【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 32 撥禾輪的運(yùn)動(dòng)軌跡 a).作圖法 b).解析法 圖 33 不同λ值時(shí)，撥禾板運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀 ＞ 1 =1 ＜ 1 5 撥禾輪主要性能參數(shù)的確定 撥禾輪的直徑 撥禾輪直徑的確定與它所要完成的功能有關(guān)，其確定應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則： 1．撥板進(jìn)入禾叢時(shí)其水平分速度為零； 2．撥禾輪撥板扶持切割時(shí)應(yīng)作用在禾稈割取部分的 1/3 處（即重心稍上方）。 如圖 34所示，根據(jù)以上兩個(gè)條件，可以確定 31)(s i n12 ????? HLRBOR ? （ 34） 式中： R—— 撥禾輪半徑 L—— 作物自然高度 H—— 割茬高度 1? —— 入禾角 此時(shí) 1 1sin? ?? （ 35） 則有撥禾輪的直徑為： )1(3 )(2 ??? ?? hLD （ 36） 式 中： D—— 撥禾輪直徑 λ —— 撥禾速度比 通過調(diào)查得我國(guó)的玉米生長(zhǎng)自然高度范圍為 — 3m,玉米稈莖的直徑范圍為 2550mm。查農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)得 撥禾速度比 范圍為— 2。 根據(jù) 實(shí)際收獲作業(yè)狀況，分別取λ = ， L=2020mm ， h=500mm，即有： mmhLD 3 0 0 0)(3 )5 0 02 0 0 0()1(3 )(2 ?? ?????? ?? 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 D=1500mm 撥禾輪的轉(zhuǎn)速 由前面分析可知，撥禾輪正常工作的必要條件為λ＞ 1。加大撥禾速比λ，撥禾輪的作用范圍和作 用程度都會(huì)增加。但當(dāng)機(jī)器速度 Vm 一定時(shí)，增加λ值，就要提高撥禾輪的圓周速度 Vy，這將因撥禾板對(duì)作物穗部的沖擊加大而使落粒損失劇烈增加。圖 34 撥禾板直徑的確定 6 因此，撥禾輪的撥禾速比λ的提高受到最大圓周速度的限制。實(shí)踐證明，撥板的圓周速度 Vy一般不宜超過 3m/s。 本設(shè)計(jì)中的收獲機(jī)每小時(shí)收獲作物 8 畝，機(jī)器的前進(jìn)速度取 mV =，由前面可知λ = 根據(jù)已確定的λ值和機(jī)器前進(jìn)速度 mV 的要求，可以確定撥禾輪的轉(zhuǎn)速 n。 60DnVm ?? （ 37） 又myVV?? （ 38） m in/ rDVn m ?? ????? ? ? 式中 n—— 撥禾輪的轉(zhuǎn)速（ r/min） D—— 撥禾輪的直徑（ mm） mV —— 機(jī)器前進(jìn)速度（ m/s） λ —— 撥禾速 度比 割幅 割幅 B 按下式?jīng)Q定： mAVqB ?667? （ 39） 通過查資料 得玉米理論谷草比 β =，華中地區(qū)玉米平均畝產(chǎn)范圍 300— 500kg，于是取 A=400kg，通過前面計(jì)算可知機(jī)器作業(yè)前進(jìn)速度為 mv =。 綜上的： mB 0 0 6 7 ?? ??? 式中 ： q—— 設(shè)計(jì)喂入量（ kg/s），根據(jù)生產(chǎn)需要，作物特性和機(jī)型及其大小而提出的，為給定值為 。 β —— 割下作物的谷草比（谷粒重／割下物總重） A—— 作物的平均產(chǎn)量（千克／畝） mV —— 聯(lián)合收獲機(jī)的平均作業(yè)速度（ m/s） 撥禾輪的功率消耗 撥禾輪在引導(dǎo)，推送莖稈過程中需克服莖稈彈性變形阻力，穗部重量，作物莖稈纏繞阻力及空轉(zhuǎn)阻力等，其功率消耗可按下式作近似計(jì)算： 7 WVPBN y 2 6 9 4 ????? 式中 ： P—— 撥禾輪單位寬度上的切向阻力，取 P＝ ／ m； B—— 撥禾輪寬度（ m） Vb—— 撥禾輪圓周速度（ m/s） 撥禾輪的工作過程分析 撥禾輪的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求 每塊撥板從開始接觸未割作物，直到將已割作物向后推送并與之脫離接觸，這是它完整的工作過程。要使撥禾輪具有良好的工作質(zhì)量，除了必須滿足λ＞ 1的條件外，還應(yīng)該滿足工作過程中不 同階段的要求：撥板在入禾時(shí)，其水平分速度應(yīng)該為零，這樣對(duì)穗部的沖擊最小，可以減少落粒損失；切割時(shí)，撥板應(yīng)扶持作物莖稈，以配合進(jìn)行切割，避免切割器將莖稈向前推倒；莖稈切斷后，撥板應(yīng)繼續(xù)穩(wěn)定地向后推送，以清掃割刀，并防止作物向前翻倒或被向上挑起，造成損失。 撥板的入禾角和撥禾輪 安裝高度分析 （ 1）撥板的入禾角 圖 35為撥禾輪的工作過程簡(jiǎn)圖。圖中，假設(shè)撥禾輪軸安裝在切割器的正上方，作物直立，作物高度為 L。 撥禾輪作業(yè)時(shí)為了減少撥板對(duì)谷物的碰擊，撥板進(jìn)入禾叢時(shí)，其水平分速度應(yīng)為零，即 1sin 0XmdXv v R tdt ??? ? ? ? (310) 則有： 1 1si n mvt R? ???? (311) 取λ = 則撥板的入禾角ω t1為 1 11a r c sin ( ) a r c sin ( )1 . 5 4tw ??? ? ? 8 （ 2）撥禾輪高度分析 由圖 36 可以建立下列關(guān)系式： L＋ Rsinω t1＝ h＋ H (312) 而 sinω t1=1/λ 代入整理可得撥禾輪的安裝高度 H 為： H=L＋ R/λ－ h (313) 式中 ： H—— 撥禾輪的安裝高度 h—— 割茬高度 R—— 撥禾輪的半徑 λ —— 撥禾速比 L—— 所收獲作物的自然高度 分別取 h=500mm， R=750mm，λ = ， L=2020mm ，得到撥禾輪的安裝高度為： H=L＋ R/λ－ h=2020+750/－ 500=2020mm 撥禾輪主軸的設(shè)計(jì)及校核 圖 35 撥禾輪的工作過程簡(jiǎn)圖 9 主軸的設(shè)計(jì) （ 1）初步確定軸的最小直徑 由上面可知撥禾輪的轉(zhuǎn)速 n為 17r/min,功率 P為 。選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 153，取 oA =112mm，于是得 mmnPAd 330m i n ???? 考慮軸還要承受撥禾輪的重力，暫取 d=50mm。 （ 2） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從左端開始確定尺寸，距左軸端 60mm 處根據(jù)周向要固定輸入帶輪選擇了長(zhǎng)為80mm 的鍵，在距離第一個(gè)鍵的距離 161mm 選擇了長(zhǎng)為 30mm 的鍵，以周向固定偏心腹板，同時(shí)在偏心腹板左側(cè)安裝個(gè) 2mm 的擋圈以固定其軸向不偏移，為了防止偏心腹板和主腹板之間不發(fā)生干涉，兩者之間的距離定為 140mm。兩主腹板根據(jù)工作距離定為 2100mm。在軸右端 74mm 處用來(lái)安裝軸套固定主腹板以及安裝軸承以連接其支撐。軸的總長(zhǎng)為 2534mm。 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 152， 取軸端倒角 2? 45176。，各處軸肩的圓角半徑取 R=2mm。 軸的具體結(jié)構(gòu)如圖 36所示。 主軸的校核 （ 1） 軸上載荷 撥禾輪總重取 140Kg，其它的重量基本可以忽略，主軸主要承受撥禾輪的重量，而且主軸不受扭矩，