【正文】 真模型的建立 .............錯誤 !未定義書簽。 第 6 章 總結(jié)與展望 ...............................................錯誤 !未定義書簽。設(shè)計新型的對玉米籽粒損傷小的脫粒機(jī)對農(nóng)民的收入以及我國的可持續(xù)發(fā)展都有重要的意義。 采用離散元法及課題組自主研發(fā)的 AgriDEM 軟件，利用離散元法對設(shè)計的板齒玉米脫粒機(jī)進(jìn)行仿真。 我國國土面積大，自然資源豐富，各農(nóng)作物的產(chǎn)量皆位于世界前列，但大部分地方玉米脫粒仍然采用的是較落后的技術(shù)。 5 T Y — XX — XX ① ② ③ ④ ⑤ ① 5 代表脫粒機(jī)械產(chǎn)品代號 ② T 代表脫粒機(jī)第一個字“脫”的第一個拼音字母 ③ Y 代表玉米第一個字“玉”的第一個拼音字母 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 2 ④ 滾筒的工作長度，單位為厘米 ⑤ 滾筒的最大工作 直徑，單位為厘米 各類玉米脫粒機(jī)的工作原理 （ 1） 打擊脫粒原理：通過釘齒或者紋桿打擊玉米果穗，以及玉米果穗相互撞擊后，破壞玉米籽粒與其穗軸之間的連接使其脫落。這種碾壓式玉米脫粒機(jī)的脫粒效率較低，并且當(dāng)喂入量過大時，容易堵塞滾筒造成籽粒擦傷。在脫粒區(qū)里，直滾筒與螺旋滾筒差速旋轉(zhuǎn)組成脫粒部件。 綜合比較各類玉米脫粒機(jī) 釘齒打擊原理的玉米脫粒機(jī)雖然脫粒效率高，但是對籽粒損傷大，影響玉米收獲質(zhì)量。 Zorer 和 Hall[11]于 1960 年，對玉米籽粒的溫度、含水率、加載位置以及加載速度等因素對玉米籽粒所受的擠壓強(qiáng)度的影響做了分析研究。 第 1 章 緒論 5 Henrich 等學(xué)者 [18]于 1999 年，實驗分析了谷物脫粒過程，研究分析了分離率與谷物含水率之間的關(guān)系。 陳樹人等學(xué)者 [25]于 1999 年分析研究了聯(lián)合收割機(jī)，應(yīng)用計算機(jī)仿真技術(shù)對摘脫滾桶梳刷作物的動作以及割臺上板尺的運(yùn)動進(jìn)行了研究。 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 6 衣淑娟等學(xué)者 [33]于 20xx 年發(fā)明了一臺軸流式玉米脫粒裝置，研究了稻谷脫出物在裝置內(nèi)的分布規(guī)律，得到了稻谷脫出物沿著軸向分布的曲線方程。 存在的問題 我國對于玉米的加工方式流程和外國存在一些差異。 雖然玉米脫粒機(jī)的研究已經(jīng)取得了許多成果，但是仍舊存在一些不足。擠搓原理脫粒機(jī)全面克服了釘齒式玉米脫粒機(jī)的缺點，不僅脫凈率高而且破碎率低，它的損失率比打擊式玉米脫粒機(jī)至少下降了 %[27]，適合種子玉米以及普通玉米的脫粒。玉米果穗由入料口進(jìn)入脫粒機(jī)，V 帶輪將電機(jī)的功率傳動給脫粒滾筒使其轉(zhuǎn)動。 1 機(jī)架 2 出料口 3 排芯口 4 出料口壓板 5 柵格凹板 6 入料口 7 帶輪 8 電機(jī) 圖 21 板齒玉米脫粒機(jī)基本結(jié)構(gòu) 板齒脫粒機(jī)工作原理 擠搓式板齒玉米脫粒機(jī)充分應(yīng)用了仿生技術(shù) [44]，脫粒區(qū)的板齒對玉米果穗的運(yùn)動模仿了人工用手搓玉米。從而達(dá)到擠搓玉米果穗使其脫下籽粒的效果。 板齒樣式及尺 寸 本設(shè)計板齒分為兩種，分別為帶冠板齒以及平板齒。滾筒轉(zhuǎn)速是由滾筒上安裝著的板齒的頂部的線速度所決定的。 因此脫粒滾筒外緣即板尺頂部的線速度不得大于 4m/s。因此當(dāng)玉米脫粒機(jī)進(jìn)行脫粒時，受到 2496N的切向力。 V 帶也可稱為三角帶，其斷面是一個等邊梯形。 電動機(jī)與主軸傳動比： 2 609 7021 ??? nni 計算從動帶 V 輪的直徑 D2： 5221402609701212 ????? DnnDmm 初選中心距： )(2)( 2121 DDaDD ?????? 即： )522140(2)522140( 0 ?????? a 得： ≤ a0≤ 1324mm ?。?a0=800mm 帶長012210 4 )()(22 a DDDDaL d ??????? ? 即： )140522()522140(39。 ) ( )(500 220 ?????????????? qvkZv PF aca N 為了設(shè)計安裝帶輪軸和軸承，必需確定 V 帶作用在軸上的壓力 Q，它等于 v致 謝 15 帶兩邊的初拉力之和，忽略 v 帶兩邊的拉 力差，則 Q 值可以近似由下式算出： 2s in22c o s2 100 aFZFZQ ???????? ? 求得 1 4 52 5 3s 7 542 ??????QN 帶輪設(shè)計 帶輪材料 由上文計算的出帶輪的轉(zhuǎn)速： ?帶輪v m/s。 查閱《機(jī)械設(shè)計》書，參考表 5— 12，確定出主動帶輪的各個結(jié)構(gòu)參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗公式計算出剩余尺寸。 綜上所述，主動帶輪的結(jié)構(gòu)如圖 34 所示。光軸形狀簡答，加工容易，直徑相同，應(yīng)力集中源少，但是光軸不容易定位軸上的零件。查閱《機(jī)械設(shè)計》書，根據(jù)表 83，由 45 號鋼的 ][T? 得出： 0A =118。 選定軸承代號為 61021 軸承，因此階梯軸該段直徑為 105mm。因此脫粒段長度為： ?? mm，因此設(shè)計脫粒滾筒脫粒區(qū)段的長度為 880mm。 在脫粒區(qū)段，為了使玉米果穗既受到板齒的脫粒作用，又被其推入排芯區(qū)，脫粒區(qū)段的板齒與中心軸需要有一定的角度?！?12176。平 板齒、帶冠板齒、排芯區(qū)直板齒、螺旋葉片都焊接在脫粒滾筒上。本階梯軸在軸承 A 處的軸段以及為了減輕重量中間的直徑為 100 毫米的軸肩處。脫粒滾筒直徑為 150 毫米，長度為 1400 毫米。因此本設(shè)計將此角度設(shè)定為 9176?！?6176。 （ a）階梯軸的二維設(shè)計 （ b）階梯軸的三維設(shè)計 圖 35 階梯軸的設(shè)計 脫粒主軸由階梯軸外焊接上脫粒套構(gòu)成，這樣可以減輕主軸的質(zhì)量，增大脫粒滾筒直徑，如圖 36 所示。 設(shè)計的凹板直徑為 250mm，脫粒滾筒需要比凹板小 90～ 100mm，因此脫粒滾筒外徑設(shè)計為 150mm，脫粒滾筒套內(nèi)徑為 120mm。該段軸需要開有鍵槽才可以保證與帶輪周向定位。本設(shè)計根據(jù)板齒玉米脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)特點選擇階梯軸形式的直軸。脫粒主軸的設(shè)計十分關(guān)鍵，當(dāng)玉米脫粒機(jī)在脫粒時，瞬時沖擊非常大并且沖擊次數(shù)頻繁。 30′。 主動帶輪設(shè)計 根據(jù)帶輪的 基準(zhǔn)直徑設(shè)計帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸以及選擇帶輪的基本結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)帶的型號設(shè)計帶輪輪槽及基本尺寸。0 ??????? dd LLaamm 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 14 驗算主動帶 輪包角： ?????????????? 865 14052218060180 121 a DDa 因為 176。 V 帶廣泛應(yīng)用與農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。 當(dāng)板齒玉米脫粒機(jī)工作時，脫粒滾筒上的板齒快速的轉(zhuǎn)動， 這時滾筒轉(zhuǎn)速為： 260)4040150( ???? ???? ??? 頂齒頂軸 DVN ? r/min 式中： 齒頂V 為板齒齒頂線速度； N 軸 為脫粒機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速； D 頂 為板齒齒頂距離滾筒軸心的距離。其線速度在 。玉米籽粒含水率較低進(jìn)行脫粒時，相對容易破碎。帶冠板齒先將局部籽粒擠掉，方便后續(xù)的脫粒。因此可以脫掉所有的籽粒，保證脫凈率。板齒和滾筒軸具有一定的夾角，玉米果穗也同時被推向排芯區(qū)。脫粒區(qū)的滾筒上安裝有 16 個板齒，滾筒外圍圍繞著柵格凹板。 本文采用基于離散元法的數(shù)字化設(shè)計方法研究玉米脫粒機(jī)的脫粒過程。運(yùn)用這些方法對脫粒的機(jī)理進(jìn)行研究并研制出脫粒機(jī)，大量耗費人第 1 章 緒論 7 力物力，只能對脫粒過程的宏觀層面進(jìn)行分析，無法保證精度，并且作物與機(jī)械之間以及作物之間的相互作用考慮較少，取得的成果也不具有普遍意義。在國外玉米果穗剛收獲時其水分一般為35%左右，需要對果穗進(jìn)行烘干使其水分達(dá)到 %左右再進(jìn)行脫粒。這臺裝置分為兩個部分，第一部分為縱向脫粒，第二部分為橫向脫粒。 何曉鵬等學(xué)者 [27]于 20xx 年，對玉米不同含水率下的破碎率進(jìn)行研究，并發(fā)明出一臺擠搓式玉米脫粒裝置。 Miu 和 Kutzbach[20]于 20xx 年，研究了紋桿 玉米脫粒裝置，提出一系列數(shù)學(xué)模型。 Pau1sen 等學(xué)者 [13]于 1978 年，對約翰迪爾公司以及萬國收獲機(jī)械公司的聯(lián)合收割機(jī)在收獲時的機(jī)械損傷做了一系列測試研究。差速原理玉米脫粒機(jī)的效率較低，僅適用于脫粒單穗玉米。雜物被排料區(qū)內(nèi)的篩篩分出來排出出口，玉米籽粒則通過篩進(jìn)入排料口。 圖 12 碾壓原理玉米脫粒機(jī) 第 1 章 緒論 3 （ 3）擠搓脫粒原理：擠搓式玉米脫粒機(jī)的主要構(gòu)成元件有入料斗、出料斗、脫粒板齒、 凹板、帶輪、壓板等， 如圖 13 所示 。當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動時，凹板表面、釘齒上部、齒兩側(cè)都對玉米果穗產(chǎn)生打擊作用，使玉米籽粒脫粒，完成脫粒過程。人工手搖式玉米脫粒機(jī)生產(chǎn)率低，僅適用于小批量的玉米脫粒生產(chǎn)，費時費力。 關(guān)鍵詞：玉米脫粒機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計 離散元法 仿真分析 吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位畢業(yè)論文 II Abstract For corn production country in China， the planting area of corn more than million could act as both a food and feed， also can be used as industrial raw spiketooth drum corn thresher of corn grain damage， had no such models in foreign countries. Design of a new type of maize grain damage small thresher of farmers39。釘齒打擊原理的玉米脫粒機(jī)雖然脫粒效率高，但是對籽粒損傷大，影響玉米收獲質(zhì)量。 工作展望 ...................................................錯誤 !未定義書簽。 仿真參數(shù)的設(shè)置 ..............................錯誤 !未定義書簽。 上蓋材料與結(jié)構(gòu) ..............................錯誤 !未定義書簽。 入料斗設(shè)計 ...............................................錯誤 !未定義書簽。 凹板類型 ..........................................錯誤 !未定義書簽。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 中文題目 玉米脫粒機(jī)工作過程分析及優(yōu)化設(shè)計 英文題目 Analyse and Optimal Design of the Threshing Process of the Corn Thresher 學(xué)生姓名 班級 學(xué)號 學(xué) 院 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 職稱 目 錄 I 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 目 錄 V 凹板作用 ..........................................錯誤 !未定義書簽。 第 4 章 板齒玉米脫粒機(jī)外部結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................錯誤 !未定義書簽。 上蓋作用 ..........................................錯誤 !未定義書簽。 仿真模型的建立 ..............................錯誤 !未定義書簽。 工作總結(jié) ...................................................錯誤 !未定義書簽。 本文首先對比了各類脫粒機(jī)的優(yōu)缺點。通過改變滾筒轉(zhuǎn)速以及喂入量等變量，探究所設(shè)計的脫粒機(jī)的脫粒情況并進(jìn)行優(yōu)化。雖然個別地方采用各種大中型的玉米 脫粒機(jī)進(jìn)行脫粒