莢通過(guò)，落入下方的螺旋輸送器。逐稿器通過(guò)鋸齒面的作用及振動(dòng)作用能夠把殘莖、斷莖等向上拋送最后逐出機(jī)外。下方的螺旋輸送器裝有圓孔

35、篩，能在輸送過(guò)程中對(duì)花生果進(jìn)行二次清選，在聯(lián)合收獲機(jī)的另一端進(jìn)入升運(yùn)器，最終進(jìn)入集果箱。摘果后的花生蔓仍在夾持裝置的夾持下繼續(xù)向后運(yùn)動(dòng)，在末端被直接拋送到地面上。 3 摘果機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 摘果滾筒是摘果機(jī)構(gòu)最主要的工作部件，此滾筒結(jié)構(gòu)如圖3-1所示，摘果滾筒由鋼管周?chē)鶆蚝附?塊尺寸相同的定刮板，六塊動(dòng)刮板通過(guò)螺栓分別與定刮板聯(lián)接。摘果滾筒的直徑可以通過(guò)動(dòng)刮板的安裝位置變動(dòng)來(lái)改變。兩摘果滾筒的方向互為反向，裝配時(shí)需定位，彼此互相錯(cuò)開(kāi)30o以增加摘果的效果及避免損傷果實(shí)。摘果滾筒的設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括摘果滾筒的長(zhǎng)度、滾筒的轉(zhuǎn)速、滾筒的直徑。

36、 圖3-1 摘果滾筒 3.1 摘果滾筒長(zhǎng)度的確定 通過(guò)查閱相關(guān)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū)籍，可知滾筒的長(zhǎng)度滿足： L=vt 公式（3-1） 式中 v—花生收獲機(jī)的作業(yè)速度（m/s）； t—花生摘果時(shí)間（s）。 可見(jiàn)，滾筒的長(zhǎng)度與作業(yè)的速度和摘果時(shí)間有關(guān)，摘果時(shí)間越長(zhǎng)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，花生果的漏摘率越少，根據(jù)夾持輸送裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算，花生收獲機(jī)的作業(yè)速度為0.5m/s，花生的摘果時(shí)間定為2s左右。所以，滾筒的長(zhǎng)度為1m。 3.2 摘果滾筒轉(zhuǎn)速的計(jì)算 花生摘果不僅與摘果時(shí)間有關(guān)系，而

37、且與摘果速度有關(guān)系。為了提高摘果速度，顯然需要提高滾筒的轉(zhuǎn)速；但是滾筒轉(zhuǎn)速過(guò)高，可能出現(xiàn)由于沖擊過(guò)強(qiáng)而增加花生的破損，所以確定一個(gè)合適的轉(zhuǎn)速顯得非常重要。 通過(guò)查閱相關(guān)論文[17]得滾筒速度： ；v= 公式（3-2） 可得滾筒的轉(zhuǎn)速為： n= 公式（3-3） 式中： —花生果針在沖斷時(shí)所吸收的功（Kw）; A—花生果針的截面積（m2）； v—滾筒沖擊時(shí)的線速度（m/s）； n—滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）； m—摘果動(dòng)刀的質(zhì)

38、量（Kg）。 最終計(jì)算確定摘果滾筒的轉(zhuǎn)速為300r/min 3.3 摘果滾筒直徑計(jì)算 摘果滾筒直徑的大小關(guān)系到兩滾筒刮之間的間隙或重疊程度，直接影響到花摘果的摘凈率和破碎率。根據(jù)中國(guó)花生生長(zhǎng)狀況的調(diào)查數(shù)據(jù)可知，中國(guó)花生結(jié)果的直徑范圍約為200mm以?xún)?nèi)[16]， 根據(jù)花生的結(jié)果范圍繪制出圖3-2，為了保證果莢能夠被順利摘下，在梳刷過(guò)程不出現(xiàn)果莢的松脫漏摘問(wèn)題，所以要求滾筒初始接觸果莢的位置在果莢最外端的A點(diǎn)所作的垂直線AH上；又為了提高果莢的摘果效率，使該裝置可以將果莢梳刷下來(lái)，而且可以充分利 圖3-2滾

39、筒摘果示意圖 用其動(dòng)能，將部分果莢以沖擊的形式摘取下來(lái)，以減少梳刷的負(fù)荷，所以滾筒的中心點(diǎn)必須過(guò)果莢外端與主莖的中心線EF上。從而有： AH= 公式（3-4） 根據(jù)花生的生長(zhǎng)情況取AG=100mm，GB=100mm。代入上述公式可得出AH=200mm即花生摘果滾筒的直徑為200mm。為了保證不同品種花生摘果的需求，最終確定定刮板和動(dòng)刮板可在180~220mm內(nèi)可調(diào)，兩個(gè)摘果滾筒的軸距為180mm。定刮板和動(dòng)刮板選用的鋼板的尺寸為長(zhǎng)寬10002mm，焊接鋼板的鋼管的尺寸為10005mm。 3.4 摘果

40、滾筒的功率計(jì)算 摘果滾筒在梳刷和擊打花生時(shí)，需要克服花生莖蔓、根蔓的拉力才能將花生果摘下。查閱花生莖蔓、根蔓抗拉與果結(jié)合處抗剪試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知在剛開(kāi)始成熟階段，花生果與花生果柄之間斷裂較容易，但隨著花生的逐漸成熟，花生果柄與花生根之間的拉伸力較小，在花生成熟后期，花生果與柄和柄與根部拉伸的力幾乎一致，而且所用的力較穩(wěn)定，一般在10~15N左右[18]。因此，單個(gè)刮板對(duì)單株花生在摘果時(shí)消耗的功率為： P=Fv=F=12=37.68w 公式（3-5） 花生挖掘后的夾持喂入速度為0.78m/s，花生蔓在夾持喂入時(shí)的株距在10mm左右，所以在摘果滾筒的1m的長(zhǎng)度內(nèi)大

41、約會(huì)有10顆花生同時(shí)摘果。摘果滾筒在工作時(shí)的2s內(nèi)滾筒轉(zhuǎn)過(guò)10圈，即每個(gè)滾筒連續(xù)工作10次。所以，摘果滾筒消耗的總功率為： P=10P=3.768Kw 4 刮板輸送器的設(shè)計(jì) 刮板式輸送器用以輸送谷粒、雜余和果穗，可以?xún)A斜輸送也可以垂直輸送。刮板輸送器由帶有雙翼的套筒滾子鏈組成，其上安裝橡膠刮板，在輸送槽內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。通常下邊為工作邊，即物料在輸送槽的內(nèi)表面刮運(yùn)上升；但也有少數(shù)是上邊為工作邊，輸送清凈谷粒，此時(shí)即為“越頂”式輸送，可縮短輸送器的長(zhǎng)度。當(dāng)用下邊作為工作邊時(shí)，物料運(yùn)升到頂部時(shí)就靠物料自身的重量從刮板上滑落下來(lái)卸出。卸糧開(kāi)口的長(zhǎng)度要保證物料能及時(shí)卸凈。

42、 圖4-1 升運(yùn)器結(jié)構(gòu)形式 本設(shè)計(jì)選用的是下邊為工作邊的輸送器，結(jié)構(gòu)形式如圖4-1。刮板輸送器的設(shè)計(jì)主要確定其升運(yùn)量、傳送鏈型號(hào)及尺寸、卸糧開(kāi)口的長(zhǎng)度以及消耗的功率。 4.1 刮板輸送器升運(yùn)量的計(jì)算 查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，常用的刮板升運(yùn)器橡膠刮板尺寸為65mm85mm、65mm120mm、85mm120mm和70mm140mm。輸送器殼體由鋼板制成，刮板與殼體之間留有2~8mm間隙，以防止擠塞。類(lèi)比同種型號(hào)的花生聯(lián)合收獲機(jī)的工作效率選擇刮板的尺寸為65m

43、m120mm。刮板升運(yùn)器的升運(yùn)量Q可以按下式來(lái)確定： Q=Bhvk（kg/s） 公式（4-1） 式中 B，h—刮板的寬度和高度（m） v—刮板升運(yùn)速度，常用1~2m/s —輸送物料單位容積的質(zhì)量（kg/m3） —充滿系數(shù)，當(dāng)速度=0.5、1.0、1.5、2.0m/s時(shí)，相應(yīng)為0.97、0.92、0.85、0.75 k—傾斜系數(shù)（見(jiàn)下表） 表4-1 傾斜系數(shù)值k 升運(yùn)器傾角 10° 20

44、° 30° 45° 60° 75° 90° k 0.85 0.65 0.5 0.4 0.3 0.25 0.15 查《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》可知刮板輸送速度一般為0.4~1.3m/s范圍內(nèi)取值。取v=1.0m/s，升運(yùn)器傾角=30°，刮板尺寸Bh=65mm120mm，將數(shù)值代入上式可得升運(yùn)器的升運(yùn)量：Q=4.4kg/s。 4.2 輸送器功率計(jì)算 查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，刮板輸送器需用功率滿足： N=Qg(LW+H)10-3 公式（4-2） =Q(LW+H)/102(kw) 式中： Q—刮板輸送器每秒的升

45、運(yùn)量（kg） L—輸送器的水平投影長(zhǎng)（m） H—輸送器的垂直高度（m） W—運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)（見(jiàn)下表） 表4-2 運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)值 鏈條類(lèi)型 每秒升運(yùn)量（kg） 1.25 2.5 5 7.5 10 套筒滾子鏈 2.25 1.7 1.3 1.1 1.05 鉤形鏈 4.2 3.0 2.25 1.9 1.6 升運(yùn)器的長(zhǎng)度為1m，傾斜角為30°將數(shù)值代入上述公式中可得N=0.15kw。 4.3 輸送器鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.1 鏈輪設(shè)計(jì) 已知主動(dòng)

46、鏈輪轉(zhuǎn)速為n1=200r/min，輸送器傳動(dòng)比i=1.0 1、鏈輪齒數(shù) 鏈輪齒數(shù) 2、設(shè)計(jì)功率 公式（4-3） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表12-2-3查的 K=1.58 =0.24kw 3、選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù)=0.24kw及n=200r/min查《機(jī)械設(shè)計(jì)》課本圖9-11，可選08A。查表9-1，鏈條的節(jié)距為p=12.7mm。 4、確定鏈條的鏈節(jié)數(shù) 初定中心距=381~635mm，取=508則鏈節(jié)數(shù)為： =99 公式（4-4）

47、 取節(jié) 5.確定鏈條長(zhǎng)度及中心距 =1.2446 公式(4-5) =330mm 公式(4-6) 中心距減少量 =0.66~1.32 公式 (4-7) 實(shí)際中心距 =329 6.演算鏈速 v=0.8m/s 與假設(shè)速度相符 公式(4-8) 表4-3 08A滾子鏈規(guī)格和主要參數(shù) 單位(mm) 鏈號(hào) 節(jié) 距 p 滾子直徑 d1 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬 b1 銷(xiāo)軸直徑 d2 內(nèi)鏈板厚度 排距 08

48、A 12.7 7.92 7.85 3.98 12.07 14.38 4.3.2 鏈輪輪廓計(jì)算 鏈輪基本參數(shù)和主要尺寸 1.基本參數(shù) 連輪齒數(shù)： 配用鏈條的節(jié)距：=12.7mm 配用鏈條的滾子外 mm 2.分度圓直徑 公式(4-9) 3.齒頂圓直徑 =7.92mm 公式(4-10) 所以， 4.齒根圓直徑

49、 公式(4-11) mm 5.分度圓弦齒高 公式 (4-12) 6.鏈輪材料及熱處理 材料 、 熱處理:滲碳、淬火、回火 7.連接鍵的選擇 d=30mm 選取b=8mm， h=7mm，L=20mm 8.軸承選擇 主要承受徑向力，選用深溝球軸承 簡(jiǎn)單受力計(jì)算 P＜8KN所以F＜3.82D=60 所以選用軸承型號(hào)為6205型其中D=62mmB=16mm 4.4 卸糧開(kāi)口的長(zhǎng)度 卸糧開(kāi)口的長(zhǎng)度主要是為了保證物料能及時(shí)卸凈，查《農(nóng)業(yè)

50、機(jī)械學(xué)》可知卸糧開(kāi)口長(zhǎng)度滿足 l 公式(4-13) 式中： v—刮板式輸送器線速度，常用1~2m/s g—重力加速度（9.81m/s） —輸送器對(duì)水平面的傾斜角 —物料對(duì)刮板的摩擦角 刮板的尺寸為65mm120mm，刮板線速度v=1m/s，花生對(duì)刮板的摩擦角為代入公式可得l=72mm。 5 風(fēng)機(jī)、篩子清選機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)計(jì)算 花生要在振動(dòng)篩的作用下，落入到螺旋輸送器，所設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩下圖所示，所設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩后半部分為較密的柵條，保證花生果上沾帶的泥土能夠落下，而前

51、半部分柵條較疏花生可以通過(guò)此處落入到螺旋輸送器。 圖5-1 振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)圖 清選篩尺寸主要是篩子面積（長(zhǎng)度×寬度）。篩子面積可有進(jìn)入清選裝置的谷?；旌衔锎_定，而谷粒混合物又與機(jī)器的喂入量有關(guān)。篩子的寬度B可以根據(jù)整機(jī)的設(shè)計(jì)寬度尺寸來(lái)確定，取B=550mm。查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知篩子的長(zhǎng)度L可由以下公式來(lái)確定： L=（m） 公式(5-1) 式中 ： Q—機(jī)器喂入量（kg/s） —雜物占花生果總量的比值

52、 B—篩子的寬度（m） k—脫粒裝置和逐稿器工作特性系數(shù)，常取0.6~0.9 q—篩子單位面積可以承擔(dān)的谷?；旌衔锏奈谷耄╧g/(s)）。在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上，q值在調(diào)節(jié)魚(yú)鱗篩和編織篩約為1.5~2.5kg/(s)。對(duì)潮濕和難抖散的谷?；旌衔?，q值約減少30%。沖孔篩和魚(yú)眼篩篩孔有效面積較小，篩漏能力低，q值只有魚(yú)鱗篩的一半左右。 通過(guò)前面的計(jì)算知：Q=0.88kg/s，B=550mm取=25%，k=0.7 ，q=2 kg/(s)代入公式可得L=668mm圓整為L(zhǎng)=660mm。振動(dòng)篩頻率為450次/mi

53、n，振幅為30mm，安裝傾角為向下傾斜10°。 5.2 逐稿器的設(shè)計(jì)計(jì)算 逐稿器由吊桿和偏心機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)做擺動(dòng)，逐稿器與振動(dòng)篩相連，從振動(dòng)篩拋出的花生秧葉混合物在風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入逐稿器階梯面，隨著逐稿器的運(yùn)動(dòng)混合物中含有的花生果通過(guò)逐稿器的孔落入下方的螺旋輸送器，花生葉和藤蔓在抖動(dòng)與拋扔的同時(shí)逐漸向后移動(dòng)最后逐出機(jī)外，本文設(shè)計(jì)逐稿器的寬度與振動(dòng)篩的寬度一致B=550mm，長(zhǎng)度根據(jù)整機(jī)的總體尺寸確定為l=400mm。階梯面的尺寸如下圖所示： 圖5-2 逐稿器的尺寸示意圖 5.3 清選風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)選用 清選裝置中主要采用農(nóng)用型離心風(fēng)機(jī)和

54、通用型離心風(fēng)機(jī)兩種，吹出型清選裝置的風(fēng)扇多 圖5-3農(nóng)用型風(fēng)機(jī) 為農(nóng)用型，吸入型淸選裝置的風(fēng)扇則為通用型。 本文為吹出型清選其風(fēng)

55、機(jī)選用農(nóng)用型風(fēng)機(jī)的整體寬度尺寸根據(jù)振動(dòng)篩的寬度尺寸確定，其主要的結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-3所示。 風(fēng)選氣流的風(fēng)量V（即單位時(shí)間氣流量）根據(jù)脫出物中應(yīng)清除的雜質(zhì)量確定： V=（） 公式(5-2) 式中 Q—機(jī)器喂入量（kg/s） —清除雜質(zhì)占機(jī)器喂入量的比例 —空氣密度（） —攜帶雜質(zhì)氣流的混合濃度比，約為0.2~0.3 由前面的計(jì)算可得：Q=0.88kg/s，查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》知=1.2258取=15%，=0.2代入公式得：V=0.54 由風(fēng)機(jī)的需求風(fēng)量選用工農(nóng)2s-700型風(fēng)

56、扇，轉(zhuǎn)速為1500r/min。風(fēng)扇篩子式清選裝置工作時(shí)要求吹風(fēng)篩子的氣流與篩面夾一定的角度，以獲得較大的吹風(fēng)面積，氣流擴(kuò)散影響能較好的滿足沿篩長(zhǎng)方向?qū)Σ煌瑲饬魉俣鹊囊?。風(fēng)扇出風(fēng)口應(yīng)對(duì)向篩面前部，其高度S與吹風(fēng)方向角應(yīng)滿足下述要求： S=KLsin （m） 公式(5-3) 式中 K—系數(shù)，取0.4~0.6 L—篩子全長(zhǎng)（m） —?dú)饬髋c篩面夾角，最大不超過(guò)45°將已知量代入上式可得=43°。 6 螺旋輸送器設(shè)計(jì) 為了使摘下的花生果能從一側(cè)輸送到另一側(cè)的集果箱，需要設(shè)計(jì)螺旋輸送器，它是由焊接在軸上

57、的螺旋葉片及外殼組成。本文設(shè)計(jì)的螺旋輸送器是一種攪龍篩選輸送機(jī)構(gòu)，由設(shè)有接料口的圓孔篩和送料板及螺旋輸送葉片組成，結(jié)構(gòu)形式如下圖所示。本機(jī)構(gòu)能在對(duì)花生進(jìn)行輸送的同時(shí)進(jìn)行清選，使較為干凈的花生果進(jìn)入集果系統(tǒng)。 圖6-1螺旋輸送器結(jié)構(gòu)形式 1.軸承支座 2.螺旋葉片 3.傳動(dòng)軸 4.圓孔篩 5.出料口 6.送料板 7.傳動(dòng)鏈 主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1. 螺旋直徑D 根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，已知生產(chǎn)率為Q=500kg/h，螺旋輸送器的轉(zhuǎn)速為200r/min。由公式： D=

58、 公式(6-1) 式中 K—物料綜合特性系數(shù)。取0.0645 Q—螺旋輸送器輸送量（t/h）；已知Q=500kg/h=0.5t/h =物料的單位容積質(zhì)量（t/m）；取=0.28 C—傾斜輸送系數(shù)；C=1（見(jiàn)下表） —充滿系數(shù)；取=0.2 得：D=0.0645198mm 圓整后取200mm（標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑:100、125、160、200、250、315、400、500、630、800 1000、1250mm）

59、表6-1 螺旋輸送器傾斜角度與修正系數(shù)C的關(guān)系 0 5 10 15 20 30 40 50 60 C 1 0.95 0.92 0.90 0.86 0.80 0.74 0.7 0.6 2.螺距t 由于螺旋輸送器采用水平放置式，所以t=（0.8~1.0）D，取S=200mm 3.螺旋軸徑d 查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》軸徑的計(jì)算公式d=（0.2~0.35）D 所以 d=（0.2~0.35）200=40~70mm考慮到實(shí)際效率取d=45mm 4.螺旋軸的長(zhǎng)度L 據(jù)資料知，螺旋軸的長(zhǎng)度與軸徑的關(guān)系為： d=（0.02~0.03）L 得：L=d/（0

60、.02~0.03）=1500~2250mm?？紤]到整體的安裝尺寸，最終取L=1350mm。 5.螺旋輸送器的需用功率N 查《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》需用功率的計(jì)算公式為： N=Qg（LW+H）×10-3 公式(6-2) =Q/102（LW+H）（kw） 式中 Q—螺旋輸送器的推運(yùn)量（kg） L—輸送器的水平投影長(zhǎng)（m） H—谷物或雜余的提升高度（m） W—谷?；螂s余沿外殼移動(dòng)的阻力系數(shù)，一般為1.2 —修正系數(shù)（見(jiàn)

61、下表） 表6-2 修正系數(shù)值 傾斜角 ＜20° 25 30° 35° 40° 45° 系數(shù) 1 1.05 1.13 1.20 1.32 1.40 代入得：N==8.5w 7 總結(jié) 7.1 主要結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是通過(guò)查閱相關(guān)花生聯(lián)合收獲機(jī)的資料，類(lèi)比國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有成型花生聯(lián)合收獲機(jī)的性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出半喂入式花生聯(lián)合收獲機(jī)的摘果及清選部件。該裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在： 1.刮板式摘果，定刮板和動(dòng)刮板距離可以調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)摘果范圍的調(diào)節(jié)； 2.摘果滾筒機(jī)架高度可以上下調(diào)節(jié)，能滿足不同品種花生的收獲；

62、 3.風(fēng)篩組合式清選，提高了分離清選的效果； 4.橫向輸送攪龍是一種新型的輸送裝置能在輸送的同時(shí)實(shí)現(xiàn)花生果地二次篩選，提高了花生果的清潔度； 7.2 設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)與不足 雖然完成了整個(gè)部件的設(shè)計(jì)，但是由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)視野上的不足，此次設(shè)計(jì)存在不足，如：各個(gè)機(jī)構(gòu)的安裝位置仍需優(yōu)化，特別是集果箱，由于刮板升運(yùn)器設(shè)計(jì)不夠合理造成集果箱高度偏低，只能滿足暫時(shí)存儲(chǔ)的作用，卸糧時(shí)會(huì)有一定的不便。 參考文獻(xiàn) [1] 段淑芬,胡文廣. 世界花生生產(chǎn)及貿(mào)易展望. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),1990(2):16 -19 [2] 張吉民. 中國(guó)花生產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與入世后發(fā)展對(duì)策. 世界農(nóng)業(yè),2003(1):25–27

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66、良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社,2001.第七版 [21] 大連理工大學(xué)工程畫(huà)圖教研室. 機(jī)械制圖. 高等教育出版社，2004 致 謝 本論文是在導(dǎo)師**的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個(gè)論文的研究階段，從選題、論證、設(shè)計(jì)到論文寫(xiě)作，導(dǎo)師都傾注了大量的心血，給予了許多關(guān)鍵性的指導(dǎo)和幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到了許多技術(shù)難題，不過(guò)都在尚老師、趙老師的指導(dǎo)下迎刃而解了。是在你們的大力幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利完成。再次感謝尚老師！ 其次，感謝我的同組同學(xué)陰俊紅，楊傳星。我們的設(shè)計(jì)題目分別是同一課題的整體設(shè)計(jì)與零部件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)期間，我們分享彼此搜集的資料，一起討論研究問(wèn)題，提高了我思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，在一起設(shè)計(jì)的這個(gè)過(guò)程中我的團(tuán)隊(duì)合作精神得到了很大的提高，這在我以后的求學(xué)工作中都將是一份寶貴的財(cái)富，我會(huì)好好總結(jié)這次設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題和不足，爭(zhēng)取在以后的工作中盡量克服。同時(shí)感謝李凱等其他同學(xué)在設(shè)計(jì)過(guò)程中給我的幫助和支持。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在導(dǎo)師和同學(xué)的協(xié)助下完成的，由于個(gè)人的視野經(jīng)驗(yàn)等方面的不足，整個(gè)設(shè)計(jì)中難免有不成熟和不科學(xué)的地方，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指導(dǎo)，我將在以后的學(xué)習(xí)工