毕业设计（论文）-联合花生收获机设计.docx

本科学生毕业论文联合花生收获机系部名称：专业班级：学生姓名：指导教师：职称：XX学院二。二O年六月根据我国花生种植的特点和设计经验，研制r适合我国花生主产区收获作业的半喂入式花生联合收获机.该设备主要包括底盘、传动系统和操作部件，横向整体布置.底盘配有液压无级传动系统，借用用联合收割机的底盘，采用分体传动系统。操作部件包括抓斗、挖掘装身、夹紧传动装置、清土装置、摘果装身、清洗系统、收果系统等，根据挖拉结合的原理，利用柔性夹紧方法。针对花生联合收割机上下撰和水平摆排土性能差的问题,设计了弹性齿式排土装置,摘果装置采用摆动行程的工作原理，提高鲜花牛.和湿花牛的摘果率：清洗装置采用空气筛组合式。关键词：联合收货机：花生：刑齿式去土装置：振动筛4.2.2 链轮的设计计算214.2.3 滚子链的材料的选择与处理22第5章轴的设计和校核235.1 抽的设计235.2 键的校核28结论3()参考文献31致谢33高达18%,由于其富昂的价格，普通农民无法接受，不适合在大陆推广应用。在充分消化的基础上，41.h2半喂入式自走式花生联合收获机是由农业部南京农机化研究所研制的，这款机型已在主要生产领域得到示范应用，它吸收/台湾、韩国、日本花生联合收获机的先进技术.1.4本文研究的内容根据要求，对于本设计要做以下几个方面的研究:（1）收获机的工作过程和具体结构：（2）完成收获机机方案设计：（3）设计传动系统：（4）设计作业组件:（5）链传动计算:第2章总体方案设计2.1 作业工艺虽然我国花生种植相对集中，甚至种植也比较普遍，但仍主要分散在各个家庭，且多为夏种制，收获时间较短。花牛.分为宽行窄株或宽行窄株。种植有两种：垄作和平作。行距范围300MOomm,株距约I8Omm,垄宽约60Omm,结果深度范围5O-I2Omm,花生联合收割机的作业方式是半喂入自走式的作业方式，作业工序是松上、拔禾、清上、摘果、清选、收果等工序。2.2 总体方案确定花生联合收割机整体采用侧向布置方式，挖掘系统布置在一侧“柴油机为履带式底盘提供动力。收获时，可一次完成对向作业，如扶粮、挖土、夹送、除上、采摘水果、清洗、收果等本机总体设计如图I所示，主要由底盘、传动系统、扶禾装置、挖掘装置、夹持输送装置、拍十.装置、摘果装置、清选装理、集果装置等作业部件组成。1.挖掘铲2.扶禾器3.限深轮4.拍土装置5.夹持输送装置6.驾驶舱7.集果箱8.荚果开运器9.辅助喂入机构10.摘果滚筒II.逐稿器12.振动筛13.横向输送搅龙14.风机15.底楸图I-I联合花生收获机示意图它的工作过程如下：首先柴油机将动力输送给主动链轮，再通过传动系统将动力传递给到夹紧链，集输装置、打土装置、挖十机.收割机前进时，抓斗将工作宽度范国内的花生植株从两侧分开并抬起。同时.，挖土铲将仃藤蔓的花生从土壤中挖出，移动的央链将花生秧苗夹紧后运回。夹涟采用单浮动调节方式，调节范用大，可有效防止花生藤堵塞。收获时传送涟夹持的花生秧数量不是恒定的，有时多些，仃时少些，为使增加的花生怏顺利通过，夹徒浮动侧的弹性支撑杆被压缩，增大了夹链间隙。夹送前段底部设有清土装置，清除植物根部的沙粒。当花生秧经过摘果装置时，摘果装置将花生从花生秧上摘卜.，摘落的花生在重力的作用卜落在振动筛上。在振动筛和卜.风机的双重作用卜.，将茎、叶、砂等杂物分离出机外。所选花牛.果实通过水平输送带送至垂直提升机，再送至收果箱装袋。花生藤开裂后继续被夹持倒运，夹持链将花生藤船回抽风机完成收获作业.2.3 结构设计该设备主要由底就、传动系统和作业组件三大部分组成。2.3.1 底盘底盘主要由发动机、传动系统、行走系统和主控制台组成。本机采用450型半喂米小麦组合底盘，490柴油机，爆大功率30.9千瓦，额定输出转速2700转/分钟。传动系统由变速箱和液压无线变速器组成。变速箱有三个齿轮。第一档是低速操作档，第二档是标准操作档，第三档是道路行驶档。每个档位都可以通过一个连续可变的变速器或倒车档进行调整。主控制台包括主传动离合器和制动器、主传动杆、副变速杆、操作机高合器、左右转向控制杆、节流杆等。起动开关和警告喇叭。232传动系统该机采用并联传动系统。其中，清土装置、摘果装置、清筛振动筛、夹持输送链为通向传动系统。柒油机直接输出动力，其转速随发动机转速的增减而增减，与机器的行走速度无关。提升系统和横向输送装置为单向传动系统，动力由电机输出。233作业组件该机主要工作部分主要包括：扶未装置、挖掘装置、夹持输送装置、清土装置、摘果装置、清选装置、集果装置等组成。第3章作业组件结构设计3.1扶禾装置我国花生主产区花生的种植方式多为覆膜智作播种，垄作断面如图3-1所示。图3-1花生种植方式示意图花生秧苗倒伏直接影响若花生的抓取和收费质量，造成收获不洁、落果、堵塞等问题，收获效果不理想.农民使用花生联合收割机的积极性将受到影响，不利了我国花生收获的全面机械化.牧草的作用是在花生被拔出之前对其进行处理，将每一行或每一边界的植物适当地分开，并支挣钿却的藤您。央粮装置安装在牵引夹米装置的前而，用于引导。作业时，应将挡粮装置前端插入土壤中2()nm,以捡拾制匐植物.如图3-2所示，留声机装置的工作原理是：由链轮7传递动力驱动留声机水平轴10的旋转，机架9两侧的留声机轴6由两个锥齿轮组8邨动，使机架9两侧的左右留声机轴6同时向外旋转，将倒卜.的花生苗提起，便喂食和夹持更加顺畅。1.挖掘铲2.连接块3.挖掘铲柄4.挖掘铲柄套5.锁紧螺栓图3-3挖掘装置结构简图首先，确定挖掘俨的工作参数.挖掘铲的关键元素包括作业参数和结构参数，结构参数主要有斜角俨刃丫、长度铲而£以及宽度铲面b等:作业参数主要有工作速度为、入土角他、挖掘宽度和深度等。初始入土角由、铲刃斜角丫直接影响挖掘铲性能。科研人员经过大量田间试验分析，确定他为20。，铲刃斜角丫为48。，可有效减少阻力和塞土。为了实现花生的桎定运输，挖掘点的位置应先于夹紧点的位置，以便在花生被送入夹紧输送机构之前升高，以便于夹紧装置夹紧花生，提高夹紧的稳定性。大量现场性能试验表明，在25-35mm范圉内，超前效应明显。3.3央持输送装置夹送装置.的作用是招花生植株松上后夹拉起来，直接通过清土装置和脱英装置输送。夹紧装巴为链式。这两条链条被拉紧央紧并压紧。它们相互嵌夹。花生植株被牢牢地夹住，以避免由手打士和剥英的作用而把藤蔓拉倒“链条的前端有一个V形的开口。牵引点在收割机的左前部“拔出后夹持平行运输，夹角约20°为了调整设备的牵引高度，设计了液压升降机构和限深机构。摘.本实用新型结构对称，受力均匀，摘果效果好.滚筒的总长度为900毫米。转鼓由钢管顶部的连接钢板组成。左右两侧的卜角形钢板相对.在组装过程中，需要将其放置并错开30°以增加去英效应，避免损坏果实“当花生植株被夹持并通过摘穗轮运输时，摘梗鞋上的钢板将花生豆英敲打刷洗，然后将其从植株中取出，完成摘梗作业1>3.6清选装置经过摘果装置处理后，摘下的成分包括花生、残茎、残叶、未成熟花生、十.砾等都需要清理。本机清洗系统如图3-7所示.主要由风机和振动筛组成“振动筛机架上设有筛体和导板组。筛体水平向下倾斜。导板组设置在筛体下端上方，水平向上颜斜。导板组与筛体之间形成固定间隙，使筛面上的花生英通过。导板组由14块等间距导板组成，导板外端面为锯齿形。主动摆杆和从动摆杆分别与振动筛框架端的两船连接，主动摆杆传动轴上的偏心轮轴。主动摆杆的另一端连接在机架中的支撑杆上，推进授杆的另一端通过轴承连接到机架上。风机设置在振动筛卜.，吹气口对准导板组与筛体结合部的前部，在工作过程中，皮带轮绕传动轴旋转。在偏转室的作用下，活动杆引导滤波器，仪表组产生一定程度的振动。脱壳混合物由刮板输送机输送至筛体。土块作为筛下物料从机器中排出。断茎残叶在振动和风力作用下漂浮到吊舱内，并送至连接处的导向板组“残茎断叶由石导板的振动而逐渐向上抛出，直至被抛出机外.分离出的豆英通过接合间隙进入漏斗，通过横向输送带进入水果收集系统.具体设计参数为：风机转速1545rmin,风机与振动箭体夹角40°、振动筛缴率490次/min、振动筛振幅26inm、筛体下倾角10°、导板上倾角18°、筛体尺寸64()InEX59Omn1.(长X宽).导板氏度420mm。第4章链传动设计计算4.1滚子链的设计I、选择链轮齿数链传动速比:<4-1)i=2=侬=3.23”，310由表4选小链轮齿数二=25。表4-1齿数推荐值传动比i123-456>6齿数ZI31-272523217717大链轮齿数=iz=3.23×25=8b合适.2、确定计算功率已知链传动工作平稳，柴油机机拖动，由表4-2选K*=1.3,计算功率为<4-2>匕=KAP=I.27.5AW=9*W表4-2工况系数KA载荷种类输入动力种类内燃机-液力传动电动机或汽轮机内燃机-机械传动平程载荷1.01.01.2中等冲击载荷1.21.31.4较大冲击载荷1.41.51.73.初定中心距斯，取定链节数%初定中心距，推荐%=(3O5O)/,取/=46”。图5-5轴在水平面的弯矩图公式结果I截面MU=M,fM11=29621NmmH截面M21=M1.诙=I67709NEHI截面Mj1.=IM1.1.1.fiMji=49605Ni三IV截面M41=M1.vsMii=-214I1.Nran(3)轴在垂直面的受力简图图5-61轴在垂直面的受力筒图其中:所以计克可辨链轮的铅锤力K1=I167NF跣387N地轮给轴的力Q1=221NQ=221、公式结果轴承的支承力Fx=585NFmj=1392N(4)做轴在垂直面的弯矩图弯矩Xm1.n图57轴在垂直面的弯矩图其中：公式结果I截面M12=Mia.M“=-52967NEI1.截面M22=Miu=M：=-19833INranHI截面M*=ZM1.I1.TM产-82595NKmIV截面M42=Miv4M,2=9986Nmm(5)弯矩Nmm合成弯矩图为:图5-8轴的合成穹矩图其中：公式结果截面I所受弯矩M=JM；+叫；M1三61558N11m截面I【所受穹矩=+f-W2=259794Ymm截面In所受弯矩MS=M:+父M=96383.7Nmm截面IV所受弯矩此=JMr+M1,2Af1=23611.7N三(6)转矩Nmm曲轴的转矩图“口1I口I口口图59轴所受的转炬图其中:公式结果链轮1处转矩兀匕一户1.,T“=6869INe链轮2处转矩Tur1.2-F.2×-S1.22T1.S=3685INe地轮1处转矩£d,=X等Td=1593INran地轮2处转矩小X等T1.C=5277INran（7）合成当量弯矩图容矩Nmm图5-10合成当W考矩图公式结果1处当量弯矩Mf1.=X+(VMu=62284.9NmmII处当量驾矩Ma=261715NmmIn处当量若矩