【正文】 械化作業(yè)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的聯(lián)合收獲作業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)摘果率≥99%、破碎率≤3% 的規(guī)定。當(dāng)花生莢果和莖蔓的混合物落進(jìn)清選裝置的氣流場(chǎng)中時(shí)，由于受到相同的氣流作用力而被分開(kāi)，花生莖蔓由于其漂浮速度小而被吹出機(jī)體的外部，花生落入到輸送裝置 [9]。（2）該機(jī)夠的釘齒焊接在釘齒板上，加工制造比較麻煩，而且還有不耐磨、易脫焊等缺點(diǎn)，如果遇到堵塞的情況，由于壓力作用可能導(dǎo)致釘齒塑性變形。 設(shè)計(jì)要求1. 能夠與本設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所要求的新型分段式花生聯(lián)合收獲機(jī)的撿拾與輸送裝置很好的配合作業(yè)，保證輸送裝置輸送來(lái)的花生能夠順利的落入到摘果滾筒內(nèi)部；2. 摘果過(guò)程中能夠保證順利摘果、不產(chǎn)生堵塞等問(wèn)題，同時(shí)保證摘果效率、破碎率、生產(chǎn)率指標(biāo)等達(dá)到農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范的要求；3. 清選裝置應(yīng)該保證花生莢果和混入其中的花生秧蔓、莖葉等能順利分離，并把它們逐出機(jī)體，另外還要滿足在清選的過(guò)程中，不出現(xiàn)或者少出現(xiàn)清選損失；4. 經(jīng)過(guò)摘果和清選的清潔的花生莢果能夠順利的進(jìn)入到集果箱，以便于能夠順利的收集起來(lái)，進(jìn)行后續(xù)的加工處理工作；5. 花生收獲機(jī)的摘果與清選部件整體要求盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率損耗小，夠滿足我國(guó)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)條件和種植規(guī)模與模式的要求。該機(jī)與上海紐荷蘭 SNH500型拖拉機(jī)配套，有撿拾裝置、輸送裝置、摘果裝置、分離裝置和收集裝置組成，一次性完成對(duì)花生的撿拾、輸送、摘果、分離和收集等作業(yè)。但是在國(guó)家宏觀調(diào)控的指引下，以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的引導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)的花生收獲機(jī)械正處于快速發(fā)展階段，部分地區(qū)的中小型花生收獲機(jī)技術(shù)已經(jīng)有了一定的突破，例如：4H―2 花生收獲機(jī)、 4HQL2 型聯(lián)合收獲機(jī)，半喂入式花生聯(lián)合收獲機(jī)等。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了新的變革，逐步生態(tài)農(nóng)業(yè)方向發(fā)展，自然花生收獲機(jī)械的發(fā)展也深受影響，隨著花生種植面積的不斷擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)花生的全程機(jī)械化作業(yè)成時(shí)代的必然選擇。它主要的工作過(guò)程是：花生通過(guò)輸送裝置喂入到高速轉(zhuǎn)動(dòng)的摘果滾筒進(jìn)行摘果作業(yè)，經(jīng)摘果后花生莢果經(jīng)凹板篩落入到逐稿器，在清選風(fēng)機(jī)、振動(dòng)篩和逐稿器的聯(lián)合作用下對(duì)花生進(jìn)行清選，經(jīng)過(guò)清選的花生莢果落入到螺旋輸送器被輸送到機(jī)體的一側(cè)，最后進(jìn)入集果箱。只有少部分地區(qū)采用機(jī)械或是半機(jī)械化作業(yè)，而且整個(gè)收獲過(guò)程都要經(jīng)過(guò)多道工序：第一道工序?yàn)榛ㄉ耐诰颍ú糠值貐^(qū)采用人工刨掘或犁耕的作業(yè)方法），然后由人工進(jìn)行除土和晾曬作業(yè)，晾干后由人工撿拾然后進(jìn)行運(yùn)輸，最后才能進(jìn)行人工或機(jī)械化摘果 [3]。如美國(guó)利斯頓1580 型花生撿拾摘果機(jī)，現(xiàn)有最先進(jìn)的兩段式花生聯(lián)合收獲機(jī)械2022新型花生聯(lián)合收獲機(jī) [3]。分段式收獲條件下的花生摘果方式目前都采用全喂入方式。（3）對(duì)全喂入式花生摘果機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸的設(shè)計(jì)和計(jì)算，使其滿足摘果破碎率等指標(biāo)的要求，并應(yīng)用solidworks軟件繪制三維零件圖。 方案擬定： 該類(lèi)型的摘果滾筒的主要結(jié)構(gòu)是數(shù)個(gè)（主要根據(jù)摘果滾筒的尺寸進(jìn)行選擇支撐輪和釘齒板的數(shù)目和配置方式）不同直徑的支撐輪上固定著若干條釘齒板，上面依次排列著數(shù)個(gè)摘果齒，這些齒按照一定的角度配置，構(gòu)成多條螺旋曲線的形狀（一般為 4 條）。另外該類(lèi)型的摘果滾筒，加工比較麻煩，在堵塞的情況下很容易造成摘果攪龍的彎曲變形。風(fēng)扇是清選裝置，首先是它的作業(yè)的穩(wěn)定新，在復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境下，很難保證花生的清選效率、清選的清潔度、還有請(qǐng)選的損失率，另外在零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，需要很大程度上的反復(fù)試驗(yàn)，來(lái)最終確保花生的請(qǐng)選效果。(3) 摘果間隙摘果間隙即：摘果攪龍上焊接的摘果齒與凹板篩的間隙。參閱以往的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)所采用的內(nèi)部數(shù)據(jù)參數(shù)，可以很好的滿足摘果質(zhì)量的要求，達(dá)到好的摘果質(zhì)量，高的摘凈率、高的摘果效率、低的破損率 [15]。因?yàn)檫@樣保證在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，充分考慮到喂入量對(duì)排秧口的技術(shù)要求。而個(gè)體比較大的未被沖擊碎的花生秧，一部分經(jīng)排秧板排除摘果裝置的外部，另一部分留在逐稿器的上面。為了保證請(qǐng)選效果，我們采用傳統(tǒng)的這逐稿器安裝方法，逐稿器安裝時(shí)向上的傾角為 8o，為保證花生莢果能夠完全從逐稿器的空風(fēng)中落下，逐稿器采用焊接形式（其具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 4—5），階梯型板采用 3mm 的鋼。08風(fēng)機(jī)的殼體采用鈑金件，厚度的設(shè)計(jì)，根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，確定風(fēng)機(jī)的厚度為1mm，風(fēng)機(jī)的三維設(shè)計(jì)圖 4—7 所示。在參閱一些文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)篩和逐稿器的振動(dòng)頻率和振動(dòng)幅度對(duì)清選效果的影響極為大，仔細(xì)閱讀一些論文和專利，參考現(xiàn)有的一些機(jī)型，我們最終確定振動(dòng)篩和逐稿器的頻率為 250 次/min，振幅為 40mm，安裝傾角為向下傾斜 8176。該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在： ，其摘果徹底，效率較高，破損率低。4. 螺旋軸的長(zhǎng)度 L 根據(jù)機(jī)體的整體結(jié)果，然后參閱相關(guān)資料，最后確定輸送蛟龍的長(zhǎng)度為 1880mm。 —篩子單位面積可以承擔(dān)的谷?；旌衔锏奈谷肓浚?kg/(s 2m?)。 風(fēng)機(jī)的其它零部件的要求如下（參閱農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)）：徑直葉片，切角的葉片內(nèi)徑為（~） ，此處我們?nèi)∠孪?。為了適應(yīng)本設(shè)計(jì)的課題要求，本論文所設(shè)計(jì)的逐稿器的寬度與振動(dòng)篩的寬度一致 1440mm，兩側(cè)的間隙為 20mm，長(zhǎng)度根據(jù)整機(jī)的總體尺寸確定為 1220mm。4 清選裝置的設(shè)計(jì) 清選裝置性能和工作原理分析通過(guò)對(duì)上述提出的擬定方案的理論分析，并結(jié)合本次設(shè)計(jì)的主要目的，以及通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)花生聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行類(lèi)比，清選裝置采用風(fēng)扇篩子組合式。為了配合摘果滾筒的排出口的長(zhǎng)度，另外考慮到整臺(tái)機(jī)器的喂入量等多方面的因素，以及參閱一些相關(guān)的參考文獻(xiàn)資料，我們確定排秧板的長(zhǎng)度為250mm。為了保證花生莢果能夠被順利摘下，在摘果的過(guò)程不出現(xiàn)漏摘等問(wèn)題，另外還要求花生的莖蔓不至于纏繞在摘果滾筒上面而造成堵塞。而我們現(xiàn)在沒(méi)有條件進(jìn)行試驗(yàn)，所以只能參考現(xiàn)有機(jī)型和發(fā)表的一些論文及其它文獻(xiàn)資料，在他們實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此種清選裝置是目前大型聯(lián)合收獲機(jī)上最常用的一種清選方式，清選效果比較的好，而且機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路較為的成熟。：花生莖蔓經(jīng)輸送裝置被輸送到摘果滾筒的喂入口（有的裝置設(shè)有喂入輪，為了保證喂入的可靠性，往往把喂入輪設(shè)在摘果滾筒的偏下方，而一般的高處喂入的裝置，部設(shè)有為喂入輪），進(jìn)而被喂入到高速旋轉(zhuǎn)的摘果滾筒內(nèi)部，在摘果攪龍上摘果齒的挑撥作用下，花生莖蔓隨摘果攪龍做高速旋轉(zhuǎn)，由于離心作用，并且花生莢果的質(zhì)量和密度相對(duì)比較大，所以花生莢果大部分都集中在摘果攪龍的外部，高速旋轉(zhuǎn)的花生莢果在螺旋攪龍上摘果齒和凹板篩的相互運(yùn)動(dòng)下（他們之間設(shè)有70mm的摘果間隙），花生莢果在甩捋作用下與花生莢果的果柄分離，完成摘果作業(yè)，被摘下的花生果經(jīng)凹板篩和逐稿器落入到振動(dòng)篩上，另外，為了是花生在摘果的過(guò)程中有一個(gè)軸向的運(yùn)動(dòng)不至于全都堵塞在摘果滾筒內(nèi)部，摘果齒的外形是向前有一個(gè)傾角，并且與摘果攪龍軸也有一定的夾角，這樣可以使花生在機(jī)構(gòu)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)時(shí)受到一個(gè)軸向的推力，從而保證了花生莖蔓在摘果過(guò)程中的軸向運(yùn)動(dòng)，避免了花生秧蔓堵塞摘果滾筒而造成機(jī)構(gòu)的損壞，從而使整個(gè)機(jī)構(gòu)有效地工作。目前花生收獲機(jī)械上常用的清選裝置主要有風(fēng)扇式、氣流清選筒式和風(fēng)扇、篩子組合式等三種清選形式。 技術(shù)路線（1）以實(shí)現(xiàn)以分段式花生聯(lián)合收獲為目標(biāo)，通過(guò)對(duì)課題任務(wù)書(shū)進(jìn)行分析和國(guó)內(nèi)外機(jī)型調(diào)查研究，明確花生聯(lián)合收獲機(jī)摘果及清選部件設(shè)計(jì)的目的和意義。而以日本為代表的種植制度，他們氣候條件和種植的規(guī)模與我國(guó)的情況較為接近，他們的花生聯(lián)合收獲機(jī)械對(duì)我國(guó)具有重要的借鑒和效仿意義，它們的收獲方式多為小型自走式聯(lián)合收獲技術(shù)，他們的花生聯(lián)合收獲機(jī)大都采用半喂入的收獲方式。并且希望能夠在此過(guò)程中培養(yǎng)自己各方面的能力，促進(jìn)自己的全面發(fā)展，為以后的工作、學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，以及在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)作用下，我國(guó)的花生種植面積還將進(jìn)一步增加，尤其是在西部半干旱地區(qū)。 United harvest machine.1 緒 論 設(shè)計(jì)的目的和意義 花生主要生長(zhǎng)在北緯三十五度到北緯四十度的范圍內(nèi)，在世界范圍內(nèi)廣泛種植，是我國(guó)與國(guó)際的農(nóng)產(chǎn)品交易中的重要?jiǎng)?chuàng)匯作物，在我國(guó)的種植區(qū)主要集中在華南沿海、華北平原以及渤海地區(qū) [1]。摘果和清選裝置直接影響花生的收獲質(zhì)量以及收獲后花生的質(zhì)量和生理活性，所以這部分的性能的好壞將直接影響整臺(tái)花生聯(lián)合收獲機(jī)的性能。由于，我國(guó)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)條件以及種植模式的明顯不同，我國(guó)大部分地區(qū)以一家一戶分散種植為主，面積一般是幾分地到十幾畝，經(jīng)營(yíng)規(guī)模小，而國(guó)外機(jī)花生收獲機(jī)械的摘果與清選部件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)型比較大，所以造價(jià)成本比較高，與我國(guó)當(dāng)前的種植模式和種植范圍不相適應(yīng)。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)全喂入式花生收獲機(jī)摘果及清選部件的研究，以實(shí)現(xiàn)花生分段式聯(lián)合收獲過(guò)程中的摘果及清選的目標(biāo)，通過(guò)對(duì)課題任務(wù)書(shū)進(jìn)行分析和國(guó)內(nèi)外機(jī)型分析研究，設(shè)計(jì)初步方案，進(jìn)行理論分析，確定方案，并對(duì)主要的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行初步的分析和計(jì)算。半喂入式花生摘果方式，要求花生秧蔓整齊的排放在一起，最后由夾持裝置莢持住，喂入到摘果滾筒，在分段式花生聯(lián)合收獲方面很難實(shí)現(xiàn)這方面的要求。：（1）該種滾筒具有合理的結(jié)構(gòu)、相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小的體積、花生莖蔓進(jìn)出摘果滾筒的速度比較快，莢果在摘果的過(guò)程中的破碎率比較低，整個(gè)機(jī)構(gòu)的使用壽命相對(duì)比較長(zhǎng)。：風(fēng)扇篩子式清選裝置主要是利用逐稿器運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)其上的混合物作拋揚(yáng)的原理來(lái)進(jìn)行工作的，并且以風(fēng)機(jī)氣流的吹浮作用和篩子的抖動(dòng)作用作為輔助，將混合物中的雜質(zhì)清除排走。 影響甩捋式摘果滾筒摘果效率的主要因素有摘果間隙（摘果釘齒與凹板篩的間隙）、摘果滾筒的轉(zhuǎn)速、花生的喂入速度 [12] 。所以，雖然我們現(xiàn)在沒(méi)有條件進(jìn)行細(xì)致深刻的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，不能親自動(dòng)手獲得第一手實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但我們可以借鑒孫同珍學(xué)長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們最終也把我們?cè)O(shè)計(jì)的新型分段式花生聯(lián)合收獲機(jī)的摘果裝置的摘果滾筒多大的轉(zhuǎn)速定為： V=500r/min 公式（3—5） 摘果滾筒直徑的確定摘果滾筒直徑的大小關(guān)系到摘果攪龍上摘果齒與凹板篩之間的間隙即摘果間隙或重疊程度的大小，進(jìn)而影響到摘果裝置的摘凈率和破碎率。為了保證從輸送裝置喂入的花生秧能順利的在由4根螺旋攪龍組成的空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其爪齒高度為60mm，中部彎角為110 o，并且與摘果攪龍軸的軸向有45 o的夾角，因?yàn)檫@些摘果齒可以在摘果滾筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，一方面抓取或者是勾取花生秧蔓，有利于喂入，并使花生在摘果滾筒內(nèi)作高速的離心運(yùn)動(dòng)，使花生莢果在離心力的作用下甩向摘果攪龍的外側(cè)，這樣可以在凹板篩的配合下把花生莢果從花生秧蔓上甩捋下來(lái)，完成摘果。另外其他的一些零部件，例如摘果滾筒的上、下殼，我門(mén)采用鈑金件，厚度為3mm，其外形如下圖所示。逐稿器在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中與振動(dòng)篩相向運(yùn)動(dòng)，兩者間的運(yùn)動(dòng)引起機(jī)體的震動(dòng)相互抵消，使機(jī)體相對(duì)穩(wěn)定。 根據(jù)上部分的計(jì)算，風(fēng)機(jī)清選所需要的氣流量為 ，根據(jù)《農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)sm/3手冊(cè)》，要求風(fēng)機(jī)的全壓 H=28mm 水柱，風(fēng)機(jī)的效率 ，??特性曲線，可以獲得分級(jí)的壓頭系數(shù)，喂入量系數(shù)等，其他的數(shù)數(shù)據(jù)則參閱相關(guān)資料。篩子面積可由進(jìn)入清選裝置的谷粒混合物的量來(lái)確定，而谷粒混合物又與機(jī)器的喂入量有關(guān)，另外還要慮整個(gè)機(jī)體的尺寸和平衡度。所06以縱向蛟龍的直徑應(yīng)為：=（mm）???? )(.5. m???為了使花生收獲機(jī)在清選及輸送結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào)，并取標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑（標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑:100、12160、200、250、31400、500、6800 1000、1250mm），所以，在輸送絞龍的直徑方面都取直徑為 315mm。，采用兩個(gè)螺旋輸送器，這樣在整個(gè)機(jī)器的配置上，更顯得簡(jiǎn)單和實(shí)用。它們是由焊接在輸送器軸上的螺旋葉片和外殼組成。 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)摘果滾筒摘落并通過(guò)逐稿器的花生莢果要在振動(dòng)篩的作用下，輸送并落入到螺旋輸送器，我設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩簡(jiǎn)圖如下圖所示，振動(dòng)篩的后部分為較密集的柵條，我們采用直徑為 5mm 的圓鋼，他們的間隙為 10m。 清選風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)及選用花生莢果和部分細(xì)碎的花生莖蔓、花生葉等混合物，能順利的通過(guò)逐稿器，由于他們的空氣動(dòng)力學(xué)特性不同，花生的懸浮速度最高，所以在氣流的作用下花生首先落下進(jìn)入到震動(dòng)篩的篩面上，而其他的雜物則在氣流作用下，被吹出機(jī)體，從而花生被請(qǐng)選出來(lái) [9]。逐稿器通過(guò)鋸齒面的作用及振動(dòng)作用能夠把殘莖、斷莖等向上拋送最后逐出機(jī)外。 此外還可以確保與摘果攪龍的配合，很好的完成摘果工作。摘果攪龍的直徑、凹板篩面積和滾筒的長(zhǎng)度共同影響摘果滾筒的生產(chǎn)率。根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的新型分段式花生聯(lián)合收獲機(jī)前半部分的輸送裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算，花生收獲機(jī)（上海紐荷蘭 SNH500 型拖拉機(jī)的 II 檔行進(jìn)速度 ）的作業(yè)速度為 ，在參閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，我們?cè)诔浞挚紤]工作效率和摘凈率兩者矛盾的基礎(chǔ)上，確定摘果時(shí)間為：t=2s所以，摘果滾筒的長(zhǎng)度為：L=vt=2==1440mm 摘果滾筒轉(zhuǎn)速的確定摘果裝置摘凈率和破碎率是一對(duì)相互矛盾的統(tǒng)一體：轉(zhuǎn)速越高，摘果率越高，但破碎率也會(huì)上升；相反，轉(zhuǎn)速較低時(shí)，摘果不凈，而它的破碎率會(huì)大大下降。這種方案應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)已經(jīng)相對(duì)比較成熟，我又在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，是整個(gè)結(jié)構(gòu)更趨于合理 [11]。設(shè)計(jì)出適合我國(guó)農(nóng)村需求的經(jīng)濟(jì)實(shí)用的分段式花生聯(lián)合收獲機(jī)的摘果裝置，為我國(guó)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民的發(fā)展做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。這種機(jī)構(gòu)在摘果的過(guò)程中會(huì)對(duì)花生莢果產(chǎn)生很大的損傷，造成花生莢果的損傷率較高，甚至把花生擊碎破壞她的生理特性，不再適用于作為種子。（6）對(duì)所有的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，能夠與輸送裝置配合良好，盡量使各部的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)一致，結(jié)構(gòu)合理，以期能滿足最高的