氣吸式紅棗收獲機(jī)的設(shè)計(jì)含CAD圖紙

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 第4 卷第3 期農(nóng)業(yè)工程Vol 4No 32014 年 5 月Agricultural EngineeringMay 2014收稿日期:2014-03-27修回日期:2014-04-24作者簡介:史高昆，碩士生，研究方向:農(nóng)業(yè)機(jī)械化。E-mail:1014951940 馬少輝，通信作者，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向:農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程。E-mail:ngynj 氣吸式紅棗撿拾機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)史高昆，馬少輝(塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，阿拉爾 843300)摘要:新疆南部地區(qū)紅棗種植模式以矮化密植為主，紅棗收獲仍采用人工撿拾，效率較低。基于伯努利原理，設(shè)計(jì)研制了一種氣吸式紅棗撿拾機(jī)械。以南疆棗園為試驗(yàn)點(diǎn)，對(duì)樣機(jī)的性能和撿拾效率進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明，吸管口的最佳風(fēng)速為 23 ms;平均撿拾效率 182.8 kgh，是人工撿拾的 5.2 倍。關(guān)鍵詞:紅棗;撿拾機(jī);氣吸式;設(shè)計(jì);試驗(yàn)中圖分類號(hào):S225.93文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-1795(2014)03-0109-04Design and Experiment of Air-suction ed Dates Picking MachineryShi Gaokun，Ma Shaohui(Academy of Mechanical Electrification Engineering，Tarim University，Alar 843300，China)Abstract:Planting red dates regards the dwarf culture as main planting patterns in south region of XinjiangLow efficiencymanual picking is still used in the process of harvesting red dates A air-suction red dates harvesting machinery was designedbased on the Bernoulli principle Functions and picking efficiency of prototype were tested with the jujube orchards in the southregion of Xinjiang as the test points Experimental results showed that the best wind velocity of straw mouth was 23 ms，averagepicking efficiency was 182.8 kgh，production efficiency with that machinery was 5.2 times than that with manual pickingKey words:ed dates，Picking machinery，Air-suction，Design，Experiment0引言矮化密植是現(xiàn)代園藝栽培的方向，其主要利用人工和化學(xué)控制的方法使樹體矮化，以大幅度提高單產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是提早結(jié)果、早期豐產(chǎn)、節(jié)約土地、降低投資、樹體矮小、管理方便、收回成本早和品種更新快，被廣泛應(yīng)用推廣1。新疆南部(以下簡稱“南疆”)地區(qū)是我國重要的特色優(yōu)勢瓜果生產(chǎn)基地。2011 年，全區(qū)紅棗面積已達(dá) 30 萬 hm2，位居全國第2 位，占全國紅棗總面積的 142。矮化密植模式不利于機(jī)械作業(yè)的發(fā)展，尤其在紅棗收獲環(huán)節(jié)機(jī)械難在棗樹行間作業(yè)3。目前我國在紅棗收獲機(jī)械的研制方面取得一定進(jìn)展，但是針對(duì)矮化密植棗園的收獲機(jī)械研究較少。新疆農(nóng)墾科學(xué)院研制的 4YS-24 型紅棗收獲機(jī)，通過機(jī)械手臂鉗住紅棗樹干并進(jìn)行低頻振動(dòng)，紅棗落入地面的傘形裝置內(nèi)，采凈率達(dá) 91.5%，效率是人工的 10 倍，但不適用于矮化密植模式4。針對(duì)南疆紅棗種植模式，石河子大學(xué)機(jī)械電氣工程學(xué)院研制的 4ZZ-4 型自走式紅棗收獲機(jī)，具有對(duì)棗樹損傷小、可連續(xù)作業(yè)和采凈率高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是無法收獲落地紅棗5。針對(duì)以上情況，設(shè)計(jì)了一種可用于矮化密植棗園收獲的紅棗撿拾機(jī)。該機(jī)械具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可靠性高、成本低和效率高等優(yōu)點(diǎn)，并能一次性完成紅棗的撿拾收集和除雜分選。1設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)一種 3 通管道，利用風(fēng)機(jī)吹出的正壓經(jīng)過 3通管道轉(zhuǎn)變風(fēng)向形成負(fù)壓，使管道口產(chǎn)生足夠的吸力，從而達(dá)到撿拾紅棗的目的6。當(dāng)紅棗被吸起經(jīng)過 3 通管道時(shí)，管道截面積逐漸變大，氣流速度降低，質(zhì)量大的紅棗落入下方的收集框，質(zhì)量小的雜質(zhì)被吸送到集雜袋。根據(jù)伯努利原理風(fēng)壓與風(fēng)速的關(guān)系，可計(jì)算出具體的風(fēng)速大小。P+v22+gh=C(1)式中P 管道內(nèi)風(fēng)流體的壓強(qiáng) 風(fēng)流體的密度v 管道內(nèi)風(fēng)流體的線性速度g 重力加速度h 鉛垂高度C 常量比值農(nóng)業(yè)工程設(shè)計(jì)制造及理論研究由公式(1)可知，在單位體積風(fēng)流體的各參數(shù)在沿流線運(yùn)動(dòng)過程中，總和保持常量不變。在 h 值保持一致的情況下，風(fēng)壓與風(fēng)速成反比，風(fēng)速越大時(shí)，風(fēng)壓越小，3 通管道吸口處產(chǎn)生的負(fù)壓越大，對(duì)棗的吸力越強(qiáng)。因此，合理選用風(fēng)機(jī)和設(shè)計(jì)管道結(jié)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)氣吸式紅棗撿拾的關(guān)鍵。2整機(jī)設(shè)計(jì)2.1結(jié)構(gòu)及工作原理該機(jī)主要由吸管、風(fēng)機(jī)、3 通管道、分選管道、收集框、機(jī)架和集雜袋等部件組成(圖 1)。工作時(shí)，風(fēng)機(jī) 1 轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生足夠的風(fēng)速，使吸管 2 產(chǎn)生足夠負(fù)壓，撿拾棗與雜物，當(dāng)紅棗與雜物經(jīng)吸管 2 進(jìn)入 3 通管道 3 時(shí)，因氣流方向改變，3 通管道出口處為正壓值，紅棗和雜物被氣流吹送到分選管道 5 后，因氣流管道變大，流速減慢，質(zhì)量大的紅棗落入收集框 6中，棗葉等雜物因質(zhì)量較小被吹入集塵袋 7 中，完成紅棗撿拾和雜物分離過程。1.風(fēng)機(jī)2.吸管3.3 通管道4.機(jī)架5.分選管道6.收集框7.集雜袋圖 1氣吸式紅棗撿拾機(jī)整體結(jié)構(gòu)Fig.1Whole structure of air-suction red dates picking ma-chinery2.1.1 3 通管道的設(shè)計(jì)與原理3 通管道是將風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的正風(fēng)壓在吸管內(nèi)轉(zhuǎn)變成負(fù)風(fēng)壓的部件，由直徑 12 cm 和 8 cm 的 PVC 管拼接而成，2 根管夾角 10。直徑 8 cm 的管與吸管連接，直徑 12 cm 的管一端為風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，另一端為出風(fēng)口。圖 2a 中，4 處為風(fēng)機(jī)出口的風(fēng)速，氣流從 1 至 4的過程中管道截面積逐漸變小，氣流速度增大，在 2處氣流速度最大。此時(shí)，氣流會(huì)從吸管 2 進(jìn)入，在吸管 2 內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓與風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流一同從管道 3 排出。3 通管道內(nèi)風(fēng)速及在截面發(fā)生變化后，在管道 2內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓吸附力是關(guān)鍵數(shù)據(jù)。紅棗能被吸起的臨界條件即紅棗懸浮速度，懸浮速度是負(fù)壓吸附力對(duì)紅棗產(chǎn)生的作用力等于紅棗重力。該處應(yīng)滿足的條件為質(zhì)量最大的紅棗在最小投影面積時(shí)依然能被吸起。根據(jù)懸浮速度公式可列平衡方程:圖 23 通管道設(shè)計(jì)原理Fig.2Design principle of 3 way pipemmaxg 0.5CdSjV2t=0(2)式中mmax 南疆地區(qū)單個(gè)紅棗的最大質(zhì)量g 重力加速度 空氣密度，取 1.205 kgm3Cd 阻力系數(shù)Sj 紅棗在運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積Vt 懸浮速度根據(jù)南疆地區(qū)紅棗標(biāo)準(zhǔn)，mmax取值 0.036 1 kg，阻力系數(shù) Cd取值 0.6，紅棗在運(yùn)動(dòng)方向上的投影面積 Sj取值 0.003 m2，可得 Vt=18.2 ms。同時(shí)為保證可靠輸送的氣流速度，將懸浮速度乘以一個(gè)氣流速度系數(shù) K，為了保證紅棗能可靠地進(jìn)行氣吸收獲，K的取值設(shè)為 1.27。v=Kvt(3)式中v 安全風(fēng)速K 安全系數(shù)vt 懸浮速度由公式(3)計(jì)算可得安全風(fēng)速v=21.8ms。該速度是紅棗能被順利吸起的可靠氣流速度，也是選擇風(fēng)機(jī)的依據(jù)。2.1.2分選管道的設(shè)計(jì)分選管道由截面積逐漸變大的箱體和篩網(wǎng)組成，作用是將紅棗與雜質(zhì)分離。雜質(zhì)主要是棗樹葉及棗吊和土粒構(gòu)成。紅棗與雜質(zhì)一起進(jìn)入分選管道中，隨著管道截面積的增大，風(fēng)速降低，質(zhì)量較大的紅棗沉降落入收集框中，質(zhì)量較小的棗樹葉、棗吊、土粒，穿過篩網(wǎng)而被排出分選管道。少數(shù)質(zhì)量較小、沒有沉降的紅棗被篩網(wǎng)攔下，落入收集框。2.1.3風(fēng)機(jī)的選取風(fēng)機(jī)的選取需滿足風(fēng)壓要求，即系統(tǒng)整體的風(fēng)壓011史高昆等:氣吸式紅棗撿拾機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)損失。風(fēng)壓損失主要為動(dòng)壓損失、摩擦壓力損失和吸口局部壓力損失7。P=0.5v2+4sv22L+(+)v232(4)式中s 管道的水力半徑，直徑為 D 的圓形管道 s=D4 摩擦系數(shù)，橡膠 =0.028 5D0.285V0.01，D=圓形管道直徑v3 橡膠管內(nèi)氣流速度 塵氣速度比，通常 =0.5 0.8，取=0 6n 吸口局部壓損系數(shù)，取 n=5 混合比，對(duì)于收獲機(jī)=0.01 0.03，取=0.02代入數(shù)據(jù)計(jì)算風(fēng)壓為 1 861.7 Pa，據(jù)此選用 F-4S2200 型離心風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的動(dòng)力選用汽油機(jī)，便于田間移動(dòng)作業(yè)。2.2氣吸管道結(jié)構(gòu)仿真與優(yōu)化氣吸管道的關(guān)鍵部件是 3 通管道，其設(shè)計(jì)關(guān)系到撿拾效率、拾凈率和燃油消耗。同時(shí)，合理的設(shè)計(jì)能避免管道內(nèi)產(chǎn)生渦流，減少紅棗之間或與管道碰撞造成的破損 8。對(duì)3 通管道仿真能直觀了解內(nèi)部氣流運(yùn)動(dòng)情況。為了便于仿真，將風(fēng)機(jī)出口簡化成直徑 6 cm的管道，吸管簡化成直徑 8 cm 的管道。3 通管道 Flu-ent 仿真簡圖見圖3，壓強(qiáng)云圖和速度矢量圖見圖4。a.風(fēng)機(jī)出口b.連接吸管c.連接分選箱圖 33 通管道 Fluent 仿真簡圖Fig.3Diagram of Fluent simulation for 3 way pipe通過壓強(qiáng)云圖發(fā)現(xiàn)在過渡處出現(xiàn)了壓強(qiáng)集中區(qū)域，在速度矢量圖中的過渡處也出現(xiàn)了紊流區(qū)域。該處不僅降低機(jī)械效率，而且會(huì)導(dǎo)致紅棗之間發(fā)生碰撞損傷紅棗。將此過渡區(qū)設(shè)計(jì)成漸變過渡，使氣流運(yùn)動(dòng)情況逐漸改變，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免了紊流的出現(xiàn)。圖 43 通管道的壓強(qiáng)云圖和速度矢量圖Fig.4Diagram of pressure contour and velocity vector for 3way pipe3田間試驗(yàn)根據(jù)氣吸式紅棗撿拾機(jī)的各設(shè)計(jì)參數(shù)，研制了 1臺(tái)樣機(jī)(圖 5)。樣機(jī)采用汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)離心式風(fēng)機(jī)。圖 5氣吸式紅棗撿拾機(jī)械試驗(yàn)樣機(jī)Fig.5Experimental prototype of air-suction red datespicking machinery3.1試驗(yàn)材料與設(shè)備試驗(yàn)材料選用南疆地區(qū)種植的一級(jí)駿棗;試驗(yàn)設(shè)備采用自行設(shè)計(jì)研制的氣吸式紅棗撿拾機(jī)械，電子稱1 臺(tái)，紅棗收集框若干。3.2試驗(yàn)內(nèi)容試驗(yàn)地選取新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng) 1 師 10 團(tuán) 7 連紅棗園。該棗園是 10 團(tuán)精品示范園，采用矮化密植栽培模式，行距 1.5 m。(1)試驗(yàn)前，人工將紅棗與雜質(zhì)在棗園中的地面上呈自然分布，使棗園中的紅棗與收獲時(shí)模式一致。試驗(yàn)時(shí)，單人操作紅棗撿拾樣機(jī)，控制吸管移動(dòng)撿拾紅棗，同時(shí)移動(dòng)整個(gè)機(jī)械前進(jìn)。(2)試驗(yàn)分 6 組進(jìn)行，每組重復(fù) 3 次，取平均值。1 3 組進(jìn)行氣吸式紅棗撿拾機(jī)械的性能測試，測得機(jī)械最優(yōu)的風(fēng)速參數(shù)下最好的收獲效果。4 6 組用來統(tǒng)計(jì)撿拾機(jī)械的生產(chǎn)效率。每組試驗(yàn)收獲 100 kg 紅111農(nóng)業(yè)工程設(shè)計(jì)制造及理論研究棗，同時(shí)統(tǒng)計(jì)機(jī)械的使用效果與收獲效率。(3)衡量紅棗撿拾機(jī)收獲性能的指標(biāo)有拾凈率、損失率和含雜率。拾凈率是紅棗撿拾機(jī)械能撿拾的紅棗與未撿拾紅棗的比值;損失率指紅棗被撿拾起，但在分選管道中未能落入收集框而隨著雜質(zhì)一同被排出的紅棗質(zhì)量與所有撿拾的紅棗質(zhì)量的比值;含雜率指進(jìn)入收集框的雜物質(zhì)量與紅棗質(zhì)量的比值。4試驗(yàn)結(jié)果與分析4.1性能指標(biāo)試驗(yàn)時(shí)，通過改變汽油機(jī)油門大小實(shí)現(xiàn)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)整吸管口的吸附風(fēng)力大小;通過風(fēng)速計(jì)測得吸管吸附風(fēng)力最小值為 17 ms，最大值為27 ms，以 2 ms 為步進(jìn)量，稱質(zhì)量計(jì)算出每組的拾凈率、損失率及含雜率 3 個(gè)性能指標(biāo)的數(shù)據(jù)，如表 1 所示。表 1氣吸式紅棗撿拾機(jī)性能測試結(jié)果Tab.1Performance test results of air-suction red dates pickingmachinery風(fēng)速ms1171921232527拾凈率%77.0086.5093.5198.6399.1099.65損失率%0.200.340.420.531.872.52含雜率%2.232.101.450.870.590.46由表 1 可知，風(fēng)速越大，拾凈率越高、損失率增加、含雜率降低。通過正交試驗(yàn)分析，吸管口的吸附風(fēng)速為 23 ms 時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)較優(yōu)。4.2撿拾效率根據(jù)氣吸式紅棗撿拾機(jī)的性能測試結(jié)果，選擇吸管口吸附風(fēng)速為 23 ms 作為氣吸式紅棗撿拾的風(fēng)速指標(biāo)，進(jìn)行 5 組收獲生產(chǎn)效率試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表 2所示。由表 2 可知，氣吸式紅棗撿拾機(jī)的平均撿拾效率是 182.8 kgh，而南疆地區(qū)農(nóng) 1 師團(tuán)場棗園人工撿拾生產(chǎn)率只有 35 kgh。與人工撿拾相比，氣吸式紅棗撿拾機(jī)械的生產(chǎn)效率是人工撿拾的 5.2 倍。表 2氣吸式紅棗撿拾機(jī)撿拾效率Tab.2Picking efficiency of air-suction red dates picking machin-ery序號(hào)純撿拾紅棗生產(chǎn)率kgh1包含輔助操作實(shí)際生產(chǎn)率kgh1輔助操作減少的生產(chǎn)率與純加工生產(chǎn)率的比值%第 1 組187.0169.09.63第 2 組194.0173.010.83第 3 組173.0158.08.67第 4 組179.0161.010.06第 5 組181.0170.07.73平均182.8166.29.385結(jié)束語針對(duì)南疆地區(qū)紅棗人工撿拾收獲的現(xiàn)狀，根據(jù)伯努利原理，設(shè)計(jì)研制了氣吸式紅棗撿拾機(jī)械，通過收獲試驗(yàn)，驗(yàn)證了氣吸式撿拾紅棗的可行性。通過試驗(yàn)測試，氣吸式紅棗撿拾機(jī)吸管口的最優(yōu)吸附風(fēng)速為23 ms。實(shí)地紅棗撿拾試驗(yàn)表明，氣吸式紅棗撿拾機(jī)的生產(chǎn)率為 182.8 kgh，是人工撿拾的 5.2 倍。參考文獻(xiàn) 1楊紅英，坎雜，王麗紅，等矮化密植紅棗采收裝置的設(shè)計(jì)J 農(nóng)機(jī)化研究，2012，34(6):77-80Yang Hongying，Kan Za，Wang Lihong，et alDesigning equip-ment of dwarf and close planting jujube harvestJ Journal of Agri-cultural Mechanization esearch，2012，34(6):77-80 2史彥江，宋鋒惠 紅棗在新疆的發(fā)展前景及對(duì)策J新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，42(6):418-422Shi Yanjiang，Song FenghuiDevelopment prospect and counterp-lan of ziziphus jujube in XinjiangJXinjiang Agricultural Sci-ences，2005，42(6):418-422 3付威，何榮，曲金麗，等 自走式矮化密植紅棗收獲機(jī)的設(shè)計(jì)J 農(nóng)機(jī)化研究，2014(4):106-109Fu Wei，He ong，Qu Jinli，et al Design of self-propelled dwarfand close planting jujube harvesterJJournal of AgriculturalMechanization esearch，2014(4):106-109 4孟祥金，湯智輝，沈從舉，等 4YS-24 型紅棗收獲機(jī)J新疆農(nóng)機(jī)化，2013(1):13-14 5付威，楊紅英，王麗紅，等 4ZZ-4 型自走式紅棗收獲機(jī)J湖南農(nóng)機(jī)，2012，39(5):68-69Fu Wei，Yang Hongying，Wang Lihong，et al 4ZZ-4 type self-propelled dates harvester JHunan Agricultural Machinery，2012，39(5):68-69 6龐昌樂，鄂卓茂，蘇聰英，等 氣吸式雙層滾筒水稻播種器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2000，16(5):52-55Pang Changle，E Zhuomao，Su Congying，et alDesign and ex-perimental study on air-suction two-layer cylinder rice seederJTransactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering，2000，16(5):52-55 7孫勇 真空吸塵車氣路系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與仿真分析D沈陽:東北大學(xué)，2008Sun Yong Design optimization and simulation analysis on pneumaticsystem on vacuum sweeperD Shenyang:Northeastern Universi-ty，2008 8左彥軍，馬旭，玉大略，等 水稻芽種窩眼窄縫式氣吸滾筒排種器流場模擬與試驗(yàn)J 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2011，42(2):58-62Zuo Yanjun，Ma Xu，Yu Dalue，et al Flow field numerical simu-lation of suction cylinder-seeder for rice bud seed with socket-slotJ Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machiner-y，2011，42(2):58-62211 12屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 氣吸式紅棗收獲機(jī)的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明書 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 日 期 塔里木大學(xué)教務(wù)處制 前 言 隨著新疆農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，林果業(yè)種植面積迅速擴(kuò)大，其中紅棗種植面積增長最快，給農(nóng)民帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是目前林果業(yè)的機(jī)械化水平較低，目前紅棗收獲主要還是采用傳統(tǒng)的擊打果枝，使紅棗落在地上，再采用人工撿拾的方法進(jìn)行收獲，不僅耗費(fèi)大量的人力而且作業(yè)成本較高，收獲的效率也比較低，針對(duì)這一現(xiàn)狀我們研究了一種新型的紅棗收獲機(jī)，氣吸式紅棗收獲機(jī)。 本課題研究一種新型的紅棗收獲機(jī)，氣吸式紅棗收獲機(jī)，包括裝有行走論的機(jī)架及風(fēng)機(jī)，在機(jī)架上設(shè)計(jì)一個(gè)盛果箱，在盛果箱前端上部安裝著一根吸氣管，所說的風(fēng)機(jī)安裝在吸氣管上，吸氣管的自由端連接著一只紅棗撿拾吸頭，在盛果箱的后部上方請雜物沉降式下端連接著一個(gè)過濾網(wǎng)兜，在盛果箱中部頂面下設(shè)置著一豎直向下延伸的擋棗部，擋棗部的長度和盛果箱的寬度相同，在擋棗部下方的盛果箱內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)盛果筐，盛果筐前端頂邊與盛果箱的前臂之間設(shè)計(jì)一個(gè)傾斜的紅棗下滑板。本設(shè)計(jì)不僅結(jié)構(gòu)簡單而且造價(jià)低廉，通過機(jī)械代替人工撿拾地面的紅棗，不僅速度快而且功效高，而且不損傷紅棗，省時(shí)省力。 棗樹在我國的分布很廣，一般來講，小氣侯冬季最低氣溫不低于-32℃，就可栽培植棗。棗樹在我國大面積經(jīng)濟(jì)栽培主要在山東、河北、河南、山西、陜西五省的黃河流域，近年來安徽、甘肅、湖南、湖北發(fā)展很快。紅棗為溫帶作物，適應(yīng)性強(qiáng)，營養(yǎng)豐富，富含鐵元素和維生素。紅棗素有“鐵桿莊稼”之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特色農(nóng)業(yè)的建立，紅棗種植成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條新的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，紅棗產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出區(qū)域化布局、規(guī)?；l(fā)展、多種栽培模式盡顯其效的新格局。各地根據(jù)自己的情況確立了不同的棗樹種植面積，為農(nóng)民增加了經(jīng)濟(jì)收入。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機(jī)械化作業(yè)在紅棗栽培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近幾年新疆林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析，新疆果樹種植每年以10%的速度遞增，由于林果業(yè)的快速發(fā)展，各地已形成了較大的種植規(guī)模, 每到收獲季節(jié)需要投入大量的勞力來完成水果采收?？梢灶A(yù)見到, 再過3～5 年, 新種植的果樹進(jìn)入盛果期后, 水果采收作業(yè)將會(huì)出現(xiàn)因勞動(dòng)力短缺、采收不及時(shí), 而直接影響果品質(zhì)量和造成大量損失的問題。這是因?yàn)? 水果采摘是一項(xiàng)勞動(dòng)投入量很大的作業(yè), 有些水果因成熟期不一致, 需要多次采摘才能完成收獲; 而有些作為鮮食或作為加工用途的果品, 因市場對(duì)于果實(shí)外觀要求較高, 不能有碰傷、刮傷、壓裂等機(jī)械損傷, 采收這些水果時(shí)必須小心翼翼; 另外, 水果收獲是在離地面有3～5m 高的空中作業(yè), 以上原因決定了水果采摘是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)力的作業(yè)。人工采收水果的速度緩慢, 大面積發(fā)展水果種植時(shí), 必須要依靠機(jī)械化來提高采摘效率。據(jù)有關(guān)資料介紹, 有些鮮食水果的采收用工量較大, 約占水果生產(chǎn)總用工量的50%以上,導(dǎo)致特色果品的生產(chǎn)成本過大, 不能滿足向果品加工企業(yè)提供數(shù)量充足、質(zhì)量優(yōu)越、價(jià)格相對(duì)低廉的原料, 這樣極不利于企業(yè)直接參與市場競爭。可移式紅棗收獲機(jī)械的研究，就是針對(duì)紅棗的采摘時(shí)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的采摘機(jī)械，紅棗的機(jī)械化收獲對(duì)提高收獲效率, 降低收獲作業(yè)成本, 做到適時(shí)收獲, 減少收獲過程中造成的機(jī)械損傷, 保證紅棗質(zhì)量, 促進(jìn)棗業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 目 錄 1.緒論 1 1.1選題的意義和目的 1 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 1.3方案的確定 3 2.設(shè)計(jì)方案的選擇 3 2.1采摘方式 3 2.2傳動(dòng)方式 3 3 紅棗采收機(jī)的結(jié)構(gòu)機(jī)說明與工作原理 4 3.1 氣吸式紅棗收獲機(jī)的工作原理圖 4 3.2紅棗采收機(jī)的工作原理 4 4 作業(yè)程序 4 4.1啟動(dòng)本機(jī)械的動(dòng)力裝置汽油機(jī)。 4 4.2放置好盛果筐子。 4 5 紅棗采收機(jī)的零件的選擇 4 5.1設(shè)計(jì)要求 4 5.2工作方式的確定 5 5.2動(dòng)力的選擇 5 5.2.1風(fēng)機(jī)的選擇 5 5.2.2風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算 5 5.2.3風(fēng)機(jī)流量的計(jì)算 6 5.2.4壓力功率與風(fēng)機(jī)的選型 7 6主要的已知參數(shù) 9 6.1汽油機(jī)的選擇 9 6.2氣吸式紅棗售貨機(jī)的機(jī)架的設(shè)計(jì) 9 6.3底板的設(shè)計(jì) 10 6.4擋棗部的設(shè)計(jì) 10 6.5塵袋的設(shè)計(jì) 11 6.6三通的設(shè)計(jì) 11 6.7風(fēng)機(jī)吸頭的設(shè)計(jì) 12 致 謝 13 參考文獻(xiàn) 14 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1.緒論 1.1選題的意義和目的 紅棗的功效與作用： 小小一顆紅棗，功效很強(qiáng)。中醫(yī)的方子里，常常見到它的蹤影，因?yàn)榧t棗有緩和藥性的功能；紅棗能補(bǔ)氣養(yǎng)血，是很好的營養(yǎng)品。 　　中國的草藥書籍「本經(jīng)」中記載到，紅棗味甘性溫、脾胃經(jīng)，有補(bǔ)中益氣，養(yǎng)血安神，緩和藥性的功能?，F(xiàn)代藥理研究現(xiàn)，紅棗能使血中含氧量增強(qiáng)、滋養(yǎng)全身細(xì)胞，是一種藥效緩和的強(qiáng)壯劑。 　　在中藥學(xué)里，紅棗功效與作用可分為以下幾種： 1.健脾益胃：脾胃虛弱,腹瀉,倦怠無力的人,每日吃紅棗七顆,或與黨參,白術(shù)共用,能補(bǔ)中益氣,健脾胃,達(dá)到增加食欲,止瀉的功效;紅棗和生姜,半夏同用,可治療飲食不慎所引起的胃炎如胃脹,嘔吐等癥狀. 2.增強(qiáng)人體免疫力 紅棗含有大量的糖類物質(zhì)，主要為葡萄糖，也含有果糖、蔗糖，以及由葡萄糖和果糖組成的低聚糖、阿拉伯聚糖及半乳醛聚糖等；并含有大量的維生素C、核黃素、硫胺素、胡蘿卜素、尼克酸等多種維生素，具有較強(qiáng)的補(bǔ)養(yǎng)作用，能提高人體免疫功能，增強(qiáng)抗病能力。 3.補(bǔ)氣養(yǎng)血：紅棗為補(bǔ)養(yǎng)佳品,食療藥膳中常加入紅棗補(bǔ)養(yǎng)身體,滋潤氣血.臺(tái)大免疫學(xué)孫安迪博士大力提倡平時(shí)多吃紅棗,黃耆,枸杞,能提升身體的元?dú)? 4.增強(qiáng)肌力，增加體重 實(shí)驗(yàn)小鼠每日灌服大棗煎劑，共3周，體重的增加較對(duì)照組明顯升高，并且在游泳試驗(yàn)中，其游泳時(shí)間較對(duì)照組明顯延長，這表明紅棗有增強(qiáng)肌力和增加體重的作用。 5.緩和藥性：紅棗常被用於藥性劇烈的藥方中,以減少烈性藥的副作用,并保護(hù)正氣.如：「十棗湯」中,用大棗緩解甘遂,大戟,蕪花等瀉藥的毒性,保護(hù)脾胃不受傷害.紅棗是補(bǔ)氣養(yǎng)血的圣品,同時(shí)又物美價(jià)廉,民眾無需h買坊間昂貴的補(bǔ)品,善用紅棗即可達(dá)到養(yǎng)生保健的功效. 6.鎮(zhèn)靜安神 大棗中所含有黃酮--雙- 葡萄糖甙A有鎮(zhèn)靜、催眠和降壓作用，其中被分離出的柚配質(zhì)C糖甙類有中樞抑制作用，即降低自發(fā)運(yùn)動(dòng)及刺激反射作用、強(qiáng)直木僵作用，故大棗具有安神、鎮(zhèn)靜之功。 7.養(yǎng)血安神：女性躁郁癥,哭泣不安,心神不寧等,用紅棗和甘草,小麥同用〈甘麥紅棗湯〉,可起到養(yǎng)血安神,舒肝解郁的功效. 8.抗過敏 大棗乙醇提取物對(duì)特異反應(yīng)性疾病，能抑制抗體的產(chǎn)生，對(duì)小鼠反應(yīng)性抗體也有抑制作用，提示大棗具有抗變態(tài)反應(yīng)作用。 9.抗癌，抗突變 紅棗含多種三該類化合物，其中燁木酸、山植酸均發(fā)現(xiàn)有抗癌活性，對(duì)肉瘤S－180有抑制作用。棗中所含的營養(yǎng)素，能夠增強(qiáng)人體免疫功能，對(duì)于防癌抗癌和維持人體臟腑功能都有一定效果。 10.保護(hù)肝臟有實(shí)驗(yàn)證實(shí)，對(duì)四氯化碳肝損傷的家兔，每日喂給大棗煎劑共1周，結(jié)果血清總蛋白與白蛋白較對(duì)照組明顯增加，表明大棗有保肝作用。 棗樹在我國的分布很廣，一般來講，小氣侯冬季最低氣溫不低于-32℃[1]，就可栽培植棗。棗樹在我國大面積經(jīng)濟(jì)栽培主要在山東、河北、河南、山西、陜西五省的黃河流域，近年來安徽、甘肅、湖南、湖北發(fā)展很快。紅棗為溫帶作物，適應(yīng)性強(qiáng)，營養(yǎng)豐富，富含鐵元素和維生素。紅棗素有“鐵桿莊稼”之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特色農(nóng)業(yè)的建立，紅棗種植成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一條新的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，紅棗產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)出區(qū)域化布局、規(guī)?；l(fā)展、多種栽培模式盡顯其效的新格局。各地根據(jù)自己的情況確立了不同的棗樹種植面積，為農(nóng)民增加了經(jīng)濟(jì)收入。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機(jī)械化作業(yè)在紅棗栽培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近幾年新疆林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析，新疆果樹種植每年以10%的速度遞增[1]，由于林果業(yè)的快速發(fā)展，各地已形成了較大的種植規(guī)模, 每到收獲季節(jié)需要投入大量的勞力來完成水果采收?？梢灶A(yù)見到，再過3～5 年, 新種植的果樹進(jìn)入盛果期后, 水果采收作業(yè)將會(huì)出現(xiàn)因勞動(dòng)力短缺、采收不及時(shí)，而直接影響果品質(zhì)量和造成大量損失的問題[1]。這是因?yàn)?，水果采摘是一?xiàng)勞動(dòng)投入量很大的作業(yè)，有些水果因成熟期不一致，需要多次采摘才能完成收獲；而有些作為鮮食或作為加工用途的果品，因市場對(duì)于果實(shí)外觀要求較高，不能有碰傷、刮傷、壓裂等機(jī)械損傷, 采收這些水果時(shí)必須小心翼翼；另外, 水果收獲是在離地面有3～5m高的空中作業(yè)， 以上原因決定了水果采摘是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)力的作業(yè)[1]。人工采收水果的速度緩慢, 大面積發(fā)展水果種植時(shí), 必須要依靠機(jī)械化來提高采摘效率。據(jù)有關(guān)資料介紹, 有些鮮食水果的采收用工量較大，約占水果生產(chǎn)總用工量的50%以上,導(dǎo)致特色果品的生產(chǎn)成本過大，不能滿足向果品加工企業(yè)提供數(shù)量充足、質(zhì)量優(yōu)越、價(jià)格相對(duì)低廉的原料, 這樣極不利于企業(yè)直接參與市場競爭[1]。可移式紅棗收獲機(jī)械的研究，就是針對(duì)紅棗的采摘時(shí)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的采摘機(jī)械，紅棗的機(jī)械化收獲對(duì)提高收獲效率, 降低收獲作業(yè)成本, 做到適時(shí)收獲, 減少收獲過程中造成的機(jī)械損，保證紅棗質(zhì)量，促進(jìn)棗業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外對(duì)水果機(jī)械化收獲技術(shù)的研究較多，機(jī)械采收在美國、西班牙、俄羅斯、意大利、英國、德國、丹麥、匈牙利等國家的果園應(yīng)用較為普遍。目前, 機(jī)采量較大的果樹作物有蘋果、葡萄、甜橙、桃、李、杏、櫻桃、越桔、油橄欖、核桃、扁桃等。他們采用的機(jī)械收獲方法主要有：震搖法、梳刷法、撞擊法、水力法、半機(jī)械化采收等方法。但是，針對(duì)紅棗收獲的采摘機(jī)械比較少。 據(jù)了解, 美國的堅(jiān)果收獲已全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，美國的葡萄、柑桔類水果的機(jī)械化收獲問題也解決得較好。意大利生產(chǎn)一種鮮食水果收獲機(jī)， 專用于蘋果、梨、杏、李子等鮮食水果的收獲, 雖然這種水果收獲機(jī)需要人工輔助摘果，但摘下后水果的輸送、裝箱等過程全部是機(jī)械化操作，水果收獲的效率可大大提高，同時(shí)也能避免和減少水果在收獲過程中的機(jī)械損傷。除了收獲機(jī)械之外， 還需要引進(jìn)適于機(jī)械化收獲的品種和果園修剪等管理技術(shù)。例如, 在法國和意大利，為實(shí)現(xiàn)水果作業(yè)機(jī)械化，把葡萄樹普遍栽成扁平形，并花了很大的力量栽培修剪。栽果樹時(shí)，樹與樹排列成行， 既有較好的光照與通風(fēng)， 又便于拖拉機(jī)進(jìn)入行間松土、施肥、噴藥和采摘。法國的勃拉特研究所據(jù)此設(shè)計(jì)制造了一種高架式葡萄收獲機(jī)，成功地解決了釀酒用葡萄的收獲問題[2]。國外有很多發(fā)展水果機(jī)械化收獲的經(jīng)驗(yàn)，值得我們學(xué)習(xí)和研究。 總之，國外的水果收獲機(jī)械研究主要在鮮食水果的收獲中，他們是著眼于市場針對(duì)性的研制的各種收獲機(jī)械。他們不光強(qiáng)調(diào)機(jī)械一定要適應(yīng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)( 園) 藝的要求，而是從生物學(xué)角度、農(nóng)( 園) 藝角度加大科研力度，開發(fā)利于機(jī)械化作業(yè)的新品種、新農(nóng)( 園) 藝等，為機(jī)械化作業(yè)創(chuàng)造條件。這樣就提高了水果的機(jī)械化采收作業(yè)率[3]。 我們國家雖然紅棗的種類很多，種植面積大。但是對(duì)于機(jī)械化采摘紅棗的技術(shù)還是比較少，機(jī)械化作業(yè)水平很低。 近年來，作為鮮食上市的水果收獲仍沒有完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。這是因?yàn)殚L在果樹上的果實(shí)的生長形態(tài)不適于機(jī)械化采摘, 而市場對(duì)于商品果外觀要求又較高，不能有碰傷、擦傷等機(jī)械損傷的緣故。雖然這種水果收獲機(jī)需要人工輔助摘果，但摘下后水果的輸送、裝箱等過程全部是機(jī)械化操作，水果收獲的效率可大大提高，同時(shí)也能避免和減少水果在收獲過程中的機(jī)械損傷。 根據(jù)全國各地調(diào)查資料顯示，目前我國的水果機(jī)械化還只是停留在節(jié)水滴灌、灌溉施肥一體化、包裝保鮮等有限的幾個(gè)工序上，在清洗、分級(jí)中偶有使用，而水果采摘機(jī)械還是很少。我國的水果采摘機(jī)械種類很少，大型的機(jī)械化設(shè)備使用率很低，只有少量的半自動(dòng)機(jī)械在使用。比如，可移動(dòng)水果采摘梯、可伸縮式高枝采果器這樣的改進(jìn)型機(jī)械。這些機(jī)械雖然在某種意義上是生產(chǎn)效率提升，提高了水果的采摘質(zhì)量。但是對(duì)于大面積的果樹收獲還是不能滿足要求，像紅棗這樣的果實(shí)數(shù)量多，結(jié)果時(shí)，紅棗分布在果樹的各個(gè)部位，所以如果要提高生產(chǎn)率就需要機(jī)械化程度比較高的水果采摘機(jī)械來完成。 1.3方案的確定 本設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)研究的是紅棗采摘機(jī)械的基本形式、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、采摘的類型。需要充分發(fā)揮機(jī)械的特性，最大限度的利用機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)紅棗進(jìn)行采摘并且保證收獲的紅棗質(zhì)量和采凈率。機(jī)械化收獲是整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)里的重要部分。所以研究紅棗采摘機(jī)的技術(shù)具有很重要的意義。 設(shè)計(jì)要注意的是：采摘的方式；采摘后果實(shí)如何利于采集；保證對(duì)果實(shí)的損傷不影響其質(zhì)量；使用簡便的采摘方式；減少對(duì)果實(shí)的打擊；提高采集裝置承接的效率；傳動(dòng)裝置要配套和采摘機(jī)械相互協(xié)調(diào)。 總裝圖如下： 圖1-1 1紅棗撿拾頭 3風(fēng)機(jī) 4紅棗下滑板 5擋板 6 盛果箱 7盛果筐 8 輕雜物沉降室 9 驅(qū)動(dòng)手柄 10 濾網(wǎng)兜 11 機(jī)架 本新型設(shè)計(jì)使用時(shí)，風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)盛果箱產(chǎn)生正壓吹送，而因氣流告訴流動(dòng)，在撿拾吸頭、吸氣管里產(chǎn)生負(fù)壓。在撿拾紅棗時(shí)人推動(dòng)機(jī)具前進(jìn)，撿拾頭貼著地面，在負(fù)壓的作用下，地表紅棗被吸入管道中，在經(jīng)風(fēng)機(jī)出口時(shí)，被風(fēng)流吹送到盛果箱內(nèi)，因氣流截面積突然增大，果品在盛果箱內(nèi)部收到擋棗部的阻擋沿著紅棗下滑板滑落到盛果筐內(nèi)，輕雜物樹葉、灰塵等在氣流的作用下，翻過擋棗部落到盛果箱后部的上方的輕雜物沉降式內(nèi)，經(jīng)過過濾網(wǎng)兜的過濾，輕雜物葉子和灰塵沉降于此，氣流從網(wǎng)兜中流出，完成地表紅棗的撿拾過程。隨著人推著機(jī)具不斷沿著棗樹前行，落到地表的紅棗被吸入盛果筐內(nèi)，筐滿后換成空筐子繼續(xù)作業(yè)。本實(shí)用型機(jī)械采用負(fù)壓撿拾，正壓輸送，工作效率高，不傷果，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，工作可靠，通過機(jī)械代替人工撿拾地面的紅棗，省時(shí)省力易于推廣。 2.設(shè)計(jì)方案的選擇 2.1采摘方式 經(jīng)過資料的查詢和實(shí)際的測量，確定采摘機(jī)所具備的基本條件是：工作寬度小，易移動(dòng)，采摘過程對(duì)果實(shí)的損傷小。經(jīng)研究采用負(fù)壓撿拾，正壓傳送，中間擋棗部前表明設(shè)計(jì)成弧形進(jìn)一步降低紅棗與擋棗部進(jìn)行碰撞時(shí)出現(xiàn)的碰撞摩擦力，減少紅棗表皮的損傷。紅棗擋部也可以設(shè)計(jì)成一塊平直的擋板，可以減少制作的成本。 2.2傳動(dòng)方式 根據(jù)設(shè)計(jì)機(jī)械的性能，為了提高機(jī)械的靈活性，減少造價(jià)，節(jié)約陳本，采用氣流傳送。因?yàn)榧t棗的質(zhì)量較小所以采用這種方式，是的機(jī)器更加的靈活。 3 紅棗采收機(jī)的結(jié)構(gòu)機(jī)說明與工作原理 3.1 氣吸式紅棗收獲機(jī)的工作原理圖 圖3-1氣吸式紅棗收獲機(jī)示意 1紅棗撿拾頭 3風(fēng)機(jī) 4紅棗下滑板 5擋板 6 盛果箱 7盛果筐 8 輕雜物沉降室 9 驅(qū)動(dòng)手柄 10 濾網(wǎng)兜 11 機(jī)架 整機(jī)結(jié)構(gòu)由：紅棗撿拾頭 風(fēng)機(jī) 紅棗下滑板 擋板 盛果箱 盛果筐 輕雜物沉降室 驅(qū)動(dòng)手柄 濾網(wǎng)兜 機(jī)架等組成。采用半自動(dòng)的方式，由人工推動(dòng)其前行。風(fēng)機(jī)安裝在習(xí)慣的尾部。在風(fēng)機(jī)與紅棗收獲頭之間設(shè)計(jì)一個(gè)波紋管，提高紅棗收獲頭的靈活性。 3.2紅棗采收機(jī)的工作原理 本新型設(shè)計(jì)使用時(shí)，風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)盛果箱產(chǎn)生正壓吹送，而因氣流告訴流動(dòng)，在撿拾吸頭、吸氣管里產(chǎn)生負(fù)壓。在撿拾紅棗時(shí)人推動(dòng)機(jī)具前進(jìn)，撿拾頭貼著地面，在負(fù)壓的作用下，地表紅棗被吸入管道中，在經(jīng)風(fēng)機(jī)出口時(shí)，被風(fēng)流吹送到盛果箱內(nèi)，因氣流截面積突然增大，果品在盛果箱內(nèi)部收到擋棗部的阻擋沿著紅棗下滑板滑落到盛果筐內(nèi)，輕雜物樹葉、灰塵等在氣流的作用下，翻過擋棗部落到盛果箱后部的上方的輕雜物沉降式內(nèi)，經(jīng)過過濾網(wǎng)兜的過濾，輕雜物葉子和灰塵沉降于此，氣流從網(wǎng)兜中流出，完成地表紅棗的撿拾過程。 4 作業(yè)程序 4.1啟動(dòng)本機(jī)械的動(dòng)力裝置汽油機(jī)。 4.2放置好盛果筐子。 4.3開始撿拾，由人工推著機(jī)械前進(jìn)然后紅棗吸頭在氣流的作用下將紅棗吸入盛果箱內(nèi)。然后人推著收獲機(jī)沿著棗樹前進(jìn)，等盛果筐滿了后換換一個(gè)空的筐子繼續(xù)作業(yè)。 5 紅棗采收機(jī)的零件的選擇 5.1設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一種氣吸式紅棗收獲機(jī)包括裝有行心輪的機(jī)架以及風(fēng)機(jī)，其特征是：在機(jī)架上設(shè)置一個(gè)盛果箱，在盛果箱的前端上部安裝一根吸氣管，所說的風(fēng)機(jī)安裝在吸氣管上，吸氣管的自由端口連接著一個(gè)紅棗撿拾吸頭，在盛果箱后部上方的輕雜物沉降室的下端連接這一個(gè)過濾網(wǎng)兜，在盛果箱中部頂端設(shè)計(jì)一個(gè)豎直向下延伸的擋棗部，擋棗部的長度與盛果筐的寬度相同。在擋棗部下方的盛果箱內(nèi)放置著一個(gè)盛果筐，盛果筐的前端頂部與盛果箱的前臂之間設(shè)計(jì)一個(gè)傾斜的紅棗下滑板。為了實(shí)用的方便在風(fēng)機(jī)和紅棗撿拾頭直接設(shè)計(jì)一根波紋管。而且盛果筐四周壁上均設(shè)置著網(wǎng)孔，擋棗部為平直的擋板，所說的紅棗下滑板為柵欄板柵欄板上的縫隙寬度必須比紅棗的寬度小。 5.2工作方式的確定 本新型設(shè)計(jì)使用時(shí)，風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)盛果箱產(chǎn)生正壓吹送，而因氣流告訴流動(dòng)，在撿拾吸頭、吸氣管里產(chǎn)生負(fù)壓。在撿拾紅棗時(shí)人推動(dòng)機(jī)具前進(jìn)，撿拾頭貼著地面，在負(fù)壓的作用下，地表紅棗被吸入管道中，在經(jīng)風(fēng)機(jī)出口時(shí)，被風(fēng)流吹送到盛果箱內(nèi)，因氣流截面積突然增大，果品在盛果箱內(nèi)部收到擋棗部的阻擋沿著紅棗下滑板滑落到盛果筐內(nèi)，輕雜物樹葉、灰塵等在氣流的作用下，翻過擋棗部落到盛果箱后部的上方的輕雜物沉降式內(nèi)，經(jīng)過過濾網(wǎng)兜的過濾，輕雜物葉子和灰塵沉降于此，氣流從網(wǎng)兜中流出，完成地表紅棗的撿拾過程。 5.2動(dòng)力的選擇 5.2.1風(fēng)機(jī)的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，查風(fēng)機(jī)手冊［1］。 ［1］續(xù)奎昌，王洪強(qiáng)，蓋京方 .風(fēng)機(jī)手冊.第二版.機(jī)械工業(yè)出版社，2011年: 369～400. 表5-1 Y90S-4-1離心式通風(fēng)機(jī) 機(jī)號(hào)No. 轉(zhuǎn)速/（r/min） 全風(fēng)壓/pa 風(fēng)量/（） 功率/kw 傳動(dòng)方式 外形尺寸 質(zhì)量/kg Y90S-4-1 2900 994~606 1131~2356 1.5 A 251×455×561 24.5 5.2.2風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算 表5-2風(fēng)機(jī)的類型 序號(hào) 名稱 型號(hào) 說明 形式 品種 1 （通用）離心式通風(fēng)機(jī) 4-72 No.20 一般通風(fēng)換氣用，壓力系數(shù)乘5后化整數(shù)為4，轉(zhuǎn)速為72，機(jī)號(hào)為20即葉輪直徑為2000mm。 2 （通用）離心式通風(fēng)機(jī) 4-272 No.20 示葉輪是雙吸入形式，其他參數(shù)同第一條。 3 礦井離心式通風(fēng)機(jī) K4-272 No.20 礦井主扇通風(fēng)用，其他參數(shù)同第二條。 4 防爆離心式通風(fēng)機(jī) B4-72 No.20 防爆通風(fēng)換氣用，其他參數(shù)同第一條。 5 （通用）離心式通風(fēng)機(jī) 4-721 No.20 與4-72型相同的另一（系列）產(chǎn)品。其他參數(shù)同第一條 6 鍋爐離心式通風(fēng)機(jī) G4-72 No.20 用在鍋爐上其他參數(shù)同第一條。 常見的風(fēng)機(jī)的與動(dòng)力機(jī)構(gòu)的連接方式 4-72型離心式通風(fēng)機(jī)可輸送空氣和其他不自燃的、對(duì)人體無害的、對(duì)鋼材無腐蝕性的氣體。氣體內(nèi)不允許有粘性物質(zhì)，所含塵土及硬質(zhì)顆粒物不大于150mg/m3。氣體溫度不得超過80。C。該風(fēng)機(jī)具有良好的氣動(dòng)性能，葉輪、皮帶輪均經(jīng)嚴(yán)格的靜、動(dòng)平衡較正，故運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、振動(dòng)小、效率高、壽命長等特點(diǎn)。廣泛適用于工礦企業(yè)、大型建筑物、賓館酒樓等室內(nèi)通風(fēng)換氣排煙。4-72型有四種轉(zhuǎn)動(dòng)方式：A式為電機(jī)直聯(lián)傳動(dòng)；B式為皮帶輪在兩大支撐點(diǎn)中間傳動(dòng)；C式為電機(jī)通過軸承箱聯(lián)軸器傳動(dòng)；D式為電機(jī)通過軸承箱聯(lián)軸器傳動(dòng)。NO.2.8-6采用A式傳動(dòng)；NO.8-12采用C、D式傳動(dòng)；NO.16-20采用B式傳動(dòng)。查資料最后確定為直接連接。 風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù)的確定 風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)包括流量（可分為排氣與送風(fēng)量）、壓力、氣體介質(zhì)、轉(zhuǎn)速、功率、參數(shù)確定項(xiàng)目見下 表5-3風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù) 項(xiàng)目 單位 備注 流量 風(fēng)量 m/min、m/h、kg/s 最大最小量喘振點(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量 m/min（NTP）、m/h（NTP） 壓力 進(jìn)氣及出氣靜壓、風(fēng)機(jī)靜壓、全壓、升壓 Pa、Mpa 氣 體 介 質(zhì) 溫度 C 最高、最低溫度 濕度 Kg/h 密度 Kg/ m(NTP) 灰塵量及灰塵種類 g/ m、g/ m(NTP)、g/min 附著性、磨損性、腐蝕性 氣體種類 腐蝕性、有毒性、易爆性 轉(zhuǎn)速 r/min 滑動(dòng)、定速、變速（轉(zhuǎn)速范圍） 功率 輸出功率 Kw 驅(qū)動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)） 驅(qū)動(dòng)方法（帶輪、直連、液力聯(lián)軸器） 5.2.3風(fēng)機(jī)流量的計(jì)算 所說的風(fēng)機(jī)流量是指用氣流量換算成進(jìn)氣狀態(tài)的結(jié)果來表示的，通常以/h. /min表示。但在壓比為1.03以下時(shí)，也不妨將出氣流量看作為進(jìn)氣流量。在化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域中以/h（常溫常壓）來表示的情況居多，它是將流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，即0c、0.1MPa干燥狀態(tài)。另外。有時(shí)還以質(zhì)量m按kg/s來表示的。 流量亦稱氣體量或著空氣量。將出氣流量Qvs可以按以下公式計(jì)算 Qvs=Qvd （1-1） 式中出氣氣體的密度（kg/）； 進(jìn)氣氣體的密度（kg/） 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的流量qvn[/min(常溫常壓）]換算成進(jìn)氣流量qvs(/min)可按下式計(jì)算 Qvs=qvn （1-2） 式中 T1— 進(jìn)氣體的熱力學(xué)溫度（K） Pb1—進(jìn)氣絕對(duì)壓力（kPa） Ps—水蒸氣的飽和壓力（kPa） —相對(duì)濕度 5.2.4壓力功率與風(fēng)機(jī)的選型 一 壓力 為進(jìn)行正常通風(fēng),需要有客服管道阻力的壓力,風(fēng)機(jī)則必須產(chǎn)生出這種壓力.風(fēng)機(jī)的壓力分為靜壓 動(dòng)壓 全壓三種形式。其中，客服前述送風(fēng)機(jī)的壓力為靜壓；把氣體流動(dòng)中所需的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力的形勢為動(dòng)壓,實(shí)際中,為實(shí)現(xiàn)送風(fēng)目的,就需要有靜壓和動(dòng)壓. 二 全壓 靜壓 動(dòng)壓 風(fēng)機(jī)的全壓及靜壓 1 靜壓、動(dòng)壓、全壓 靜壓Ps為氣體對(duì)平行于氣流的物體表面作用是壓力，它是通過垂直于其表面的孔測量出來的。 動(dòng)壓Pd以下式表示： Pd= （1-3） 式中 Pd—?jiǎng)訅海≒a） —?dú)怏w的密度（kg/） v—?dú)怏w的速度（m/s） 全壓Pt為動(dòng)壓和靜壓的代數(shù)和，即 Pt=Ps+Pd （1-4） 2風(fēng)機(jī)的全壓、靜壓 所謂風(fēng)機(jī)的全壓是指由風(fēng)機(jī)所給定的全壓增加量，即風(fēng)機(jī)的出口和進(jìn)口之間的全壓差。若下標(biāo)2表示出口，1表示進(jìn)口，則 Ptf=Pt1-Pt2=(Ps2+Pd2)-(Ps1+Pd1)=(Ps2-Ps1)+(Pd2-Pd1) （1-5） 所謂風(fēng)機(jī)的靜壓是指由風(fēng)機(jī)全壓減去風(fēng)機(jī)出口的動(dòng)壓，即 Psf=（Pt2-Pt1）-Pd2=(Ps2-Ps1)+(Pd2-Pd1)-Pd2=(Ps2-Ps1)-Pd1 （1-6） 式中Ptf—風(fēng)機(jī)的全壓（Pa） Psf—風(fēng)機(jī)的靜壓(Pa) Pt1—風(fēng)機(jī)進(jìn)口全壓(Pa) Pt2—風(fēng)機(jī)出口全壓(Pa) Pd1—風(fēng)機(jī)井口處動(dòng)壓(Pa) Pd2—風(fēng)機(jī)出口處動(dòng)壓(Pa) Ps1—風(fēng)機(jī)井口處靜壓(Pa) Ps1—風(fēng)機(jī)出口處靜壓(Pa) 如果風(fēng)機(jī)的進(jìn)口和出口的面積相等，則動(dòng)壓也可以看成大致相等（Pd1= Pd2），對(duì)于全壓及靜壓可歸納如下： 1）在使用狀態(tài)下如圖1-2所示，在同時(shí)帶有進(jìn)氣管和出氣管的風(fēng)機(jī)中，出口動(dòng)壓與進(jìn)口動(dòng)壓之差中，在減去進(jìn)口動(dòng)壓，即根據(jù)（Pd1= Pd2），則風(fēng)機(jī)的全壓：Ptf=Ps2-Ps1 此外風(fēng)機(jī)的靜壓可以由式（1-6）可知。 2）在使用狀態(tài)下，僅具有出氣管，進(jìn)口朝大氣開放式時(shí)的風(fēng)機(jī)全壓為出口靜壓與出口動(dòng)壓之和。此外，風(fēng)機(jī)的靜壓可用出口靜壓表示即，因Ps1=0、Pd1=0，根據(jù)式（1-5）、式（1-6） 風(fēng)機(jī)的全壓 Ptf=Ps2+Pd2 （1-7） 風(fēng)機(jī)的靜壓 Psf=Ps2 （1-8） 表5-1 3）在使用狀態(tài)下,僅具有進(jìn)氣管,出口朝大氣開放時(shí)的風(fēng)機(jī)全壓可用進(jìn)口靜壓表示,風(fēng)機(jī)的靜壓靜壓可以在進(jìn)氣靜壓(負(fù)壓)上加上進(jìn)口動(dòng)壓表示.即 風(fēng)機(jī)的全壓 Ptf=-Ps1 （1-9） 風(fēng)機(jī)的靜壓 Psf=-Ps1+Pd1 （1-10） 壓力單位,在通風(fēng)機(jī)中,可用用Pa表示,在鼓風(fēng)機(jī)中用kPa或Mpa表示。 4）最后確定選擇的風(fēng)機(jī)為 圖5-2Y90S-4-1-1.5kw型離心式風(fēng)機(jī) 6主要的已知參數(shù) 空氣密度：1.293 kg/m而要使紅棗可以被吸進(jìn)沉降室，單顆棗重20~30g，相對(duì)應(yīng)的投影面積大約為10~15cm。通過計(jì)算可以得到我們需要的最小負(fù)壓和空氣流速大約為=200PA =20m/s 6.1汽油機(jī)的選擇 根據(jù)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及功率選擇 表6-1汽油機(jī)的參數(shù) 型號(hào) 排量(ml) 功率（kw） 轉(zhuǎn)速（r/min） 152F 97.7 1.1~1.9 3600 6.2氣吸式紅棗售貨機(jī)的機(jī)架的設(shè)計(jì) 圖6-1機(jī)架 6.3底板的設(shè)計(jì) 圖6-2 圖6-3 底板有40403的角鐵焊接而成 6.4擋棗部的設(shè)計(jì) 圖6-4 擋棗部是由一個(gè)角鋼焊接而成的一個(gè)框子中間是鐵絲網(wǎng) 6.5塵袋的設(shè)計(jì) 吸塵器主要對(duì)借助機(jī)體內(nèi)外氣壓差進(jìn)行工作。吸塵器電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)電機(jī)的入口將吸塵器的塵箱內(nèi)的空氣吸走，使塵箱產(chǎn)生負(fù)壓，即產(chǎn)生一定的真空，地上的灰塵就會(huì)隨著空氣通過地面刷、接管、軟管、濾塵袋（或塵杯）進(jìn)入到塵箱內(nèi)，灰塵留在塵杯內(nèi)，空氣進(jìn)入到電機(jī)后經(jīng)吸塵器的出風(fēng)口排出。由于塵袋上有小孔，所以細(xì)小的灰塵不能完全過濾，從尾氣中露出。 圖6-5 6.6三通的設(shè)計(jì) 三通管工件如圖所示，它是一種常見的塑料工件，廣泛運(yùn)用于個(gè)行業(yè),由于塑件材料為聚氯乙烯，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進(jìn)氣口截面應(yīng)該粗短，氣流流程不易過大,因此采用直接澆口。根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)模具設(shè)計(jì)為上下開模,三向軸測芯，由滑塊上的型芯成型.為了使模具與注射機(jī)相匹配提高生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)性、保證塑件的精度,并考慮時(shí)應(yīng)合理確定型腔數(shù)目該模具選擇一次開模及一模一腔。 圖6-6A 圖6-6B 6.7風(fēng)機(jī)吸頭的設(shè)計(jì) 風(fēng)機(jī)吸頭利用風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生負(fù)壓,然后利用氣壓使紅棗吸入框子內(nèi)部 圖6-7 7結(jié)論 （1）可移動(dòng)紅棗收獲機(jī)的應(yīng)用可以充分利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行收獲，使原本的低效率的采收提高了工作的效率，并且降低了采摘的人工成本。 （2）可移動(dòng)紅棗收獲機(jī)代替了以往的人工采摘作業(yè)，提高了機(jī)械化程度及生產(chǎn)效率，節(jié)省了人力及時(shí)間，改善了工人的作業(yè)環(huán)境。為少勞力的紅棗采摘提供了便利。 （3）本設(shè)計(jì)采用小型單缸汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單不復(fù)雜，理論上達(dá)到了采摘要求及其它相應(yīng)工作條件。理論上收獲機(jī)有較高的利用價(jià)值，由于本設(shè)計(jì)沒有做試驗(yàn)，對(duì)其實(shí)際的可行性程度還不能確定。估計(jì)問題可能出現(xiàn)在這幾個(gè)方面:首先，效率可能會(huì)比較低。其次在實(shí)際操作的過程中還可能存在一些別的問題。 致 謝 首先感謝的是我的指導(dǎo)老師，設(shè)計(jì)是在馬少輝老師的悉心指導(dǎo)下完成的。他無論是在資料的整理，還是在設(shè)計(jì)的畫圖等各個(gè)方面都給予了我大量的指導(dǎo)和幫助，在他的精心指導(dǎo)下，才使得我的設(shè)計(jì)一步一步的有序的完成，同時(shí)也學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識(shí)，受益匪淺，特致以深深的感謝。同時(shí)也要感謝學(xué)科組每一位老師們在百忙中抽出時(shí)間對(duì)我的問題進(jìn)行了詳細(xì)的解答和指導(dǎo)，也給我提供了充足完備的條件和寶貴的學(xué)習(xí)交流機(jī)會(huì)，而且在我沒有想到的方面還給予我詳細(xì)的指導(dǎo)，為我改進(jìn)設(shè)計(jì)，提供了寶貴的建議，學(xué)生深表謝意。 大學(xué)四年學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對(duì)我的母校，我的父母親人們，我的老師和同學(xué)們、表達(dá)我由衷的謝意。感謝我的母校塔里木大學(xué)給了我在大學(xué)的本科四年深造機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高。塔里木大學(xué)四季如歌的校園，美麗如詩的風(fēng)景都深深的留在了我的記憶里。四年珍貴的學(xué)習(xí)期間，讓我的知識(shí)體系更加完善，思想觀念更加成熟，整體素質(zhì)得到了極大的鍛煉。“自強(qiáng)不息，求真務(wù)實(shí)”的校訓(xùn)我將銘記于心，在未來的學(xué)習(xí)和工作中躬身踐行。 再次,感謝我的同學(xué)們,在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中得到了他們無私的幫助，以及許多啟發(fā)性的指導(dǎo)和建議。在此向所有支持、關(guān)心、幫助我的人表示由衷的感謝!祝他們永遠(yuǎn)健康、幸福! 最后，感謝我的父母親人們對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)的默默支持，使我能順利完成學(xué)業(yè)。 參考文獻(xiàn) [1]新疆特色水果機(jī)械化收獲問題的探索 梁勤安, 楚耀輝, 王曉東, 王國強(qiáng) 新疆農(nóng)科院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所, [J]新疆：新疆農(nóng)機(jī)化，2006 （4） [2]國外果園的機(jī)械采收 丁志祥 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹所，[J]農(nóng)機(jī)化研究，2004 ( 3 ) [3]可伸縮式高枝采果器的設(shè)計(jì) 湯興初，吳明亮，全臘珍，張 嵐，鄧春香 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，[J]農(nóng)機(jī)化研究，2004 ( 3 ) [4]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第二版)中冊.化學(xué)工業(yè)出版社，1983 [5]吳宗澤.機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊.高等教育出版社，2006 [6]機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊.化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [7]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本.化學(xué)工業(yè)出版社，2002 P5-845-19 [8]單輝祖.材料力學(xué)高(第二版).等教育出版社，2002 [9]北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué).農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)(第二版).農(nóng)業(yè)出版社，1994 [10]陳鐵名.機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊.高等教育出版社，2003 [11]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第二版)上冊.化學(xué)工業(yè)出版社，1983 [12] 辛動(dòng)軍,史建新. 核桃剝殼機(jī)導(dǎo)向裝置試驗(yàn)研究[J]. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 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