檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計

檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計,檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計,聯(lián)合收割機,壓扁,切碎,裝置,設計 畢業(yè)設計說明書中文摘要 檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 摘要：檸條是豆科錦雞兒屬的一個種,多年生長灌木植物，檸條抗旱、抗寒、耐瘠薄、耐風沙、具有極強的生命力和抗逆性。鑒于檸條獨特的生物特性，多年來它一直是內(nèi)蒙古西部及山西西北部和陜西、甘肅等防風固沙、防止水土流失的重要選用植物。全國檸條種植面積已達到666.66萬hm2 ，僅山西大同市檸條種植面積達到2萬hm2 。檸條含有豐富的蛋白質(zhì)，開花期鮮檸條干物質(zhì)含粗蛋白14%，粗脂肪3.5%，粗纖維39.3%，無氮浸出物31.3%，粗灰分5.4%。由此可見，檸條還是優(yōu)良的經(jīng)濟飼料。然而由于種植檸條的地區(qū)都是生態(tài)狀況較差的地區(qū)，這類地區(qū)實行了嚴格的禁牧舍飼圈養(yǎng)后，使檸條的經(jīng)濟價值很難體現(xiàn)。為了使檸條的飼用價值得到體現(xiàn)，可以對符合標準的檸條進行平茬作業(yè)，再進行后續(xù)加工，生產(chǎn)出的產(chǎn)品可以添加到飼料中去。但是檸條難收割這個問題在農(nóng)用機械制造領(lǐng)域已經(jīng)成為共識，現(xiàn)有的平茬機械切割效果差，檸條被切割后直接凌亂的散落在地里。這些機械的適應性差，很多地方還是需要人工砍切收割。由于檸條莖稈木質(zhì)化較高，而且莖稈上多硬刺，人工砍割和收集都非常不容易，收割效率極低而且效果非常差。 為了解決這一難題，使檸條經(jīng)濟價值得到更好的體現(xiàn)，滿足廣大檸條種植地區(qū)的要求，本文設計了一種檸條的聯(lián)合收割機械。這款聯(lián)合收割機采用65馬力柴油機，首先采用鏈式撥禾裝置把檸條撥入收割臺，采用了往復式切割器對檸條進行切割，然后通過加持鏈條送入立式壓扁輸送輥系統(tǒng)進行壓扁及輸送，隨后送入立式滾筒切碎系統(tǒng)對檸條進行切碎，切碎的檸條最終掉入滾筒下的集料箱實現(xiàn)莖稈的收集，實現(xiàn)了檸條的聯(lián)合收割。 整個機構(gòu)中，壓扁輸送輥和滾筒切碎裝置本次設計的重點，兩部分均采用立式安裝，使整體機構(gòu)變的緊湊，節(jié)省了空間，與前面的往復式切割系統(tǒng)能夠很好的配合。此檸條聯(lián)合收割機的設計為檸條的聯(lián)合收割提出了新的方式，為后續(xù)的設計和研究提供了一個較好的方向。 其主要特點：1.聯(lián)合化程度高。 2.對收割后的檸條進行了粗加工，方便后續(xù)的加工處理。 關(guān)鍵詞：檸條 聯(lián)合收割機 壓扁輥 滾筒切碎刀 學士學位論文（設計）原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所提交的學位論文，是本人在導師指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文研究做出過重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 學位論文作者簽名（親筆）： 年 月 日 ----------------------------------------------------------------------------------------- 學士學位論文（設計）版權(quán)使用授權(quán)書 專業(yè)： 論文（設計）題目： 本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，本科生在校攻讀期間學位論文（設計）工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬山西農(nóng)業(yè)大學，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)山西農(nóng)業(yè)大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。 畢業(yè)后發(fā)表與本研究有關(guān)的文章，作者單位署名應為“山西農(nóng)業(yè)大學”，可以在備注中注明本人現(xiàn)工作單位。本研究成果的知識產(chǎn)權(quán)歸屬山西農(nóng)業(yè)大學，未經(jīng)指導教師和山西農(nóng)業(yè)大學同意。本人不私自從事與課題有關(guān)的任何開發(fā)和盈利性活動。 學位論文作者簽名（親筆）： 年 月 日 導師簽名（親筆）： 年 月 日 前言 生產(chǎn)實習是大學實習的重要組成部分，學校很是重視，每年都批下大批資金安排學生到各個工廠參觀實習，增長學生的見識，鞏固課本知識，讓我們了解工廠的一些基本運作過程，為我們以后的學習和工作打下堅實的基礎。 開學第二周學校就安排我們到洛陽中國一拖參觀實習一周，參加生產(chǎn)實習，讓我們學到了很多知識。 通過我們自己的參觀，還查找各種圖書資料以及到網(wǎng)上搜尋相關(guān)資料，使我們的的知識得以鞏固和完善，并能順利完成本篇實習報告。 實習目的： 生產(chǎn)實習是我們機械專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分，并作為一個獨立的項目列入專業(yè)教學計劃中的。其目的在于通過實習使學生獲得基本生產(chǎn)的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大知識面；同時專業(yè)實習又是鍛煉和培養(yǎng)學生業(yè)務能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)當代大學生具有吃苦耐勞的精神，也是學生接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)我們初步擔任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學習后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎 實習歷程 1. 3月2日上午安全教育 2. 3月2日下午一拖股份有限公司第一裝配廠 3. 3月3日上午一拖股份有限公司第一裝配廠 4. 3月3日下午一拖匯德工裝有限公司 5. 3月4日上午一拖股份有限公司齒輪廠 6. 3月4日下午一拖動力機械有限公司 7. 3月5日上午洛陽一拖的招聘會 8. 3月5日下午中信重型機械有限公司 9. 3月6日上午一拖股份有限公司鑄造廠 10.3月6日下午一拖工程機械有限公司 11．3月7號自由活動 本次實習由10位老師帶領(lǐng)，機制和農(nóng)機2個專業(yè)，200多人參加實習。3月1日我們出發(fā)，坐個六個小時的汽車我們到達目的地－洛陽，安住在一拖安排的集體宿舍里，開始了我們一段新的歷程。希望我們這一次的實習能夠把學到的知識真正應用到實踐中，在實踐中增強我們對理論知識的理解，提高動手操作能力！ 一拖簡介： 洛陽是個美麗的地方，洛陽是國務院首批頌的歷史文化名城和七大古都之一。洛陽素稱、“九朝古都”，據(jù)考證，行后有夏、東周、東漢、曹魏、西晉、北魏、隋、唐等13個王朝在此設立國都，建都史長達1529年，是中國建都最早、朝代最多、歷史最長的古都。在隋唐盛世，洛陽人口百萬，成為世界上最繁華的大都市之一。 總部座落于中國歷史文化名城、九朝古都洛陽的中國一拖集團有限公司，是一家在國內(nèi)外許多地方設有工廠、子公司和代表處、以機械制造為主的綜合性公司。1955年建成投產(chǎn)。目前具有年產(chǎn)大馬力輪式拖拉機5000-6000臺，履帶式拖拉機25000臺，中小馬力輪式拖拉機15-20萬臺，柴油發(fā)動機10萬臺，聯(lián)合收割機 4000臺，壓路機4000臺，工業(yè)推土機2000臺的生產(chǎn)能力。 源自瑞士、德國、美國、英國、意大利等世界發(fā)達國家的先進設備、流水生產(chǎn)線，能夠出色的完成鑄造、鍛造、沖壓、機械加工、熱處理等工藝過程。 20世紀90年代中國拖拉機研究與試驗檢測中心的成功并入，極大地提高了一拖的產(chǎn)品研發(fā)實力。多年來，一拖在新產(chǎn)品開發(fā)、投資、生產(chǎn)、營銷等方面不斷保持著與德國、日本、英國等國家的國際知名企業(yè)合作。在全球的許多國家都可以看到一拖的產(chǎn)品。 從15馬力到180馬力的輪式拖拉機，各種規(guī)格的推土機、壓路機、攤鋪機等為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和建設提供了操作舒適、高效、作業(yè)質(zhì)量無與倫比的裝備。 一拖一直把保護人類生存環(huán)境作為自己的責任，其生產(chǎn)的柴油機從20世紀70年代開始一直是中國最清潔、最節(jié)約能源動力之一。其中，與英國里卡多公司聯(lián)合設計的LR105系列柴油機，其排放達到了歐Ⅱ標準，已經(jīng)成為中國農(nóng)業(yè)機械與工程機械配套動力的最佳選擇。專門為歐洲設計的運泥車達到了國際先進水平。 追隨時代和科技的發(fā)展步伐，以品質(zhì)卓越的產(chǎn)品滿足社會的需求，是一拖集團有限公司多年來的信念和追求。在中國缺少糧食的年代，一拖生產(chǎn)的拖拉機，完成了中國機耕地60%的耕作，為中國人解決吃飯問題做出了貢獻。在1984年中國首次考察南極、建立長城站時，一拖的產(chǎn)品經(jīng)受住了惡劣環(huán)境的考驗。 憑借150萬臺拖拉機的生產(chǎn)經(jīng)驗以及由此奠定出獨具特色的工藝水平和技術(shù)實力，中國一拖集團有限公司成為卓越的農(nóng)業(yè)機械制造專家，在這一領(lǐng)域享有極高的聲譽。 一．安全教育 2007年8月12日下午我們在一拖培訓中心進行了安全教育。老師給我們看安全生產(chǎn)記錄還有事故案例，一些注意事項加血淋淋的案例，盡管我很害怕，不敢聽不敢看，但我不能，我必須聽還要看，還要做筆記，這些血淋淋的案件給人們敲響了警鐘。老師給我們提了好多要求，我們都必須做到，畢竟事故發(fā)生了誰也負擔不起。 不允許穿涼鞋進廠； 進廠必須穿長褲； 禁止在廠里吸煙，被發(fā)現(xiàn)者罰款； 進廠后衣服不準敞開，外套不準亂掛在身上，不得背背包進廠； 人在廠里不要成堆，不要站在主干道上； 注重自身和學校形象； 不準亂按按扭、開關(guān)； 注意安全！?。? 二、參觀實習 1.參觀一拖第一裝配廠 3月2日我們參觀了一拖第一裝配廠，該廠是中國農(nóng)機行業(yè)最大的農(nóng)業(yè)履帶拖拉機制造基地。工廠始建于1956年，是中國第一個五年計劃期間156項重點工程之一第一拖拉機制造廠的骨干專業(yè)廠。自1958年7月20日裝配出中國第一臺54馬力履帶拖拉機至今，形成年生產(chǎn)能力2.5萬臺履帶拖拉機的生產(chǎn)能力。經(jīng)過40多年的發(fā)展，東方紅牌拖拉機和工程機械遍布中國各省、自治區(qū)并遠銷至歐洲、北美、南美、非洲、東亞、中東等50多個國家和地區(qū)，深受用戶歡迎。獲得中國質(zhì)量管理協(xié)會質(zhì)量保證中心頒發(fā)的質(zhì)量體系注冊證書、質(zhì)量體系證書。產(chǎn)品覆蓋范圍：東方紅系列履帶拖拉機產(chǎn)品的生產(chǎn)、交付和服務。第一裝配廠注重科技投入和產(chǎn)品研發(fā)，使企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力、技術(shù)創(chuàng)新能力不斷增強。近十年來已實現(xiàn)15項重大技術(shù)改造項目，涉及冷、熱、涂、裝、焊等工藝環(huán)節(jié)并新建一條總裝配線，進一步提高了工藝裝備水平和生產(chǎn)能力，增強了企業(yè)產(chǎn)品的競爭實力。 我們進入了一裝生產(chǎn)車間，這個車間真的很大，比我想的要大的多，那么多機器在高速運轉(zhuǎn)著，里面噪音很大，我覺的他們的工作環(huán)境挺不好的，這也讓我對他們有所了解，工人真的挺難的。工人們都在專心而又動作嫻熟的操作著那些機器，我一邊參觀一邊注意著周圍的情況，以免發(fā)生意外事故。那些東西我們能看懂的真的不多，但我們還是都很認真的看，畢竟這對我們以后的工作可能都有用處，盡量多學一點東西。我們主要參觀了他們的拖拉機裝配線，一步步有序的進行著，讓我們對拖拉機的裝配有了一點直觀的了解，雖然不太懂，但畢竟有所了解了，一臺臺大型拖拉機就從這條裝配線上出來了。 2. 參觀一拖匯德工裝有限公司 3月3日我們參觀了一拖匯德工裝有限公司。2006年，由共和國長子一拖集團有限公司工裝制造廠脫胎轉(zhuǎn)制而成。半個多世紀的人才和技術(shù)積淀，加之靈活規(guī)范的管理機制，和誠信創(chuàng)新的文化機制，造就了一個寬產(chǎn)品面、長服務線的現(xiàn)代科技企業(yè)?？蛻舻男枰褪枪镜男枰?。匯德公司可為機械行業(yè)提供刃具、檢測量具（量儀）、機床夾輔具、焊裝夾具等成套工裝供應，根據(jù)您的產(chǎn)品技術(shù)要求，提供從工藝設計、工裝（含非標設備）的設計制造到使用培訓服務的一攬子解決方案。具有液壓元器件、專用零部件等產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)制造經(jīng)驗和技術(shù)積累。匯德公司秉承“為客戶創(chuàng)造價值”的理念，為您打造高品質(zhì)、優(yōu)性能的產(chǎn)品和服務，支撐您的企業(yè)快速穩(wěn)定地發(fā)展。 在工裝廠，我們看見了我們機床上用的各種刀具的生產(chǎn)下線，我們見到我們平時用的多的鉆頭的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)的刀具。讓我們增長了許多我們課本上學不到的東西，我們也看見了各個生產(chǎn)的圖紙，和我們在學校學習的一樣。 3. 參觀了一拖齒輪廠 3月4日我們參觀了一拖齒輪廠。廠里的餓師傅給我們講可一下該廠的有關(guān)情況，然后我們就進了車間，到這兒同樣要很注意安全，各式各樣的車床、機床高速旋轉(zhuǎn)著，很是危險，要十分小心，到了這兒就是真的來到了一個齒輪的王國，各種各樣的齒輪應有盡有，我數(shù)了幾遍到底也沒數(shù)出他們到底生產(chǎn)多少種齒輪。 在這兒我看到了很多加工齒輪的機床。 4. 參觀一拖動力機械有限公司 3月4日我們參觀了動力機械有限公司，也就是以前的第一發(fā)動機廠，該公司是中國一拖集團有限公司骨干專業(yè)公司之一，由一拖柴油機公司和第一拖拉機股份有限公司于2003年共同投資專業(yè)生產(chǎn)動力機械的公司。其前身為第一拖拉機股份有限公司第一發(fā)動機廠，自1958年建廠以來，已累計生產(chǎn)各類柴油機60多萬余臺。一拖動力機械有限公司主導產(chǎn)品為：YTR105系列柴油機、東方紅4125系列渦流室柴油機、B4125J系列直噴柴油機、YT4130系列直噴柴油機及30～350KW發(fā)電機組。 我們剛進車間門在側(cè)墻上就看到了公司的一些情況說明。說到急切需要發(fā)展制造技術(shù)，這是現(xiàn)在國內(nèi)需要迫切解決的問題。說是在發(fā)動機廠里參觀學習，但是發(fā)動機的制造和裝配是商業(yè)秘密不給看的，我們要看的是兩個重要零件的加工：曲軸和連桿。書本上看似深奧和抽象的理論在這里經(jīng)過工人的操作就變得一目了然。下刀點，刀路，工件加工后的情況，工件與刀具工件與車床的相對位置，夾具的實際形狀曲軸和連桿的加工工序，每個工序的裝夾和定位，相關(guān)工序所用的夾具知識等等這些，看得很清楚，也容易記住，深一層懂得定位的原理，比在課堂上學容易吸收得多多。老師也說了一句一個在讀研究生的話：“大學四年，就是在實習這段時間學到點東西?！焙苷_，起碼對我來說是這樣。完整地看了曲軸和連桿的加工過程，由毛坯到出廠成品。先說個感受，就是效率慢，雖然是生產(chǎn)線的工作，但是每一個工序都是由工人操作機床一步步完成，是單件生產(chǎn)的模式。也許這兩個零件本來就重要，需要很高的精密度和精確度，需要這樣細致的操作，但是也不覺得工作很細致，至于其他的零部件，幾乎都是這樣的單件生產(chǎn)，還沒看到批量生產(chǎn)的設備。另外一個感覺就是落后，下午在看加工工藝卡，看了一下給我們看的卡的日期，1988年的......如何改進這些，就是我們專業(yè)要學習的知識。 5.參觀中信重型機械有限公司 中信重型機械公司是洛陽礦山機器廠進入中國國際信托投資公司后，以洛陽礦山機器廠為核心組建的企業(yè)集團公司。公司座落在素有“九朝古都”之稱的河南省洛陽市，是中國第一個五年計劃期間建設的156項重點工程之一，四十多年來經(jīng)過多次擴建改造，已發(fā)展成為中國最大的重型機器制造企業(yè)。公司占地面積216萬平方米，擁有資產(chǎn)近25億元。年機器產(chǎn)品產(chǎn)量在30000噸左右，年商品產(chǎn)值達8億元。公司所屬的進出口公司及工程成套公司具有優(yōu)秀的專業(yè)隊伍和雄厚的實力。中信重型機械公司是機械行業(yè)的八大重型企業(yè)之一，是中南地區(qū)的鑄、鍛及熱處理中心，大型重載齒輪加工基地。中信重型機械公司是國家外貿(mào)出口自營企業(yè)，先后向美國、澳大利亞、東南亞、西歐等數(shù)十個國家和地區(qū)出口了機器裝備和鑄鍛件。也從美國、日本、德國、瑞典、丹麥、法國等引進了一批先進技術(shù)和工藝設備。 在這兒我看見了超大型零件的生產(chǎn)過程，許多大型的零件都是以一般來加工，這樣便于運輸，我們在中信工人師傅的帶領(lǐng)下，參觀了公司的大型機床，他還給我們介紹了許多大型機床，這些都是全世界少有的大型機械。在這兒我們既長了知識也飽了眼福。 6. 參觀一拖精密鑄造廠 3月6日下午，我們參觀了一拖精密鑄造廠，該廠是第一拖拉機股份有限公司的專業(yè)廠，具有四十年的熔模鑄造生產(chǎn)歷史，是全國最大的精密鑄造廠之一。精密鑄造工程機械方面的備件有各種挖掘機、裝載機的斗齒、齒根、礦用鉆頭、鐵路枕底清篩機扒掌、扒鏈、扒齒等，耐磨性、質(zhì)量可與進口原裝備件相媲美。年生產(chǎn)能力為3000噸。 該廠技術(shù)力量雄厚，工藝裝備精良。擁有全國第一條機械化制殼流水線、中頻感應爐，有造型、煤氣焙燒、澆注、落砂聯(lián)動鑄工輸送器，以及從美國微軟公司國進口的DV-6型直讀光譜儀等先進質(zhì)量檢測設備等。 我們進取看見工作條件也不怎么好。通過師傅的講解和自己的觀察，發(fā)現(xiàn)該廠主要采用熔模鑄造法生產(chǎn)，熔模鑄造的工藝流程如下：制作母?！谱鲏盒汀谱飨災！谱餍蜌ぁ撓灐簾驮煨汀獫沧ⅰ摎?。熔模鑄造尺寸精確，鑄件表面光潔，無分型面，不必在加工或少加工。熔模鑄造工序較多，生產(chǎn)周期較長，受型殼強度限制，鑄件重量一般不超過25kg,適用于多種金屬及合金的中小型、薄壁、復雜鑄件的生產(chǎn)。 7. 參觀一拖工程機械有限公司 3月6日我們首站參觀了一拖工程機械有限公司。該公司是中國第一拖拉機股份有限公司與華晨中國機械控股公司合資經(jīng)營的大型企業(yè)。公司始建于七十年代，前身為機械工業(yè)部的重型軍工企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模宏大，技術(shù)力量雄厚。九三年成立合資公司以來，憑軍工技術(shù)的科研能力，不斷開發(fā)出符合國情和市場需求的高性能價格比的工程機械產(chǎn)品。先后推向市場的有：輪式裝載機、工業(yè)推土機、振動壓路機三大系列數(shù)十個型號產(chǎn)品，其中東方紅T100工業(yè)推土機被評為省優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。作為馳名中外的“東方紅”工程機械產(chǎn)品，行銷國內(nèi)三十個省市自治區(qū)，并出口到歐洲、亞洲、非洲、拉美和澳大利亞等國家和地區(qū)。 精益求精、精良制造。憑借軍工生產(chǎn)的實力，公司不僅擁有國內(nèi)外著名企業(yè)制造的大型、精密、稀有的先進設備50余臺，主要加工設備400余臺，而且在計量、檢測方面擁有國際先進水平的檢測儀器，為產(chǎn)品質(zhì)量提供了可靠的保障。 從軍工生產(chǎn)轉(zhuǎn)為工程機械制造，公司始終堅持”傳承軍工品質(zhì)，爭創(chuàng)行業(yè)一流”的企業(yè)精神，憑借良好的基礎和雄厚的實力，以市場為導向開發(fā)出：輪式裝載機、履帶推土機和振動壓路機三大系列產(chǎn)品。 8.自由活動 我們綜合了時間和金錢的考慮我們?nèi)チ擞诛L景的地方，龍?zhí)秿{，在那兒有很高的山，有很綠的水，我們享受了那里的美味，也體會了那兒的漂亮與寧靜。我們早上很早就走了，晚上才回來的，一天的疲憊和在那兒的歡快相比不算什么。本來還打算去其他地方，但是時間上不許，我們只有下次了。 9.實習感受 沒去之前我總以為根據(jù)自己從書上、從課堂上所學到的知識應該對企業(yè)的生產(chǎn)情況有了比較深刻的了解，但去了之后才知道自己的想法有多么幼稚，才體會到書上所說的“紙上得來終覺淺，絕知此事需躬行”的真正含義，也明白了老師要我們一定要下工廠實習的良苦用心。真的，有許多東西看似已經(jīng)懂了，但真正到了實際卻又是另一種情況。有時自己認為自己已掌握的東西可能僅是一些膚淺的表面或總體的一個方面，甚至有時是錯誤的認識，而如果沒有實地考察實踐，你是無法發(fā)現(xiàn)這些問題的。這次實習給我們每個人一個很好的機會學習那些書本上不能學到的知識，增長了我們的見識，對生產(chǎn)操作有了一定的直觀認識，對工人也有了一中全新的認識。感謝領(lǐng)導、老師給我們這次充實自己、增長見識的機會！ - 6 - 目 錄 1 緒論 1 1.1課題的提出和意義 1 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1.3本文的研究內(nèi)容及方法 2 2 技術(shù)任務書(JR) 3 3 設計計算說明書(SS) 3 3.1傳動方案的確定 3 3.2傳動皮帶輪的設計計算 5 3.2.1減速箱主動軸傳出的皮帶輪組 5 3.2.2滾筒到減速軸的皮帶輪組 6 3.2.3減速軸到壓扁輸送輥的皮帶輪組 7 3.2.4減速器從動軸到撥禾鏈齒輪箱的帶輪組 7 3.3切割器的選擇 8 3.4撥禾裝置的設計 9 3.5夾持輸送裝置的設計 9 3.6立輥式檸條壓扁輸送裝置的設計 10 3.6.1壓扁輸送輥的整體設計 10 3.6.2壓扁輸送輥的長度設計 10 3.6.3壓扁輸送輥材料的選擇 13 3.7 立式莖稈切碎裝置的設計 13 3.7.1滾筒式切碎刀的設計 14 3.7.2平板動刀刃口線的形成 14 3.7.3刀片安裝前傾角的確定 15 3.7.4扭轉(zhuǎn)角的確定 17 3.7.5平板刀尺寸設計 17 3.7.6莖稈切碎長度的計算 18 3.8 收集料斗的設計 18 4 使用說明書(SM) 19 5 標準化審核報告（BS） 19 5.1 產(chǎn)品圖樣的審查 19 5.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 20 5.3 標準件的使用情況 20 5.4 審查結(jié)論 20 結(jié)論 21 參考文獻 22 致謝 23 畢業(yè)設計說明書外文摘要 Combine harvester of Korshinsk Peashrub Abstract Korshinsk Peashrub is one of the species of Leguminosae Caragana Fabr which is a king of perennial shrub, drought-resistant, cold-resistant, widely and dusty-resistant, strong vitality and Inverse-resistance. In view of the particular biological nature of Korshinsk Peashrub, it straightly grown in the west inner Mongolia, the northwest of Shanxi, Shaanxi and Gansu and it played an significant role of defending the breeze sand and keep water and soil, the total planting areas in the whole country is up to 66,666,600,000 hm2, , the planting area of Datong is already up to 200 thousand hm2,. Korshinsk Peashrub is rich in protain, in the time of anthesis, the fresh Korshinsk Peashrub contains 14% simple protein, 3.5% simple fat, 33.9% coarse fibre,31.3%nitrogen free eotrant,5.4% ash. Thus from this point, Korshinsk Peashrub is also a fine economic feed. Owning to the grown latitude of the Korshinsk Peashrub is at the area with bad ecosystem. After being carried out the Captive feeding ban, it is difficult to achieve the economic value. By way of incarnate the feeding value of Korshinsk Peashrub，we ping stubbles to the measured up and with the followed-up processing ,append into the feeding stuff finally, that Korshinsk Peashrub is difficult to reap has become a consensus in the manufacture of agriculture machinery zone. The existing mechanical cutting effect of ping stubble is poor and the cutting shrub falls under the earth directly. Those machines have bad adaptability and need to reap by manpower because of the Korshinsk Peashrub had high level of lignifications and much hard stem thorns, it is difficult to reap and collect by manpower .As a result the inefficient of harvesting and very poor effect. In order to solve this problem that make a better economic value of Korshinsk Peashrub, content the requirement of Korshinsk Peashrub planting areas, this paper project a machine of Korshinsk Peashrub Combined Harvester use 65-horsepower diesel engine and first use the chain collection conveyer device to push the Korshinsk Peashrub into the harvest; use the reciprocating cutter to cue the Korshinsk Peashrub; then through the chain conveyer into the vertical flatting and conveyer machine; send into the reciprocating tumbling-box cutting part to cut up the Korshinsk Peashrub; the cut Korshinsk Peashrub falls into the container box under the tumbling-box, eventually achieve the collection of the stem and combined-harvest. The flattened-sending roll and the cylinder cutter are installed in three-dimensional way which not only can make the whole contract well-knit but also can save the space; furthermore, it can be fully coordinated with the reciprocating cutting system. The designing of this Korshinsk Peashrub Combined Harvester not only promote a new way of combined-harvesting but also start a direction on the follow up study and research on the designing. Features: 1. The high degree of combination. 2. This machine has done the rough cut of the reaped Korshinsk Peashrub which is convenient for the follow up processing. Keywords: Korshinsk Peashrub Combin flattened roll cylinder cutter 畢業(yè)設計評價表 指導教師意見 簽 字： 年 月 日 評閱人意見 簽 字： 年 月 日 答辯委員會意見 主任委員簽字： 年 月 日 院學術(shù)委員會意見 院長簽字： 年 月 日 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 1 - 檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 1 緒論 1.1 課題的提出和意義 檸條是豆科錦雞兒屬的一個種,多年生長灌木植物，檸條抗旱、抗寒、耐瘠 薄、耐風沙、具有極強的生命力和抗逆性。由于對沙地干旱自然環(huán)境條件的適 應結(jié)果，葉退化為刺。株高 13m，冠幅 1m以上。軸根系，根長 45m。自然 生長狀態(tài)下，壽命 10年左右，如果平茬，壽命 20年以上。檸條莖稈灰白色， 直徑多 1020mm，木質(zhì)堅硬緊實 1。 鑒于檸條獨特的生物特性，多年來它一直是內(nèi)蒙古西部及山西西北部和陜 西、甘肅等防風固沙、防止水土流失的重要選用植物。全國檸條種植面積已達 到 666.66萬 hm2 ，僅山西大同市檸條種植面積達到 2萬 hm2 2。檸條含有豐 富的蛋白質(zhì)，開花期鮮檸條干物質(zhì)含粗蛋白 14%，粗脂肪 3.5%，粗纖維 39.3%，無氮浸出物 31.3%，粗灰分 5.4%。由此可見，檸條還是優(yōu)良的經(jīng)濟飼料。 未實施禁牧前，種植檸條的經(jīng)濟效益主要以牲畜的自然采食來體現(xiàn)，采食率一 般在 20%30%之間。然而由于種植檸條的地區(qū)都是生態(tài)狀況較差的地區(qū)，這類 地區(qū)實行了嚴格的禁牧舍飼圈養(yǎng)后，使檸條的經(jīng)濟價值很難體現(xiàn)。其中最關(guān)鍵 的問題就是檸條的機械化平茬收獲技術(shù)沒有得到根本解決。一方面，因為大部 分地區(qū)圈養(yǎng)牲畜的主要飼草青貯或壓縮后的玉米秸稈，牲畜采食種類單一，營 養(yǎng)成分不全，導致肉奶品質(zhì)部高，抗病能力下降，不少牲畜都處于亞健康狀態(tài)； 另一方面，含有多種營養(yǎng)成分的檸條得不到利用。另外，根據(jù)檸條生長特性， 最好 34 年平茬一次，否則它的生長速度就會減慢甚至消失 3。為解決這些問 題，給生態(tài)建設和舍飼圈養(yǎng)創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的空間，當務之急是研制一種可實 現(xiàn)對檸條進行聯(lián)合收割的機械。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 現(xiàn)在國內(nèi)外暫時還沒有出現(xiàn)對檸條聯(lián)合收割機成型機械的報道，現(xiàn)有的對 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 2 - 檸條進行收割的裝置只有普通的割草機，還有適用于檸條的平茬機。普通的圓 盤鋸齒式和甩刀式機具切割后，切口表面形成不光滑的所謂“毛口” ，不利于次 年發(fā)芽生長 3。這些機械只能把檸條切割，并沒有處理和收集裝置，切割完以 后直接散落到地里，還需要人工進行收集。這些機械的適應性差，很多地方還 是需要人工砍切收割。由于檸條莖稈木質(zhì)化較高，而且莖稈上多硬刺，人工砍 割和收集都非常不容易，收割效率極低而且效果非常差。 1.3 本文的研究內(nèi)容及方法 根據(jù)國內(nèi)外檸條聯(lián)合收割機研究的發(fā)展現(xiàn)狀，以及國內(nèi)對檸條聯(lián)合收割機 的需求，本文對檸條聯(lián)合收割機的整體設計進行了研究，首先設計有效的撥禾 裝置把檸條撥入收割臺，采用了往復式切割器對檸條進行切割，隨后送入立式 壓扁輸送輥系統(tǒng)進行壓扁及輸送，然后送入立式滾筒切割系統(tǒng)對檸條進行切碎， 最后切碎的檸條掉入集料箱實現(xiàn)莖稈的收集。本文著重對切割以后的工作部分 進行了研究。整機工作流程圖見圖 1-1。立式割臺的立式壓扁輸送輥配置立式 滾刀屬獨特設計，其特點是立式壓扁輥兼作滾刀的喂入輥，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，問 題是秸稈喂入方向與滾刀軸線的垂直性如何，需要進行試驗驗證；優(yōu)點是秸稈 在切碎后輸送相對容易 4 。 撥禾鏈 往復式切割器 立式切割滾筒 收集料斗 夾持輸送鏈 立式壓扁輸送輥 圖 1-1 整機工作流程圖 綜上所述，我國檸條收割機的研制勢在必行，尤其是既能對檸條進行收獲， 又能對檸條進行切斷和收集的聯(lián)合收割機械的研制更有發(fā)展?jié)摿蛻们熬啊?在分析了國內(nèi)外有關(guān)研究現(xiàn)狀之后，發(fā)現(xiàn)本文針對檸條所設計的立輥式壓扁切 割系統(tǒng)還沒有相關(guān)研究，所以有必要進行研究分析。設計中確定了立式滾刀切 碎裝置，與立輥式壓扁方式相配套，結(jié)構(gòu)緊湊、切碎質(zhì)量好，大大減輕了整個 割臺部分的前伸量和重量 5，為檸條收割后的莖稈切碎問題提供了解決方案。 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 3 - 2 技術(shù)任務書(JR) 檸條是一種很難收割的防風固沙的植物，經(jīng)常需要人工砍切收割，即使是 使用機械平茬，莖稈也是散落在地里，工作人員在回收的時候經(jīng)常弄傷自己。 本設計主要目的是既能完成收割也要完成收集，在切割完成以后經(jīng)過簡單的碾 壓，輸送進切碎裝置中，進行切碎粗加工，最后掉入集料箱中。 由于現(xiàn)在對檸條的力學研究還很少，所以本設計中有部分參數(shù)和計算公式 需要套用相似機械的經(jīng)驗數(shù)據(jù)或公式。本設計的關(guān)鍵問題是壓扁輸送輥的長度 設計、碾壓輸送速度、及壓扁輸送輥和滾筒式切碎裝置的安裝角度。若碾壓輸 送速度過快，則后面的切碎質(zhì)量無法保證，速度過慢則會產(chǎn)生莖稈的堆積，兩 種情況均對機器作業(yè)不利，最終確定輸送線速度為 ，滾筒切割轉(zhuǎn)速為sm/5.3 ，壓扁輸送輥與滾筒式切碎裝置的安裝角度定為與豎直面成 。min/210r 30 3 設計計算說明書(SS) 3.1 傳動方案的確定 傳動方案的設計是本次設計的難點和重點，只有傳動方案設計合理，才 能保證整體機構(gòu)的運作，各個環(huán)節(jié)才能有效配合，高效率、高質(zhì)量的實現(xiàn)檸條 的聯(lián)合收割。 本次設計的檸條聯(lián)合收割機傳動部分的難點在于各部分所需轉(zhuǎn)速不相同， 壓扁輸送輥對的轉(zhuǎn)向相反，要實現(xiàn)相對運動，撥禾鏈組也要實現(xiàn)相對運動。 本文所設計的傳動方案簡圖如圖 2-1所示： 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 4 - 1.往復式切割器 2.壓扁輸送輥-1 3.滾筒切碎器 4.壓扁輸送輥-2 5.撥禾鏈 圖 2-1 檸條聯(lián)合收割機傳動簡圖 此檸條聯(lián)合收割選取 65馬力柴油發(fā)動機，輸出轉(zhuǎn)速 2400r/min,經(jīng)過一級 減速器減速，傳入各個機構(gòu)。兩個壓扁輸送輥安裝在同一平面內(nèi)，形成一個壓 扁輸送輥對，為了方便表示，把后面的壓扁輸送輥-2 畫到了側(cè)面。 轉(zhuǎn)速的傳遞是：柴油機輸入的轉(zhuǎn)速傳入一級減速器后，首先不經(jīng)過減速， 轉(zhuǎn)速通過減速器主動軸直接傳出，再通過一組皮帶輪和錐齒傳入滾筒切碎器； 從滾筒切碎器傳出的轉(zhuǎn)速通過一組二級皮帶輪減速，傳入壓扁輸送輥-1；主動 軸傳出的轉(zhuǎn)速通過一組直齒輪改變方向，經(jīng)由一個錐齒輪組和一個二級皮帶輪 減速傳入壓扁輸送輥-2，這樣就實現(xiàn)了壓扁輸送輥對的相對運動。同理，由減 速器從動軸傳出的轉(zhuǎn)速經(jīng)過一系列的齒輪和皮帶輪傳動，可以實現(xiàn)撥禾鏈的相 對運動，往復式切割器則再通過一組曲柄搖桿機構(gòu)，實現(xiàn)往復運動。 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 5 - 3.2 傳動皮帶輪的設計計算 3.2.1 減速箱主動軸傳出的皮帶輪組 小帶輪轉(zhuǎn)速 2400r/min，大帶輪轉(zhuǎn)速 2100r/min, 。14.20i （1）V 帶型號的選擇：V 帶星號應根據(jù)計算功率 和小帶輪轉(zhuǎn)速 來選取，caPn 。計算功率是根據(jù)傳遞的功率 ，并考慮載荷的性質(zhì)以及每天運轉(zhuǎn)時間的長短P 等因素來確定的。 （1）Kac 式中： 計算功率， ；csPkW 傳遞的額定功率， ； 工作情況系數(shù)。AK 其中： = ， =1.3，則計算出 = 。Pk5.12AcsPkW25.16 （2）確定帶輪的基準直徑 、 ：初選主動帶輪的基準直徑 。根據(jù)1d2 1d V帶型號，選取 為 B型 140mm，則根據(jù)傳動比算出 =160mm。1d 2d （3）確定中心距 和帶的基準長度 ：根據(jù)傳動結(jié)構(gòu)需要初定中心距 。adL0a （2）)(2)(7.021021 dda 則最小 =210mm。0a 確定后，由帶傳動幾何關(guān)系，按下式計算所需帶的基準帶長 ：dL （3）0 212104)()(2 addaLd 得出 =891.48。根據(jù) 選取和 最相近的 V帶的基準長度 ，則dddLdL =900mm。再根據(jù) 來計算實際中心距。由于 V帶傳動的中心距是可以調(diào)整的，dLd 故可采用下式做近似計算： 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 6 - （4）20dLa 計算得最小中心距 =214mm (4)驗算主動輪上的包角 ：1 （5） 1203.578021 ad 計算得 = ，符合要求。126.74 （5）確定帶的根數(shù) z （6）LcaKP)(0 式中： 包角系數(shù)，考慮包角不同時的影響系數(shù)；K 長度系數(shù)，考慮帶的長度不同時的影響系數(shù)；L 單根 V帶所能傳遞的功率， ；0PkW 單根 V帶 時的功率增量， 。1i 計算得 =4.7 5根。z 3.2.2 滾筒到減速軸的皮帶輪組 小帶輪轉(zhuǎn)速 2100r/min，傳動比 3.76，則大帶輪轉(zhuǎn)速為 558.5r/min。i （1） =2 ，根據(jù)公式（1）可得 =2.6 。PkWcsPkW （2）確定帶輪的基準直徑 、 ：初選主動帶輪的基準直徑 。根據(jù)1d2 1d V帶型號，選取 為 A型 100mm，則根據(jù)傳動比算出 =376mm，根據(jù)標準帶輪1d 2d 直徑，選擇 =375mm。2 （3）確定中心距 和帶的基準長度 ：根據(jù)傳動結(jié)構(gòu)需要初定中心距 。adL0a 根據(jù)式（2）計算可得 =332.5mm。0 確定后，由帶傳動幾何關(guān)系，按下式計算所需帶的基準帶長 ：0a dL 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 7 - 根據(jù)式（3）得 =1467.6mm，根據(jù) 選取和 最相近的 V帶的基準長度dLdLd ，則 =1600mm。再根據(jù) 來計算實際中心距。由于 V帶傳動的中心距是可dLdd 以調(diào)整的，根據(jù)式（4）得最小中心距 =399mm。a (4)驗算主動輪上的包角 ：根據(jù)式（5）得： ，符合要11205.4 求。 （5）確定帶的根數(shù) ：根據(jù)式（6）計算得： = 根。zz 3.2.3 減速軸到壓扁輸送輥的皮帶輪組 小帶輪轉(zhuǎn)速 558.5r/min，傳動比 2.5，則大帶輪轉(zhuǎn)速為 233r/min。i （1） =2 ，根據(jù)公式（1）可得 =2.6 。PkWcsPkW （2）確定帶輪的基準直徑 、 ：初選主動帶輪的基準直徑 。根據(jù)1d2 1d V帶型號，選取 為 A型 112mm，則根據(jù)傳動比算出 =280mm。 1d 2d （3）確定中心距 和帶的基準長度 ：根據(jù)傳動結(jié)構(gòu)需要初定中心距 。adL0a 根據(jù)式（2）計算可得 =275mm。0 確定后，由帶傳動幾何關(guān)系，按下式計算所需帶的基準帶長 ：0a dL 根據(jù)式（3）得 =1191mm，根據(jù) 選取和 最相近的 V帶的基準長度dLdLd ，則 =1250mm。再根據(jù) 來計算實際中心距。由于 V帶傳動的中心距是可dLdd 以調(diào)整的，根據(jù)式（4）得最小中心距 =305mm。a (4)驗算主動輪上的包角 ：根據(jù)式（5）得： ，符合要11204.8 求。 （5）確定帶的根數(shù) ：根據(jù)式（6）計算得： = 根。zz39 3.2.4 減速器從動軸到撥禾鏈齒輪箱的帶輪組 小帶輪轉(zhuǎn)速 533r/min，則大帶輪轉(zhuǎn)速為 192r/min，則傳動比為 2.5。i （1） =1.6 ，根據(jù)公式（1）可得 =2.08 。PkWcsPkW （2）確定帶輪的基準直徑 、 ：初選主動帶輪的基準直徑 。根據(jù)1d2 1d 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 8 - V帶型號，選取 為 A型 100mm，則根據(jù)傳動比算出 =278mm，根據(jù)標準帶輪1d 2d 直徑，選擇 =280mm。2 （3）確定中心距 和帶的基準長度 ：根據(jù)傳動結(jié)構(gòu)需要初定中心距 。adL0a 根據(jù)式（2）計算可得 =266mm。0 確定后，由帶傳動幾何關(guān)系，按下式計算所需帶的基準帶長 ：0a dL 根據(jù)式（3）得 =1159mm，根據(jù) 選取和 最相近的 V帶的基準長度dLdLd ，則 =1250mm。再根據(jù) 來計算實際中心距。由于 V帶傳動的中心距是可dLdd 以調(diào)整的，根據(jù)式（4）得最小中心距 =312mm。a (4)驗算主動輪上的包角 ：根據(jù)式（5）得： ，符合要求。11209.46 （5）確定帶的根數(shù) ：根據(jù)式（6）計算得： = 根。zz5 3.3 切割器的選擇 切割器是收獲機械的重要部件之一，它的功用是將田間的作物切斷。目前， 已廣泛使用和報道的切割器有：往復式、回轉(zhuǎn)式、甩刀式、帶式等。這方面的 研究國內(nèi)外均有報道?；厩闆r是： 1.往復式切割器：往復式切割器由動刀片和定刀片組成，動刀片多數(shù)在刀 刃上面刻有齒紋，少數(shù)在下面刻有齒紋，防止禾株在從剪切口滑出，并有自磨 刃作用。在機器前進的同時，動刀片與定刀片組成割幅，定刀片與護刃器成為 切割時的兩個固定支撐點，動刀片以一定的速度在兩支撐點之間做往復切割。 往復式切割是目前國內(nèi)外稻麥收割機上應用最廣的一種切割器，現(xiàn)基本標準化。 其切割速度一般為1.52m/s作業(yè)速度低，一般不超過9km/h。這種切割器平均 切割速度較低，切割性能好，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，廣泛用于谷物收割機上。 它的缺點是往復憤性力大，割臺振動和噪聲大，存在重割和漏割，割茬不整齊。 2.回轉(zhuǎn)式切割器： 回轉(zhuǎn)式切割器主要用于收獲牧草、 青飼料等粗莖稈作 物，少數(shù)谷物收獲機上也使用這種切割器。回轉(zhuǎn)式切割器切割速度高，一般是， 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 9 - 可適應1025km/h的高速作業(yè)，慣性力易平衡，震動較小，結(jié)構(gòu)簡單，但回轉(zhuǎn) 半徑小，不宜寬幅切割，割刀的壽命較短，維修費用高。 3.甩刀式切割器：甩刀式切割器多用于玉米青貯飼料收割機上，目前國內(nèi) 外收割機上多采用甩刀式切割器。它由水平橫軸、刀盤體、刀片和護罩等組成。 刀片鉸接在水平橫軸的刀盤上，在垂直平面(與前進方向平行)內(nèi)回轉(zhuǎn)。這種切 割器轉(zhuǎn)速高，圓周速度達5070m/s，但割幅較窄，一般為0.82m。在割幅較 大的機器上，多采用多組并聯(lián)結(jié)構(gòu)，目前國內(nèi)外最大的割幅為6m。 4.回轉(zhuǎn)帶式切割器：這種切割器將薄鋼帶加工成角鋼狀，一邊為帶體，連 接兩端構(gòu)成傳動帶，一邊為刀體，刀體間有一定距離，刀體端開有刀齒，刀齒 為梯形。工炸時，在驅(qū)動帶輪的帶動下，帶體在水平面內(nèi)繞兩帶輪作回轉(zhuǎn)運動 刀齒切割作物?？蓪崿F(xiàn)高速作業(yè)、高速切割及無支承切割，切割速度可高于 17m/s，作業(yè)速度可高于15km/h，無往復慣性力，割刀工作平穩(wěn)，割臺振動小， 工作平穩(wěn)，割茬整齊，無撕裂、漏割和堵刀現(xiàn)象，適于收割小麥、水稻等細莖 稈作物和牧草。 5.齒形鏈式切割器：動刀右上部為切割段，呈梯形，根部為傳動齒，同齒 形鏈節(jié)板，將其與標準齒形鏈節(jié)板鉸接成一封閉的刀鏈，刀鏈在主動鏈輪的驅(qū) 動下，在上下水平導軌的引導下，在水平面內(nèi)作高速回轉(zhuǎn)運動，其緊邊與護刃 器構(gòu)成切割幅，對作物莖稈切割。 綜上所述，根據(jù)檸條的生物學特性，從切割效果、結(jié)構(gòu)復雜程度、動力配 置等多放面綜合考慮，本設計選擇了技術(shù)比較成熟的往復式割刀。 3.4 撥禾裝置的設計 衡量作物收獲質(zhì)量好壞的一個最主要指標是損失率。由于收獲流程的前后 順序所致，割臺損失率首當其沖。撥禾裝置位于收割機的最前端，收獲作物時， 它扶起并歸攏作物，撥向切割器；在切割器切割作物時，前方扶持莖稈以防止 向前傾倒；最后把切斷的作物及時推向壓扁輥。 撥禾輪的結(jié)構(gòu)簡單、可靠，多用于大中型收割機上的聯(lián)合收獲機上。但是 由于檸條莖稈硬度高切有比較高的柔性，采用撥禾輪的效果不好，且撥禾輪一 般應用于臥式收割臺的結(jié)構(gòu)中，不適用于本設計的立式收割臺。本設計最終采 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 10 - 用鏈式撥禾器，可有效的把檸條撥入切割裝置。 3.5 夾持輸送裝置的設計 夾持輸送裝置是本機的重要部分，它影響著本機的結(jié)構(gòu)、復雜程度和工作 可靠性。檸條植株由撥禾禾鏈強制撥入夾持鏈，在夾持同時，切割器把檸條植 株切斷，被切斷的植株在夾持鏈作用下向后輸送直至喂入摘穗輥。 3.6 立輥式檸條壓扁輸送裝置的設計 壓扁輸送裝置是檸條前割臺的核心，直接影響到整機的各項指標，如損失 率、切割達標率等。該裝置能在壓扁檸條莖稈的同時將莖稈強制喂入滾刀切碎， 使壓扁輥與滾刀間莖稈輸送通暢，不堵塞。其次，莖稈及莖節(jié)被碾壓后對切碎 和提高飼料的品質(zhì)起很好的作用 5。 立輥式壓扁輸送裝置的壓扁輥兩軸線所在平面與垂直面成前傾 2535 夾角，檸條植株由往復式割刀割斷后經(jīng)夾持鏈輸送至壓扁輥，通過立式壓扁輥 壓扁。植株在弧形擋禾板和加持的作用下與壓扁輥軸線成 5070角。由于 螺旋線的提升作用，壓扁后的植株基本與壓扁輥成垂直角度向后輸送進切碎滾 筒切碎。 3.6.1 壓扁輸送輥的整體設計 立式壓扁輸送輥上設有螺旋線凸棱，見圖 3-1。檸條莖稈由切割器切斷后 被輸送鏈夾持輸送至壓扁輥，頂部首先進入兩輥之間，隨著壓扁輸送輥對的相 向旋轉(zhuǎn)，莖稈以速度 沿軸線上升，以速度 向后輸送，當輸送到一定高度時，2v1v 莖稈僅依靠壓扁輥對莖稈的推擠和慣性力作用向上移動，同時以速度 1快速向v 后輸送 6。 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 11 - 圖 3-1 壓扁輸送輥結(jié)構(gòu)圖 3.6.2 壓扁輸送輥的長度設計 壓扁輸送輥的長度既要滿足不同長度莖稈的要求，又要滿足沿輥長容納莖 稈的株數(shù)。 設 為滿足最長莖稈高度的壓扁輸送輥長度。設莖稈以根部單株均勻喂入L 壓扁輸送輥對中，初始喂入角 ，莖稈受壓扁輸送輥拉壓力的作用沿徑向后移，0 受螺旋推動力的作用沿軸線方向上移，設徑向速度 ，軸向速度 ，則1v2v)(601Dnv （7） )(2s （8） 式中： 壓扁輸送輥螺旋凸棱的螺距；s 壓扁輸送輥直徑；D 壓扁輸送輥轉(zhuǎn)速；n 莖稈沿軸線移動的打滑率； 莖稈沿徑向移動的打滑率。 經(jīng)查閱資料 =0.050.08； 與壓扁輸送輥間隙、莖稈含水率、莖稈的直 徑等因素有關(guān)，變化范圍較大，經(jīng)驗值一般為 0.40.6。為避免莖稈堆積，壓 扁輸送輥的速度應較高一些，一般情況下，壓扁輥主軸的轉(zhuǎn)速應是機器前進速 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 12 - 度的三倍以上 7。本設計中機器前進速度定為 ，所以8.0sm/ 。smn/4.238.0 莖稈沿自身方向輸送的速度 cossin21vvj （9） 設計要求 ，即 ，否則不能正常工作，則0jvssi21j 0 （10）1varctg 莖稈從進入位置到與壓扁輸送輥軸線垂直位置， 角由初始喂入角 變化0 到 ，所以平均速度為2 （11）dvvj )cossin(21210 （12）)sin1(202010 vj 牽引莖稈從割茬根部至最高點的時間 ，莖稈從割茬根部至最高點的長度 。t l 則牽拉莖稈長度 所需的時間為l （13）)sin1(cos2001 vlvltj （14）)si(cs 02012vltL 設 為滿足沿壓扁輸送輥長度方向容納莖稈株數(shù)的工作長度。機器行走世L 間 內(nèi)，收獲玉米株數(shù)為t （15）tpvzm 式中： 機器前進速度， ；mvs/ 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 13 - 單位長度（ ）內(nèi)檸條株數(shù)， 。pm米株 / 沿壓扁輸送輥工作長度 ，容納的莖稈數(shù)位L （16）dkz 式中： 莖稈的平均直徑；d 壓扁輸送輥呢秸稈充滿系數(shù)。k 設計時要求容納的莖稈數(shù) 大于收獲的莖稈株數(shù) ，即zz （17）dLkptvm （18） （19）)sin1(cos )2 001vkplLm 實際設計長度既要滿足 又要滿足 的要求，即 。L,axL 各參數(shù)取值范圍為， = ， ， 8，057svm/8.米株 /3p ， 。md303.k6 設計原則是壓扁輸送輥的工作長度在滿足大于 和 的要求下，盡可能取L 小值，以使結(jié)構(gòu)緊湊，一般取 400550 。本設計最終選定輥長為 500 。m 3.6.3 壓扁輸送輥材料的選擇 現(xiàn)在市面上的壓扁輥有三種類型： 1.鋼-鋼壓扁輥：兩個壓扁輥均由鋼材料加工而成，優(yōu)點是碾壓力大，耐磨 損，適合碾壓較硬的植物枝條；缺點是造價高，重量大，需要機器的動力大。 2.橡膠-橡膠壓扁輥：兩個壓扁輥均為橡膠材料，優(yōu)點是吸入性好，丟失率 率低，碾壓力小，適用于柔軟的牧草，在不破壞其形狀的同時對其進行壓扁處 理；缺點是磨損大，尤其是在對較硬植物枝條進行作業(yè)的時候，壓扁輥的磨損 尤其嚴重，容易造成卡機。 3.鋼-橡膠壓扁輥：介于前兩者之間的一種壓扁輥。兼顧了吸入率和低損耗 的優(yōu)點，但是對于硬度較高的植物枝條依然存在磨損較大的缺點。 結(jié)論：檸條枝條有較高的木化程度和柔韌性，對壓扁裝置的損耗很大，鑒 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 14 - 于這種生物學特性，以及三種類型的壓扁輥的物理特性，綜合考慮，本設計選 擇采用鋼-鋼結(jié)構(gòu)的壓輥，兼顧了本設計需要碾壓力大和損耗低要求。 綜上所述，本章主要對立式割臺的各個部件進行了方案的選擇和設計，重 點對壓扁輸送輥進行了結(jié)構(gòu)設計和數(shù)據(jù)計算。壓扁輸送是本章的難點，壓扁輸 送裝置的可靠性決定了整體機械的穩(wěn)定性，文中將這一問題作為重點和難點， 設計了立式壓扁輸送輥。這個設計不僅能歸整切割下來的檸條，使其變的有序， 并對其進行壓扁處理，而且能與后面設計的立式滾刀組成單元結(jié)構(gòu)，使莖稈切 碎裝置變得簡單。 3.7 立式莖稈切碎裝置的設計 立式莖稈切碎裝置是本次設計的重點，立式莖稈切碎裝置與立輥式壓扁輸 送裝置配套實現(xiàn)檸條的收割和粗加工，結(jié)構(gòu)簡單，莖稈切碎效果好、功耗低， 能和割臺配置緊湊。 現(xiàn)有的設備技術(shù)是立式輥配套盤刀或臥式滾刀切碎裝置，它不但結(jié)構(gòu)龐大， 甩刀則為無支撐切割，動力消耗也大。立式莖稈切碎裝置安裝在檸條壓扁輸送 輥的后方，并與機架相連，其驅(qū)動部件與收獲動力系統(tǒng)相連，且與壓扁輸送輥 有速比約束。 3.7.1 滾筒式切碎刀的設計 滾筒式切碎刀最初設計為螺旋刃刀片，螺旋刃刀片功率消耗小、切碎平穩(wěn)， 但制造工藝復雜，成本高。到 20世紀 70年代末，直刃斜裝滾刀在我國得到迅 速推廣 9 。直刃斜裝滾刀制造簡單，但功耗較大且系統(tǒng)振動。后來出現(xiàn)的橢圓 刃口平板刀既功耗小，又制造方便、成本低，但須與拋送葉片連接，以達到機 械式氣流輸送的目的。本課題立式滾刀在設計時采用橢圓刃口的平板刀，既能 使在切割過程中實現(xiàn)滑切，又能使結(jié)構(gòu)緊湊，易于在壓扁輸送輥后布置。 3.7.2 平板動刀刃口線的形成 平板刀刃口曲線是橢圓曲線的一部分，結(jié)構(gòu)見圖 3-1。圖中是一平面與圓 柱軸線傾斜相截時形成的曲線就是橢圓刃口的曲線。 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 15 - 圖 4-1 橢圓刃口的形成 圖中有效高度 ，半徑為 。截平面與圓筒軸線之間夾角為 ，與圓筒上LR 端面截交于 A、B 兩點，下端面截交于 C、D 兩點。其截交點 A、B 的連線與圓心 距離為 ，與半徑 夾角為 ；截交點 C、D 的連線與圓心距離為 ，與uHOmu dH 半徑 夾角為 ；若圓筒按順時針方向轉(zhuǎn)動。則平板刀前面與圓柱表面的Cmd 截交線 AC是平板刀的橢圓刃口曲線。 設計中選圓筒長 ，直徑 ， ， 。L56020mHu52d80 則有截平面的傾斜角 （20）86.arctnLud 橢圓長軸： ；橢圓短軸： ；焦距：mDa5.40si2Db20 ；離心率： 。4022bc 197.ae 由此可知該橢圓極為扁平，圓筒上的全部橢圓刃口曲線有著較大的曲率半 徑?，F(xiàn)做如下討論。 橢圓方程為 （21）2xaby 則曲率為 （22）3/21Kx 得 （23）2aby 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 16 - （24）3/2)(xaby 故 （25）3/224)(bKx 由圖幾何關(guān)系可得 （26）sinXH 則 （27）8.1045.2A （28）6siC 由以上各點數(shù)據(jù)，還可通過解出 的一階、二階導數(shù)，求出曲率半徑和曲Y 率中心 ，對此曲線段定量分析。從這些數(shù)據(jù)和圖形可以看出刀刃雖在橢)(、 圓曲線段的曲率半徑從 到 ，由小變大， 對應的曲線之平O 86.52ACX 均曲率半徑 ，可見刀刃線趨向平直。13485R 3.7.3 刀片安裝前傾角 的確定 平板刀刀刃 AB的運動軌跡為圓柱面。刃口曲線是圓柱被平面所切的橢圓曲 線的一段，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖 4-2所示。從圖中可得到所切橢圓曲線方程為： （29）1)sin/(22RZXoo 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 17 - 圖 4-2 平板刀在滾筒體上的結(jié)構(gòu)參數(shù) 平板刀結(jié)構(gòu)參數(shù)間的關(guān)系可用下式表示： （30）sinRZtg 式中： 刀刃上 A點的坐標值；Z 扭轉(zhuǎn)角，平板刀刀面所在平面與滾筒中心線的夾角； 切碎滾筒刀刃軌跡半徑；R 平板刀刀刃上 A點的安裝前傾角。 從理論分析中可知：當?shù)度袨榛⌒稳锌跁r，這樣的刀刃線回轉(zhuǎn)起來是一個 圓柱面。因此，平板刀式滾筒切碎器的動刀是平板刀，定刀是平直刃刀的情況 下，定刀安裝位置正常而不傾斜，這樣可獲得一定的滑切角，切割回轉(zhuǎn)角也較 大，故切碎器的性能較好。 實驗表明， 角越大，其切碎性能越好，但拋送性能越差。因此在設計中， 角選取應在保證可靠拋送切碎物的前提下，盡量大一些。本設計中采用 。 105760 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 18 - 3.7.4 扭轉(zhuǎn)角 的確定 扭轉(zhuǎn)角 即刀片刃線相對于回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)角，與滾筒長度或直徑有關(guān)。由 于受平板刀切碎滾筒的結(jié)構(gòu)限制，一般取扭轉(zhuǎn)角 = 。 11本設計取值為47 。7 3.7.5 平板刀尺寸設計 平板刀結(jié)構(gòu)尺寸如圖 4-3所示。 圖 4-3 平板刀結(jié)構(gòu)尺寸 平板刀刃角 一般都較小，常取 ，考慮到刀刃的強度，我們?nèi)?15 。25 為保證切割的平穩(wěn)性，連續(xù)性，使每把刀的切割阻力矩小，我們采用多把 動刀。單邊刀數(shù) 把，雙邊攻擊 把，呈八字形排列。如圖。每把刀片長取48 ，材料選擇 50CrA,刃口淬火硬度為 5560HRC。m301 3.7.6 莖稈切碎長度的計算 為了滿足儲存和加工的要求，應規(guī)定莖稈切碎的長度。技術(shù)要求小于 。30 莖稈理論切碎長度 ：l 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 19 - （31）4106)1(znvlzidl或 式中： 滾刀與壓扁輸送輥的傳動比；i 壓扁輸送輥直徑；d 動刀片數(shù)量；z 莖稈對壓扁輸送輥的打滑率； 滾刀轉(zhuǎn)速；n 莖稈喂入速度。v 由上式可知，改變壓扁輸送輥與滾刀的傳動比 或刀片數(shù)量 ，可以改變莖iz 稈的切碎長度。經(jīng)過查閱相關(guān)資料 35 ，設計中應用參數(shù)，壓扁輸送輥喂入 速度 ，滾刀轉(zhuǎn)速 ，動刀片數(shù)量 ，理論切碎長度 。sm/5.3min/210r8m25 這部分章節(jié)主要介紹了立式莖稈切碎裝置的研制過程，設計中采用了先進的 滾刀式圓筒切碎器。該切碎裝置由固定安裝的定刀片組和與其配套切割的滾刀 組成，采用立式安裝，與立式壓扁輸送輥相配置。滾刀采用橢圓刃口的平板刀， 本章詳細分析了橢圓刃口的形成和刀刃的幾何角度，指出橢圓刃口平板刀既有 功耗小、制造方便、成本低的特點，又有其自身難以克服的缺點。這種方案的 提出為檸條莖稈提供了新的切碎方法。 3.8 收集料斗的設計 集料箱安裝在滾筒切碎刀下方，可活動拆卸，能從機器后部人工取出，方 便物料的卸出。 由于本設計滾筒切碎裝置為傾斜豎直面 安裝，所以首先需要在滾筒外30 延安裝適當?shù)膿醢?，使物料下落方向改變，便于收集。設計集料箱時，可根據(jù) 整機內(nèi)部空間確定各項數(shù)據(jù)。集料箱材料為普通鐵皮，形狀設計上選擇性大， 在作業(yè)過程中，盡可能的提高集料箱的容積，可提高作業(yè)效率。 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 20 - 4 使用說明書(SM) （1）使用前應檢查減速器中冷卻系統(tǒng)是否能正常工作。 （2）注意每個齒輪箱中軸承的潤滑，沒潤滑油時及時添加。 （3）檢查每個傳動皮帶輪的松緊，太松容易脫離，太緊容易斷裂。 （4）檢查往復式割刀是否在軌道，如果不在，立馬停止運行。 （5）在使用中經(jīng)常檢查傳動系統(tǒng)的工作狀態(tài)，注意各緊固機件是否松動， 如果松動立刻停止運行。 （6）當工作一定時間后，應當檢查撥禾鏈上是否有割下來的雜物，及時清 理，否則影響切割。 （7）收料箱滿后及時處理，以免影響正常工作。 （8）在收割作業(yè)時，機器應盡量走直線，保持勻速作業(yè)，根據(jù)負荷的狀況 調(diào)節(jié)好油門，避免因負荷大小變化突然增、減速，更不能突然拐彎，以免影響 作業(yè)質(zhì)量。 （9）聯(lián)合收割機在日常工作中，要定期進行潤滑保養(yǎng)，檢查各部件的技術(shù) 狀態(tài)。對工作負荷大、轉(zhuǎn)速高、振動大的部件要重點檢查保養(yǎng)。當某一部件出 現(xiàn)損壞時應及時更換，切不可將就使用，這樣做不僅可延長機器的使用壽命， 還可減少事故發(fā)生，降低作業(yè)成本和提高工作效率。 （10）聯(lián)合收割機在投入正常作業(yè)之前，應根據(jù)作物的狀況，對機器割茬 高度、作業(yè)速度等作業(yè)性能進行調(diào)整。 （11）聯(lián)合收割機的使用具有季節(jié)性，一般存放時間較長，所以出車前應 注意檢查機器的各部件是否完好；離合器、制動踏板自由行程是否適當；螺栓、 螺母是否松動等，以確保機器的技術(shù)狀態(tài)良好。還要檢查隨車備件，如刀片、 皮帶等易損配件是否配備；常用工具及相關(guān)證件是否齊全等。 5 標準化審核報告（BS） 5.1 產(chǎn)品圖樣的審查 檸條聯(lián)合收割機的傳動裝置和刀具設計已經(jīng)基本完成，現(xiàn)以具備全套圖紙 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 21 - 和一線基本數(shù)據(jù)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，對其進行標注化審查，結(jié)果如下： （1） 產(chǎn)品的圖樣完整、統(tǒng)一、表達準確清楚、圖樣清楚。符合 GB4440- 84、GB-83機械制圖的規(guī)定。 （2） 產(chǎn)品圖樣公差與配合的選擇與標準符合 GB/T1800、3-1998 的規(guī)定。 （3） 產(chǎn)品圖樣的編號符合 JB/T5054.5-2000中華人民共和國機械行業(yè) 標準產(chǎn)品圖樣及設計的完整性。 （4） 圖紙的標題欄與明細欄符合 GB/T10609. 1-1989GB/T10690. 2-1989 的規(guī)定。 （5） 產(chǎn)品圖樣粗糙度的標注符合 GB131-83表面特征代號及注法的規(guī) 定。 （6） 產(chǎn)品圖樣焊縫的代號符合 GB324-80焊縫代號的規(guī)定。 5.2 產(chǎn)品技術(shù)文件的審查 （1） 產(chǎn)品的技術(shù)文件名稱、術(shù)語符合 ZB/TJ01和 0351-90產(chǎn)品圖樣及 設計文件術(shù)語及有關(guān)標準的規(guī)定。 （2） 量和單位符合 GB3100GB3102-93的規(guī)定。 （3）技術(shù)文件所用的編碼符合 JB/T8823-1998機械工業(yè)企業(yè)計算機輔助 管理信息分類編碼導則的規(guī)定。 （4）技術(shù)文件的完整性符合 JB/T5054.5-2000產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件完整 性的規(guī)定及農(nóng)機部門的有關(guān)具體要求。 5.3 標準件的使用情況 本設計所用的緊固件均采用標準的螺栓，材料及材料代號也符合國家標準 和部頒標準的相關(guān)規(guī)定。 5.4 審查結(jié)論 經(jīng)過對剪草機裝置和傳動設計的標準化審查，認為該設計基本貫徹了國家 最新頒發(fā)的各種標準，圖紙和設計文件完整齊全，符合標準化得要求。 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 22 - 結(jié)論 設計這款檸條聯(lián)合收割機，可以對檸條進行收割，并且完成檸條莖稈的粗 加工和收集，可以滿足廣大檸條種植地區(qū)對檸條收割的要求，便于后續(xù)的加工 處理。但是設計中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)采用類似機械的數(shù)值，對于檸條這種特殊的固沙 植物來說，必然有不適合之處，比如輸送壓扁輥與滾筒切碎裝置間的距離、植 株的喂入角度、滾筒切碎筒轉(zhuǎn)速與喂入速度的關(guān)系等，這些數(shù)據(jù)的確定都需要 大量的針對檸條的試驗數(shù)據(jù)，才能進行調(diào)整優(yōu)化，從而使得本設計成為進行后 續(xù)試驗研究的基礎和方向。相信此款檸條聯(lián)合收割機經(jīng)過完善后，會成為檸條 聯(lián)合收割的優(yōu)秀機械。 山西農(nóng)業(yè)大學工程技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 - 23 - 參考文獻 1劉晶,魏紹成,李世鋼.檸條飼料生產(chǎn)的開發(fā)J.草業(yè)科學,2003,20(6):32 2孫毅斌.檸條生物特性分析與產(chǎn)業(yè)化途徑研究M. 3楊志宏.檸條機械化平茬收獲的特點和難點J.農(nóng)村牧區(qū)機械化,2005,第一期,總第 62 期:27 4胡麗娟,張道林.自走式穂莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機總體設計C.2002,6 5趙洪光.立輥式玉米摘穗莖稈切碎裝置的研制C.2005,6 6高光明,韓吉水,趙吉輝等.4YQ-2A 型玉米收獲青貯機的研制J.農(nóng)機與食品機械, 1999,4:23-25 7卡那沃依斯基波蘭CZ.收獲機械M.中國農(nóng)業(yè)出版社,1983,10. 8劉國謙,張俊寶,劉東慶.檸條的開發(fā)利用及草粉加工飼喂技術(shù)J.草業(yè)科學,2003,7:29 9袁守善等. 組合式玉米收獲機的研究C.第五屆全國谷物聯(lián)合收割機技術(shù)發(fā)展及市場動 態(tài)研討會論文,1998. 10王宏立,王文春,楊天維,張吉軍,董曉威.青飼機平板刀式滾筒切碎器的設計研究J.黑 龍江八一農(nóng)墾大學學報,2004,16(5):(16-18) 11趙清華,車剛,萬霖,李玉清,楊凱.新型青貯飼料收獲機滾筒切碎器的設計與試驗研究J. 黑龍江八一農(nóng)墾大學學報,2006,18(6):(44-45) 12張?zhí)m星,何月娥主編.谷物收割機械理論與計算M.吉林人民出版社,1980. 13王萬鈞.農(nóng)業(yè)機械設計手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,1988. 14張祖立.機械設計M.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2004. 15吳宗澤,羅圣國.機械設計課程設計手冊M.北京:高等教育出版社,2006. 張曉舟：檸條聯(lián)合收割機壓扁及切碎裝置的設計 - 24 - 致謝 通過這次畢業(yè)設計，結(jié)合工作中的實際生產(chǎn)情況，所獲得的收獲是遠遠超出 平常的。畢業(yè)設計是在我們學完教學大綱要求的基礎課及專業(yè)課這后進行的。 這是我們對所學課程的一次總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，這 在我們大學生活中占有重要地位。 就我個人而言，我希望通過學習這次畢業(yè)設計對自己現(xiàn)在從事的工作進行 一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題的能力，為今后的工作打下良好的理 論基礎。 由于能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 最后衷心感謝大學四年來所有教過我的各位老師，對我?guī)啄陙淼男燎诮逃?和熱情幫助，讓我在充實自身文化素質(zhì)的同時學到了很多治學的方法。衷心感 謝我的導師郭玉明教授，在畢業(yè)設計中對我的指導，關(guān)心和幫助，感謝父母親 對我此次畢業(yè)設計經(jīng)驗上的指導，還有同組成員張晶同學的通力合作，使我能 順利完成此次畢業(yè)設計，順利的完成學業(yè)。 張曉舟 2009 年 6 月