【正文】 農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用方式進行了探討 ,并分析了模塊化在農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用前景 .結(jié)果表明 ,模塊化將有利于促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 ,提高企業(yè)競爭力 ,并可能激發(fā)出一批具有國際競爭力的農(nóng)機企業(yè) 。將促進農(nóng)機產(chǎn)品技術(shù)、 質(zhì)量的提升以及成本的下降 ； 將有利于多樣化客戶需求的滿足等 .因而積極研究并在產(chǎn)業(yè)中實現(xiàn)模塊化的應(yīng)用 ,對我國農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)業(yè)具有重要的現(xiàn)實意義 ； 農(nóng)業(yè)機械化是建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是先進生產(chǎn)力的代表，是提高農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率的主要手段。農(nóng)業(yè)機械化是農(nóng)業(yè)科學技術(shù)推廣應(yīng)用的重要載體，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然過程，加快發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化是推進城鎮(zhèn)化建設(shè)，全面建設(shè)農(nóng)村小康社會的重要舉措，加快發(fā)展農(nóng)業(yè)機械化也是保護和提高糧食綜合生產(chǎn)能力，增加農(nóng)民收入的重要措施。 一是通過農(nóng)業(yè)機械，可以代替人工，使大量農(nóng)村勞動力從繁重的農(nóng)業(yè)勞動中解脫出 來，使其投入到產(chǎn)業(yè)中，增加農(nóng)民收入；二是通過實施精量播種、機械施肥、秸稈機械還田等機械化節(jié)本增效農(nóng)業(yè)技術(shù)，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本；三是通過拓寬農(nóng)機維修、銷售服務(wù)市場，吸納農(nóng)村剩余勞動力 。 2 總體設(shè)計 原始參數(shù) ： 1） 容重 噸 /米 3； 2） 作業(yè)形式：連續(xù) ； 3)物料名稱：塊莖類物料 ； 4)生產(chǎn)能力： 2t/ h。 結(jié)構(gòu)及 實現(xiàn)原理 該機主要由傳動軸Ⅰ和裝在其一端的 傳動系統(tǒng) ，裝在其中部的切碎刀盤，裝在其一端的變速錐齒輪和傳動軸Ⅱ上的變速錐齒輪和直齒輪及進給軸Ⅲ、Ⅳ，裝在支撐固定它們的機架下部的電動機，主動輪及傳 動皮帶，加之安裝在機架上的喂料臺，進料斗，機殼等構(gòu)成，切碎機構(gòu)由安裝在傳動軸一端的切碎刀盤及其上的動刀片，加之固定在機架相應(yīng)位置上，能在刀盤轉(zhuǎn)動過程中，與動片構(gòu)成剪切動作的定刀片構(gòu)成。傳動軸安裝在機架上，動力由機架下部的電動機及其主動輪， 驅(qū)動傳動軸運轉(zhuǎn)使安裝在中部的切刀盤工作。機架上靠切碎刀盤一側(cè)，制作了切碎機構(gòu)喂料臺、自動進給輥壓輪及刀盤罩；位于傳動軸中部裝有機殼和進料斗，二者用小螺桿連為一體；主動輪與從動輪間套有皮帶防護罩；機架下部制作了切碎，破碎物料的出料斗。其中，喂料臺，刀盤罩、機殼、進料斗、皮帶 防護罩，出料斗均連接固定在機架上。這樣，就構(gòu)成一個盤刀式碎機。使用時，將藤蔓、桿葉類青飼料放在喂料臺上，由輥壓輪自動將料送入刀盤罩內(nèi)，動刀片隨刀盤的旋轉(zhuǎn)和固定在機架上的定刀片配合，將物料切碎 。 方案選擇 通過查閱資料，最后選定了四種參考方案，具體外形如圖 圖、圖 2圖 24所示。 圖 21 臥式切割機 方案一 圖 21 所示方案一是最常見的臥室切割機，砍刀片裝在電動機的主軸上，通過電動機提供給刀片的旋轉(zhuǎn)運動來切割青飼料，但是缺點是不能切割塊莖類飼 料，同時刀片為直 刃砍刀，消耗功率大，振動也大 。 圖 22 立式切割機 方案二 圖 22 所示方案二是立式切割機，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，缺點與方案一一樣，對能切割飼料的種類有限。 圖 23 臥式輥筒切碎機 方案三 圖 23 所示方案三是臥式輥筒破碎機，有點是能很好切割塊莖，輥筒上的刀片拆卸也很方便，缺點是不能切割藤蔓類青飼料，所以他的使用也受到了很大的限制 。 圖 24 臥式多功能切割機 方案四 圖 24 所示方案四是臥式多功能切割機，優(yōu)點是即能切割藤蔓類，又能切割塊莖類，缺點是，該設(shè)計在為了 完成切割塊莖的目的是，過多裝入轉(zhuǎn)動刀片，在拆卸刀片時，非常不便，并且過多的刀片也增加產(chǎn)品的成本。 圖 2 總體設(shè)計效果圖 1．電動機 2. 皮帶輪防護罩 3. 防護罩 4. 進料斗 7. 出料槽 通過分析以上四種方案，吸收各自優(yōu)點，得到 一個即能切割藤蔓類青飼料，又能切割塊莖類青飼料的多功能盤刀式切碎 機。并在設(shè)計中，增加了藤蔓類物料的自動進給機構(gòu)，以提高工作安全性。 進給機構(gòu) 圖 26 進料槽及其進給輥壓輪 1 外鋼槽 本設(shè)計中 參考（ [ 2] 尤嘉陵 . 等滑切角曲線刃圓盤式切碎器的研究 [J ] . 四川農(nóng)機，1983 ， (3) :22 – 27）） 以及相似機型 對進給機構(gòu)進行以下設(shè)計： 采用輥壓輪對藤蔓類物料進行進給，輥壓輪的外緣直徑為 40? ，在本設(shè)計中，采用雙槽重疊設(shè)計，外面鋼槽由 3mm 厚的鋼板焊成，在槽的兩側(cè)用厚鋼板加厚，然后鏜孔，軸Ⅲ、Ⅳ穿過孔而被支撐，軸Ⅲ、Ⅳ與輥壓輪用平鍵連接。在鋼槽內(nèi)再插一個薄壁進料槽，槽的底面與水平面成 10176。傾斜， 便于送料。 機架設(shè)計 在機架設(shè)計中， 根據(jù)原始參數(shù) 主 體采用 40 40 3 的等邊對角鋼，均通過用手工電弧焊將其連接。在機架上表面放置一塊 10mm 厚的鐵板以便固定各零件，在機架的 4個角上各加焊一塊 40 40 10 的厚鐵板，以便獲得足夠的強度來安裝運動輪。 總觀全局對機架進行設(shè)計，最后機架整體尺寸為 628 540 437。 3 電機選擇 參考以下文獻以及原始參數(shù) （ 龐聲海 . 盤刀式切碎器設(shè)計的數(shù)學解析法 [J ] . 農(nóng)業(yè)機械學報， 1981 ，(2) :43 51. [ 2] 尤嘉陵 . 等滑切角曲線刃圓盤式切碎器的研究 [J ] . 四川農(nóng)機， 1983 ，(3) :22 27. [ 3] 任露泉 . 試驗優(yōu)化技術(shù) [M] . 北京：機械工業(yè)出版社， 1987 ， 45 56. [ 4] 劉惟信 . 機械最優(yōu)化設(shè)計 [M] . 北京：清華大學出版社， 1994 ， 64 80.(end)） 。 取刀盤轉(zhuǎn)速為 400——800r\min (1) 取切割間隙 C=0—— 得 c= (2) 限定滑切角 α=176。 （ 25176。 45176。 ） （ 3） 生產(chǎn)率 q=1200kg/h (4) 切割力 p=2450N (5) 力矩 m=54 N M (6) 依據(jù)以上數(shù)據(jù) p=T n/9550=54 600/9550= 電機效率 68% P=依據(jù)以上數(shù)據(jù) 查表 【 6】 得 表 1。 表 1 型號 功率 (kw) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 扭矩 (n m) 質(zhì)量 (kg) 效率 Y132S12 2900 64 68 Y132S4 1440 68 72 YC160M4 1450 128 78 綜合以上數(shù)據(jù)：選取 Y132S12 做為此次設(shè)計的電動機。 電動機外形和安裝尺 寸 如 表 2。 表 2： 電動機外形和安裝尺 寸 中心高 H(mm) 外形尺寸 L (AC/2+AD) HD 懸掛安裝尺寸 A B 安裝螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 D E 裝鍵部位尺寸 F D G 90 475 (270/2+210) 315 216 178 12 38 80 10 38 33 電 動機安裝尺寸圖 4 傳動設(shè)計 傳動方案選擇 切碎 機轉(zhuǎn)速 n=400800r/min， 所選電動機的轉(zhuǎn)速為 2900r/min，因此切碎 機的總傳動比為 i=2900/（ 400800） =，可以有三種方案可以選擇： 方案 一 ：電動機 —— 三角皮帶輪 —— 轉(zhuǎn)盤 。 方案 二 ：電動機 —— 鏈傳動 —— 轉(zhuǎn)盤。 方案 三 ：電動機 —— 齒輪傳動 —— 轉(zhuǎn)盤。 一 方案采用的是帶傳動實現(xiàn)減速的目的，帶傳動的傳動比 i≤ 5， 帶傳動便于將電動機和轉(zhuǎn) 盤的基礎(chǔ)分離，減輕振動的干擾，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，安裝維護方便，帶損壞后容易更換。過 載時，帶在帶輪上打滑，可防止其他零件的損壞，起到安全保護的作用。 帶傳動對環(huán)境的要求比較低。一般情況下，在帶傳動中只要不接觸潤滑油，都不會影響到其壽命。 二 方案采用的是鏈傳動實現(xiàn)減速的目的，與帶傳動相比無彈性滑動和打滑現(xiàn)象，傳動效率高，整體尺寸小，磨損后易發(fā)生跳齒，工作時有噪聲，不宜用于載荷變化很大，高速和急速反向的場合。 三 方案采用的是齒輪傳動實現(xiàn)減速的目的，它的效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命強，傳動比穩(wěn)定。齒輪減速傳動器能夠?qū)崿F(xiàn)單位時間內(nèi)的精確的傳動比，作為獨立的傳動裝置，能達到 3000kw。但它的安裝 精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本大。 齒輪傳動對環(huán)境的要求比較高，當嚙合齒輪在嚙合的過程中，有粒狀物夾雜其中，會加快齒輪的磨損，進而導(dǎo)致齒輪壽命的減短。 以上這三種傳動方案都能滿足盤刀切碎 機的功能要求，但結(jié)構(gòu)、性能、經(jīng)濟性和工作環(huán)境不同。根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)， 剝殼機的 處理能力 ,且要求連續(xù)處理，綜合考慮選擇方案 一較合適。 圖 41 帶傳動示意圖 V 帶設(shè)計計算 （ 1） V帶輪 的設(shè)計要求 設(shè)計 V 帶輪時應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量?。唤Y(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡，輪槽工作面 要經(jīng)過精細加工（表面粗糙度一般應(yīng)為 ）以減帶的磨損，各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 （ 2） 材料 此處帶輪的材料，采用鑄鐵，材料牌號為 HT200。 （ 3） V帶輪的 結(jié)構(gòu) 鑄鐵制 V 帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：①實心式②腹板式③孔板式④橢圓輪輻式 . 當帶輪的基準直徑 d ? (d 為軸的直徑，單位為 mm)時，可采用實心式；dd ? 300mm 時，可采用腹板式 ； 當 21 dD? ? 100mm 時，可采用孔板式 ；dd ? 300mm時，可采用輪輻式。 （ 4）