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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 班級 農(nóng)機 16 2 學(xué)生姓名 李國偉 學(xué)號 3031212132 課題名稱 小麥割曬機的設(shè)計 起止時間 2015年 11月 01 日 2016 年 05 月 29 日 共 14 周 指導(dǎo)教師 范修文 職稱 講師 課題內(nèi)容 是一種特殊型式和用途的收割機 割倒小麥禾稈 將其攤鋪在留茬上 成為穗尾搭接的禾條 以便于晾曬的谷物收獲機械 晾曬后的禾條由帶撿 拾器的谷物聯(lián)合收割機撿拾收獲 進而最終實現(xiàn)整個收獲過程的裝置 擬定工作進度 以周為單位 第 1 2 周 查閱相關(guān)文獻 撰寫開題報告 第 3 4 周 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的谷物收獲機械 確定小麥割曬機的總體 設(shè)計方案 繪制總體結(jié)構(gòu)簡圖 第 5 6 周 根據(jù)工作要求 計算并查閱相關(guān)手冊 選擇和設(shè)計各零部 件 第 7 9 周 運用 AutoCAD軟件 繪制二維零件圖和裝配圖 第 10 11 周 運用三維設(shè)計軟件完成整機各零部件的三維建模并進行 運動仿真 第 12周 從工藝性能 經(jīng)濟性能 實用性能等方面對產(chǎn)品進行綜合評 價 校核 修正 第 13周 完成設(shè)計說明書 第 14周 整理材料 準備答辯 主要參考文獻 1 於海明 李石 吳威 葉長文 康睿 陳彩蓉 麥粒質(zhì)量近紅外光譜預(yù)測模型的波長選擇 方法 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2015 11 2 施印炎 陳滿 汪小旵 孫國祥 狄嬌 於海明 小麥精準追肥機執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計與試驗 J 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2015 06 3 黃玉萍 陳桂云 夏建春 於海明 檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2015 01 4 陸靜霞 於海明 陳士進 凌威龍 丁為民 基于植物電信號的環(huán)境因子預(yù)測模型 J 農(nóng) 業(yè)機械學(xué)報 2013 11 5 陳坤杰 吳貴茹 於海明 劉德營 基于分形維和圖像特征的牛肉大理石花紋等級判定 模型 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2012 05 6 陳青春 劉勇輝 於海明 何瑞銀 一種新型大蒜栽植機蒜種輸送機構(gòu)的設(shè)計 J 江蘇農(nóng) 業(yè)科學(xué) 2012 04 7 於海明 彌霧機的工作原理及使用中的注意事項 J 江蘇農(nóng)機化 2012 06 8 陸靜霞 丁為民 於海明 凌威龍 基于模糊最優(yōu)小波包的植物脅迫因子識別 J 農(nóng)業(yè)機 械學(xué)報 2012 12 9 何岳平 陳青春 何瑞銀 於海明 大蒜栽植機栽植系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與運動分析 J 農(nóng)業(yè)機 械學(xué)報 2011 02 10 於海明 聯(lián)合收獲機收獲方法與作業(yè)質(zhì)量標準評析 J 江蘇農(nóng)機化 2011 06 11 趙桂龍 於海明 半喂入聯(lián)合收割機的結(jié)構(gòu) 使用與維修 連載 J 江蘇農(nóng)機化 2000 04 12 王國勇 聯(lián)合收割機幾種常見故障的原因及其排除方法 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2006 09 13 唐黎標 如何延長聯(lián)合收割機的使用壽命 J 農(nóng)業(yè)機械 2010 07 任務(wù)下達人 簽字 同意按此計劃進行設(shè)計 年 月 日 任務(wù)接受人意見 任務(wù)接受人簽名 年 月 日 注 1 此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫 任務(wù)下達人為指導(dǎo)教師 2 此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達給學(xué)生本人 3 此任務(wù)書一式三份 一份留學(xué)院存檔 一份學(xué)生本人留存 一份指導(dǎo)教 師留存 200 年 月 第 期 0 分 體 式 小 麥 免 耕 播 種 機 的 設(shè) 計 李國偉 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘 要 小麥是一種在全世界各地被廣泛種植的食用作物 它的發(fā)源地是中東地區(qū) 因為小麥是世界上生產(chǎn)總量僅次于 玉米且高于稻米排名第二的糧食作物 所以小麥收割的問題是全世界面臨的一個較為重大的課題 進入 21 世紀 隨著 科技的不多發(fā)展 大型的收割機已在世界各國的平原和大片的土地上廣泛使用 但是 我國大部分種植的小麥除了在平 原或大塊的土地上 還有在高原或山地上 以及一些小麥種植面積較小的地區(qū) 它們都無法應(yīng)用大型的收割機 為解決 這些問題 我們對現(xiàn)有的收割機進行了研究 設(shè)計出小型拖拉機驅(qū)動的收割機 該收割機可以應(yīng)用在山地 小塊土地和 不規(guī)整地塊種植地區(qū) 本文在對該設(shè)計的小型收割機的基礎(chǔ)上 借鑒許多聯(lián)合收割機 本著結(jié)構(gòu)簡單 對工作環(huán)境要求 低等為目標的同時還要遵循可靠性的原則 設(shè)計出盡可能提高生產(chǎn)效率 適合于多種環(huán)境下工作 而且具有環(huán)保和節(jié)約 資源的驅(qū)動式收割機 關(guān)鍵詞 小麥 割曬機 設(shè)計 中圖分類號 文獻標識碼 A 文章編號 0 引言 小麥是世界的主要糧食作物之一 是我國大多數(shù)地 區(qū)的主要主食 我國 2014 年小麥播種面積為 3 69 億畝 全國小麥產(chǎn)量高達 1 26 億噸左右 比 2013 年增長 3 左 右 到目前為止 全國小麥收獲的機械化水平已遠超 70 尤其是南方平原地區(qū) 其機械化已達到了世界先進化水 平 但由于我國建國較晚和科技較為落后等因素 導(dǎo)致 我國小麥收割機的研發(fā)相比較與國外有著明顯的差距 近半個世紀以來 我國不斷地通過研究國外收割機的的 先進收割機和開發(fā)自主機器才逐步發(fā)展起來 并且某些 方面已接近或達到世界先進水平 一般 對種植在平原 或大塊的土地上的小麥 使用大型的收割機 但 對種 植于山地上的和較為分散的小塊土地上的小麥不適合用 大型的收割機 所以在區(qū)域進行勞作的農(nóng)民只能運用最 原始的方法進行作業(yè) 使用鐮刀進行人力收割 該方 法勞動量非常大 工作效率非常低 小麥收割是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 必須及時進行 以保證豐產(chǎn)豐收 如小麥一般要求在 5 8 天的黃熟期或 完熟初期內(nèi)收獲完畢 收獲過早 籽粒不滿 影響產(chǎn)量 過遲 易造成脫離損失 小麥收獲時期又正值雨季 若 不及時收割 會造成植株倒伏 穗上發(fā)芽和種子霉爛等 損失 俗語說 麥熟一晌 龍口奪糧 八成熟 十 成收 十成收 兩 收割 對確保糧食豐產(chǎn)豐收起著重大作用 其中 小麥 割曬機成本低 割收后小麥的浪費率低 特別適合我國 現(xiàn)在的土地狀況 為使了更好的了解我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn) 狀和盡出自己的貢獻 自己將會對傳統(tǒng)小麥割曬機制作 設(shè)計及優(yōu)化等 1 設(shè)計原理及機構(gòu) 1 1 設(shè)計原理 小麥割曬機是通過拖拉機右側(cè)皮帶輪動力輸出傳動 到離合分離主軸 離合隨時控制割曬機的運動和停止 再把主軸動力傳動割曬機齒輪箱中 齒輪箱變速后把動 力一部分輸送到曲柄搖桿機構(gòu)上 為割刀切割小麥莖稈 提供動力 另一部分動力帶動皮帶轉(zhuǎn)動 將割刀切割后 的小麥輸送至該機構(gòu)的一側(cè) 從而實現(xiàn)割曬機各個工作 部位完成小麥割倒 輸送 鋪放工作 小麥割曬機是通 過拖拉機為機構(gòu)提供動力 減少了對勞動力的需求 提 高了工作效率 非常適合我國現(xiàn)階段的土地使用狀況 每家每戶土地少且不集中 并且 小麥割曬機適用 于多種工作環(huán)境條件 山地 高原等 小麥割曬機極大 的方便人們收獲小麥 圖 1 割刀作業(yè)切割小麥截面圖 Fig 1 The chart of cutter operation cutting section of wheat ary tillage 其優(yōu)點是小麥割曬機非常適合我國現(xiàn)有的現(xiàn)有土地使用 200 年 月 第 期 1 狀況 每家每戶擁有的耕地面積小且不集中 小麥割曬 機用于成熟不一致 田間雜草較多或由于機具 勞力安 排等原因需要提前在蠟熟期割倒鋪放的小麥收獲作業(yè) 延長了小麥的收獲期 提高了谷物聯(lián)合收獲機的利用率 麥穗經(jīng)通風(fēng)晾曬后具有后熟增重作用 因而能使小麥增 產(chǎn) 具有 結(jié)構(gòu)簡單 價格低廉和操作方便等優(yōu)點 特 別適合農(nóng)民對機具 一要小 二要巧 三要花錢少 的要求 并且 對工作環(huán)境要求低 適用于多種場合 1 2 總體設(shè)計 小麥割曬機的機結(jié)構(gòu)示意 如圖 2 所示 齒輪箱 2 三角帶輪 3 聯(lián)軸器 4 軸承端蓋 5 軸 6 撥禾輪 7 皮帶輪 8 輸送帶 9 滾動軸承 10 支撐柱 11 基座 12 曲柄 13 連桿 14 與機架相連的柱 15 柱 16 割刀 17 撥禾輪 18 分禾器 19 割刀擋板 20 分禾器 21 機架 22 軸 圖 2 小麥割曬機結(jié)構(gòu)示意圖 Fig 2 The Structure of the Wheat wind rower Planter 機具與 15kW 以上的拖拉機配套使用 作業(yè)時 小 麥割曬機把動力通過轉(zhuǎn)動軸傳遞到切割器上切割小麥 小麥通過麥稈的擠壓緊貼于傳送帶上 帶輪帶動傳送帶 轉(zhuǎn)動 被切割的小麥就通過輸送帶的作用鋪放與小麥割 曬機的一側(cè) 本機整體采用 3 部分結(jié)構(gòu) 主要有切割系 統(tǒng) 輸送系統(tǒng)和傳動系統(tǒng) 切割系統(tǒng)主要是使小麥莖稈 被切割 輸送系統(tǒng)主要是將切割系統(tǒng)切割后的小麥莖稈 運至機器的一側(cè) 傳動主要是為切割系統(tǒng) 輸送系統(tǒng)提 供動力 其主要技術(shù)參數(shù)如下 外形尺寸 mm 844 1841 640 收割幅寬 mm 1500 作業(yè)速度 km h 1 4 34 6 28 刀軸轉(zhuǎn)速 r min 1 240 配套動力 kW h 1 8 8 14 7kW 的拖拉機 切割器形式 往復(fù)式切割器 2 關(guān)鍵部件設(shè)計 2 1 割刀 切斷莖稈要求個到必須克服其橫切面內(nèi)的切割阻力 但是由于水稻 小麥等作物的莖稈剛度小 在受到極小 的外力作用下就會發(fā)生彎斜 從而導(dǎo)致切割較困難 因 此 為了能夠順利切割莖稈 就必須采取一定的措施和 方法 比如說增加割刀的速度 給予被切割的莖稈適當?shù)闹位蚴翘岣咔懈钚实?無支撐切割 它是動刀片直接切割莖稈 無支撐的 莖稈在較低速度被切割時 會很容易被推倒或折斷 從 而失去了切割效果 其原因是莖稈無支撐 只能依靠其 自身的彎曲 P 是很難與動刀的切割力相平衡的 這就 導(dǎo)致動刀必須以一定的切割速度才能使原來靜止的莖稈 200 年 月 第 期 2 在瞬間獲得來自其傳遞的速度 隨即莖稈產(chǎn)生較大的加 速度及與其反方向的慣性力 莖稈就可以被切割 所以 在使用無支撐切割時就必需要有較大的切割速度才能實 現(xiàn)切割 而且還能提高切割效率 但是 卻增加了功率 的消耗 增加了整機的振動和徒添一些不必要的空割 1 qBVmWC 式中 機器前進速度 m s m 作物面積產(chǎn)量 kg 畝 取 450kg 畝 喂入谷粒和莖桿之比 簡稱谷草比 由此可以得出 當其他條件不變時 B 與 Vm 成反比關(guān)系 對于收割一定的喂入量 根據(jù)情況具 體分析 對比采用小割幅配以較快的前進速度 還是采 用較大割幅配以較低的速度 從小麥收割機的受自身結(jié) 構(gòu)的限制出發(fā)來看 割幅越大收割機的尺寸和重量也就 越大 進而導(dǎo)致增加行走消耗的功率 進而引發(fā)勞動強 度的增加 也就是人要提供更大的力 30 jdmmVSHS 式中 一平均速度 j 一行程 S 一進距 mH 上所訴實際工作當中的上刀盤若凡過小 則割斷刃 口容易發(fā)生雜亂的現(xiàn)象 將會影響切割質(zhì)量 進而誘發(fā) 莖桿折斷和拉斷等問題 反之 重割現(xiàn)象將不可避免 進而引發(fā)劇烈的震動 動力機功率 馬力 整機重量 公斤 割幅 米 3 4 200 左右 1 0 10 12 500 左右 1 5 1 8 20 30 1500 1800 2 0 3 0 40 50 2000 以上 4 0 5 0 項目 參數(shù) 偏距 mm 102 1 曲柄半徑 mm 39 連桿長度 mm 181 2 表 1 割刀工作數(shù)據(jù) Fig 1 The Arrangement of blade Seats 圖 3 旋耕刀結(jié)構(gòu)示意圖 Fig 3 Structure of blade 2 2 傳動系統(tǒng) 偏置的曲柄連桿機構(gòu)示意圖如圖 2 4 所示 割刀的運動 特性對切割器性能有直接影響 往復(fù)式切割器工作時動 刀片在曲柄連桿機構(gòu)的驅(qū)動下做橫向的往復(fù)直線運動 且運動是間歇的 通過對該機構(gòu)的運動分析找出割刀位 移與速度之間的關(guān)系 為確定合理的割刀速度提供理論 依據(jù)往復(fù)式切割器割刀的速度是實時變化的 在實際運 用中多采用割刀的速度 割刀平均速度表示的是割刀完 成一個行程的平均速度 而實際的切割速度都大于割刀 平均速度 割刀平均速度是往復(fù)式切割器中用來確定曲 柄轉(zhuǎn) 200 年 月 第 期 3 22cos in1si coxrttrxatv 式中 一曲柄軸旋轉(zhuǎn)角速度 rad s r 曲柄半徑 mm t 曲柄由左極點起轉(zhuǎn)過的時間 S 速度是往復(fù)式切割器中用來確定曲柄轉(zhuǎn)速只有當切 割速度與作業(yè)速度相適應(yīng)時才能保證不漏割 3015p SnrVt 只有當切割速度與作業(yè)速度相適應(yīng)時才能保證不漏 割 否則將產(chǎn)生漏割 往復(fù)式切割器割刀的運動是由水 平橫向運動和機組前進運動合成的 割刀橫向運動平均 速度與機組前進運動速度的比例關(guān)系 決定了割刀的運 動軌跡 圖 4 小麥割曬機結(jié)構(gòu)示意圖 Fig4 Structure of blade 在對曲柄連桿進行運動分析時 由于連桿長度遠大 于曲柄半徑 r 動刀片的運動可以近似看做簡諧運動 以曲柄中心為原點 X 軸右方向為正 可得到動刀片位 移 x 速度 v 和加速度 2 3 其它部件 本機輸送系統(tǒng)是油菜割曬機的重要裝置 其輸送通 暢性能直接決定作業(yè)效率和收獲損失 本設(shè)計的輸送系 統(tǒng)由立輥總成 伸縮撥指滾筒總成和輸送帶總成構(gòu)成 采用輸送比較可靠 損失較低的立式輸送形式 工作時 被切斷的小麥莖稈跳上割臺之后在撥指的作用力下被推 向輸送帶 割臺兩端的小麥莖稈則再經(jīng)由做相向運動立 輥的輥齒作用緣寬度 1 力下被橫向推至伸縮撥指滾筒中間位置 再被推向輸送 帶 到達輸送帶上的油菜莖稈由輸送帶輸送至割曬機右 側(cè) 再經(jīng)鋪放置田間 整個輸送系統(tǒng)在三個部分的匹配 協(xié)同作用下完成小麥莖稈流的輸送 3 結(jié)論 1 本產(chǎn)的的設(shè)計主要針對小塊兒土地而設(shè)計 產(chǎn) 品的設(shè)計是懸掛式機械 通過拖拉機的發(fā)動機來源使動 力通過傳動軸傳送給切割器和撥禾輪裝置 該產(chǎn)品體積 較小 安裝和拆卸方便 構(gòu) 可以實現(xiàn)一機多用 單圓盤開溝器實行錯排排列提 高了機具的通過性 防堵效果顯著 本免耕播種機動土 量在 25 30 左右 土壤擾動性較小 2 小麥割曬機能實現(xiàn)生產(chǎn)效率高 谷物損失少 高效優(yōu)質(zhì)特點機械收割 對確保糧食豐產(chǎn)豐收起著重大 作用 其中 小麥割曬機成本低 割收后小麥的浪費率 低 特別適合我國現(xiàn)在的土地狀況 參考文獻 1 魏宏安 我國小麥收獲機械的發(fā)展與研究現(xiàn)狀 J 甘肅 農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2001 36 10 2 6 2 景曉村主編 當代中國的農(nóng)業(yè)機械工業(yè) J 北京 中國 社會科學(xué)出版社 1988 3 農(nóng)牧漁業(yè)部農(nóng)業(yè)機械化管理 司 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué) J 中國農(nóng)業(yè)機械化重要文獻資 料 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 1988 12 27 30 4 胡偉 我國聯(lián)合收割機技術(shù)與市場發(fā)展分析 J 農(nóng)村 機械化 1998 2 38 39 5 楊家軍主編 機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù) J 北京 科學(xué)出版社 2008 6 韓正最 栗震霄 魏宏安等 齒形鏈式切割器的研究 實驗 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 1998 14 2 86 89 7 日本農(nóng)機學(xué)會 農(nóng)業(yè)機械手冊 D 北京 機械工業(yè)出版 社 1991 8 俄 卡那沃依斯基編 吳春江譯 J 收獲機械 北京 中國農(nóng)業(yè)機械出版社 1983 9 沈鴻 機械工程手冊 七 M 北京 機械工業(yè)出版社 1982 10 日 江崎春雄 姜領(lǐng)雄譯 割捆機和聯(lián)合收割機 M 北 京 機械工業(yè)出版社 1980 11 魏道德 工程力學(xué) J 北京 機械工業(yè)出版社 2002 10 53 54 68 12 張民安 圓柱齒輪精度 J 北京 中國標準出版社 1995 03 210 211 13 淮良貴等主編 機械設(shè)計 M 第八版 北京 高等教 育出版社 2009 Design of the Wheat Harvesting Dryer 200 年 月 第 期 4 Li Guowei College of Mechanical and Electrical Engineering Tarim University Alar 843300 China Abstract Wheat is a widely cultivated edible crops around the world it is the birthplace of the Middle East Because the wheat is one of the world total production second only to the corn and more than rice crops so the problem of wheat harvest is facing one of the more important issue all over the world Entering the 21st century with the few development of science and technology large scale harvester has been in the plains of the world and is widely used on large areas of land But our country most of planting wheat in addition to plain or large pieces of land and on the plateau and mountain and some wheat planting area of smaller areas they are unable to apply large harvester in order to solve these problems we studied the existing harvester design a small tractor driver harvester The cutter can be used in mountain small plots of land and irregular plot planting areas Based on the design of small harvester on the basis of reference to many of the combine harvester in line with the simple structure low requirements for the work environment as the goal of also follow the principle of reliability the design as much as possible improve production efficiency suitable for a variety of conditions but also environmental protection and resource conservation drive type harvester Key words Wheat Wind rower Design 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告 課題名稱 小麥割曬機的設(shè)計 學(xué)生姓名 李國偉 學(xué) 號 3031212132 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 農(nóng)機 16 2 指導(dǎo)教師 范修文 起止時間 2015 11 01 2016 5 29 機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說 明 一 學(xué)生撰寫 開題報告 應(yīng)包含的內(nèi)容 1 本課題來源及研究的目的和意義 2 本課題所涉及的問題在國內(nèi) 外 研究現(xiàn)狀及分析 3 對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標的可行性分析 4 本課題需要重點研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 5 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 6 完成本課題的工作方案及進度計劃 7 主要參考文獻 不少于 7 篇 二 本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 設(shè)計 課題任務(wù)的學(xué)生在接到 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 的兩周內(nèi)獨立撰寫完成 并交指導(dǎo)教師審 閱 三 開題報告要求手寫體 字數(shù)在 3000 字以上 由學(xué)生在本報告冊 內(nèi)填寫 頁面不夠可自行添加 A4 紙張 四 每個畢業(yè)論文 設(shè)計 課題須提交開題報告一式三份 一份學(xué) 生本人留存 一份指導(dǎo)教師存閱 一份學(xué)生所在學(xué)院存檔 備檢備查 一 本題來源及研究的目的和意義 1 1 課題的來源 自選題 1 2 研究的目的及意義 小麥收割是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 必須及時進行 以保證豐產(chǎn)豐收 如小麥一般要求在 5 8 天的黃熟期或完熟初期內(nèi)收獲完畢 收獲過早 籽粒不滿 影響產(chǎn)量 過遲 易造成脫離損失 小麥收獲時期又正值雨 季 若不及時收割 會造成植株倒伏 穗上發(fā)芽和種子霉爛等損失 俗 語說 麥熟一晌 龍口奪糧 八成熟 十成收 十成收 兩成 丟 說明小麥及時收獲的重要性 因此 實現(xiàn)具有生產(chǎn)效率高 谷物損失少 高效優(yōu)質(zhì)特點機械收 割 對確保糧食豐產(chǎn)豐收起著重大作用 其中 小麥割曬機成本低 割 收后小麥的浪費率低 特別適合我國現(xiàn)在的土地狀況 為使了更好的了 解我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀和盡出自己的貢獻 自己將會對傳統(tǒng)小麥割曬機 獨立設(shè)計和制作 二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 2 1 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析 小麥是小麥系植物的統(tǒng)稱 是一種在世界各地廣泛種植的禾本科植物 起源于中東新月沃土 Levant 地區(qū) 是世界上最早栽培的農(nóng)作物之一 小 麥的穎果是人類的主食之一 磨成面粉后可制作面包 饅頭 餅干 面 條等食物 發(fā)酵后可制成啤酒 酒精 伏特加 或生質(zhì)燃料 小麥富含淀 粉 蛋白質(zhì) 脂肪 礦物質(zhì) 鈣 鐵 硫胺素 核黃素 煙酸 維生素 A 及維生素 C 等 小麥割曬機是一種特殊型式和用途的收割機 割倒小麥禾稈 將其 攤鋪在留茬上 成為穗尾搭接的禾條 以便于晾曬的谷物收獲機械 晾 曬后的禾條由帶撿拾器的谷物聯(lián)合收割機撿拾收獲 割曬機有自走式 拖拉機牽引式和懸掛式 見圖 3 種 其作業(yè)部分由帶切 割器的割臺 撥禾輪和輸送帶組成 切割器的留茬高度高于普通收割機 一般為 15 25 厘米 以利于麥穗的通風(fēng)晾曬 割臺的左側(cè)或中部設(shè)有寬 90 110 厘米的排禾口 排禾口在中部時采用由兩側(cè)向中間輸送的雙輸 送帶 幅寬一般為 4 5 米 最大可達 10 12 米 每米幅寬每小時可收割小 麥 5 6 畝 割曬機適用于成熟不一致 田間雜草較多或由于機具 勞 力安排等原因需要提前在蠟熟期割倒鋪放的小麥收獲作業(yè) 以延長小麥 的收獲期 提高谷物聯(lián)合收獲機的利用率 麥穗經(jīng)通風(fēng)晾曬后具有后熟 增重作用 因而能使小麥增產(chǎn) 2 2 國內(nèi)現(xiàn)狀 割曬機是我國于1947年起引進 先在東北等地的國營農(nóng)場逐步推廣 使用 1952年開始研制生產(chǎn) 割曬機適用于成熟不一致 田間雜草較多 或由于機具 勞力安排等原因需要提前在蠟熟期割倒鋪放的小麥收獲作 業(yè) 以延長小麥的收獲期 提高谷物聯(lián)合收獲機的利用率 麥穗經(jīng)通風(fēng) 晾曬后具有后熟增重作用 因而能使小麥增產(chǎn) 并且具有 結(jié)構(gòu)簡單 價格低廉和操作方便等優(yōu)點 特別適合農(nóng)民對機具 一要小 二要巧 三要 花錢少 的要求 因而現(xiàn)在在我國部分地區(qū) 人被大量使用 經(jīng)過幾十年 的發(fā)展小麥割曬機 主要形成了三類 自走式 拖拉機牽引式和懸掛式 以應(yīng)用戶不同情況的需求 2 3 國外現(xiàn)狀 世界上種植小麥的國家除中國外還主要有 美國 加拿大 澳大利亞 等國家 這些國家耕地面積大 人口少 而從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動人口更少 因此 國外的農(nóng)業(yè)主要以大型農(nóng)場為主 并且機械化程度高且先進 而小麥割曬機出現(xiàn)于20世紀20年代末 在當時的美國 加拿大等國 廣泛使用 由于小麥割曬機收割后 還得再需要幾道工序才能最終脫粒 所以它的勞動強度較大 并且耗工耗時 隨著社會的發(fā)展 科學(xué)技術(shù)的 提高 而出現(xiàn)的機械化程度更高 更省工省時的小麥聯(lián)合收割機的廣泛 推廣和使用 使小麥割曬機在小麥收獲過程中逐漸被淘汰 因此 現(xiàn)在小麥割曬機在國外很少使用 三 對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標的可行性分析 3 1 課題任務(wù)要求 本裝置主要用于在小塊土地上進行小麥收獲 通過選擇合適的方法 設(shè)計小麥割曬機的機架 傳動裝置 切割裝置 撥禾裝置等相關(guān)設(shè)計 3 2 課題設(shè)計預(yù)期目標的可行性分析 目標 免耕播種機應(yīng)能減少對土地的破壞 效地抵御春旱 控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 提高產(chǎn)量和培肥地力 同時減少了滅茬 間苗 中耕 除 草等田間作業(yè)環(huán)節(jié) 從而降低了生產(chǎn)成本 提高了玉米產(chǎn)量 玉米免耕 播種機是與小型動力機械配套的農(nóng)業(yè)機械 其造價低低廉 從而獲得較 好的經(jīng)濟效益和農(nóng)業(yè)生態(tài)效益 可行性分析 小麥割曬機機主要用于在留有殘茬的土地上進行小麥 收獲從而對土地破壞不大 能有效地抵御春旱 控制風(fēng)蝕 防治沙塵暴 提高產(chǎn)量和培肥地力 同時減少了滅茬 間苗 中耕 除草等田間作業(yè) 環(huán)節(jié) 從而降低了生產(chǎn)成本 重點是切割 只要對殘茬進行破壞 設(shè)計 好破茬 挖茬裝置 不耽誤覆土 種子發(fā)芽即可 國內(nèi)相關(guān)技術(shù)比較成 熟 可以實現(xiàn)設(shè)計要求 綜上所述 設(shè)計是可行的 四 本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 4 1 本課題需要研究的重點問題 需要滿足減少對麥稈的破壞及殘茬對播種的影響等要求 小麥割曬 機機主要組成 機架 傳動裝置 切割裝置 撥禾裝置等 4 2 本課題需要研究的難點問題解決的思路 難點問題 切割裝置它是小麥割曬機的核心部件 它是本次設(shè)計中的重 點 具體的解決的思路如下 查找相關(guān)資料進行方案的確定 進行機構(gòu) 的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè)計 五 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法 1 校圖書館 萬方數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)閱相關(guān)資料 了解玉米免耕 播種機的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計方案 3 查閱相關(guān)資料 了解玉米免耕播種機 以確定方案中所需的播 種機構(gòu) 4 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教 5 畫出裝配圖 利用 AutoCAD 軟件繪制二維裝配圖和零件圖以及 三維圖 6 參考資料中的計算方法及公式等進行計算校核 六 工作方案及進度計劃 工作方案 1 對整體結(jié)構(gòu)進行分析確定 2 對切割裝置的設(shè)計 研究 重點 3 對撥禾裝置 傳動裝置等設(shè)計 4 選擇相關(guān)零部件并進行計算和校驗 5 修改完善總裝圖和零件圖裝配 進度計劃 第 1 2 周 查閱相關(guān)文獻 撰寫開題報告 第 3 4 周 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的谷物收獲機械 確定小麥割曬機的總 體設(shè)計方案 繪制總體結(jié)構(gòu)簡圖 第 5 6 周 根據(jù)工作要求 計算并查閱相關(guān)手冊 選擇和設(shè)計各零 部件 第 7 9 周 運用 AutoCAD 軟件 繪制二維零件圖和裝配圖 第 10 11 周 運用三維設(shè)計軟件完成整機各零部件的三維建模并進 行運動仿真 第 12 周 從工藝性能 經(jīng)濟性能 實用性能等方面對產(chǎn)品進行綜合 評價 校核 修正 第 13 周 完成設(shè)計說明書 第14周 整理材料 準備答辯 七 參考文獻 主要參考文獻 1 於海明 李石 吳威 葉長文 康睿 陳彩蓉 稻谷千粒質(zhì)量近紅外光譜預(yù)測模型的波 長選擇方法 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2015 11 2 施印炎 陳滿 汪小旵 孫國祥 狄嬌 於海明 稻麥精準追肥機執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計與試驗 J 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2015 06 3 黃玉萍 陳桂云 夏建春 於海明 注水肉無損檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析 J 農(nóng)業(yè) 機械學(xué)報 2015 01 4 陸靜霞 於海明 陳士進 凌威龍 丁為民 基于植物電信號的環(huán)境因子預(yù)測模型 J 農(nóng) 業(yè)機械學(xué)報 2013 11 5 陳坤杰 吳貴茹 於海明 劉德營 基于分形維和圖像特征的牛肉大理石花紋等級判定 模型 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2012 05 6 陳青春 劉勇輝 於海明 何瑞銀 一種新型大蒜栽植機蒜種輸送機構(gòu)的設(shè)計 J 江蘇 農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012 04 7 於海明 彌霧機的工作原理及使用中的注意事項 J 江蘇農(nóng)機化 2012 06 8 陸靜霞 丁為民 於海明 凌威龍 基于模糊最優(yōu)小波包的植物脅迫因子識別 J 農(nóng)業(yè) 機械學(xué)報 2012 12 9 何岳平 陳青春 何瑞銀 於海明 大蒜栽植機栽植系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與運動分析 J 農(nóng)業(yè) 機械學(xué)報 2011 02 10 於海明 聯(lián)合收獲機收獲方法與作業(yè)質(zhì)量標準評析 J 江蘇農(nóng)機化 2011 06 11 趙桂龍 於海明 半喂入聯(lián)合收割機的結(jié)構(gòu) 使用與維修 連載 J 江蘇農(nóng)機化 2000 04 12 王國勇 聯(lián)合收割機幾種常見故障的原因及其排除方法 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2006 09 13 唐黎標 如何延長聯(lián)合收割機的使用壽命 J 農(nóng)業(yè)機械 2010 07 14 李平 廖慶喜 李磊 韓彩銳 黃鵬 李海同 4SY 1 8 改進型油菜割曬機主要裝置設(shè)計 與試驗 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2014 01 15 周建強 程旭惠 酈浩 施小巧 顧海峰 輪式電動油菜割曬機的研究與開發(fā) J 農(nóng)機 化研究 2012 08 16 林連華 王建強 徐海港 張岳生 4LZ 2 5 型自走式油菜聯(lián)合收獲機的研究與開發(fā) J 農(nóng)業(yè)工程 2012 06 17 李小城 劉梅英 牛智有 小麥秸稈剪切力學(xué)性能的測試 J 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2012 02 18 陳興和 王偉 油菜聯(lián)合收獲機的優(yōu)化設(shè)計與應(yīng)用技巧 J 農(nóng)業(yè)機械 2012 01 19 吳崇友 丁為民 石磊 王利強 金誠謙 油菜分段收獲撿拾脫粒機撿拾損失響應(yīng)面分 析 J 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 2011 08 20 張連奇 手扶油菜割曬機的研制 J 湖北農(nóng)機化 2011 02 21 孫業(yè)志 胡壽根 趙軍 仲志剛 不同雷諾數(shù)下 90 彎管內(nèi)流動特性的數(shù)值研究 J 上 海理工大學(xué)學(xué)報 2010 06 22 金誠謙 吳崇友 金梅 盧晏 袁文勝 唐宗義 4SY 2 型油菜割曬機設(shè)計與試驗 J 農(nóng) 業(yè)機械學(xué)報 2010 10 23 王長青 張一農(nóng) 許萬里 運用最小二乘法確定后評估指標權(quán)重的方法 J 吉林大學(xué) 學(xué)報 信息科學(xué)版 2010 05 24 潘躍 小麥留茬高度對聯(lián)合收割機作業(yè)效能的影響 J 農(nóng)業(yè)科學(xué)研究 2010 03 25 潘躍 留茬高度對全喂入聯(lián)合收割機作業(yè)效能的影響 J 農(nóng)業(yè)科技與裝備 2010 12 26 黃鵬 機收小麥留茬高度對作業(yè)成本的影響及建議 J 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2014 07 27 李成浩 潘躍 留茬高度對收割機作業(yè)效率和成本影響分析 J 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù) 2010 01 28 劉虹亞 小麥機械化保護性耕作面面觀 J 河北農(nóng)機 2008 03 29 劉林 鳳臺縣發(fā)展小麥機械化保護性耕作的探討 J 農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備 2011 04 30 王鳳蘭 張春芳 包頭市小麥機械化覆膜穴播試驗示范經(jīng)濟效益評價 J 內(nèi)蒙古農(nóng) 業(yè)科技 2000 S1 31 馬全福 冬小麥機械化保護性耕作好 J 河北農(nóng)機 2002 01 32 王鎖良 小麥機械化保護性耕作問題商榷 J 河北農(nóng)機 2003 05 33 王貴榮 小麥機械化地膜覆益操作技術(shù) J 農(nóng)機具之友 2004 04 34 顏承果 王洪濤 小麥機械化保護性耕作新技術(shù) J 山東農(nóng)機 2005 07 35 鄭杰 冬小麥機械化保護性耕作技術(shù)研究與應(yīng)用 J 河南農(nóng)業(yè) 2006 01 36 岑竹青 小麥機械化生產(chǎn)節(jié)本增效技術(shù) J 農(nóng)機科技推廣 2005 01 37 熊寶山 梁和生 吳維中 葉長林 孫元敏 范春貴 小麥機械化高產(chǎn)栽培技術(shù)及經(jīng)濟效 益分析 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 1981 01 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 小麥割曬機的設(shè)計 學(xué)生姓名 李國偉 學(xué) 號 3031212132 所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 班 級 16 2 指導(dǎo)老師 范修文 16 屆畢業(yè)設(shè)計 日 期 2016 05 塔里木大學(xué)機械電氣化工程學(xué)院制 前 言 小麥是一種在全世界各地被廣泛種植的食用作物 它的發(fā)源地是中東地區(qū) 因為小麥 是世界上生產(chǎn)總量僅次于玉米且高于稻米排名第二的糧食作物 所以小麥收割的問題是全 世界面臨的一個較為重大的課題 進入 21 世紀 隨著科技的不多發(fā)展 大型的收割機已在 世界各國的平原和大片的土地上廣泛使用 但是 我國大部分種植的小麥除了在平原或大 塊的土地上 還有在高原或山地上 以及一些小麥種植面積較小的地區(qū) 它們都無法應(yīng)用 大型的收割機 為解決這些問題 我們對現(xiàn)有的收割機進行了研究 設(shè)計出小型拖拉機驅(qū) 動的收割機 該收割機可以應(yīng)用在山地 小塊土地和不規(guī)整地塊種植地區(qū) 本文在對該設(shè)計的小型收割機的基礎(chǔ)上 借鑒許多聯(lián)合收割機 本著結(jié)構(gòu)簡單 對工 作環(huán)境要求低等為目標的同時還要遵循可靠性的原則 設(shè)計出盡可能提高生產(chǎn)效率 適合 于多種環(huán)境下工作 而且具有環(huán)保和節(jié)約資源的驅(qū)動式收割機 收割機設(shè)計方案設(shè)計農(nóng)業(yè)機械收割機 通過對比研發(fā) 綜合考慮傳動效率 結(jié)構(gòu)外觀 收割方式與加工成本 確定最合理的方案 然后對割麥機的整體結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵組成機構(gòu)做了 具體設(shè)計與理論研究 設(shè)計內(nèi)容主要包括 機架 割臺 分禾器 撥禾輪 曲柄連桿機構(gòu) 等部分 并且對收割機的重要部件如軸承 齒輪等進行了設(shè)計計算和理論校核 使所選機 構(gòu)為最優(yōu) 以保證機構(gòu)的可靠性 裝配后的收割機最優(yōu) 關(guān)鍵詞 小麥 割曬機 設(shè)計 目 錄 1 緒論 1 1 1 課題研究的意義 1 1 2 國內(nèi)外小麥割曬機發(fā)展狀況 1 1 3 小麥割曬機存在的問題 4 1 4 研究的內(nèi)容和方法 4 1 5 預(yù)期目標 5 1 6 重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 5 1 7 工作條件及解決方法 5 2 小麥割曬機總體設(shè)計 5 2 1 收割的典型方法及收割方案的選擇 5 2 2 小麥割曬機機的結(jié)構(gòu) 6 3 收割機的基本參數(shù)的確定及相關(guān)設(shè)計 7 3 1 作業(yè)速度 7 3 2 割幅 7 3 3 喂入量 8 3 4 割刀速度和機器前進速度的關(guān)系 8 3 5 小麥收割機下刀的直徑 拔麥尺寸和收縮比 9 3 6 軸距 輪距 接地壓力和最小離地間隙收割機的軸距 10 3 7 割刀切割數(shù)據(jù)計算 10 4 切割系統(tǒng)的設(shè)計 12 4 1 收割機的上 下刀設(shè)計 12 4 2 切割器的確定 13 5 其他結(jié)構(gòu)的確定 14 5 1 軸 軸承 鍵的設(shè)計計算及校核 14 5 2 小麥割曬機輸送系統(tǒng)的設(shè)計 19 5 3 總體結(jié)構(gòu)尺寸 19 5 4 外形結(jié)構(gòu)尺寸確定和中心估算 20 總 結(jié) 21 致 謝 22 參考文獻 23 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 1 緒論 1 1 課題研究的意義 小麥是世界的主要糧食作物之一 是我國大多數(shù)地區(qū)的主要主食 我國 2014 年小麥播 種面積為 3 69 億畝 全國小麥產(chǎn)量高達 1 26 億噸左右 比 2013 年增長 3 左右 到目前 為止 全國小麥收獲的機械化水平已遠超 70 尤其是南方平原地區(qū) 其機械化已達到了 世界先進化水平 但由于我國建國較晚和科技較為落后等因素 導(dǎo)致我國小麥收割機的研 發(fā)相比較與國外有著明顯的差距 近半個世紀以來 我國不斷地通過研究國外收割機的的 先進收割機和開發(fā)自主機器才逐步發(fā)展起來 并且某些方面已接近或達到世界先進水平 一般 對種植在平原或大塊的土地上的小麥 使用大型的收割機 但 對種植于山地上的 和較為分散的小塊土地上的小麥不適合用大型的收割機 所以在區(qū)域進行勞作的農(nóng)民只能 運用最原始的方法進行作業(yè) 使用鐮刀進行人力收割 該方法勞動量非常大 工作效率 非常低 小麥收割是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié) 必須及時進行 以保證豐產(chǎn)豐收 如小麥一般要求 在 5 8 天的黃熟期或完熟初期內(nèi)收獲完畢 收獲過早 籽粒不滿 影響產(chǎn)量 過遲 易造 成脫離損失 小麥收獲時期又正值雨季 若不及時收割 會造成植株倒伏 穗上發(fā)芽和種 子霉爛等損失 俗語說 麥熟一晌 龍口奪糧 八成熟 十成收 十成收 兩成丟 說明小麥及時收獲的重要性 因此 實現(xiàn)具有生產(chǎn)效率高 谷物損失少 高效優(yōu)質(zhì)特點機 械收割 對確保糧食豐產(chǎn)豐收起著重大作用 其中 小麥割曬機成本低 割收后小麥的浪 費率低 特別適合我國現(xiàn)在的土地狀況 為使了更好的了解我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀和盡出自 己的貢獻 自己將會對傳統(tǒng)小麥割曬機制作 設(shè)計及優(yōu)化等 1 2 國內(nèi)外小麥割曬機發(fā)展狀況 1 2 1 國外小麥割曬機發(fā)展現(xiàn)狀 國外農(nóng)業(yè)發(fā)展主要以大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式為主 而具有高生產(chǎn)率和良好穩(wěn)定性的聯(lián)合收 割機則具有廣闊的市場 為了適應(yīng)能夠趕上這一變化潮流 近些年 國外聯(lián)合收割機研發(fā) 生產(chǎn)在不斷地改進與進步 如增大分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸 裝用大功率發(fā)電機 采用電子和信 息技術(shù)系統(tǒng)等 聯(lián)合收割機的發(fā)展方向體現(xiàn)出的特點為 寬割幅 大喂入量 通用型 組合型 收割 人機舒適性 操作簡易性并且更加的智能化和數(shù)控化 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 國外收割機比較有代表性的國家和地區(qū)為歐美和日本等地 其中全喂入脫粒收割機大 多應(yīng)用在歐美等地區(qū) 由于該機型具有體積大和高生產(chǎn)率等特點 因此可以在小麥生產(chǎn)量 較大的地區(qū)應(yīng)用 而日本則以中小型機為主 其特點是半喂入 體積較小 其工作效率比歐 美等地區(qū)的收割機的工作效率要低 大型收割機 喂入量一般為 5 6 公斤 秒 高者達 10 20 公斤 秒 裝有功率為 130 160 馬力的發(fā)動機 甚至還配有功率達 250 左右馬力的發(fā)動機 從而提高了效率 降低投資和使用成本 節(jié)省了能源 據(jù)約翰 迪爾公司的有關(guān)資料分析 喂入量為 1 5 2 公斤 秒的機器與喂入量為 6 7 公斤 秒的機器相比 單位生產(chǎn)率所配的發(fā)動 機的功率和機器購置費用要高一倍 七十年代末期 北美幾家公司研制了幾種軸流型聯(lián)合收割機 這種機器收割效率高 適于收割干燥地區(qū)的小麥 大豆 玉米 籽粒破碎率低 但對收獲潮濕小麥適應(yīng)性差 能 源消耗較多 未能推廣 歐洲幾家公司現(xiàn)在研制出一些新型聯(lián)合收割機 這些新機型采用了傳統(tǒng)型脫粒裝置 用離心分離裝置替代逐稿器 提高了聯(lián)合收割機的效率 如克拉斯 Class 公司研制了一種 帶有多輪式分離裝置的聯(lián)合收割機 D0116cs 據(jù)稱喂入量可達 10 公斤 秒以上 斯佩里一 新荷蘭 Sperry New Holland 公司研制成一種采用傳統(tǒng)脫粒裝置 加分離輪和軸流式分離裝 置的聯(lián)合收割機 TF42 型和 TF44 型 圖 1 1 國外最新小麥聯(lián)合收割機 1 2 2 國內(nèi)小麥割曬機發(fā)展現(xiàn)狀 在二十世紀五十年代我國開始研制鋪放式收割機 經(jīng)過不斷地研究外國收割機的基礎(chǔ) 上才逐漸發(fā)展起來并形成規(guī)模 2 1960 年 我國開始應(yīng)用國外的畜力搖臂收割機 這種收 割機產(chǎn)自荷蘭 捷克等一些西方國家 然后我們在對國外的這些收割機進行研究與分析 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 逐漸設(shè)計了許多適應(yīng)我國收割特點的蓄力收割機 其中太谷號和霍邱號是其中的佼佼者 但由于其設(shè)計的結(jié)構(gòu)有缺陷 可靠性系數(shù)低 后期保養(yǎng)不健全和受畜力條件的限制等多方 面的原因 未能夠?qū)崿F(xiàn)普遍的應(yīng)用 而在此時 中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院和吉林省東風(fēng) 機械裝備有限公司自行研究與開發(fā)了許多前懸掛式和后牽引式的收割機 它們是由大中型 拖拉機為動力 其割幅大約是在 2 0 4 9m 之間 GS 4 6 型 4SX 3 8 型等是其主要代表 但是它們存在著較大的限制 它們的鋪放方式還存在著一定的問題 那就是只能應(yīng)用于聯(lián) 合收割機分段收獲階段當中的揀拾階段 而不能應(yīng)用于分堆打捆 為了達到分堆打捆的作 業(yè)目的 二十世紀五十年代后期全國各地開始致力于研發(fā)新機型致力于解決上訴問題 其 中具有代表性是臥式割臺雙帆布轉(zhuǎn)向條放式和上海一 108 型立式割臺式收割機 但由于多 方面的原因 結(jié)構(gòu)的不合理 后期的維護等 一直得不到普遍的應(yīng)用 一直到 1970 年 我國 小麥收割機的研制與開發(fā)才日益走向成熟 我國再對日本立式割臺收割機進行了分析與研 究 摒棄其缺點 然后增加了一個構(gòu)件一一星輪扶禾器 并且被切割割下來的作物鋪放垂 直于與機器前進方向 這樣做的目的是為了更好地人工打捆 北京一 18 5 型以及 130 140 型 160 型等鋪方式聯(lián)合收割機是其中較具有代表性地 二十世紀八十年代以后 由中國 農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院聯(lián)合全國許多省份的農(nóng)機研究部門以及十多個廠家對該類收割機重 新進行了改進設(shè)計并對其結(jié)構(gòu)加以完善 進而再原機的基礎(chǔ)上設(shè)計出一款新型的收割機 并且確定了其定型的依據(jù)是靠其配套的動力裝置 手扶和小四輪拖拉機 而決定的 至此在 全國掀起了大規(guī)模的推廣小型鋪放式收割機的熱潮 其中在二十世紀八十年代末和九十年 代初這一期間得到了較快的進步 在國外收割機器和技術(shù)的基礎(chǔ)上我國研發(fā)了谷物聯(lián)合收割機 它的逐步發(fā)展是通過消 化 吸收 仿制國外的收割機 到目前為止 己經(jīng)形成了以大 中 小型并重 自走式 牽引式以及拖拉機懸掛式共存 自主研發(fā)式機占主導(dǎo)的局面 而且己有不少產(chǎn)品出口國外 走向世界 我國最開始投入生產(chǎn)的聯(lián)合收割機是牽引式 其第一代產(chǎn)品是由北京農(nóng)機廠研發(fā)的 該產(chǎn)品命名為 GT 4 9 它是在原蘇聯(lián) C 6 型樣機的基礎(chǔ)上進行研制的 于 1956 年開始投 入生產(chǎn) 該機是在以東方紅 54 75 等大型拖拉機的牽引下進行收割的 其割幅是 4 9m 并 且配有功率為 29 4kW 的發(fā)動機 其喂入量大約是 其上配有釘齒式脫粒滾筒 輸送帶平 臺式割臺 回轉(zhuǎn)帶式分離裝置 兩級風(fēng)扇篩子式清選裝置 糧箱卸糧以及可以攜帶的草車 隨后開封聯(lián)合收割機廠便開始大規(guī)模的投入生產(chǎn) 并且對許多地方進行了重新設(shè)計和改進 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 創(chuàng)新 改進后其各項指標均得到了大幅度的提高 其市場占有率也是很高的 該機不僅僅 是在一些私營農(nóng)場上應(yīng)用 而且在國營大型農(nóng)場得到了廣泛的使用 并且對早期小麥的收 割的機械化上起到了至關(guān)重要的作用 但由于其體積過于大 且不易拆卸和轉(zhuǎn)移 因此一 般不在農(nóng)村使用 縱觀我國歷史 中小型自走式聯(lián)合收割機始創(chuàng)于二十世紀 70 年代 此后十年的時間里 中小型自走式聯(lián)合收割機得到了高速的發(fā)展 并且完成了質(zhì)的飛躍 這些機型大多是傳統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)特點是機型較小 成本低廉 適合一般較為平整的大塊土地 目前 由于地貌的不同而導(dǎo)致種植區(qū)域的不同 進而引發(fā)收割的方式也不盡相同 如 山東 河南等華北平原區(qū)和東北三省等東北平原區(qū)擁有較大的種植面積并且這些地域處于 交通方便地段 所以說己經(jīng)完全采用機械化收割 主要利用機動式大型聯(lián)合播種機 收割 機完成農(nóng)作物播種收獲 根據(jù)動力供給方式的不同主要有牽引式 懸掛式 和自走式三種 類型的收割機 如圖 1 2 所示 圖 1 2 常見的收割機 然而在我國丘陵山區(qū) 偏遠的農(nóng)村以及小塊土地上則還無法應(yīng)用大型機械 農(nóng)機化程 度不高 我國正大力實施農(nóng)業(yè)機械化的環(huán)境下 為實現(xiàn)丘陵山區(qū)農(nóng)機化 許多小型機動型 農(nóng)機具發(fā)展態(tài)勢迅速 且技術(shù)日趨成熟 故比較多見的小型農(nóng)機具多為動力型 如圖 1 3 所示 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 圖 1 3 小型收割機 1 3 小麥割曬機存在的問題 我國不斷地通過研究國外收割機的的先進收割機和開發(fā)自主機器才逐步發(fā)展起來 但 由于我國建國較晚和科技較為落后等因素 導(dǎo)致我國小麥收割機的研發(fā)相比較與國外有著 明顯的差距 主要表現(xiàn)在以下幾個方面 1 割臺升降速度較慢 2 撥禾輪彈尺夾帶谷 物 3 散鋪器位置過低 割茬過高等等 1 4 研究的內(nèi)容和方法 1 4 1 研究的內(nèi)容 1 熟悉小麥收割機各個機構(gòu)的構(gòu)成 2 完成小麥收割機動力驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計與研發(fā) 3 完成小麥收割機傳動系統(tǒng) 執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計 4 完成小麥收割機整體機構(gòu)的設(shè)計 5 建立整機的三維模型 1 4 2 研究的方法 1 利用文獻搜索方法進行中外文獻資料的收集 2 調(diào)查研究國內(nèi)外微型收割機的設(shè)計 3 利用機械設(shè)計理論對整機進行設(shè)計計算 4 利用 SolidWorks 軟件進行三維建模 5 試制樣機 6 到田間進行試驗和各性能的檢驗 7 改進和完善樣機 確定最終圖紙 1 5 預(yù)期目標 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 1 對切割器刀片切割麥稈的切入方式和所受的阻力進行 2 對機器中的各個部件 進行受力分析 進而使動力在機構(gòu)的傳遞過程中減少損失 3 對機器整體輪廓的優(yōu)化設(shè)計 1 6 重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路 1 盡可能多的搜集一些相關(guān)的資料 在充分了解的基礎(chǔ)上 獲得更多的思路去解決 問題 2 結(jié)合自己查閱的資料 對小麥割曬機機構(gòu)的相關(guān)知識進行梳理 整合出最適合于 小 麥收割的機器 3 借鑒前人設(shè)計相關(guān)機械過程中的經(jīng)驗 取長補短完成設(shè)計 同時積極與指導(dǎo)老師 商討 確定最佳方案 4 選擇合適動力傳動方式 設(shè)計循環(huán)裝置和傳動裝置 5 利用 Auto CAD 軟件 繪制二維零件圖和裝配圖 6 利用有限元分析和 SolidWorks 進行虛擬樣機設(shè)計 完成整機各零件的三維建模 1 7 工作條件及解決方法 塔里木大學(xué)位于南疆中心位置 校內(nèi)有實習(xí)工廠 土槽實驗室 農(nóng)業(yè)工程重點實驗室 等 為項目開展提供了場地和條件 校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境 機械工程學(xué)院擁有先進的 實驗設(shè)備和機械加工制造設(shè)備 并且?guī)熧Y力量雄厚 完全可以滿足小麥割曬機機設(shè)計的工 作條件 2 小麥割曬機總體設(shè)計 2 1 收割的典型方法及收割方案的選擇 2 1 1 收割的幾種典型方法 目前 常見的小麥收割方法如下 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 1 分段收獲法 收割機將小麥切割后在田間鋪放或捆束 在田間或運至脫粒場地用 脫粒機脫粒 這種方法技術(shù)上比較成熟 機型較多 生產(chǎn)率底 在捆 垛 運 脫等工序 中會有損失 勞動強度較大 2 聯(lián)合收貨法 一次性完成收割 脫粒 分離莖稈 清選谷粒 裝袋或隨車卸糧各 項工作 這種方法機械化程度高 生產(chǎn)效率高 省工 省時 清選效果好 損失小 但機 器的年利用率低 3 分段 聯(lián)合收獲法 收割機 拾禾器與聯(lián)合收割機配合使用 實現(xiàn)前期收割 中 期拾禾 晚期直接收獲 機器利用率高 購機投資回收快 生產(chǎn)率高 機械化水平高 緩 解收獲期緊張 強農(nóng)時 利用谷物的后熟作用 提高小麥的質(zhì)量和品質(zhì) 該方法 經(jīng)常被 使用 2 1 2 收割方法的選擇 我國自改革開放以來 實行包產(chǎn)到戶的家庭聯(lián)產(chǎn)承保責(zé)任 將大塊的土地分配給個人 所有 便形成了每家每戶土地少且不集中 對于只是小塊的土地 用大型的收獲機不方便 成本高 而使用最原始的方法 用人工用鐮刀進行收割 但該方法勞動強度太大 生產(chǎn)效 率很低 故 最好采用小型的用拖拉機驅(qū)動的割曬機進行收獲 2 2 小麥割曬機機的結(jié)構(gòu) 小麥割曬機是通過拖拉機右側(cè)皮帶輪動力輸出傳動到離合分離主軸 離合隨時控制割曬 機的運動和停止 再把主軸動力傳動割曬機齒輪箱中 齒輪箱變速后把動力一部分輸送到 曲柄搖桿機構(gòu)上 為割刀切割小麥莖稈提供動力 另一部分動力帶動皮帶轉(zhuǎn)動 將割刀切 割后的小麥輸送至該機構(gòu)的一側(cè) 從而實現(xiàn)割曬機各個工作部位完成小麥割倒 輸送 鋪 放工作 小麥割曬機是通過拖拉機為機構(gòu)提供動力 減少了對勞動力的需求 提高了工作 效率 非常適合我國現(xiàn)階段的土地使用狀況 每家每戶土地少且不集中 并且 小麥割曬 機適用于多種工作環(huán)境條件 山地 高原等 小麥割曬機極大的方便人們收獲小麥 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 1 齒輪箱 2 三角帶輪 3 聯(lián)軸器 4 軸承端蓋 5 軸 6 撥禾輪 7 皮帶輪 8 輸送帶 9 滾動軸承 10 支撐柱 11 基座 12 曲柄 13 連桿 14 與機架相連的柱 15 柱 16 割刀 17 撥禾輪 18 分禾器 19 割刀擋板 20 分禾器 21 機架 22 軸 圖 2 1 小麥割曬機 3 收割機的基本參數(shù)的確定及相關(guān)設(shè)計 確定小麥收割機各工作部件的基本依據(jù)有作業(yè)速度 喂入量 生產(chǎn)率 割幅等參數(shù) 他們之間相互影響 相互關(guān)聯(lián) 3 1 作業(yè)速度 根據(jù)耕作制度 稻麥種類 田塊大小 田面平整 潮濕程度和操作者勞動強度而定 其 經(jīng)驗值見表 3 1 表 3 1 割曬機作業(yè)速度經(jīng)驗值 收割小麥種類 割曬機作業(yè)速度 米 秒 稻田 割易掉粒秈稻 0 75 1 0 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 割梗稻 1 0 1 3 麥田 小麥鋪放 1 2 1 5 小麥割曬 1 2 1 8 3 2 割幅 割幅根據(jù)耕作制度 生產(chǎn)規(guī)模 田地大小 收獲習(xí)慣 脫粒方式和可能供應(yīng)的動力機 而定 而有時動力機及整機重量幾乎是決定性的因素 表 3 2 為經(jīng)驗數(shù)據(jù) 可供設(shè)計參考 表 3 2 根據(jù)動力機功率決定割幅 動力機功率 馬力 整機重量 公斤 割幅 米 3 4 200 左右 1 0 10 12 500 左右 1 5 1 8 20 30 1500 1800 2 0 3 0 40 50 2000 以上 4 0 5 0 割幅大小還有保證收割機輪子不壓未割的小麥和鋪放的小麥桿 割幅 B 還應(yīng)滿足如下 關(guān)系 3 BWy 1 式中 W 為兩驅(qū)動輪外側(cè)寬 Y 割臺超出驅(qū)動輪外側(cè)的余量 綜合考慮 先設(shè)定割幅 B 0 5m 3 3 喂入量 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 根據(jù)公式 3 2 1 mqBVWC 式中 機器前進速度 m s mV 作物單位面積產(chǎn)量 kg 畝 取 450kg 畝 W 喂入谷粒和莖桿之比 簡稱谷草比 取 B 1 B 1 33C 將以上數(shù)據(jù)帶入式 3 2 中可以求得 q 0 3 0 5 Kg s 由式 3 2 可以得出 當其他條件不變時 與 成反比關(guān)系 對于收割一定的喂入BmV 量 根據(jù)情況具體分析 對比采用小割幅配以較快的前進速度 還是采用較大割幅配以較 低的速度 從小麥收割機的受自身結(jié)構(gòu)的限制出發(fā)來看 割幅越大收割機的尺寸和重量也就 越大 進而導(dǎo)致增加行走消耗的功率 進而引發(fā)勞動強度的增加 也就是人要提供更大的動 力 3 4 割刀速度和機器前進速度的關(guān)系 小麥收割機工作時 收割機向前運動 行走輪撥動齒輪傳遞動力 通過傳動機構(gòu)將動 力傳至收割機刀盤 上刀盤做快速旋轉(zhuǎn)運動 下刀盤不動 上刀盤快速轉(zhuǎn)動做圓周運動 上刀盤的速度 圓周速度 和機器前進的速度的關(guān)系可以用進距來表示 3 3 30 mmHVJLn 式中 收割機行走的速度 mV 齒輪組的轉(zhuǎn)速 n 齒輪組的角速度 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 也可以用切割速度比 L9 表示割刀速度與機器前進速度之間的關(guān)系 3 4 30 jdmmVSHS 式中 平均速度 jd 前進速度 mV 行程 S 進距 mH 綜上所訴實際工作當中的上刀盤若凡過小 則割斷刃口容易發(fā)生雜亂的現(xiàn)象 將會影響 切割質(zhì)量 進而誘發(fā)莖桿折斷和拉斷等問題 反之 重割現(xiàn)象將不可避免 進而引發(fā)劇烈的 震動 據(jù)大量實驗總結(jié)出經(jīng)驗數(shù)據(jù) 當前進速度 1 m s 并且凡為 1 6 則割斷刃口雜亂或mV 切割質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象將不會發(fā)生 但是凡是隨著收割機的速度變化而變化的 為 1 m smV 時臨界切割速度比為 1 6 而我設(shè)計的人力收割機車速控制在 2 0m s 3 5 小麥收割機下刀盤托的直徑 拔麥盤尺寸和收縮比 對全喂入小麥收割機的工作部件的研究指出 上下刀盤的分離損失率是限制小麥收割機 喂入量的關(guān)鍵 上下刀盤的分離損失率與莖桿層的厚度有密切關(guān)系 當其他條件不變時 隨著喂入量的增加 莖桿層變厚 損失率加大 當喂入量超過額定值時 損失率急劇增加 小麥在莖桿層中占的體積很小 可以忽略不計 則上下刀盤上莖桿層的厚度 h 可按下式求 得 3 5 1 zhqBV 式中 h 莖桿在自然狀態(tài)時的厚度 m Q 機器作物的喂入量 kg s 谷物中谷粒的含量 以質(zhì)量百分比計 B 1 B B 為谷草比 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 逐稿器寬度 本設(shè)計中由于采用了割幅為 0 4m 小麥收割機下刀盤托的跨B 距為 0 3m N 上下刀盤之間的寬度利用系數(shù) 取為 0 7 R 莖桿在自然狀態(tài)時的容重 由經(jīng)驗值得 小麥的容重約為 30kg m 莖桿層沿逐稿器運動的平均速度 一般情況下從 0 4m s zV 數(shù)據(jù)代入上式中 可以求得 h 0 01 0 15m 之間 下?lián)茺湵P的直徑為 310mm 中撥麥盤 的直徑為 340mm 上撥麥盤的直徑為 360mm 3 6 軸距 輪距 接地壓力和最小離地間隙聯(lián)合收割機的軸距 輪式小麥收割機的軸距是由小麥生長的地域而決定的 而且它要綜合考慮小麥收割機 的機動性和穩(wěn)定性 通過對比同類機型以及總體的布局來確定其尺寸 其中軸距的大小與 轉(zhuǎn)彎半徑成正比關(guān)系 軸距小可以提高整機動性 但會降低使縱向穩(wěn)定性 由于設(shè)計的人 力收割機的整體尺寸不大 中心高度不太高 而且為了滿足收割機運轉(zhuǎn)靈活 同時還得考 慮整機的穩(wěn)定性 故本設(shè)計取 80mm 小麥收割機輪距的大小確定也要受小麥生長的地域條件的限制 同時也要考慮到整機的 機動性和穩(wěn)定性 通過對比同類機型以及總體的布局來確定其尺寸 總車的寬度應(yīng)該大于 輪距 因此取輪距為 238 mm 輪子半徑為 140mm 小麥收割機的整體的通過性能與收割機距離地的最小間隙有關(guān) 一般最小離地間隙應(yīng)該 介于 60 80 mm 之間 3 7 割刀切割數(shù)據(jù)計算 3 7 1 切割速度計算及其運動分析 偏置的曲柄連桿機構(gòu)示意圖如圖 2 4 所示 割刀的運動特性對切割器性能有直接影響 往復(fù)式切割器工作時動刀片在曲柄連桿機構(gòu)的驅(qū)動下做橫向的往復(fù)直線運動 且運動是間 歇的 通過對該機構(gòu)的運動分析找出割刀位移與速度之間的關(guān)系 為確定合理的割刀速度 提供理論依據(jù) 表 3 3 為切割試驗臺切割器部分參數(shù) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 表 3 3 切割器主要參數(shù) 項目 參數(shù) 偏距 mm 102 1 曲柄半徑 mm 39 連桿長度 mm 181 2 圖 3 1 切割系統(tǒng) 建立動刀片的運動方程 動刀片的行程 S 為 3 4 22 sACBlrelre 簡化后可得 3 7 241serls 式中 L 一連桿長度 mm r 一曲柄長度 mm e 一偏距 mm 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 在對曲柄連桿進行運動分析時 由于連桿長度遠大于曲柄半徑 r 動刀片的運動可以近 似看做簡諧運動 以曲柄中心為原點 X 軸右方向為正 可得到動刀片位移 x 速度 v 和加 速度 a 3 8 22cos in1si coxrtVtrxat 3 7 2 切割速度與進給速度設(shè)計 在小麥收獲過程中 其生產(chǎn)率取決于收割機的作業(yè)速度 而作業(yè)速度又與切割速度息息 相關(guān) 只有當切割速度與作業(yè)速度相適應(yīng)時才能保證不漏割 否則將產(chǎn)生漏割 往復(fù)式切 割器割刀的運動是由水平橫向運動和機組前進運動合成的 割刀橫向運動平均速度 與機pV 組前進運動速度 m 的比例關(guān)系 決定了割刀的運動軌跡 往復(fù)式切割器割刀的速度是實時變化的 在實際運用中多采用割刀的平均速度 割p 刀平均速度表示的是割刀完成一個行程的平均速度 而實際的切割速度都大于割刀平均速 度 割刀平均速度是往復(fù)式切割器中用來確定曲柄轉(zhuǎn)速的重要參數(shù)之一 由此可得割刀平 均速度 pV 3 9 3015pSnrVt 式中 t 割刀運動一個行程 S 2r 內(nèi)所用時間 s n 曲柄轉(zhuǎn)速 r min r 曲柄半徑 m 往復(fù)式切割器機組前進速度為 V 3 10 30mHnt 割刀橫向運動平均速度 與機組前進速度 的比值為 的大小對切割質(zhì)量影響pVmV 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 較大 確定 與之間的數(shù)量關(guān)系 即給出相應(yīng)只值的大小 pV 3 11 30pm nSVH 4 切割系統(tǒng)的設(shè)計 4 1 收割機的上 下刀設(shè)計 切斷莖稈要求個到必須克服其橫切面內(nèi)的切割阻力 但是由于水稻 小麥等作物的莖稈 剛度小 在受到極小的外力作用下就會發(fā)生彎斜 從而導(dǎo)致切割較困難 因此 為了能夠 順利切割莖稈 就必須采取一定的措施和方法 比如說增加割刀的速度 給予被切割的莖 稈適當?shù)闹位蚴翘岣咔懈钚实?圖 4 1 單支撐切割 圖 4 2 雙支撐切割 圖 4 3 無支撐切割 支撐莖稈的切割器分為有支撐和無支撐兩類 有支撐切割 單支撐和雙支撐 圖 4 1 和圖 4 2 實驗結(jié)果表明 在切割時取兩點支撐切割 可使莖稈不彎曲從而達到切割較省力的效果 無支撐切割 它是動刀片直接切割莖稈 其過程如圖 4 3 所示 無支撐的莖稈在較低速 度被切割時 會很容易被推倒或折斷 從而失去了切割效果 其原因是莖稈無支撐 只能 依靠其自身的彎曲 是很難與動刀的切割力相平衡的 這就導(dǎo)致動刀必須以一定的切割P 速度才能使原來靜止的莖稈在瞬間獲得來自其傳遞的速度 隨即莖稈產(chǎn)生較大的加速度及 與其反方向的慣性力 當 時 莖稈就可以被切割 所以 在使用無支撐切割時w 就必需要有較大的切割速度才能實現(xiàn)切割 而且還能提高切割效率 但是 卻增加了功率 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 的消耗 增加了整機的振動和徒添一些不必要的空割 由試驗觀察表明 有支撐的切割器其 割刀速度在 0 3m s 與 0 6m s 之間小麥的稈莖有被擠壓撕破的現(xiàn)象 可知阻力逐漸減少 當 速度超過 0 6m s 時 則上述現(xiàn)象會消失 同時阻力也在緩慢減少 因此我們在設(shè)計時一般 割刀的速度應(yīng)該大于 0 6m s 因此我們可以得出速度越大其慣性力也就越大 因而導(dǎo)致莖 稈的抗彎能力也就越大 這樣會完成順利的切割 4 2 切割器的確定 本設(shè)計的切割器是通過兩個刀片 動 定 之間的剪切將作物莖進行切割的 我們知道 兩個刀片加持著莖稈 在其接觸點 A B 兩處存在著正壓力 N1 N2 和摩擦 F1 若 R1 為 N1 與 F1 的合力 而 R2 另兩個的合力 我們進而就可以得到莖稈被加持時兩刀片應(yīng)滿足的 條件 R1 與 R2 必須在同一條直線上 圖 4 14 加持莖稈的受力分析 圖中的三角形 OAB 的我們可以得知 4 12 4 從四邊形 OACB 中我們可以得出 4 OABC 5 由此 我們可以得出 4 12 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 6 我們可以得出當 時 莖稈被加持住 12 此式即為收割機前進速度與刀盤轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足的關(guān)系 由此也可以得出從切割器切割時 所需的尺寸 5 其他結(jié)構(gòu)的確定 5 1 軸 軸承的設(shè)計計算 5 1 1 軸的設(shè)計計算 確定軸的最小直徑 初步估算軸的最小直徑 選擇軸的材料為 45 號鋼 調(diào)質(zhì)處理 取 A0 112 于是得 5 1 minD 31 AoP 112 3 5 20 19 6mm 軸的設(shè)計的結(jié)構(gòu)與尺寸關(guān)系如下圖 圖 5 1 軸的校核 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 T 9 55 5 610n P 2 P 1 5Kw n 500 2 r 250r min T 9 55 1 5 250 51570N 5 610 3 1 26 5 130mm1md 20 圓周力 5 12794tmTFNd 4 徑向力 5 11tancos794tan20cos6 528 rF N 5 軸向力 N 5 11tansi794tan20si6 514F 6 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 合力 5 1794794 5cos20cstnFN 7 水平方向 5 3648tBHF 8 79365 48tBHN m284AtMF 垂直方向 5 3648rBV 9 1948rBVFN 彎矩 m3690 AVrMFN 合成彎矩 5 22AVHA 10 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 20 2248165 8 30061 8N mm 當量彎矩 5 22TMA 11 223061 8 351709Nm 初步認為 A 截面有較大應(yīng)力集中 確定其為危險截面 進行安全系數(shù)校核 前面通過計算得 A 截面合成彎矩 3061 8AM 抗彎截面系數(shù) 5 331 02dW 12 30 154287m 33 16TWd 30 2587m 彎曲應(yīng)力 38097 425AaMPaW 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 5 5170 68TMPaW 13 切應(yīng)力副和平均切應(yīng)力 5 632amTMPa 14 求綜合影響系數(shù) 1KA 5 t At 15 過盈配合時軸的有效應(yīng)力集中系數(shù) MPaB640 配合為 6 7RH 8 1 2 k 材料為碳鋼毛胚直徑 81 0 MPaB64 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 22 mRa 2 3 表面狀態(tài)系數(shù) 94 0 14 38 09462 kA 6 21 kA 求安全系數(shù)設(shè)按無限壽命 Kn 1 計算 5 maKS 1 16 34 502 416 37 5 maKS 17 6 4291 0346 25 復(fù)合安全系數(shù)由式 5 509 36 43 522 S 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 23 18 所以 軸的強度安全 5 2 1 軸承的選用 已知 設(shè)計的齒輪軸向載荷為 0 徑向載荷是 1591 2N 軸承轉(zhuǎn)速 n 250r min 裝軸承處 的直徑為 30 40 毫米范圍之間選擇 運動平穩(wěn) 由工作條件和環(huán)境可知 選用深溝球軸承 選擇軸承的型號 1 求比值 0 1758 75 0 5 arF 19 根據(jù)表 13 5 深溝球軸承的最大 e 值為 0 44 故此時 e arF 2 初步計算當量載荷 P 根據(jù)式 13 8a P 5 rafXFY 20 按照表 13 6 1 0 1 2 取 1 2 PfPf 按照表 13 5 X 1 Y 0 則 P 1 2 1655 75 1986 9N 3 求軸承應(yīng)有的基本額定動載荷值 4 按照設(shè)計手冊選用 C 1021 2N 的軸承 6007 此軸承的基本額定動載荷 C 26000N 軸承的驗算 5 求相對軸向載荷 e 值與 Y 值 對深溝球軸承取 f 14 7 則相應(yīng)軸向載荷為零 6 用線性插值法求 Y 值 Y 0 7 求當量動載荷 P 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 24 P 1 2 1571 75 2110 5N 5 21 所以選用的軸承合適 5 2 小麥割曬機輸送系統(tǒng)的設(shè)計 輸送系統(tǒng)是油菜割曬機的重要裝置 其輸送通暢性能直接決定作業(yè)效率和收獲損失 本設(shè)計的輸送系統(tǒng)由立輥總成 伸縮撥指滾筒總成和輸送帶總成構(gòu)成如圖 5 1 采用輸送 比較可靠 損失較低的立式輸送形式 工作時被切斷的小麥莖稈跳上割臺之后在撥指的作 用力下被推向輸送帶 割臺兩端的小麥莖稈則再經(jīng)由做相向運動立輥的輥齒作用力下被橫 向推至伸縮撥指滾筒中間位置 再被推向輸送帶 到達輸送帶上的油菜莖稈由輸送帶輸送 至割曬機右側(cè) 再經(jīng)鋪放置田間 整個輸送系統(tǒng)在三個部分的匹配協(xié)同作用下完成小麥莖 稈流的輸送 圖 5 2 傳動系統(tǒng) 5 3 總體結(jié)構(gòu)尺寸 小麥收割機的總長 總高 總寬由最后的總裝配圖確定 小麥收割機的機動性靈活性 以及穩(wěn)定性限制其尺寸 本設(shè)計中取總長為 550mm 高 300mm 寬 160mm 5 4 外形結(jié)構(gòu)尺寸確定和中心估算 外形尺寸的長 寬 高主要取決于割麥盤 行走機構(gòu) 作業(yè)者以及離地間隙 行走輪 大小 中心軸距 行走輪間距等尺寸 本設(shè)計的小麥收割機的總體尺寸以確定 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 25 總 結(jié) 此次設(shè)計的任務(wù)是完成小麥割曬機機的設(shè)計 這是我們在大學(xué)期間所進行的一次非常全 面的設(shè)計 為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識的全面總結(jié)和鞏固 使我們初步了解和掌握做設(shè) 計的基本步驟 基本方法 通過本環(huán)節(jié)把我們在大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識在 設(shè)計實踐中加以綜合運用 把大學(xué)四年來所學(xué)的知識貫穿起來 使理論知識和生產(chǎn)實踐密 切的結(jié)合起來 為我將來的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 這是一個非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計題目 非常鍛煉人 從方案的論證到最終的設(shè)計 涉及 的領(lǐng)域包括 機械制圖 機械原理 工程材料 機械設(shè)計等等 通過設(shè)計實踐 提高我計 算 制圖能力 使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料 計算圖表 手冊 圖集 規(guī)范 熟悉 有關(guān)的國家標準 機械方面知識得到系統(tǒng)的鞏固和提升 在進行畢業(yè)設(shè)計的同時 我還學(xué) 到了許多新的知識 如Solidworks CAD2007的使用和WORD POWERPOINT等軟件的應(yīng)用 我深刻的認識到 要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠遠不夠 的 應(yīng)該具有更加淵博的知識 如應(yīng)該對計算機應(yīng)用 農(nóng)產(chǎn)品的特性 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn) 狀等各個方面能力進行加強 在設(shè)計過程中也曾遇到很多的問題 但通過查閱相關(guān)的書籍 手冊以及老師的精心指導(dǎo) 都得到了解決 設(shè)計過程基本順利完成 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 致 謝 畢業(yè)在即 四年的大學(xué)生活已接近尾聲 經(jīng)過三個多月的努力 在范修文老師的悉 心指導(dǎo)下 設(shè)計任務(wù)基本完成了 在撰寫論文期間 我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師范修 文 從設(shè)計的選題 實施到撰寫 修改和定稿 范老師均傾注了大量的心血 導(dǎo)師的悉 心指導(dǎo) 熱忱鼓勵不僅使我樹立了深遠的學(xué)術(shù)目標 掌握了基本的研究方法 還使我明 白了許多待人接物與為人處事的道理 還有 導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識 嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 精益求精的工作作風(fēng) 誨人不倦的高尚師德 嚴以律己 寬以待人的崇高風(fēng)范 樸實無 華 平易近人的人格魅力將使我終生受益 同時我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué) 習(xí)上給予我的指導(dǎo)和幫助 感謝他們四年來的辛勤栽培 他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四 年里收獲頗豐 最后 也感謝和我一起學(xué)習(xí)的同窗朋友 他們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵 也讓我的 大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂 感謝他們的陪伴與幫助 愿我們以后的人生都可以充實 多彩與快樂 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 28 參考文獻 1 魏宏安 我國小麥收獲機械的發(fā)展與研究現(xiàn)狀 J 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2001 36 10 2 6 2 景曉村主編 當代中國的農(nóng)業(yè)機械工業(yè) J 北京 中國社會科學(xué)出版社 1988 3 農(nóng)牧漁業(yè)部農(nóng)業(yè)機械化管理司 北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué) J 中國農(nóng)業(yè)機械化重要文獻資料 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社 1988 12 27 30 4 胡偉 我國聯(lián)合收割機技術(shù)與市場發(fā)展分析 J 農(nóng)村機械化 1998 2 38 39 5 楊家軍主編 機械創(chuàng)新設(shè)計技術(shù) J 北京 科學(xué)出版社 2008 6 韓正最 栗震霄 魏宏安等 齒形鏈式切割器的研究實驗 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 1998 14 2 86 89 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 29 7 日本農(nóng)機學(xué)會 農(nóng)業(yè)機械手冊 D 北京 機械工業(yè)出版社 1991 8 俄 卡那沃依斯基編 吳春江譯 J 收獲機械 北京 中國農(nóng)業(yè)機械出版社 1983 9 沈鴻 機械工程手冊 七 M 北京 機械工業(yè)出版社 1982 10 日 江崎春雄 姜領(lǐng)雄譯 割捆機和聯(lián)合收割機 M 北京 機械工業(yè)出版社 1980 11 魏道德 工程力學(xué) J 北京 機械工業(yè)出版社 2002 10 53 54 68 12 張民安 圓柱齒輪精度 J 北京 中國標準出版社 1995 03 210 21 1 13 淮良貴等主編 機械設(shè)計 M 第八版 北京 高等教育出版社 2009