Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)的設(shè)計(jì),Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)的設(shè)計(jì),y215,玉米,收割機(jī),設(shè)計(jì) 黑龍江科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名： 高 磊 任務(wù)下達(dá)日期： 2011 年 12月 19 日 設(shè)計(jì)開題日期： 2012 年 04月 13 日 設(shè)計(jì)開始日期： 2012 年 04月 16 日 中期檢查日期： 2012 年 05月 18 日 設(shè)計(jì)完成日期： 2012 年 06月 04 日 一、設(shè)計(jì)題目： Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)的設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：玉米收獲的機(jī)械化在很大程度上影響著作為糧食生產(chǎn)大國(guó)的玉米產(chǎn)量。玉米收獲秸桿還田型玉米聯(lián)合收獲機(jī)的割臺(tái)，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，在性能上滿足高效要求的玉米聯(lián)合收獲機(jī)的割臺(tái)，實(shí)現(xiàn)小空間大功能低成本，大大的降低農(nóng)民的作業(yè)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。重點(diǎn)是對(duì)玉米聯(lián)合收獲機(jī)的割臺(tái)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要包括：（1）割臺(tái)機(jī)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)；（2）分禾器機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算；（3）輸送鏈機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 三、設(shè)計(jì)目標(biāo)：設(shè)計(jì)產(chǎn)品用于玉米的采摘和秸桿還田工作，適用于玉米種植規(guī)范化的耕田，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、田間作業(yè)、生產(chǎn)效率高。對(duì)主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核，完成規(guī)定的圖量。 指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 2011 年 12月19 日 實(shí) 習(xí) 總 結(jié) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 性 質(zhì)： 畢業(yè)實(shí)習(xí) 學(xué) 年： 2011-2012 班 級(jí)： 機(jī)械08-4班 姓 名： 高 磊 學(xué) 號(hào)： 2008025983 機(jī)械工程學(xué)院 畢業(yè)實(shí)習(xí)總結(jié) 畢業(yè)實(shí)習(xí)期間，我來到了約翰迪爾（佳木斯）農(nóng)業(yè)機(jī)械收獲有限公司，在這里我見到了各種型號(hào)的聯(lián)合收割機(jī)，玉米收割機(jī)，摘棉機(jī)等。這使我受益非淺并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助。 畢業(yè)實(shí)習(xí)是在我們正式開始畢業(yè)設(shè)計(jì)前進(jìn)行的，要求我們深入到生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)生產(chǎn)制造有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。它是為了使人們各自對(duì)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有更深刻的認(rèn)識(shí)，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備，讓我們圍繞專業(yè)及設(shè)計(jì)課題進(jìn)一步了解與之有關(guān)的實(shí)際情況，進(jìn)行資料的收集，為解決課題任務(wù)提供必要的條件，對(duì)此我們進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研實(shí)習(xí)。這次畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們大學(xué)階段最后一次實(shí)習(xí)，通過讓我們學(xué)生深入生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐一線來對(duì)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有更加深刻的認(rèn)識(shí)，從中了解實(shí)際工作過程和生產(chǎn)或社會(huì)需求過程，結(jié)合所學(xué)過的理論知識(shí)，從而達(dá)到所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的目的。 此次畢業(yè)實(shí)習(xí)我們主要是實(shí)地考察調(diào)研，在畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師的安排下觀察研究與課題相關(guān)的技術(shù)設(shè)備運(yùn)行情況，并請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員介紹相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)操作人員學(xué)習(xí)請(qǐng)教相關(guān)知識(shí)，以便加深對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的理解，從而提高到理論的高度來研究、分析、找到解決問題的關(guān)鍵所在。為以后的設(shè)計(jì)提供資料和積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，避免走不必要的彎路。 畢業(yè)實(shí)習(xí)的目的和任務(wù)有：首先，學(xué)習(xí)機(jī)械制造工藝知識(shí)，了解聯(lián)合收割機(jī)造生產(chǎn)過程。在畢業(yè)實(shí)習(xí)中，我們主要是學(xué)習(xí)和了解各種主要加工方法及其所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作方法。通過實(shí)地觀察學(xué)習(xí)車間里各種機(jī)器的工作原理，這些實(shí)踐知識(shí)是鞏固我們的理論專業(yè)知識(shí)和解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的一些問題起著不可替代的作用。第二，培養(yǎng)我們的實(shí)踐能力，通過與工程師的交流了解作為一名機(jī)械工程師所要具備的素養(yǎng)和知識(shí)。讓我們初步確定自己的方向和目標(biāo)，并為自己的工作道路確定一個(gè)起始點(diǎn)，從這個(gè)起始點(diǎn)開始自己的工作歷程。第三，進(jìn)行思想作風(fēng)教育，培養(yǎng)我們學(xué)習(xí)一些管理方面的知識(shí)。增強(qiáng)我們的勞動(dòng)能觀念，增強(qiáng)組織性，愛惜國(guó)家財(cái)產(chǎn)，建立經(jīng)濟(jì)觀念和質(zhì)量意識(shí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際和一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)等，這些都是當(dāng)前高質(zhì)量人才全面素質(zhì)不可缺少的重要組成部分。本次畢業(yè)實(shí)習(xí)就是讓我們理解這些，并且向著高素質(zhì)人才的目標(biāo)前進(jìn)。 設(shè)計(jì)創(chuàng)新與工藝創(chuàng)新是相互關(guān)聯(lián)和密切聯(lián)系的。事實(shí)上，工藝創(chuàng)新愈深設(shè)計(jì)創(chuàng)新就愈活躍。也就是只有進(jìn)行大量的實(shí)踐活動(dòng)，通過實(shí)踐活動(dòng)多看，多思，多問，從而豐富和開拓自己的理論知識(shí)進(jìn)而促使設(shè)計(jì)能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提高，由此更加體現(xiàn)接了實(shí)習(xí)（即實(shí)踐）的重要性。 實(shí)習(xí)期間，我們參觀了約翰迪爾（佳木斯）農(nóng)業(yè)機(jī)械收獲有限公司，在車間里我看到了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題所涉及的設(shè)備和零件。 一：工作原理： 在行走的過程中1圖中Ⅰ部分起到導(dǎo)向作用，將玉米桿順利的帶入夾緊部位。 Ⅰ （圖1） 然后由2圖中Ⅱ部位進(jìn)行夾緊玉米桿，同時(shí)在前進(jìn)的過程中，由Ⅲ部位卡住玉米棒，將玉米棒與桿分離開。 Ⅱ Ⅲ (圖2) （圖3） 夾緊部件在工作時(shí)候一直相對(duì)旋轉(zhuǎn)，左邊的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，右邊的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。且前方間隙可通過4圖中Ⅳ零件調(diào)節(jié)。 Ⅴ Ⅳ （圖4） （圖5） 5圖中Ⅴ在割臺(tái)工作時(shí)對(duì)夾緊部件起到保護(hù)作用，防止雜物纏到旋轉(zhuǎn)的夾緊部件上。 圖6中Ⅵ為減速器，對(duì)旋轉(zhuǎn)夾緊部件Ⅱ和齒輪Ⅶ提供動(dòng)力。Ⅷ為標(biāo)注件鏈條，起到傳遞作用。當(dāng)玉米棒脫離玉米桿時(shí)候，由鏈上Ⅸ結(jié)構(gòu)把玉米棒送到后面割臺(tái)的絞龍里。Ⅹ為鏈條保護(hù)罩，同時(shí)可以使鏈條在工作時(shí)候減小晃動(dòng)、工作平穩(wěn)。 Ⅵ Ⅺ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ （圖6） （圖7） 7圖中Ⅺ為調(diào)整鏈條松緊的機(jī)構(gòu)。通過彈簧的彈力，由齒輪作用在鏈條上，使鏈條在工作中一直保持繃緊狀態(tài)。 8圖中Ⅻ為螺旋絞龍，把由鏈條傳遞過來的玉米通過絞龍送到ⅰ與過橋連接的口處， Ⅻ （圖8） ⅰ 圖9-1割臺(tái)左側(cè)的鏈條是把外來的動(dòng)力傳遞給絞龍，使其工作，圖9-2割臺(tái)右側(cè)的鏈條，是把外來的動(dòng)力傳遞給減速器。 （圖9-1） （圖9-2） 10圖ⅱ為動(dòng)力接口，把外力傳遞給割臺(tái)。 ⅱ （圖10） 圖11中ⅲ為兩側(cè)罩板，給里面的鏈條提供一個(gè)安全的工作環(huán)境。ⅳ為上蓋板，起保護(hù)作用。 ⅲ ⅳ （圖11） 以上是割臺(tái)各個(gè)部件工作原理說明。 二、結(jié)構(gòu)及用途 　 本次設(shè)計(jì)的玉米收割機(jī)割臺(tái)前上方設(shè)有導(dǎo)向殼，收割傳送帶設(shè)有左，右相向運(yùn)行的兩條傳送帶，在収割臺(tái)的中部與每條收割傳送帶相對(duì)應(yīng)設(shè)有各自的摘穗對(duì)輥，摘穗對(duì)輥與集穗傳送帶間設(shè)有滑板，收割傳送帶內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)軸上設(shè)有回轉(zhuǎn)葉輪。 本實(shí)用新型玉米收割機(jī)收割秸稈時(shí)，収割臺(tái)前方的導(dǎo)向殼波動(dòng)玉米秸稈，秸稈沿相鄰分壟板之間形成的通道進(jìn)入收割傳送帶，由兩條收割傳送帶分別向収割臺(tái)中部移動(dòng)，向后進(jìn)入各自的摘穗對(duì)輥，將玉米秸稈和玉米果穗分離，空秸稈由摘穗對(duì)輥擠壓向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入下面的秸稈粉碎機(jī)構(gòu)粉碎還田，采用這樣的結(jié)構(gòu)，整個(gè)作業(yè)面的秸稈就分成了左，右兩部分分別經(jīng)行收割，摘穗，再進(jìn)行集穗，集中粉碎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，進(jìn)料通暢，能及時(shí)處理，避免了堵塞，也降低了玉米破損率。另外，收割傳送帶內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)軸上設(shè)有回轉(zhuǎn)葉輪，有利于秸稈進(jìn)入摘穗對(duì)輥；秸稈傳送帶上方設(shè)有表面帶有齒條的輥壓筒，利于齒條對(duì)秸稈的枝葉進(jìn)行梳理排列，提高粉碎效果。 通過這次畢業(yè)實(shí)習(xí)，我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的大體設(shè)計(jì)方案有了初步的了解，對(duì)以后將要遇到的問題有了準(zhǔn)備，同時(shí)也為我將來的工作打好了一定的基礎(chǔ)，知道了如何去看待問題，分析問題，解決問題，我想這就是我實(shí)習(xí)的最大收獲。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目： Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)的設(shè)計(jì) 院 （系）： 機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí)： 機(jī)械08-4班 姓 名： 高磊 學(xué) 號(hào)： 2008025983 指導(dǎo)教師： 耿雷 教師職稱： 教授  黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)的設(shè)計(jì) 來源 工程實(shí)際 1、研究目的和意義 本設(shè)計(jì)的目：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，不易堵塞的板式摘穗結(jié)構(gòu)的Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)，達(dá)到直接摘穗青儲(chǔ)的目的。 我國(guó)作為糧食生產(chǎn)大國(guó)，玉米又是主要糧食作物。玉米收獲的機(jī)械化在很大程度上影響著產(chǎn)量。玉米收獲秸桿還田型玉米聯(lián)合收獲機(jī)的割臺(tái)，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。這次設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上除簡(jiǎn)單美觀節(jié)約以外，在性能上也是滿足高要求，真正實(shí)現(xiàn)小空間大功能低成本，適合我國(guó)國(guó)情，值得在國(guó)內(nèi)推廣。 2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況(文獻(xiàn)綜述) 我國(guó)玉米收獲機(jī)械研制起步晚，水平低，玉米機(jī)械化收割經(jīng)歷了從引進(jìn)國(guó)外樣機(jī)試用、仿制、改進(jìn)到消化吸收、自行設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，并取得了很好的成果。到目前為止，我國(guó)從事玉米收獲機(jī)研制生產(chǎn)的單位有60多家，已開發(fā)研制出的機(jī)型有60多個(gè)產(chǎn)品。從整體情況看，目前生產(chǎn)玉米聯(lián)合收獲機(jī)除懸掛式(背負(fù)式)外，大都處于樣機(jī)研制或試驗(yàn)階段。各種機(jī)型仍需不斷改進(jìn)和完善，到大規(guī)模投入生產(chǎn)應(yīng)用尚需一段時(shí)間。我國(guó)生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)按收獲工藝可分為兩種:摘穗—?jiǎng)兤ぁ胧占o稈粉碎還田(或收集);摘穗—果穗收集—莖稈粉碎還田(或收集)。玉米收獲工藝研制的機(jī)型有牽引式、懸掛式(背負(fù)式)、自走式和玉米割臺(tái)等四種機(jī)型。 國(guó)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)果穗收獲、莖稈切碎一體化的技術(shù)已申報(bào)專利有很多，代表性的有：立式摘穗莖桿切碎裝置；在普通臥式摘穗輥式收獲機(jī)割臺(tái)下方安裝與摘穗輥平行的刀軸，在刀軸上安裝不同形式的切刀，通過動(dòng)定刀配合、動(dòng)動(dòng)刀配合等方式實(shí)現(xiàn)玉米收獲、秸稈粉碎一體化技術(shù)兩種技術(shù)類型。但總體說來國(guó)內(nèi)的果穗收獲、莖稈切碎一體化的技術(shù)尚未成熟。我國(guó)玉米收獲機(jī)械化仍然存在著許多問題。首先表現(xiàn)在基礎(chǔ)部件研究不足，很多單位只是注重整機(jī)的研制開發(fā)，從而造成眾多機(jī)型在收獲工藝和機(jī)構(gòu)參數(shù)上大同小異、重復(fù)制造。其次是產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性差，機(jī)器故障頻繁，從而造成玉米籽粒破碎率、果穗損失率高等問題。 國(guó)內(nèi)近期玉米收獲機(jī)械仍以價(jià)格較低的懸掛式機(jī)型為主，適應(yīng)多種行距的玉米收獲機(jī)具將會(huì)隨著技術(shù)的不斷完善迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)莖稈資源的回收利用，將是玉米聯(lián)合收獲機(jī)近期研究、開發(fā)的重點(diǎn)，以適應(yīng)畜牧業(yè)發(fā)展的要求，在畜牧業(yè)發(fā)展快的地區(qū)，這種機(jī)型有較好的發(fā)展前景，預(yù)計(jì)未來幾年將會(huì)出現(xiàn)比較實(shí)用的暢銷機(jī)型。 目前國(guó)外玉米收獲機(jī)的研究與生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，目前在美國(guó)、德國(guó)、烏克蘭、俄羅斯等西方國(guó)家的玉米收獲(包括籽粒和秸稈青貯)已基本實(shí)現(xiàn)了全部機(jī)械化作業(yè)。國(guó)外多采用一年一作的種植方式，玉米收獲時(shí)含水率低，主要采用玉米摘穗直接脫粒的收獲工藝。如美國(guó)的John Deere公司、Case公司、德國(guó)的Mangle公司、道依茨公司生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)，絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)上換裝玉米割臺(tái)，并通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的收獲。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1．在保證良好性能的前提下，向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量和高速發(fā)展。喂入量已由一般的5~6千克／秒 發(fā)展到10~12千克／秒所配發(fā)動(dòng)機(jī)的功率最大到243千瓦，正在研發(fā)的有276千瓦；割臺(tái)最大割幅已超過9米。配谷物聯(lián)合收割機(jī)的玉米割臺(tái)由收割4~6行發(fā)展到收割8行。發(fā)動(dòng)機(jī)功率為19千瓦。最高作業(yè)速度超過3.6千米／小時(shí)?！　? 2．向擴(kuò)大機(jī)器的通用性和提高適應(yīng)性發(fā)展。除發(fā)展多種專用割臺(tái)（大豆、玉米、向日葵、水稻或捋穗型割臺(tái)）外，同一臺(tái)機(jī)器還可配不同割幅的割臺(tái)以適應(yīng)不同作物和不同單產(chǎn)的需要；改進(jìn)機(jī)體結(jié)構(gòu)（如收割臺(tái)的仿型機(jī)構(gòu)、清糧室的自動(dòng)調(diào)平裝置等），使其更好地適應(yīng)不同作物和傾斜地面；行走裝置配置多種寬度的輪胎、履帶，以提高工作的適應(yīng)能力。 3．對(duì)保持收獲中低損失率、高清潔度的主要工作部件的研究更為深入新型脫粒分離裝置的研究，以提高生產(chǎn)率，減少谷粒損失為目標(biāo)，是現(xiàn)代玉米聯(lián)合收割機(jī)最主要的發(fā)展趨勢(shì)。在傳統(tǒng)的紋桿切流滾筒及鍵式逐鎬器的脫粒分離裝置之后，雙滾筒橫置的軸流式結(jié)構(gòu)廣為應(yīng)用，繼而又研制了單滾筒或雙滾筒縱置的軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu)，大大提高了脫粒率。 4．新材料和先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用使產(chǎn)品性能更好，可靠性更高將玉米聯(lián)合收割機(jī)機(jī)架、割臺(tái)體加大壁厚或加強(qiáng)骨架，用大直徑薄壁鋼管作軸，紋桿進(jìn)行表面硬化處理；各種聯(lián)合收割機(jī)在易堵塞的部件上設(shè)置各種快速切離的安全裝置，傳動(dòng)膠帶采用新的結(jié)構(gòu)和材料；切割裝置都進(jìn)行8小時(shí)以上磨合試驗(yàn)和升溫運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)；重要工作部件裝機(jī)前的磨合試驗(yàn)或試運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)格保證體系。 5．廣泛應(yīng)用機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù)，向舒適性、使用安全性、操作方便性方向發(fā)展為改善駕駛員工作條件，普遍裝有現(xiàn)代化的密閉駕駛室以隔熱、隔噪音；轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)速、收割機(jī)切割高度、谷物損失量、糧箱填充量、排草堵塞等配有信息顯示；自控裝置包括自動(dòng)對(duì)行、割茬高度自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)控制車速，自動(dòng)停車等；安全生產(chǎn)的警報(bào)輸出和互鎖補(bǔ)償系統(tǒng)有故障警報(bào)、信號(hào)報(bào)警或語音報(bào)警、啟動(dòng)耳鎖、單柄操作互鎖、運(yùn)輸與收獲互鎖等功能。 6．向智能化收獲機(jī)發(fā)展集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)于一身的"精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)"技術(shù)在智能化玉米收割機(jī)上的應(yīng)用是當(dāng)今收獲機(jī)械化最新、最重要的技術(shù)發(fā)展。通過以上的比較不難發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)械的現(xiàn)狀跟國(guó)外一些先進(jìn)技術(shù)相比還有相當(dāng)大的差距，我國(guó)的科研人員在機(jī)器的制造質(zhì)量和可靠性、發(fā)展模式及如何使農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)相結(jié)合等科研課題上，應(yīng)該有很大的發(fā)展空間。 3、研究/設(shè)計(jì)的目標(biāo)： 通過實(shí)習(xí)考察和實(shí)際測(cè)量設(shè)計(jì)出Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)，綜合運(yùn)用知識(shí)，獨(dú)立計(jì)算，確定傳動(dòng)方案及各部件的尺寸，多種方案比較。確定最優(yōu)方案。完成A0號(hào)圖紙2張：.零件圖5張。其中1張圖必須徒手畫。設(shè)計(jì)說明書一份（1.5萬~2萬字）。 4、設(shè)計(jì)方案（研究/設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等）： 玉米割臺(tái)的主要技術(shù)參數(shù) 配套動(dòng)力： 66kw， 最大喂入量： 10千克/秒 長(zhǎng)： 3280mm 寬： 3760mm 高： 1020mm 收獲五行： 行距600～700mm； 籽粒破碎率 <1 %； 籽粒損失率 <2 %； 果穗損失率 <3 %。 生產(chǎn)率： 0.638， 玉米(果穗)產(chǎn)量qs按7500～15000 kg/hm2； （1）總體設(shè)計(jì)方 （2）理論分析； 5、方案的可行性分析： 本次設(shè)計(jì)的玉米收割機(jī)割臺(tái)前上方設(shè)有導(dǎo)向殼，收割傳送帶設(shè)有左，右相向運(yùn)行的兩條傳送帶，在収割臺(tái)的中部與每條收割傳送帶相對(duì)應(yīng)設(shè)有各自的摘穗對(duì)輥，摘穗對(duì)輥與集穗傳送帶間設(shè)有滑板，收割傳送帶內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)軸上設(shè)有回轉(zhuǎn)葉輪。 本次設(shè)計(jì)的玉米收割機(jī)的割臺(tái)工作時(shí)，収割臺(tái)前方的導(dǎo)向殼波動(dòng)玉米秸稈，秸稈沿相鄰導(dǎo)向殼之間形成的通道進(jìn)入輸送鏈，由兩條輸送鏈分別向収割臺(tái)中部移動(dòng)，向后進(jìn)入各自的拉莖輥，由拉莖輥和摘穗板將秸稈和果穗分離，空秸稈由拉莖對(duì)輥擠壓向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入下面的秸稈粉碎機(jī)構(gòu)粉碎還田，采用這樣的結(jié)構(gòu)，整個(gè)作業(yè)面的秸稈就會(huì)直接粉碎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，進(jìn)料通暢，能及時(shí)處理，避免了堵塞，也降低了玉米破損率。通過綜合分析以上設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)制造難度，方案可行。 6、該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處 本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處為：采用摘穗板式摘穗割臺(tái)，果穗的破損率低，摘穗的效果好，玉米秸稈不進(jìn)入收割機(jī)內(nèi)部，直接粉碎還田，大大的提高了機(jī)械的作業(yè)效率，節(jié)約了收割成本。 7、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域： 本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于自走式玉米收割機(jī)上，實(shí)現(xiàn)多行同時(shí)收割的目的，用于農(nóng)業(yè)收割方面。 8、時(shí)間進(jìn)程 第 4~6 周 整理實(shí)習(xí)日記、撰寫實(shí)習(xí)總結(jié)和開題報(bào)告 第7 周 設(shè)計(jì)計(jì)算、總體結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) 第8 周 總體圖和部件圖設(shè)計(jì)，零件圖設(shè)計(jì) 第9 周 整理、撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，翻譯2500字以上的外文資料 第12周 答辯 9、參考文獻(xiàn)： [1] 聯(lián)合編寫組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上中下）[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1988.12. 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[17]李寶筏主編.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué).中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2003.8. 指導(dǎo)教師意見 教師簽字： 年 月 日 開題答辯小組意見： 組長(zhǎng)簽字： 成員簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組意見: 組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 摘 要 玉米是我國(guó)三大糧食作物之一，各地方都有種植，無論是對(duì)于提高糧食綜合玉米生產(chǎn)能力、確保糧食安全，還是對(duì)于滿足日益增長(zhǎng)的飼料需求，都具有舉足輕重的地位。為了促進(jìn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化，必須實(shí)行糧食生產(chǎn)的機(jī)械化，尤其應(yīng)加快實(shí)現(xiàn)收獲環(huán)節(jié)的機(jī)械化。但我國(guó)目前玉米收獲程度還不到百分之十。已成為玉米機(jī)械化生產(chǎn)的瓶頸。為此，各級(jí)政府和越來越多的農(nóng)機(jī)制造企業(yè)正在加大投入，積極開展玉米收獲機(jī)械技術(shù)的研究和新型裝備的設(shè)計(jì)與開發(fā)。 割臺(tái)是玉米收獲機(jī)的核心部分，本次對(duì)割臺(tái)的主要部件進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析和設(shè)計(jì)，為玉米收獲機(jī)的制造提供了依據(jù)。割臺(tái)部分包括分禾器、拉莖棍、夾持輸送鏈。摘棍是玉米收獲機(jī)摘穗裝置的關(guān)鍵部件，因此，研究玉米莖稈在摘棍間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與摘穗各結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系十分重要。 關(guān)鍵詞：玉米收獲； 收集裝置； 摘穗裝置； 分禾器 Abstract Corn is one of the three major grain crops in our country, and has planted throughout here and there. planting corn has an important position in increasing the comprehensive productivity of grain, ensuring food safety as well as meeting the demand of feedstuff.. in order to promote agricultural modernization, we must implement the mechanization of grain production, especially should accelerate the realization of mechanized harvesting, however, our corn harvest mechanization level is very slow , it is less than 10 percent , it become the weak link of the grain planting and production. Header is at the heart of corn harvester parts of the system analysis and design, provides a basis for corn harvester manufacturing. Header includes guide/pulling the stem rod, clamp conveyor chain. Pick roller corn harvester pick key parts of the ear device. therefore the property resrarch of the corn picker is poor and instability. Keywords corn pick, collection devices, pick device, Virtual Design 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 課題的提出和意義 1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 1.2.1 國(guó)內(nèi)玉米收獲機(jī)的研制狀況 2 1.2.2 國(guó)外玉米收獲機(jī)的研制趨勢(shì) 3 1.3 課題研究的主要內(nèi)容 5 1.3.1 主要內(nèi)容 5 1.3.2 擬解決的關(guān)鍵問題 5 第2章 總體方案的設(shè)計(jì) 6 2.1 結(jié)構(gòu)功能要求 6 2.2 機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 6 2.3 摘穗裝置設(shè)計(jì)與分析 7 第3章 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 10 3.1 分禾器分析與設(shè)計(jì) 10 3.2 摘穗裝置的計(jì)算 11 3.2.1 撥禾鏈線速度與拉莖棍線速度分析 11 3.2.2 鏈輪和鏈條選擇 14 3.3 絞龍部分分析與設(shè)計(jì) 15 第4章 主要零部件強(qiáng)度校核 21 4.1 軸的校核 21 4.3 鍵的強(qiáng)度校核 26 結(jié) 論 28 致 謝 29 參考文獻(xiàn) 30 Content Abstract ………………………………………………………………………Ⅰ Chapter1 Introduction………………………………………………………… ...1 1.1 Topics raised and significance…………………………………..........1 1.2 Domestic and foreign research and development status and trends ....2 1.2.1 The development of the domestic corn harvester..…………….2 1.2.2 The development trend of foreign corn harvester..……………..3 1.3 Research content …..………………………………………………….5 1.3.1 The main contents….…………………………………………..5 1.3.2 Intends to solve the key issues……………………………5 Chapter 2 Chapter of the overall program design……..…………………….6 2.1 The structure and function requires………………………………........6 2.2 Institutional design………………………………………………….…..6 2.3 Snapping the device design and analysis………………………………7 Chapter 3 Chapter of the key components of design…………………………10 3.1 Sub-Wo-device analysis and design ………………………………..10 3.2 Abstract ear device computing………………………………………..11 3.2.1 Reel chain line speed and pull the stem stick line velocity analysis ...……………………………………………………11 3.2.2 Sprockets and chains to choose………………………………14 3.3 Auger part of the analysis and design……………….......…………..15 Chapter4 The main components of strength check………………………..21 4.1 Axis design and checking ..…………………………………………..21 4.2 Bearing design checking……………………………………………..26 4.3 Key strength check…………………………………………………...27 Conclusions………………………………………………………………………28 Acknowledgements…………………………………………………………… . .29 References………………………………………………………………………..30 31 第1章 緒論 1.1 課題的提出和意義 我國(guó)玉米種植面積和總產(chǎn)量?jī)H次于美國(guó)居世界第二位。在我國(guó)玉米是僅次于小麥的主要糧食作物。全國(guó)玉米種植面積0.24 億公頃(約3.6 億畝)，約占全國(guó)總面積的21.1%。玉米年產(chǎn)量達(dá)11409 萬噸，按莖桿和產(chǎn)糧比為1.8 計(jì)算將產(chǎn)生20536.2 萬噸的玉米莖桿。玉米在我國(guó)分布很廣，南自海南島，北至黑龍江省的黑河以北，東起沿海省份，西到及青藏高原，都有種植。由于氣候差異和歷史傳統(tǒng)種植模式的影響，在我國(guó)玉米栽培模式千差萬別，如有春玉米一年一作、春玉米一年兩作和兩年三作、夏玉米一年兩作以及小麥、玉米套種、一家一戶小規(guī)模種植等多種模式玉米植株的產(chǎn)量、高度等生長(zhǎng)特點(diǎn)也差異較大。這些模式都是基于傳統(tǒng)的手工作業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展和沿襲下來，較少地考慮到機(jī)械化作業(yè)方式的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平的提高和農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，在玉米生產(chǎn)中廣泛采用機(jī)械化生產(chǎn)方式明顯地受到玉米農(nóng)藝栽培技術(shù)的相互制約，還沒有一套系統(tǒng)的玉米機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)體系指導(dǎo)和應(yīng)用到玉米生產(chǎn)中。因此機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用和玉米栽培制度的改革成為缺少規(guī)范性的玉米機(jī)械化收獲技術(shù)體系這個(gè)矛盾中的兩個(gè)主要方面。由此農(nóng)民在生產(chǎn)中存在著機(jī)具有了怎么應(yīng)用的問題（即適應(yīng)玉米種植模式），以及如何種植玉米來適應(yīng)機(jī)械化收獲的問題，而不造成減產(chǎn)、減少收入等方面的問題。 為了適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的要求，玉米收獲機(jī)械化水平需要進(jìn)一步提高。玉米收獲是玉米種植中最繁重的體力勞動(dòng)，約占整個(gè)玉米種植投入勞動(dòng)量的55%，在玉米生產(chǎn)全過程中機(jī)械化占據(jù)舉足輕重的地位。利用機(jī)械收獲，不僅把農(nóng)民從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來，還為農(nóng)民節(jié)省了費(fèi)用，更能節(jié)省時(shí)間，用于外出打工，增加收入。因此，機(jī)械收獲是減輕農(nóng)民“三秋”勞動(dòng)強(qiáng)度、為農(nóng)民增效、增收的有效途徑之一。農(nóng)業(yè)部2004 年最新統(tǒng)計(jì)我國(guó)小麥機(jī)收率達(dá)82%比去年提高了10 個(gè)百分點(diǎn)，而玉米的收獲機(jī)械化水平不到2%玉米機(jī)械化收獲問題，已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的瓶頸，引起了各級(jí)政府和有關(guān)專家的高度重視，玉米收獲機(jī)械化被農(nóng)業(yè)部定為“十五”期間我國(guó)重點(diǎn)推廣的十大農(nóng)業(yè)機(jī)械化新技術(shù)之一，加大了科研和推廣的支持力度。山東、河南、河北、遼寧、吉林等主要玉米產(chǎn)區(qū)都把玉米機(jī)收列為重點(diǎn)發(fā)展方向。初步預(yù)測(cè)，若要實(shí)現(xiàn)玉米收獲機(jī)械化，全國(guó)共需玉米收獲機(jī)30 萬臺(tái)，工業(yè)產(chǎn)值可達(dá)240 多億元。隨著人民生活水平的不斷提高城鄉(xiāng)人民的飲食結(jié)構(gòu)也在不斷變化，人均的食用口糧逐年下降，飼料糧的需求逐年增多，而飼料糧中首選的作物是玉米。玉米不僅是優(yōu)質(zhì)的飼料，而且是制藥、化工、食品等行業(yè)不可缺少的原料。在玉米產(chǎn)量不斷提高的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的莖桿。由于一直以來沒有合理的莖桿處理技術(shù)和機(jī)具，華北地區(qū)的玉米莖桿焚燒現(xiàn)象十分嚴(yán)重，每到秋收種麥季節(jié)，濃煙四起，60%~66%以上的莖桿被焚燒掉，只有14.7~20.1%的玉米莖桿經(jīng)機(jī)械粉碎還田，用于青貯的也只有20%~22%。這樣一來，大量的莖桿被付之一炬，不僅是巨大的浪費(fèi)，而且也造成了嚴(yán)重的空氣污染，還導(dǎo)致了諸如飛機(jī)不能起降、高速公路事故頻發(fā)等社會(huì)公害事件的發(fā)生。怎樣有效地處理這些莖桿已經(jīng)成為政府關(guān)注的問題。 在實(shí)現(xiàn)小康向更加富裕邁進(jìn)的新時(shí)期􀊿隨著人民生活水平的提高食物營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的改善，農(nóng)牧業(yè)結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，畜牧業(yè)比重將進(jìn)一步增大，農(nóng)牧業(yè)良性循環(huán)的發(fā)展將增大對(duì)飼料作物的需求。但由于我國(guó)草原資源有限，過渡的濫墾及放牧造成的草原退化、沙塵暴劇增等，使得生態(tài)環(huán)境急劇惡化，牲畜飼草需求的矛盾更加突出。因此大力開發(fā)莖桿資源，發(fā)展以莖桿為主要飼料的農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)，是我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展的重要途徑。畜牧業(yè)的發(fā)展將加大玉米生產(chǎn)的發(fā)展，玉米生產(chǎn)的發(fā)展又將增大對(duì)玉米生產(chǎn)機(jī)械化的需求，針對(duì)我國(guó)玉米收獲的現(xiàn)狀，研制適宜中國(guó)國(guó)情的穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)具具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)內(nèi)玉米收獲機(jī)的研制狀況 我國(guó)玉米收獲機(jī)械研制起步晚，水平低，玉米機(jī)械化收經(jīng)歷了從引進(jìn)國(guó)外樣機(jī)試用、仿制、改進(jìn)到消化吸收、自行設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，并取得了很好的成果。到目前為止，我國(guó)從事玉米收獲機(jī)研制生產(chǎn)的單位有60多家，已開發(fā)研制出的機(jī)型有60多個(gè)產(chǎn)品。從整體情況看，目前生產(chǎn)玉米聯(lián)合收獲機(jī)除懸掛式(背負(fù)式)外，大都處于樣機(jī)研制或試驗(yàn)階段。各種機(jī)型仍需不斷改進(jìn)和完善，到大規(guī)模投入生產(chǎn)應(yīng)用尚需一段時(shí)間。我國(guó)生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)按收獲工藝可分為兩種：摘穗—?jiǎng)兤ぁ胧占o稈粉碎還田(或收集)；摘穗—果穗收集—莖稈粉碎還田(或收集)。玉米收獲工藝研制的機(jī)型有牽引式、懸掛式(背負(fù)式)、自走式和玉米割臺(tái)等四種機(jī)型。國(guó)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)果穗收獲、莖稈切碎一體化的技術(shù)已申報(bào)專利有很多，代表性的有：立式摘穗莖桿切碎裝置；在普通臥式摘穗輥式收獲機(jī)割臺(tái)下方安裝與摘穗輥平行的刀軸，在刀軸上安裝不同形式的切刀，通過動(dòng)定刀配合、動(dòng)動(dòng)刀配合等方式實(shí)現(xiàn)玉米收獲、秸稈粉碎一體化技術(shù)兩種技術(shù)類型。但總體說來國(guó)內(nèi)的果穗收獲、莖稈切碎一體化的技術(shù)尚未成熟。我國(guó)玉米收獲機(jī)械化仍然存在著許多問題。首先表現(xiàn)在基礎(chǔ)部件研究不足，很多單位只是注重整機(jī)的研制開發(fā)，從而造成眾多機(jī)型在收獲工藝和機(jī)構(gòu)參數(shù)上大同小異、重復(fù)制造。其次是產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性差，機(jī)器故障頻繁，從而造成玉米籽粒破碎率、果穗損失率、高等問題。 我國(guó)目前從事玉米聯(lián)合收獲機(jī)研究和制造的單位有30多家，約20個(gè)產(chǎn)品，分為自走式、懸掛式、牽引式和谷物聯(lián)合收獲機(jī)配玉米割臺(tái)等四種形式，又分單行和多行。但各廠家的產(chǎn)量都不大，其主要原因就是如上所提到的機(jī)具的適應(yīng)性題、農(nóng)民的購(gòu)買力和玉米收獲機(jī)的關(guān)鍵部件的可靠性等問題。因此必須加快對(duì)玉米聯(lián)合收獲機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研究，以加速玉米收獲機(jī)械化的進(jìn)程。在自動(dòng)化程度方面，由于國(guó)產(chǎn)玉米收獲機(jī)以實(shí)用為主，主要考慮降低制造成本，對(duì)自動(dòng)化要求不高，因此明顯落后于國(guó)外產(chǎn)品。目前，在已研制的機(jī)型中還有可靠性差、效率低、對(duì)作物的不同行距適應(yīng)能力不強(qiáng)等問題，個(gè)別機(jī)型的損失率和破碎率還有待進(jìn)一步降低。 國(guó)內(nèi)近期玉米收獲機(jī)械仍以價(jià)格較低的懸掛式機(jī)型為主，適應(yīng)多種行距的玉米收獲機(jī)具將會(huì)隨著技術(shù)的不斷完善迅速占領(lǐng)市場(chǎng)。穗莖兼收型玉米聯(lián)合收獲機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)莖稈資源的回收利用，將是玉米聯(lián)合收獲機(jī)近期研究、開發(fā)的重點(diǎn)，以適應(yīng)畜牧業(yè)發(fā)展的要求，在畜牧業(yè)發(fā)展就快的地區(qū)，這種機(jī)型有較好的發(fā)展前景，預(yù)計(jì)未來幾年將會(huì)出現(xiàn)比較實(shí)用的暢銷機(jī)型。 1.2.2 國(guó)外玉米收獲機(jī)的研制趨勢(shì) 目前國(guó)外玉米收獲機(jī)的研究與生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，目前在美國(guó)、德國(guó)、烏克蘭、俄羅斯等西方國(guó)家的玉米收獲(包括籽粒和秸稈青貯)已基本實(shí)現(xiàn)了全部機(jī)械化作業(yè)。國(guó)外多采用一年一作的種植方式，玉米收獲時(shí)含水率低，主要采用玉米摘穗直接脫粒的收獲工藝。如美國(guó)的Johndeere公司、Case公司、德國(guó)的Mengle公司、道依茨公司生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)，絕大部分是在小麥聯(lián)合收獲機(jī)上換裝玉米割臺(tái)，并通過調(diào)節(jié)脫粒滾筒的轉(zhuǎn)速和脫粒間隙進(jìn)行玉米的收獲。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1．在保證良好性能的前提下，向高效、大型、大功率、大割幅、大喂入量和高速發(fā)展。喂入量已由一般的5~6千克／秒發(fā)展到10~12千克／秒所配發(fā)動(dòng)機(jī)的功率最大到243千瓦，正在研發(fā)的有276千瓦；割臺(tái)最大割幅已超過9米，配谷物聯(lián)合收割機(jī)的玉米割臺(tái)由收割4~6行發(fā)展到收割8行，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為19千瓦，最高作業(yè)速度超過3.6千米／小時(shí)?！　? 2．向擴(kuò)大機(jī)器的通用性和提高適應(yīng)性發(fā)展。除發(fā)展多種專用割臺(tái)（大豆、玉米、向日葵、水稻或捋穗型割臺(tái)）外，同一臺(tái)機(jī)器還可配不同割幅的割臺(tái)以適應(yīng)不同作物和不同單產(chǎn)的需要；改進(jìn)機(jī)體結(jié)構(gòu)（如收割臺(tái)的仿型機(jī)構(gòu)、清糧室的自動(dòng)調(diào)平裝置等），使其更好地適應(yīng)不同作物和傾斜地面，行走裝置配置多種寬度的輪胎、履帶，以提高工作的適應(yīng)能力。 3．對(duì)保持收獲中低損失率、高清潔度的主要工作部件的研究更為深入新型脫粒分離裝置的研究，以提高生產(chǎn)率，減少谷粒損失為目標(biāo)，是現(xiàn)代玉米聯(lián)合收割機(jī)最主要的發(fā)展趨勢(shì)。在傳統(tǒng)的紋桿切流滾筒及鍵式逐鎬器的脫粒分離裝置之后，雙滾筒橫置的軸流式結(jié)構(gòu)廣為應(yīng)用，繼而又研制了單滾筒或雙滾筒縱置的軸流式脫粒分離結(jié)構(gòu)，大大提高了脫粒率。 4．新材料和先進(jìn)制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用使產(chǎn)品性能更好，可靠性更高將玉米聯(lián)合收割機(jī)機(jī)架、割臺(tái)體加大壁厚或加強(qiáng)骨架、用大直徑薄壁鋼管作軸，紋桿進(jìn)行表面硬化處理、各種聯(lián)合收割機(jī)在易堵塞的部件上設(shè)置各種快速切離的安全裝置、傳動(dòng)膠帶采用新的結(jié)構(gòu)和材料、切割裝置都進(jìn)行8小時(shí)以上磨合試驗(yàn)和升溫運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、重要工作部件裝機(jī)前的磨合試驗(yàn)或試運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)格保證體系。 5．廣泛應(yīng)用機(jī)電一體化和自動(dòng)化技術(shù)，向舒適性、使用安全性、操作方便性方向發(fā)展為改善駕駛員工作條件，普遍裝有現(xiàn)代化的密閉駕駛室以隔熱、隔噪音；轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)速、收割機(jī)切割高度、谷物損失量、糧箱填充量、排草堵塞等配有信息顯示；自控裝置包括自動(dòng)對(duì)行、割茬高度自動(dòng)調(diào)節(jié)，自動(dòng)控制車速，自動(dòng)停車等；安全生產(chǎn)的警報(bào)輸出和互鎖補(bǔ)償系統(tǒng)有故障警報(bào)、信號(hào)報(bào)警或語音報(bào)警、啟動(dòng)耳鎖、單柄操作互鎖、運(yùn)輸與收獲互鎖等功能。 6．向智能化收獲機(jī)發(fā)展集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)和遙感系統(tǒng)于一身的"精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)"技術(shù)在智能化玉米收割機(jī)上的應(yīng)用是當(dāng)今收獲機(jī)械化最新、最重要的技術(shù)發(fā)展。通過以上的比較不難發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的玉米聯(lián)合收獲機(jī)械的現(xiàn)狀跟國(guó)外一些先進(jìn)技術(shù)相比還有相當(dāng)大的差距，我國(guó)的科研人員在機(jī)器的制造質(zhì)量和可靠性、發(fā)展模式及如何使農(nóng)藝和農(nóng)機(jī)相結(jié)合等科研課題上，應(yīng)該有很大的發(fā)展空間。 1.3 課題研究的主要內(nèi)容 1.3.1 主要內(nèi)容 在課題中主要研究的是Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)研究，Y215玉米收割機(jī)主要應(yīng)用于南方及高原地區(qū)，其作業(yè)強(qiáng)度較北方地區(qū)更為強(qiáng)而工作環(huán)境更為惡劣，這就對(duì)收割機(jī)的要求更高，而割臺(tái)作為整個(gè)收割機(jī)最為關(guān)鍵機(jī)構(gòu)之一，應(yīng)具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和可靠性，因此本課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性高的與玉米收割機(jī)割臺(tái)。 1.3.2 擬解決的關(guān)鍵問題 在本課題中主要解決的關(guān)鍵問題有以下幾個(gè)方面： 1．各個(gè)機(jī)構(gòu)的空間布局，其主要影響割臺(tái)的重量和生產(chǎn)成本，良好的布局可以使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，傳動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，大大的提高了收割效率等。針對(duì)該問題我查閱了有關(guān)的資料并向老師和技術(shù)人員請(qǐng)教，最終確定摘穗板式收割機(jī)割臺(tái)，其空間布局合理，使割臺(tái)的體積最小化并有較高的安全可靠性。 2．傳動(dòng)方案的選擇問題，對(duì)于傳動(dòng)方案可以說是本課題最為關(guān)鍵部分之一，傳動(dòng)方案的好與壞直接影響到整臺(tái)玉米收割機(jī)的工作效率，對(duì)于玉米收割機(jī)收割時(shí)應(yīng)保持割臺(tái)的各個(gè)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定，以及固定的傳動(dòng)比，因此選用了鏈傳動(dòng)的方式，其具有良好的傳動(dòng)平穩(wěn)性，保證了割臺(tái)各機(jī)構(gòu)的速度穩(wěn)定性。 3．架體的強(qiáng)度問題，割臺(tái)的主架體的耐用性是直接影響割臺(tái)使用壽命的最關(guān)鍵問題，因工作環(huán)境和工作強(qiáng)度的影響，割臺(tái)的架體就要求相對(duì)的高，而割臺(tái)的架體和側(cè)板等零件大部分是通過焊接連接的，所以選擇了Q275碳素結(jié)構(gòu)鋼材作為主架體和側(cè)板等零件。 第2章 總體方案的設(shè)計(jì) 2.1 結(jié)構(gòu)功能要求 玉米割臺(tái)結(jié)構(gòu)體分為分禾器、玉米輸送鏈、拉莖輥、絞龍等部分組成。這些部分相互配合完成對(duì)玉米秸稈進(jìn)行收攏、夾持輸送、摘穗、導(dǎo)入過橋等步驟。 1．玉米秸桿對(duì)行收攏： 由于玉米種植行距差異較大，有機(jī)播、人工播和半機(jī)械化播種等多種情況，行距株距，甚至不成行等均不同，給玉米生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)帶來困難，為保證能將玉米秸桿切割同時(shí)夾持輸送，而不致將玉米植株碰倒漏收，設(shè)計(jì)了收獲分禾器。 2．玉米秸桿輸送： 玉米莖桿較粗而且?guī)霠顟B(tài)時(shí)重量較重，夾持機(jī)構(gòu)采用鏈條輸送，并帶浮動(dòng)漲緊，以適應(yīng)不同直徑粗細(xì)的秸桿，不漏夾滑掉和不夾斷，且動(dòng)力消耗少。 3．摘穗： 玉米植株由夾持輸送機(jī)構(gòu)夾持的同時(shí)，在摘輥反向旋轉(zhuǎn)作用下將玉米穗摘下。 4．絞龍： 作物的收集動(dòng)力由輸送裝置傳遞到絞龍，通過絞龍的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到過橋。 2.2 機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 其工作原理是玉米進(jìn)入分禾器后由夾持鏈夾持輸送，同時(shí)在拉莖輥和摘穗板的作用下將果穗摘掉；果穗被摘掉后，經(jīng)輸送鏈條的傳遞，最后進(jìn)入絞龍。玉米被摘穗后，其莖桿經(jīng)拉莖輥的作用進(jìn)入切碎器，將莖稈打碎還田。 常用的玉米機(jī)割臺(tái)機(jī)構(gòu)大體可以分為四種： 方案一：立式割臺(tái)、臥式滾刀方案，設(shè)計(jì)思路是，往復(fù)刀切斷植株→夾持鏈夾持輸送→立式摘輥摘穗→喂入輥組輸送→臥式滾刀切碎并拋送莖稈。是成熟的立式摘輥技術(shù)和青貯收獲機(jī)的滾刀秸稈切碎技術(shù)的組合，立式摘穗輥及夾持鏈成擴(kuò)張形式，利于不同行距的配置。 缺點(diǎn)是從拉莖輥到滾刀，由三行變一束喂入滾刀，需加多對(duì)喂入導(dǎo)向輥，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。工作可靠性難以保證。 方案二：輥刀切斷植株→臥式摘輥摘穗→螺旋輸送器匯集秸稈→喂入組輥喂入→臥式滾刀將莖稈切碎拋送的設(shè)計(jì)方案，本方案是借鑒烏克蘭生產(chǎn)的KCKY--7AC玉米收獲機(jī)技術(shù)。調(diào)查資料表明，技術(shù)成熟，玉米植株切斷采用滾刀，轉(zhuǎn)速高制造困難；各行秸稈需經(jīng)螺旋輸送匯集至切碎滾刀喂入輥，秸稈易錯(cuò)亂影響切碎長(zhǎng)度合格率。 方案三：往復(fù)刀切斷植株→夾持鏈夾持輸送→立式摘輥摘穗→立式滾刀切碎莖稈并拋送→拋送器將切碎莖稈拋送的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)思路，立式割臺(tái)的立式摘輥配置立式滾刀的機(jī)構(gòu)屬創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，經(jīng)查新和查詢有關(guān)資料未見國(guó)內(nèi)外報(bào)導(dǎo)，其特點(diǎn)立式摘穗輥拉莖棍兼作滾刀的喂入輥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，問題是秸稈喂入與滾刀軸線的垂直性如何，需進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證；優(yōu)點(diǎn)是秸稈在切碎后輸送相對(duì)容易。 方案四：臥式摘穗板摘穗→撥禾鏈完成撥送植株穗→ 攪龍輸送 摘穗?yún)^(qū)內(nèi)工作機(jī)構(gòu)由三個(gè)工作層面聯(lián)動(dòng)完成三個(gè)作業(yè)動(dòng)作，一方面撥禾鏈撥齒繼續(xù)向后撥送玉米植株，與此同時(shí)導(dǎo)入錐將植株引入一對(duì)拉莖輥之間，植株在一對(duì)拉莖輥的作用下強(qiáng)制向下拉動(dòng)植株，在向下拉動(dòng)的同時(shí)玉米果穗被一對(duì)摘穗板擋住，玉米果穗與莖桿之間產(chǎn)生了分離應(yīng)力，果穗從莖桿上摘下，并被向后運(yùn)動(dòng)的撥齒帶入攪龍輸送器，摘穗后的植株被拉莖輥拉回地面 本課題選擇方案四，摘穗部分工作 圖2-1摘穗機(jī)構(gòu)工作原理圖 2.3 摘穗裝置設(shè)計(jì)與分析 玉米收獲機(jī)的研究起始于20世紀(jì)初，玉米的摘穗裝置先后經(jīng)歷了多種形式的演變，最后定型為臥式摘穗輥式、臥式摘穗板式和立式摘穗輥式三種形式。 1 臥式摘穗輥式：主要由一對(duì)相對(duì)回轉(zhuǎn)的摘輥組成，摘輥配置前低后高，縱向傾斜，軸線與水平線成35度～40度夾角，兩輥的軸線基本平行，兩輥具有約35mm的高度差。摘輥分前、中、后三段，前段為帶螺紋的錐體，主要起引導(dǎo)莖稈和有利于莖稈進(jìn)入摘輥間隙的作用；中段帶有螺旋凸棱的圓柱體，起摘穗作用，兩對(duì)摘穗輥的螺旋旋向相反，并相互交錯(cuò)配置，在螺紋上相隔90度設(shè)有摘穗鉤：后段稱為強(qiáng)拉段，表面具有較高大的凸棱和溝槽，將摘完穗或已拉斷的莖稈快速輸送，以防堵塞。結(jié)構(gòu)原理如圖所示2-2。 臥式摘穗輥的特點(diǎn)是割臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用可靠，堵塞情況比立輥式玉米收獲機(jī)明顯減少，但是摘下的果穗與摘輥接觸的時(shí)間較長(zhǎng)，摘輥對(duì)果穗反復(fù)沖擊、擠壓和揉搓，造成了果穗籽粒損傷和落粒，加大了整機(jī)籽粒的損失率，從另一角度來說摘輥可以將許多果穗苞葉剝下，在一定程度上起到剝苞葉的作用，雖然如此，由于臥輥下面及后面的空間較少，較難配置莖稈切碎裝置，目前使用臥輥配置莖稈切碎裝置的機(jī)型很少。 2 臥式摘穗板式：由一對(duì)縱向斜置式拉莖輥和兩個(gè)摘穗板組成。拉莖輥分為前后兩段，前段為帶螺紋的錐體，主要起引導(dǎo)和輔助喂入作用；后段為拉莖段，表面設(shè)有提高抓取能力的凸棱或葉片，其水平傾角與臥式摘輥相近。摘穗板位于拉莖輥上方，工作寬度與拉莖輥工作長(zhǎng)度相同，為減少對(duì)果穗的擠傷，邊緣制成圓弧形。結(jié)構(gòu)原理如圖2-3 圖2-2 臥式摘穗輥摘穗機(jī)構(gòu) 圖2-3 摘穗板式摘穗機(jī)構(gòu) 臥式摘穗板的特點(diǎn)是工作可靠，果穗咬傷率小，籽粒破碎率低。此種摘穗裝置已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了穗莖兼收，但是莖稈夾持輸送結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且果穗上帶有的的苞葉較多，容易拉斷莖稈，功率消耗較大。 3．立式摘穗輥式。由一對(duì)傾斜(與垂直線成25。夾角)配置的摘輥和擋禾板組成。每個(gè)摘輥分上、下兩段，上段為主要部分，起摘穗作用，為了增加摘輥對(duì)莖稈的抓取能力和對(duì)果穗的擠落能力，該段的斷面為花瓣形；下段為輔助部分，起拉莖作用，該段的斷面或與上段相同或采用4～6個(gè)棱形。 立式摘穗輥的特點(diǎn)是其配置沿前進(jìn)方向稍微向前傾斜，摘下的果穗迅速離開摘輥，果穗與摘輥接觸的時(shí)間較短，減少了果穗籽粒的損傷和落粒，減少了整機(jī)的籽粒損失。另外莖稈通過摘輥后，莖稈已有較大的傾斜，并且莖稈與地面較高，易于布置莖稈切碎裝置和回收裝置。較低的割茬易于滅茬，但是立式玉米收獲機(jī)夾持輸送可靠性差，鏈條易損，割刀開始切割莖稈和夾持鏈開始夾持莖稈的的最佳時(shí)差難以掌握，立式玉米收獲機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，割臺(tái)部分質(zhì)量較大，對(duì)整機(jī)質(zhì)量和重心位置有一定影響，根據(jù)綜合考慮本課題決定選用臥式摘穗板式摘穗裝置。 第3章 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 3.1 分禾器分析與設(shè)計(jì) 分禾器雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是對(duì)整機(jī)性能影響較大。一方面，玉米收獲機(jī)大都是對(duì)行作業(yè)。但往往由于氣候條件、病蟲害、風(fēng)災(zāi)以及植株過高過密等原因，導(dǎo)致部分莖稈倒伏或折斷。分禾器能夠起到將倒伏的莖稈挑起，導(dǎo)入夾持輸送裝置，以減少落粒損失的作用。另一方面，分禾器可以將2b范圍內(nèi)的玉米植株跟2b范圍外的分開，并將范圍內(nèi)的玉米植株全部攏到夾持輸送裝置，從而莖稈被割斷和輸送。 圖3-1分禾器示意圖 分禾器前傾角、分開角及其尖端與地面的垂直高度，都直接影響到植株的空間位置。由于分禾器的作用，植株接觸夾持輸送鏈時(shí)植株的傾斜度不同，夾持植株的部位不同，夾持的植株不均勻，容易導(dǎo)致夾持輸送鏈堵塞，影響機(jī)器的正常工作。還由于植株含水率、植株直徑及重心位置等特性的不同，在分禾器的作用下有時(shí)致使植株在切斷之前就折斷，不能被導(dǎo)入夾持輸送鏈，從而果穗被漏摘，增加了果穗損失率。在外力的作用下，玉米植株發(fā)生彎曲變形，在即將折斷的瞬間，植株與地面法線的夾角稱為玉米植株折斷臨界角，其大小影響分禾器的寬度和與地面的垂直距離。在玉米折斷這個(gè)臨界狀態(tài)下，為了保證將植株全部導(dǎo)入夾持輸送鏈而不會(huì)被遺漏，對(duì)植株的折斷臨界角進(jìn)行試驗(yàn)研究是非常有必要的。通過對(duì)植株高度、果穗高度、植株重心位置與莖稈含水量對(duì)臨界角影響 Y=0.9825x+20.1849 （植株直徑） Y=-0.053x+34.089 （自然高度） Y=-0.0639x+27.979 （接穗高度） Y=-0.0404x+25.415 （植株重心） Y=-0.1176x+31.864 （莖稈含水量） 因此植株直徑對(duì)臨界角影響程度最大 其次是莖稈含水率、結(jié)穗高度、植株自然高度，影響程度最小的是植株重心位置。 由試驗(yàn)結(jié)果可知，植株的折斷臨界角一般分布在20度～30度之間。玉米植株折斷臨界角與分禾器張開寬度l及高度h之間的關(guān)系 （3-1） h—分禾器尖端距地面的垂直距離； l—分禾器張開寬度； a—玉米植株折斷臨界角。 植株折斷臨界角一般在20度～30度之間。當(dāng)結(jié)穗高度小于60cm時(shí)，從理論上推出分禾器張開寬度小于22cm就會(huì)避免由于植株被折斷而漏摘。實(shí)際上，為了適應(yīng)不對(duì)行收獲，應(yīng)加大分禾器的分開角度，同時(shí)加大撥禾鏈的運(yùn)行角度，而且減小分禾器尖角，試驗(yàn)表明40～83cm寬的行距照樣可以進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，適應(yīng)不同行距的需求。由理論分析知分禾器前傾角存在一臨界角(45度～50度)，當(dāng)前傾角小于臨界角時(shí)，相對(duì)于分禾器莖桿均勻速向后滑，前傾角大于臨界角時(shí)，莖桿均滑向分禾器尖端。當(dāng)前傾角小于臨界角時(shí)，機(jī)器前進(jìn)速度一定時(shí)，前傾角小，莖桿后移的速度越大，通常在10度～15度。 3.2 摘穗裝置的計(jì)算 3.2.1 撥禾鏈線速度與拉莖棍線速度分析 當(dāng)收獲機(jī)以速度向前行駛時(shí)，玉米植株相對(duì)于機(jī)器向相反方向以速度移動(dòng)，此時(shí)植株是穩(wěn)定的沒有傾倒的作用力，也就是說撥禾齒在平行于機(jī)器行進(jìn)方向的線速度等于機(jī)器行進(jìn)速度時(shí)能夠最好地保持作物的穩(wěn)定性。 對(duì)此要保持作業(yè)時(shí)植株受到的沖擊力最小，就必需達(dá)到撥禾鏈在平行于機(jī)器行進(jìn)方向的速度等于機(jī)器的行進(jìn)速度。由此得出撥禾鏈的最佳線速度 （3-2） 為機(jī)器行進(jìn)方向與導(dǎo)入部分撥禾鏈運(yùn)動(dòng)方向的夾角，該夾角一般為20度到25度，也就是說如果機(jī)器在vj速度下作業(yè)，那么撥禾鏈的線速度應(yīng)為。 一般情況下玉米收獲時(shí)的常用作業(yè)速度為快二檔中油門，這時(shí)的作業(yè)行走速度在6.7千米每時(shí)左右，我們這時(shí)選擇了1.1千米每時(shí)，最終得出撥禾鏈的撥禾線速度為； （3-3） 式中：——拔禾鏈的最佳線速度 ——收割機(jī)前進(jìn)速度 那么拉莖線速度與拉莖輥有效長(zhǎng)度、撥禾鏈速度以及玉米植株通過拉莖輥的長(zhǎng)度有關(guān)，它們之間的關(guān)系為； （3-4） 式中:Hvb——玉米植株通過拉莖輥的長(zhǎng)度（通過抽樣測(cè)定一般玉米植株高度為2.0—2.5 m、割臺(tái)作業(yè)是離地高度一般為0.3-0.5 m） L——拉莖輥有效長(zhǎng)度（根據(jù)綜合性能測(cè)試一般取650-800 mm）。 拉莖輥直徑:根據(jù)抓取莖稈而不抓取果穗兩條件來確定。 根據(jù)拉莖輥對(duì)莖稈抓取的條件， 如圖3-2 （3-5） 所以， 即 式中，α—拉莖輥對(duì)莖稈的抓取角， —拉莖輥與莖桿的摩擦系數(shù)。 摘穗時(shí)拉莖輥不抓取果穗的條件： （3-6） 式中，α—摘輥對(duì)莖稈的抓取角，—摘輥對(duì)莖稈的抓取系數(shù)， 圖3-2 拉莖輥對(duì)莖稈抓取示意圖 摘輥主要參數(shù) （3-7） 要抓取莖稈 則帶入上式得 摘輥不抓取果穗的條件為 所以拉莖輥直徑滿足條件 式中，dg--果穗直徑，di--莖稈直徑，h—摘輥間隙，fg ，fi—摘輥對(duì)果穗和莖稈的抓取系數(shù)（鑄鐵輥），則 fg ，fi ≈0.7～１ 通過理論計(jì)算和試驗(yàn)得出：D=80～95 mm， 取D=95 mm。 兩拉莖輥之間的間隙 5～15 mm可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)玉米莖桿直徑不同的碾壓。功率消耗Nz=5.05 kw，功率消耗較小，滿足整機(jī)對(duì)功率分配需要。 3.2.2 鏈輪和鏈條選擇 實(shí)際傳動(dòng)比i=1 根據(jù)n1=530 r/min查表取p=37.75 mm， 設(shè)計(jì)功率Pd （3-8） 根據(jù)工作環(huán)境及結(jié)構(gòu)，載荷為中等沖擊，查表工作情況系數(shù)KA=1.4 根據(jù)Z1=8，查表，取KZ=1.34 取P0=0.53 kw 鏈寬 查表，選取C6型長(zhǎng)節(jié)距滾子鏈條:節(jié)距：37.75；滾子直徑：16;內(nèi)鏈板寬：22;銷軸直徑9； 分度圓直徑D分 （3-9） 齒頂圓直徑D頂 （3-10） 齒根圓直徑D根 （3-11） 選用鏈輪齒廓半徑R=20;齒厚S=12；齒根半徑r=8；齒寬b=18見表 夾持輸送所需功率:消耗功率由鏈條夾持克服磨擦力，玉米莖桿垂直升高和水平輸送三部分消耗功率組成。 （3-12） 其中：Pz—夾持力；f—摩擦系數(shù)；Q—生產(chǎn)率；H—莖桿垂直升高；q0—鏈條每米重量 ；lo—鏈全長(zhǎng)；q—每米長(zhǎng)鏈條上玉米重量； K —阻力系數(shù)；l —夾持鏈上莖桿長(zhǎng)度。 計(jì)算后Nj=2.0 kw。本設(shè)計(jì)功率消耗小，達(dá)到理想效果 3.3 絞龍部分分析與設(shè)計(jì) 絞龍又稱螺旋輸送機(jī)，廣泛應(yīng)用在各個(gè)部門，螺旋輸送機(jī)對(duì)輸送物料的要求，粉狀、粒狀和小塊狀物料，如：水泥、煤粉、糧食等，他有以下特點(diǎn)1. 承載能力大、安全可靠。2. 適應(yīng)性強(qiáng)、安裝維修方便、壽命長(zhǎng)。3. 整機(jī)體積小、轉(zhuǎn)速高、確保快速均勻輸送。 絞龍的工作原理：物料從進(jìn)料口加入，當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物料受到螺旋葉片法向推力的作用。該推力的徑向分力和葉片對(duì)物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于物料本身的重力和料槽對(duì)物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，而在葉片法向推力的軸向分力作用下，沿著料槽軸向移動(dòng)。 計(jì)算輸送量： （3-13） 式中: Q—輸送量 t/h ψ—物料填充系數(shù), β0—傾斜系數(shù), K—螺距與直徑比例系數(shù),由選定規(guī)格的螺旋輸送機(jī)計(jì)算求值 r—物料容重 t/m3 n—轉(zhuǎn)速 r/min D—螺旋直徑m 螺旋軸的葉片大部分都由厚4~8mm的薄鋼板沖壓而成，然后焊接到軸上，并在相互間加以焊接，其厚度的選取，可參考表3－1。對(duì)輸送磨損性大和粘性大的物料，螺旋面用扁鋼軋成或用鑄鐵鑄成。 螺旋的葉片一般那是做成標(biāo)準(zhǔn)形式的，即螺旋面的母線是一垂直于螺旋軸線的直線。從圖3-4可看出，當(dāng)螺距h一定時(shí)，由于螺旋外徑D遠(yuǎn)大于其內(nèi)徑d，因而在同一螺旋面上各點(diǎn)的螺旋角顯然是不同的。因?yàn)? （3-14） D>d 所以 表3－1 螺旋面厚度 輸送物料 δ(mm) 谷物 2~4 煤、建筑材料、 礦石等 D=200~300mm 4~5 D=500~600mm 7~8 圖3-4 全葉式螺旋絞龍 全葉式葉片下料鋼板圓周的大小，可用如下方法確定。 （m） （3-15） （m） （3-16） 由于螺旋線L和l在平面上是圓心角相同的兩條同心圓弧，若此兩圓弧的直徑為DL和dl,則 (3-17) 由于DL=2b+dl,代人式(3-17)則有： 根據(jù)DL和dl的大小，可以對(duì)鋼板圓周進(jìn)行下料，然后再根據(jù)圓心角α切開，沖壓?jiǎn)蝹€(gè)的葉片，α的大小為： (3-18) 輸送機(jī)的螺旋可以是右旋(普通的形式)或左旋的，單線、雙線或三線的。實(shí)際上一般都是做成單線的，很少用雙線和三線，后者只在卸車機(jī)中采用。根據(jù)披運(yùn)物料的種類，螺旋選用下列結(jié)構(gòu)的一種：當(dāng)輸送流動(dòng)性好的干燥小顆粒物料或粉狀物料時(shí)，宜于采用全葉式葉片的螺旋(圖3－5a)，當(dāng)輸送塊狀的或粘滯性的物料時(shí)，宜用帶式螺旋(圖3－5b)，當(dāng)輸送有壓縮性的物料時(shí)，則用葉片式的(圖3－5c)或齒形(圖3－5d)螺旋。 a全葉式；b帶式；c葉片式；d齒形 圖3-5螺旋葉片形狀 螺旋軸可以是實(shí)心的或管形的，管形軸在強(qiáng)度相同情況下的重量要小得多，并且相互間的連接更為方便。 根據(jù)連續(xù)輸送機(jī)生產(chǎn)率的公式； t/h (3-19) 式中： F——被輸送物料層的橫斷面積[m2]； ρ——被輸送物料的堆積密度[kg/m3]； ν——被輸送物材的軸向輸送速度[m/s]。 料層橫斷面面為： m2 (3-20) 式中：D——螺旋直徑m； ψ——充填系數(shù)，其值與物材的特性有關(guān)， c——傾斜修正系數(shù)，見表 在料槽中，物料的充填系數(shù)影響輸送過程和能量的消耗。當(dāng)充填系數(shù)較小(即ψ=5%)時(shí)，物料堆積的高度低矮且大部分物料靠近槽壁并且具有較低的圓周速度，運(yùn)動(dòng)的滑移面幾乎平行于輸送方向(圖3-6a)。物料顆粒沿軸向的運(yùn)動(dòng)要較圓周方向顯著得多。所以，這時(shí)垂直于輸送方向的附加物料流不嚴(yán)重，單位能量消耗也較小。但是，當(dāng)充填系數(shù)提高(即ψ=13%或40%)時(shí)，則物料運(yùn)動(dòng)的滑移面將變陡(圖3-6b、c)。此時(shí)，在圓周方向的運(yùn)動(dòng)將比輸送方向的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，導(dǎo)致輸送速度的降低和附加能量的消耗。因而，對(duì)于水平螺旋輸送機(jī)來說，物料的充填系數(shù)并非越大越好，相反取小值有利，一般取ψ＜50%。各種微粒物料的充填系數(shù)ψ值可參考表13-57。 物料的軸向輸送速度ν按下式計(jì)算： m/s (3-21) 式中：h---螺旋節(jié)距m； ns---螺旋轉(zhuǎn)速r/min； 螺距h通常為： h1=k1D m (3-22) 式中： k1---螺旋節(jié)距與螺旋直徑的比值，與物料性質(zhì)有關(guān)，通常取k1=0.7~1，對(duì)于摩擦系數(shù)大的物料，取小值（k1=0.7~0.8）；對(duì)于流動(dòng)性較好，易流散的物料，可取k1=1。 表3-2螺旋輸送機(jī)傾斜修正系數(shù)c 傾斜角β 0° ≤5° ≤10° ≤15° ≤20° c 1.00 0.90 0.80 0.70 0.65 （a） （b） （c） 圖3-6不同充填系數(shù)時(shí)物料層堆積情況及其滑移面 將上式結(jié)合起來，則有： t/h (3-23) 即： (3-24) 1．螺旋直徑 設(shè)計(jì)的玉米螺旋輸送機(jī)的=100m3/h,取ψ=0.25,取k1=0.8,c=1,ns=110r/min. 代入式(3-24)得： 100=47×0.3×1×0.8×D3×110 求得： D=368 mm 因?yàn)槁菪斔蜋C(jī)的螺旋直徑應(yīng)根據(jù)下列的標(biāo)注系列進(jìn)行圓整： D=150；200；250；300；400；500；600 mm 取D=400 mm 所以螺旋直徑為400 mm。 2．螺距 h1=D h1=400 mm 所以螺距為400 mm。 3．軸徑 d=(0.4~0.65)D 取 d=0.425D =170 mm 所以軸徑為170 mm。 4．功率消耗 （3-25） ?。荷\(yùn)高度H=0，輸送器水平投影長(zhǎng)度LS=2240 mm ，阻力系數(shù)ω0=1.2，生產(chǎn)率Qj=23925 kg/h（23.925T/h）。則：Nl=1.2馬力=0.86 KW 第4章 主要零部件強(qiáng)度校核 4.1 軸的校核 軸是保證割臺(tái)正常工作的重要部件，軸連接了鏈輪輸送帶，是傳遞扭矩的零件，它的強(qiáng)度直接影響整個(gè)割臺(tái)的工作壽命，以下對(duì)本課題所設(shè)計(jì)的軸中受力最大的軸——主傳動(dòng)軸進(jìn)行計(jì)算校核。 根據(jù)計(jì)算可知大鏈輪處的軸徑和小鏈輪處的軸徑均為36 mm。 大鏈輪處軸上的力 （4-1） （4-2） 為工作情況系數(shù)，取=1.2 =253.4N 小鏈輪處軸上的力 =1.2 為工作情況系數(shù)，取=1.2 =316.8 N 畫出軸的受力圖 見圖4-1 圖4-1 軸的受力圖 計(jì)算支撐反力 水平面反力 (223+223+54)- 446-223=0 （4-3） =125.7N =189.1 N 垂直面反力 -=0 （4-3） ==0 水平面（x,y）受力圖，見圖4-2 圖4-2 水平面受力圖 垂直面（x,z）受力圖，見圖4-3 圖4-3 垂直面受力圖 畫軸彎矩圖 水平面彎矩圖，見圖 4-4 圖4-4 水平彎矩圖 垂直面彎矩圖，垂直面彎矩為0 合成彎矩圖，見圖4-5。合成彎矩M= （4-4） 圖4-5 合成彎矩圖 畫軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩： T=9.55×10 =19709 N.mm 轉(zhuǎn)矩圖，見圖4-6 圖4-6 轉(zhuǎn)矩圖 許用應(yīng)力： 許用應(yīng)力值，用查表法得：[] =95 Mpa [] =55 Mpa 應(yīng)力校正系數(shù) （4-5） α=0.58 畫當(dāng)量彎矩圖 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩：=0.58×19709 =11431 N.mm 當(dāng)量彎矩，在左軸徑中間截面處 M= （4-6） =17830N.mm 在被動(dòng)鏈輪中間截面處 M= =43683N.mm 當(dāng)量彎矩圖，見圖4-7 圖4-7 當(dāng)量彎矩圖 校核軸徑 軸徑 = （4-7） =14.8<30mm =20<36mm 所以：軸符合要求。安全 4.2 軸承的校核 / 軸承不受軸向載荷 0 所以：軸承符合要求，安全 4.3 鍵的強(qiáng)度校核 機(jī)構(gòu)中鍵連接都是鏈輪與軸的連接。下面對(duì)主傳動(dòng)軸上鏈輪連接處的鍵進(jìn)行強(qiáng)度校核。校核鍵的強(qiáng)度應(yīng)滿足下列條件： ＝ （4-10） （4-11） 其中，——鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力 ；表3-3-3。 ——鍵聯(lián)接的許用剪應(yīng)力 ； 表3-3-3。 ——鍵聯(lián)接的擠壓應(yīng)力 ； ——鍵聯(lián)接的剪應(yīng)力 ； ——轉(zhuǎn)矩 N.mm； ——軸的直徑 mm； ——鍵的寬度 mm； ——鍵的高度 mm； ——鍵的工作長(zhǎng)度 mm ， 對(duì)于A型鍵，； ——鍵與輪轂的接觸高度 mm，對(duì)于平鍵，； 在小鏈輪處，鍵的尺寸為：d=36 mm, b=10mm, h=8 mm, L=12 mm； 則 =<=40 <=90 大鏈輪處軸徑與小鏈輪相同 所以：鍵的強(qiáng)度足夠 結(jié) 論 在三個(gè)月的時(shí)間里我通過查閱資料和請(qǐng)教老師，我完成了Y215玉米收割機(jī)割臺(tái)的設(shè)計(jì)，該割臺(tái)具有良好的適用性，廣泛的應(yīng)用于南方及一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，真正的符合了農(nóng)業(yè)機(jī)械化得發(fā)展要求，從性能上來說，該玉米收割機(jī)割臺(tái)具有良好的空間結(jié)構(gòu)，配套在自走式玉米收割機(jī)上通過與其他裝置相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了玉米的直接青儲(chǔ)，大大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，而良好的實(shí)用強(qiáng)度增加了它的實(shí)用壽命，低功率的消耗更節(jié)約了成本，使農(nóng)民獲益更多，更能增加該玉米收獲機(jī)的推廣，是生產(chǎn)廠家獲益增多。從而加快了農(nóng)業(yè)機(jī)械化得進(jìn)程。 本次設(shè)計(jì)中參考了其他玉米收割機(jī)割臺(tái)，采用了摘穗板式摘穗機(jī)構(gòu)，用運(yùn)輸鏈來達(dá)到傳送的目的，而拉莖輥的設(shè)計(jì)大大的減少了功率的消耗，而在轉(zhuǎn)動(dòng)部分采用的是鏈傳動(dòng)，保證了傳動(dòng)的功力及轉(zhuǎn)速，使運(yùn)動(dòng)更為的平穩(wěn)，動(dòng)力從后端傳到前端齒輪箱在通過雙排鏈輪在傳到絞龍使空間的布局更加的合理、穩(wěn)定。 摘穗機(jī)構(gòu)作為整個(gè)割臺(tái)的核心部件，我著重的設(shè)計(jì)了該部分，從動(dòng)力的傳遞到鏈輪鏈條的選擇再到整個(gè)機(jī)構(gòu)的裝配過程都經(jīng)過了嚴(yán)格的計(jì)算和校核，爭(zhēng)取達(dá)到了機(jī)構(gòu)的最優(yōu)化。三個(gè)月的時(shí)間里我完成了對(duì)整個(gè)割臺(tái)的結(jié)構(gòu)分析繪制了割臺(tái)的裝配圖及摘穗機(jī)構(gòu)裝配圖，對(duì)各個(gè)零部件的計(jì)算等。 致 謝 設(shè)計(jì)已接近尾聲了，在近兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)歷了反復(fù)重做、改正的痛苦，也經(jīng)歷了解決問題后的喜悅和振奮；出現(xiàn)了很多問題和挫折，同時(shí)也學(xué)到了很多的東西。通過設(shè)計(jì)我對(duì)知識(shí)的理解更加深了一步。如果沒有耿老師的悉心指導(dǎo)，就不會(huì)順利完成設(shè)計(jì)，所以，在此我要感謝耿老師給予的幫助和指導(dǎo)。 老師自己工作雖然很忙，但每次我們遇到困難老師都耐心的幫我們解決，而且還嚴(yán)格要求我們，在老師的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，精益求精的工作作風(fēng)的影響下，我們不但知識(shí)有了很大提高，而且這種治學(xué)的態(tài)度將對(duì)我以后的工作生活和學(xué)習(xí)大有裨益。 “師者傳道授業(yè)解惑者也”。誠(chéng)如所言，每個(gè)人在他成長(zhǎng)和成才的道路上都離不開老師的諄諄教導(dǎo)和辛勤栽培。耿老師對(duì)我的細(xì)心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，為我創(chuàng)造了優(yōu)越的學(xué)習(xí)和工作環(huán)境; 他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高尚的敬業(yè)精神、忘我的工作作風(fēng)和淵博的學(xué)識(shí)，給我留下了深刻的印象，對(duì)我產(chǎn)生了巨大的影響。在此，我向?qū)煿⒗妆硎境绺叩木匆夂蜕钌畹闹x意。 回顧這短