3335 全喂入式花生摘果機的設(shè)計

3335 全喂入式花生摘果機的設(shè)計,全喂入式,花生,摘果機,設(shè)計 UNIVERSITY本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）題目：全喂入式花生摘果機的設(shè)計學 院： 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 指導教師： 職 稱：教授 二○一二年 五 月I摘要我國是世界上主要的花生產(chǎn)區(qū)。多年來，花生收獲機械化整體水平較低，極大地影響了花生的發(fā)展。隨著我國花生種植面積的不斷增大，花生摘果壓力的不斷增大，花生摘果機械在花生生產(chǎn)過程中將起到越來越大的作用。本文通過對我國花生生產(chǎn)現(xiàn)狀，摘果方式的調(diào)查研究，研制出全喂入式花生摘果機，滿足了現(xiàn)階段花生產(chǎn)區(qū)的要求。論文主要內(nèi)容如下：對全喂入式花生摘果機的結(jié)構(gòu)和工作原理進行了簡要分析，總結(jié)了該摘果機的主要性能特點重點研究了花生摘果機的喂入，摘果，分選等裝置，探索新的工作原理和新的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 關(guān)鍵詞：全喂入式；花生摘果機；摘果 IIAbstractOur country is one of the world's major peanuts producing region .For many years, the peanut harvest mechanization level is low, greatly influenced the development of peanuts. Along with our country earthnut cultivates an area to increase ceaselessly, peanut picking pressure increasing, peanut picking machine in the process of peanut production will play a more and more important role. This article through to our country peanut production status, pick the fruit of investigation and study way, develop the feeding type peanuts to pick the fruit machine, meet the requirements of production of the present stage of peanuts. Paper main contents are as follows: On the whole feeding type peanuts to pick the fruit machine structure and working principle are briefly analyzed, This paper summarizes the main properties of picking fruit machine characteristics on the fruit machine peanut pick feeding, pick the fruit, the device such as sorting, explore new working theory and the new structure design. Key word ： All the feeding type ;Peanut picking machine ;Pick the fruit.目錄摘要 ....................................................................................................................................................IAbstract .............................................................................................................................................II1. 緒論 .............................................................................................................................................11.1 研究的目的和意義 ...............................................................................................................11.2 國內(nèi)外花生摘果機械的發(fā)展現(xiàn)狀 .......................................................................................12.花生摘果的主要方式及摘果滾筒類型 .........................................................................................22.1 軸流式釘齒滾筒 .....................................................................................................................42.2 蓖梳式圓柱形軸流滾筒 .......................................................................................................42.3 差動式摘果滾筒 ...................................................................................................................53. 4HZ-50B 型全喂入式花生摘果機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ........................................................................63.1 基本要求 ...............................................................................................................................63.2 總體結(jié)構(gòu) .................................................................................................................................63.3 工作原理 ..................................................................................................................................74.摘果裝置傳動系統(tǒng)的設(shè)計 .............................................................................................................84.1 電機與風機 V 帶傳動的設(shè)計計算 ......................................................................................84.2 風機與滾筒 V 帶傳動的設(shè)計計算 ....................................................................................114.3 滾筒與篩子 V 帶傳動的設(shè)計計算 ....................................................................................135. 主要部件設(shè)計 .............................................................................................................................155.1 喂入斗 .................................................................................................................................155.2 摘果滾筒設(shè)計計算 .............................................................................................................155.2.1 確定滾筒類型 ............................................................................................................155.2.2 滾筒的直徑 ................................................................................................................165.2.3 滾筒的長度 ...................................................................................................................175.2.4 滾筒的線速度 V...........................................................................................................175.3. 滾筒釘齒的設(shè)計 ..................................................................................................................185.3.1 滾筒釘齒的形狀的選擇 ...............................................................................................185.3.2 滾筒釘齒的排列 ........................................................................................................185.4. 凹板篩的設(shè)計分析 ............................................................................................................195.5 風機的設(shè)計 .........................................................................................................................206、花生摘果機的正確使用與養(yǎng)護 ................................................................................................21參考文獻 ..........................................................................................................................................21謝辭 ..................................................................................................................................................2211. 緒論1.1 研究的目的和意義花生的種植歷史悠久，地域廣闊，是國際公認的的半干旱作物。主要在北緯 35°~40°的區(qū)域內(nèi)生長，是世界上廣泛栽培的主要油料和經(jīng)濟作物，同時也是主要的創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品之一。花生以它獨有的優(yōu)勢，在世界油料生產(chǎn)和國際貿(mào)易中僅次于大豆而居第二位，在亞洲、非洲、澳洲及南北美洲的絕大多數(shù)國家和地區(qū)均有花生的種植和生產(chǎn)，其中，中國是世界上主要的花生生產(chǎn)國和花生消費國，同時也是最大的花生出口國。隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和市場的調(diào)節(jié)作用的日益明顯，山東、河北、安徽、河南、等省份花生種植面積還將進一步增加，尤其西部地區(qū)將占花生新增面積的50%以上。然而多年以來，我國花生機械研究人員少、經(jīng)濟效益差一直困擾著我國的花生收獲機械行業(yè)，導致了我國花生收獲機械化程度很低。就目前我國的總體生產(chǎn)狀況來看，花生摘果作業(yè)仍然主要靠人工完成，勞動力耗費大，損失率高。效率低。再者，花生的收獲正值“三秋”大忙之際，勞力緊張，如果使用高效的花生摘果機械將比人工作業(yè)提高 40 倍以上，大大縮短了花生的摘果日期，為后繼作物的播種作業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。然而，我國的花生收獲機械化與稻麥聯(lián)合收獲機械等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械相比，存在著起步晚、投入少、發(fā)展慢、水平低等問題，嚴重制約了花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于花生收獲期正值農(nóng)村“三秋“生產(chǎn)的大忙季節(jié) ，勞動力不足，加之花生收獲 的投工量大，勞動強度高，如果不能及時收獲曬干，特別在南方多雨地區(qū)，花生很容易霉爛變質(zhì)。造成嚴重損失。我國南方有些地區(qū)甚至已經(jīng)出現(xiàn)了豐產(chǎn)不豐收 、種而不收的嚴峻現(xiàn)實 ，因此加快發(fā)展花生收獲機械十分急迫。 花生摘果機是近幾年才剛剛發(fā)展起來的一種花生分段收獲設(shè)備 ，尚處在發(fā)展初期 。還有不少技術(shù)問題需要研究和攻克。1.2 國內(nèi)外花生摘果機械的發(fā)展現(xiàn)狀由于在花生植株形態(tài)，種植方式，種植面積等方面的不同，我國同西方國家在摘果裝置的研究上也不同。在西方國家大都為大面積的農(nóng)場種植模式，花生植株的形態(tài)多為蔓生型，所以其摘果機械大都為大型高效的機械，且一般采用全喂入式摘果方式。而在我國大都為小面積的種植模式，花生大都為直生型和半蔓生型植株，所以大都為小型的分段收獲機械，而且不同地區(qū)采用不同的摘果方式。但近幾年來隨著對農(nóng)業(yè)機械化水平的重視，發(fā)展小型高效的花生聯(lián)合收獲機成為花生機械的一個研究重點，所以研究用于花生聯(lián)合收獲機上的摘果裝置顯的尤為重要。目前在廣大農(nóng)村應用較多的花生摘果機主要有煙臺市農(nóng)業(yè)機械科學研究所開發(fā)設(shè)計的篦梳式圓柱型軸流滾筒摘果機，此摘果機適合花生濕摘。該機主要由機架、排草輪、摘果滾筒、凹板篩、清選風扇輸送攪龍、風扇調(diào)節(jié)板等主要部件組成。該機械裝有行走輪，適合移動作業(yè)。工作時，飛速轉(zhuǎn)動的摘果滾筒2上的彈簧齒與露出凹板篩的固定彈簧齒形成梳篦和擊打，將花生莢果從花生蔓上摘下來。總之，國內(nèi)外花生摘果機具種類很多，各有特色并且也得到了不同程度的推廣應用。但就中國現(xiàn)有的狀況來看，現(xiàn)有的花生摘果機械還不成熟，引進或經(jīng)消化吸收以后模仿制造出來的花生摘果機械存在一定的缺陷，不適應中國花生的種植方式和花生收獲的實際情況，不能被廣大花生種植戶接受。因此，以中國花生生產(chǎn)的實際情況為基礎(chǔ)，研制出適合中國國情的新型花生摘果裝置，能夠應用于分段收獲的機械或花生聯(lián)合收獲機械，以滿足國內(nèi)現(xiàn)階段廣大花生種植用戶及市場的迫切需求，推動農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效，就成為中國花生摘果機械化一個亟待解決的課題。表 1 國內(nèi)幾種常見花生摘果機的主要技術(shù)參數(shù)2.花生摘果的主要方式及摘果滾筒類型花生摘果機具是將花生莢果從花生蔓 (秧 )上摘下并進行分離和清選的花生生產(chǎn)機械。按花生喂入方式的不同，花生摘果機分為全喂入式花生摘果機和半喂入式花生摘果機兩種機型，如圖 1 和圖 2 所示 。花生摘果機 配套動力 生產(chǎn)率 清潔率 破碎率 摘果率 質(zhì)量 生產(chǎn)型號 /KW /% /% /% /% 單位1/kgh-?4HE-680 型 4～7.5 鮮摘 400 98 98 320 青島平度長 花生摘果機 樂農(nóng)機廠5ZG-1000 型 小四輪或 7.5KW 1000 >97 98 238 山東即墨大花生摘果機 電動機 地農(nóng)機廠5HZ-500 型 4～9 >800 >98 98 245 煙臺農(nóng)業(yè)機械花生摘果機 科學研究所4HZ-688 型 7.5 550 >99 98 330 河南獲嘉化花生摘果機 工機械廠4HZ50B 型 4 >300 >98 98 230 河南瑞鋒機械花生摘果機 有限公司3圖 1. 全喂入式花生摘果機工作過程全喂入式花生摘果機一般采用蓖梳式摘果原理，主要用于北方從晾干后的花生蔓上摘果，如 4HZ-680 型花生摘果機， 5HZ-500 型花生摘果機，4HZ-50B型花生摘果機（主要技術(shù)參數(shù)見表 1）等 ，其作業(yè)效率是人工作業(yè)效率的 40倍以上，可以滿足花生摘果的生產(chǎn)需要。半喂入式花生摘果機消耗的動力小，摘果后的花生蔓整齊，便于儲存機綜合利用，摘濕果的質(zhì)量好，破碎率低，并可與手扶拖拉機配套在田間進行作業(yè)。但是它的結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)比較復雜，制造成本較高，工效比全喂入式要低，這種摘果方式在我國南方有少量應用。 圖 2.半喂入式花生摘果機工作過程4現(xiàn)有滾筒主要類型2.1 軸流式釘齒滾筒現(xiàn)有釘齒式滾筒包括三頭螺旋釘齒式徑流滾筒，圓柱形釘齒式軸流滾筒。三頭螺旋釘齒式徑流滾筒其摘果形式為徑流式，主要用于花生干蔓摘果作業(yè)，摘完后莖蔓被打碎，不適于目前和今后花生濕摘果的要求。軸流式釘齒滾筒是通過錐形滾筒的離心作用和釘齒的打擊梳理作用，將花生從莖蔓上摘下，可適用于濕摘，其缺點死摘凈率偏低，雖然轉(zhuǎn)速一致，但滾筒前后兩端的線速度相差較大，因而對花生果的損傷較大，且易堵塞，又因錐形滾筒尾部粗大，導致整機體積龐大。此滾筒結(jié)構(gòu)是數(shù)個直徑不同的支撐上固定著若干條齒板，上面依次排列著數(shù)個摘果釘齒按照一定的角度構(gòu)成多頭螺旋曲線。作業(yè)時，花生秧被旋轉(zhuǎn)滾筒上的釘齒抓取后，在滾筒罩內(nèi)作切線運動同時，還沿著軸向和頸項運動，其合成運動軌跡為圓錐螺旋線，釘齒帶引花生秧作圓周運動所產(chǎn)生的離心力沖打在凹板篩上摘果，如圖 3 以上兩種釘齒式滾筒所用的釘齒均焊接在釘齒桿上，這種釘齒方式加工制造比較麻煩，不耐磨，如遇阻塞可導致釘齒彎曲，而且往往出現(xiàn)因焊接不牢而產(chǎn)生掉齒現(xiàn)象。圖 3. 軸流式釘齒滾筒2.2 蓖梳式圓柱形軸流滾筒此摘果滾筒特別適用于濕摘花生果，且摘果速度快，質(zhì)量好，使用壽命長。濕花生蔓通過滾筒時，由滾筒體上的動齒帶動沿軸向前進，前進過程中，通過滾筒上的動齒和滾筒凹板上的固定齒的作用，將花生莖蔓上的花生梳摘下來，梳摘下來的花生果從凹板篩上的孔中落下。5圖 4. 蓖梳式圓柱形軸流滾筒如圖 4，此滾筒具有滾筒結(jié)構(gòu)合理，體積小，花生蔓進出速度快，破碎率低，使用壽命長等優(yōu)點。但采用全喂入蓖梳式的摘果原理的花生摘果機，都存在摘果不凈，分離不清，消耗的功率大，收獲損失過高的缺點，不適合農(nóng)村的生產(chǎn)形式。2.3 差動式摘果滾筒摘果部件首次通過傳動裝置實現(xiàn)了差動式的花生摘果方式，使花生摘果滾筒與花生輸送攪攏反方向轉(zhuǎn)動，花生果在這種運動中，垂到滾筒的下面，通過固定的彈性摘果桿將花生摘下，滾筒結(jié)構(gòu)如圖所示。此種形式摘果滾筒摘果破碎率較低，摘果效率較高，但其作業(yè)環(huán)境差，清潔率機摘凈率較差。摘果過程中花生蔓被打碎，易產(chǎn)生堵塞等故障，且不易于花生蔓的儲存及綜合利用。6圖 5. 差動式摘果滾筒 3. 4HZ-50B 型全喂入式花生摘果機的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 基本要求 針對全喂入式花生摘果機的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合研究的需要，所設(shè)計的摘果機應該滿足如下要求：（1）結(jié)構(gòu)力求簡單，便于操作，安全可靠。（2）生產(chǎn)效率高，消耗功率小。3.2 總體結(jié)構(gòu)全喂入式花生摘果機由機架，摘果裝置，動力輸入裝置，篩選裝置等構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖 6 所示。設(shè)計方案本設(shè)計方案提供一種干濕通用型花生摘果機的摘果， 分選結(jié)構(gòu) ，應用到全喂入式花生摘果機中能滿足不同花生品種，不同條件下的摘果作業(yè)。4HZ-50B 型花生摘果機由摘果（見下圖中的 1,2,3,4） ，風選（見圖中的5,6）和篩選（見圖中的 7）三部分組成。7圖 6. 花生摘果機摘果、分選示意 摘果工作原理可分為擊打式梳、篦式、梳篦擊打結(jié)合式，擊打式滾筒結(jié)構(gòu)簡單，造價低，其缺點是易破碎花生果?；ㄉ硪惨妆环鬯?，使分離困難； 梳篦式滾筒結(jié)構(gòu)復雜，造價高，適應性差。經(jīng)試驗，梳篦擊打結(jié)合式滾筒結(jié)構(gòu)工作流程相對較長，可適當降低工作線速度，提高摘凈率，是一種較為理想，適用的滾筒結(jié)構(gòu)。風選部分的風機，分為橫向和縱向 2 種方向布局。橫向排列風機布局，風機體長，中間風小，導致風力不均勻，風選區(qū)較短，不利分選，縱向排列風機布局，風機體短，風力均勻 集中，風選區(qū)較長，有利分選。篩選部分的分選篩可分為單層，雙層和多層 3 種形式。單層結(jié)構(gòu)分選篩，不能對花生果，秧稈進行分離；雙層結(jié)構(gòu)分選篩，能較好地分離花生果，秧稈和雜物，但分離出的塵土雜物堆積在機器下，不易清理，降低了生產(chǎn)效率，多層結(jié)構(gòu)分選篩能較好地分離花生果，秧稈和雜物，并能將塵土雜物收集排出到機器外，分離效果理想。鑒于上述原理比較，經(jīng)過多次試驗，確定以下設(shè)計方案。（1） 、摘果部分由喂入斗、滾筒、 凹板和出料口組成。喂入斗放在機器左側(cè)，滾筒采用軸流式釘齒滾筒，籠篩為帶齒網(wǎng)格式凹板結(jié)構(gòu)，在凹板上方左側(cè)設(shè)有排秧用的出料口；利用花生秧從入口到出口的螺旋式旋轉(zhuǎn)運動，增加工作流程，提高摘凈率。( 2 ) 風選部分由集料板和風機兩部分組成。集料板在凹板下面，用以收集從凹板孔中跌落下的物料，并將收集的混合物料流運送到風選區(qū)進行分選，風機在滾筒下方偏前部位，出風口在集料板下方、方向向后，風機產(chǎn)生的氣流在集料板和分選篩之間形成風選區(qū)，對從集料板流送過來的物料進行分選。（3） 、篩選部分在風選區(qū)的下方承接風選落下來的花生果與較少的雜物進行篩選，清除雜物得到潔凈的花生果。部分的傳動主軸 滾筒軸 風機軸及分選篩曲（4） 、3 部分的傳動主軸（滾筒軸，風機軸及分選篩曲軸等）在不同高度位置平行排列，通過普通 V 帶和 V 帶輪即可完成各部分之間的傳動和變速，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。3.3 工作原理將帶果花生秧由喂入斗處喂入（見圖 2 中 1 ）在滾筒推動下從進口向出口端運動(見圖 2 中 2),在滾筒和網(wǎng)格式凹板之間形成物料流,對帶果花生秧進行梳篦擊打,使花生果脫離莖稈下落,同時滾筒上動齒和網(wǎng)格式凹板內(nèi)側(cè)安裝的定齒相對運動進行剪切,將較長的花生秧切斷 花生秧不易結(jié)團,不易裹挾花生果,提高了凹板的分離效果,利用螺旋推進原理,花生秧沿滾筒的螺旋線方向軸流運動,并在運動過程中被完全脫果,直到運動至出料口被拋出(見圖 2 中 3),并在風力作用下遠離機器。不斷分離出的花生果和較短的秧稈,塵土雜物等通過網(wǎng)格式凹板的網(wǎng)格方孔跌落，這些物料通過集料板的收集流送至風選區(qū)進行風選，較輕的花生秧，塵土雜物在風力作用下遠離機器。通過調(diào)節(jié)風機兩端的調(diào)風板可以調(diào)節(jié)風量和風壓大小來控制分選效果?；ㄉ鸵恍┹^重的秧稈，雜物落入分選篩中進行篩選。分選篩分 3 層，上層分離出較長的秧稈，秧稈在分選篩的往復擺動和風機風力的共同作用下從分選篩后部排出中層分離出花生果，集中有8序排出；從中層柵條縫隙分離出來的塵土雜物，通過收集經(jīng)下層排出。4.摘果裝置傳動系統(tǒng)的設(shè)計為了便于進行摘果滾筒轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，采用功率為 4K 調(diào)速電機，括：電機1，2、3、5、6、8、9 帶輪，風機 4，摘果滾筒 7，凸輪機構(gòu) 10，花生篩選機構(gòu)11。傳動部件的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。電機 1 帶動風機轉(zhuǎn)動，風機進而帶動摘果滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒通過帶傳動凸輪機構(gòu)，在凸輪機構(gòu)的帶動下，篩選機構(gòu)作擺動，對花生進行篩選。此方式，結(jié)構(gòu)簡單，避免復雜結(jié)構(gòu)，節(jié)省了空間，且運行可靠，經(jīng)濟性好，符合設(shè)計要求。 123456789101、 電 動 機2、 3、 5、 6、 8、 9帶 輪 4、 風 機7、 滾 筒 0、 凸輪 機 構(gòu) 、 篩 選機 構(gòu)4.1 電機與風機 V 帶傳動的設(shè)計計算 選用普通 V 帶傳動，動力選用 Y 系列三相異步電動機 Y112M-4，功率 P=4kw，轉(zhuǎn) n=1440 r/min，中心高為 112mm。（參考資料[4]）(1) 定 V 帶型號和帶輪直徑工作情況系數(shù) : 1?AK計算功率 ： (3.5-1)Pc4KW?選帶型號 ： A 型小帶輪直徑 ： 取 =96mm1D9大帶輪直徑 : (3.5-2) 212)(nD???136 mm?2大帶輪轉(zhuǎn)速: (3.5-3)21)(Dn???1018.3 r/min計算帶長求 (3.5-4)mD21Dm??120 mm?求 (3.5-5) ?21??20 mm?初取中心距 a=500 mm帶長 : (3.5-6)aDLm2???1377.6 mm?取基準長度 : 1400 mmd求中心距和包角中心距： (3.5-7) 28)(41?????mdmdDLLa??511.2 mm?小輪包角: (3.5-8) 0120168???a?> 01.75010求帶根數(shù)帶速: (3.5-9)106??nD??m/s5.7?傳動比： (3.5-10)21ni?4.帶根數(shù)查參考書上表可知： =1.93KW ; =0.99KW ; =1.14 KW ;0P?kLk=0.02KW?(3.5-11)LckPZ?)(0??82.1?取 Z=2 根求軸上載荷張緊力: (3.5-12)20)5.(???qkZFc???N （由表 q=0.06 kg/m）7.260軸上載荷: (3.5-13)sin10FQ?N.826?帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于帶速 v 0150求帶根數(shù)帶速: (3.5-9)106??nD??m/s2?傳動比： (3.5-10)21ni?3.帶根數(shù)查參考書上表可知： =0.98KW ; =0.94KW ; =1.06 KW ;0P?kLk=0.11KW?(3.5-11)LckPZ?)(0??98.1?取 Z=2 根求軸上載荷張緊力: (3.5-12)20)5.2(???qkZFc???N （由表 q=0.1 kg/m）790軸上載荷: (3.5-13)2sin10FQ?N84?13帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于帶速 v 01.760求帶根數(shù)帶速: (3.5-9)106??nD??m/s57.?傳動比： (3.5-10)21ni?6.帶根數(shù)查參考書上表可知： =0.47KW ; =0.99KW ; =1.06 KW ;0P?kLk=0.04KW?15(3.5-11)LckPZ?)(0???98.?取 Z=1 根求軸上載荷張緊力: (3.5-12)20)5.2(???qkZFc???N （由表 q=0.1 kg/m）830軸上載荷: (3.5-13)2sin10FQ?N65?帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于帶速 v00式中 D?！?滾筒最小的齒根圓直徑；L — 花生苗的最高苗長。目前的齒根圓直徑：大型機取 D。＝460～500 毫米中型機取 D。＝360～450 毫米小型機取 D。＝300～360 毫米齒根圓直徑選定后，再選擇合適的釘齒高度 h，然后按下式計算出滾筒的工作直徑，亦即頂圓的直徑 D。 D ＝ D。+ 2h釘齒不能太矮，否則影響其摘果能力，但也不能太高，否則易彎曲，應根據(jù)喂入量大小而異。在此選擇的滾筒直徑為 350mm。5.2.3 滾筒的長度軸流型滾筒的長度也是一個重要的設(shè)計參數(shù)，長度大說明摘取時間長，花生在脫粒室內(nèi)停留的時間長，這對花生的摘取是有好處的。小型機滾筒長度一般取 500 毫米。對半喂入花生摘果機來說，因花生苗一進入脫粒室即已把絕大部分花生摘下，而且摘下的花生易于從穗枝中分離出來，所以滾筒的長度可比同類型全喂入機型的短。大型機的滾筒長度通常只有 1000～1100 毫米長即可，小型機的滾筒長度有 500～700 毫米即可。大致有這樣一種規(guī)律，即滾筒長度 L 與割副 B 的比值，一般取 L/B≈0.5～0.6 比較合適。對全喂入式花生摘果機，滾筒太長，不利于滾筒的充分利用，讓非功率，太短，不利于喂入斗的設(shè)計，影響喂入量。因此必須合理選擇滾筒的長度根據(jù)實際摘果情形和經(jīng)驗以及摘果機形狀大小，將摘果滾筒選為 520mm.5.2.4 滾筒的線速度 V滾筒的線速度對于滾筒的摘取能力，猶如溫度對于雞蛋變化為雞子一樣重要，是不可忽視的外因條件。雞蛋沒有適當?shù)臏囟炔荒芎舫鲂‰u，同樣，一個結(jié)構(gòu)不合理的滾筒如沒有適當?shù)木€速度，就不能有良好的摘取性能。對全喂入軸流式滾筒，因其摘取流程長，為減少碎稈，通常比切流式的線速度取低些，常取 V=20～25 米/秒。對半喂入式滾筒，因莖稈不進入脫粒室，所以為保持整稈，線速度可以低些，常取 V=13～16 米/秒。因不同的場合，干式和濕式含水量不同，其摘取的難易也不同，所以設(shè)計時，最好滾筒是可以變速的額，起碼有兩種速度，一種是摘干式的，一種是摘濕式的。選好滾筒線速度后，即可按下式計算出應有的滾筒轉(zhuǎn)速 n：18n = 轉(zhuǎn)/分 式中 D — 滾筒的直徑。60Vπ估算滾筒的轉(zhuǎn)速：取滾筒線速度為 20m/s，則 。109235.46n=×5.3. 滾筒釘齒的設(shè)計5.3.1 滾筒釘齒的形狀的選擇釘齒是滾筒的主要脫粒原件，特別是全喂入式花生摘果機來說，花生進入脫粒室是靠釘齒抓取，花生進入脫粒室又是靠釘齒打擊脫粒，莖桿在脫粒室內(nèi)作螺旋軸向運功還是靠釘齒對它施加很高的圓周速度使它沿著蓋板上的螺旋導板運動，直到最后把莖桿逐出機外也還是靠釘齒完成。釘齒的形狀雖然不能說對摘過機的工作性能有決定性的作用，但至少可以說是有某些影響的。但不同型式的花生摘果機工作時要解決的問題不盡相同。所以釘齒也要不同形式予以適應。例如全喂入式花生摘果機，工作時花生全部進入脫粒室內(nèi)，因此釘齒負載較大，所以要求釘齒有較強的打擊能力和較高的強度。全喂入式花生摘果機常用的釘齒有楔形釘齒，板型釘齒和指形（即圓柱形）釘齒三種，如圖 8 前兩種脫粒能力較強，適用于切流型摘果機，后一種即指形釘齒脫粒能力較弱，適用于全喂入式軸流型摘果機，因軸流型脫粒流程長，所以為了減少碎草，采用脫粒能力較弱的指形齒。為了避免帶草和提高釘齒在排草口德 排草能力，通常釘齒的工作面都有 10°～15°的后傾角。在此選擇楔形釘齒。 M1210°10°楔 形 釘 齒 板 型 釘 齒 指 形 釘 齒圖 8 三種不同形式的釘齒5.3.2 滾筒釘齒的排列釘齒在滾筒上的排列方式，對滾筒的脫粒性能是有一定的影響的。釘齒的排19列也應該考慮到能充分發(fā)揮每個釘齒的作用，從而達到脫粒性能好而所需的釘齒數(shù)目最少。不管是切流式或軸流式，半喂入式或全喂入式的脫粒滾筒，其釘齒排列方法有兩個好處：一是可以充分發(fā)揮每個釘齒的作用，在全喂入式摘果機的喂入口處，因釘齒按螺旋排列，所以可以充分發(fā)揮每個釘齒的摘取能力，有利于均勻連續(xù)的喂入，有利于摘果。對于軸流式摘果機來說，因釘齒但螺旋線排列還有利于花生的軸向移動。第二個好處是在滾筒全長上有較多的齒跡，而在同一條齒桿上相鄰兩個齒的間距又比較大，有利于釘齒的安置和維修。釘齒在滾筒上的具體排列，還要解決以個問題：1. 釘齒排數(shù) M滾筒上的釘齒均勻的配置在數(shù)排齒桿上，齒桿的數(shù)量最好選用雙數(shù)，若選用單數(shù)排列時，則滾筒不易平衡，對全喂入軸流型摘果機來說，目前大，中，小型機上都采用 M=6 排排列。少于 6 排時，則每兩排釘齒抓取花生苗的時間間隔太長，每排抓到的苗太厚，不利于花生的摘取，而多于 6 排時，試驗表明其效果不比六排有明顯區(qū)別，故為了減輕機重，減低造價，通常都采用六排排列。半喂入花生摘果機則不同因其滾筒圓周速度比全喂入式的低，因此要使單位時間內(nèi)有同樣多的齒數(shù)對苗層梳刷的話，就必需增加釘齒的排數(shù)，使其滾筒轉(zhuǎn)一周有較多的齒工作，所以半喂入式摘果機的排數(shù)通常比較多，為 M=6～12 排。視滾筒直徑而定，直徑大時排數(shù)多，反之則少些。齒跡距 a相鄰兩個齒跡之間的距離 a 叫齒跡距，通常取齒跡距 a=20～40 毫米。齒跡距過小時，則單位時間內(nèi)對花生的打擊次數(shù)過多，摘果作用雖然加強，但碎桿顯著增多，消耗的功率也大。齒跡距選好后即可按下式計算出同一齒桿上相鄰兩釘齒的齒距 L。： KM=t0式中 t — 螺旋線的螺距K — 螺旋線頭數(shù)。目前常取齒距 毫米，全喂入式取偏高值，半喂入式取偏低值。14~60總的說齒距小于 80 毫米以下看來沒必要的，這樣不僅齒數(shù)增多，而且重量增大，制造成本也增加，因?qū)嵺`證明齒距大于 80 毫米以上還是具有良好的工作性能的。但也不能過大，否則因釘齒過少而摘不干凈。5.4. 凹板篩的設(shè)計分析凹版篩和滾筒一道共同組成摘果機機構(gòu)，它的主要任務是讓花生穿過篩孔而與苗稈分離出來，同時漏下去，以便逐出機體外。對凹版篩的要求是花生通過性能好，有助于摘果，構(gòu)造簡單，易制造，重量輕和堅固耐用?；ㄉ麢C較常使用的是柵格式凹版篩，這種凹版篩目前應用最廣泛，我國的固定式摘果機和聯(lián)合花生摘果機大部分采用它。其優(yōu)點是：有助于摘果，這一點對于全喂入花生摘果機尤為顯著，分離花生能力好，損失少，堅固耐用。其缺點是：穿過篩孔的雜物較多，工作阻力大，消耗功率多，重量也比較大。但其優(yōu)點是主要的。柵格篩的篩孔是用圓鋼焊接而成的，其材20料機型視機型大小而定的。還有一種是沖孔式凹版篩，它是由薄鋼板沖出許多方空兒成，這種沖孔篩單獨用作凹版篩還很少見，多 yui 柵格篩共同組合式凹版篩用。即前段是沖孔式后段是柵格式，或前段是柵格式而后段是沖孔式。這種篩的特點是有一定的分離能力，阻力小，構(gòu)造簡單，易于制造，重量輕，強度好?，F(xiàn)將凹板設(shè)計為：網(wǎng)格狀柵條，網(wǎng)孔確定為 115mm×90mm,在籠篩徑向前1/3 處加裝一排釘齒，齒高為 65mm。籠篩與滾筒的間距確定為 25mm 凹板摘齒與滾筒摘齒軸額間距定位 20mm。網(wǎng) 格 狀 凹 板 篩圖 8 網(wǎng)格狀凹版篩5.5 風機的設(shè)計風機為蝸殼狀離心風機，風葉直徑為 480mm，風機出口與水平方向成 15°夾角，理論上增加風機的葉片數(shù)可提高風機的理論壓力，但是葉片數(shù)目增加將增加風機的摩擦損失，這種損失將降低風機的實際壓力而增加能耗，在此風機葉片選用四片，風機由四片葉片安裝，同時，風機兩端裝有調(diào)風裝置，通過調(diào)整進風板可調(diào)節(jié)風量，滿足不同條件的風量要求。21圖 9. 風扇6、花生摘果機的正確使用與養(yǎng)護使 用 前 必 須 對 花 生 摘 果 機 進 行 調(diào) 整 和 檢 修 。 作 業(yè) 前 ， 操 作 者 要 對 摘 果 機進 行 全 面 的 檢 查 ， 看 摘 果 機 是 否 處 于 完 好 狀 態(tài) ， 各 部 件 連 接 螺 栓 是 否 緊 固 ，各 皮 帶 輪 安 裝 是 否 牢 固 ， 用 手 轉(zhuǎn) 動 皮 帶 輪 有 無 碰 撞 摩 擦 現(xiàn) 象 ， 摘 果 部 分 滾 齒有 無 開 焊 及 缺 齒 情 況 ； 用 手 轉(zhuǎn) 動 滾 齒 軸 ， 觀 察 轉(zhuǎn) 動 是 否 平 穩(wěn) ； 檢 查 各 傳 動 部位 V 帶 漲 緊 度 是 否 合 理 ； 檢 查 電 動 機 運 轉(zhuǎn) 情 況 是 否 良 好 ； 檢 查 電 動 機 是 否運 轉(zhuǎn) 正 常 ， 電 源 線 有 無 漏 電 現(xiàn) 象 。 此 外 ， 各 轉(zhuǎn) 動 部 件 要 安 裝 防 護 罩 ； 試 運 轉(zhuǎn)時 ， 工 作 人 員 應 先 離 開 摘 果 機 ， 待 操 作 者 發(fā) 出 規(guī) 定 信 號 后 ， 開 始 試 作 業(yè) 。 22參考文獻1.邱宣懷、郭可謙、吳宗澤等.機械設(shè)計.4 版[M].北京：高等教育出版社，2010.2.北京農(nóng)業(yè)機械化學院.農(nóng)業(yè)機械學（下冊）[M].農(nóng)業(yè)出版社.19863.鎮(zhèn)江農(nóng)機學院.農(nóng)業(yè)機械學（下冊）[M].中國農(nóng)業(yè)機械出版社.19814.金清肅等.機械設(shè)計課程設(shè)計. 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