【文章內容簡介】 輸送器 2 向上輸送，并由橫向螺旋輸送 器 3 送入壓捆室 的頂部喂入口 4，再由裝填器在柱塞回行時向下壓入壓捆室。圖 (b)為采用雙撥叉 式輸送喂入裝置的側面喂入式，撿拾器將干草撿拾后撥向后面，由雙撥叉式輸送喂入裝置 7 將干 草從側面喂入壓捆室。圖 (c)為采用螺旋輸送器的側面喂入式，撿拾器將干草撿拾后撥向后面，由 橫向螺旋輸送器 3 作橫向輸送，再由填草撥叉 9 在活塞回行時將干草填入壓捆室 。本設計中采 用實用的螺旋輸送器側面喂入式。 2）活塞和壓捆室 壓 捆室 是壓 捆機 的基 礎 部件 ，呈 長方 形 ，其 斷面 尺寸 主要 有 360 ??460mm， 400 ? 460mm， 460??560mm ，本設計采用常用的 360??460mm。由于活塞速率越高，其慣性力和速度越大，震 動和摩擦越嚴重。為了改善滑動摩擦片式活塞的缺點，采用滾輪式活塞。它的結構特點是沿著活 塞的水平和垂直方向配置了若干個特制滾輪，當活塞往復運動時，滾輪沿著壓捆室的軌道滾動， 使原來的滑動摩擦變成滾動摩擦，大大改善了活塞的工作性能 。 [20] [13] [10] [11] [16] 本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 3）草捆密度調節(jié)裝置 由于不同飼草的特性不一樣，所以應經(jīng)常調整草捆密度。草捆密度調節(jié)機構如 圖 2 8 所示，上連 接板鉸鏈連接安裝在壓捆室上蓋板的后端，橫梁焊接在上連接板上。旋轉調節(jié)手柄，順時針方向 旋轉時，上連接板相對于下連接板的傾斜度發(fā)生變化，使草捆密度增加，反之草捆密度降低。調 整連接板不同傾角，從而獲得不同密度的草捆 。 1 橫梁 2 壓捆室側壁 3 上連接板 4 下連接板 5 調整彈簧 6 調節(jié)手柄 7 絲杠 圖 2 8 草捆密度調節(jié)機構 4）壓縮機構 壓縮機構采用曲柄滑塊機構，由曲柄，連桿和柱塞組成。對于牽引式拾禾壓捆機，曲柄前常有一 對圓錐齒輪和 飛輪，飛輪軸由拖拉機動力輸出軸帶動。它的工作性能直接影響了飼草壓縮時的生 物力學特性，它與輸送喂入叉相配合而做往復運動。當輸送喂入叉進入壓捆室時，它后退到極限 初始位置，而當輸送喂入叉退出壓捆室時，它向前運動從而將進入的飼草壓縮成捆。設計中必須 注意壓縮活塞與喂入叉的運動關系，以免相撞而損壞。 5）輸送喂入器 喂入叉用鋼板制成，強度高。在喂入叉和曲柄之間裝置上了帶有板彈簧的四桿機構。過載時，喂 入叉受到很大阻力，當曲柄旋轉時板彈簧就在四桿機構的作用下發(fā)生變形，喂入叉向后折。越過 障礙后在板彈簧 和四桿機構的作用下喂入叉自動回位進行下一次撥草動作。經(jīng)過 3— 5 次工作行 程，就可以消除堵塞。 2. 喂入叉 3. 彈簧 圖 2 9 輸送喂入器 [12] [15] [13] 本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 飛輪 1）飛輪的功能 壓縮機構在運轉過程中，由于生產(chǎn)阻力和原動力的周期性變化以及機構構件本身的慣性力的變化 等因素引起轉矩的很大波動，所需的轉矩峰值也就非常高，而轉矩是驅動機構以等速或接近等速 運動所必須的，這就需要一個 極大的電動機。然而主要由于損失和做外功的一個周期的平 均轉 矩，通常比轉矩峰值要小得多，因此應采取措施減少動力消耗。減輕波動最簡單方便可行的方法 是在系統(tǒng)中增加一個飛輪。飛輪的作用是當壓捆機中的驅動功超過阻力功時，將多余的能量儲藏 起來，使動能和瞬時速度增大 ?相反，當阻力功超過驅動功時，又能將儲藏的能量釋放出來，補充 驅動功的不足并使瞬時速度降低。因此飛輪可利用其較大的轉動慣量用其積蓄的動能來幫助克服 尖峰負載，則減少原動機的所需功率，同時使機械運轉的周期性速度波動幅度控制在允許的范圍 內。轉矩的很大變化表示存儲在運動構件內動能的變化，可以認為，轉 矩的正波動表示主動件 (電 動機 )傳給機構的能量并暫存儲在運動構件中，轉矩的負波動表示運動構件的能量返回給電動機。 [10][21] 2）飛輪的大小 回轉系統(tǒng)動能為 2 式中 :J— 軸上所有回轉質量的轉動慣量、機構曲柄的轉動慣量以及飛輪的轉動慣量如方程式 (2— 2) 所示，要想從飛輪中獲取能量，其唯一方法是降低它的速度，而速度升高使能量增加。因此，對 于載荷所要求的能量是變化的情況，要得到軸的角速度為常數(shù)是不可能的，只能做到的是，提供 一個 J 非常大的飛輪來使速度 ( ??max ? ???in )減小。 機械運轉速度波動系數(shù) k 定義為： ??vg 2 對機械運轉速度不均勻程度的 要求，隨機械類型及工作性質的不同而異，農(nóng)業(yè)機械其值一般在 — 之間選取，相當于轉速可以在 2% 20%之間波動，所選擇的值越小，則所需飛輪越大。 大 的飛 輪將 增加 費用 并增 加系 統(tǒng)重 量 ，而 對提 高運轉 的平 穩(wěn)性 相 對有 好處 ，本 文設 計中 取 k=。 假設飛輪安裝在等效構件上，其轉動慣量為 J F ；與等效構件有定速比的各構件的等效轉動慣量為 Jc；與等效構件有變速比的各構件的等效轉動慣量為 Jv；則在等效構件上安裝了飛輪的機械系統(tǒng) 其等效轉動慣量為： J=J F +Je+Jv=J F +J R (2— 4) 式中 :J R =Jc+Jv 為除飛輪以外，機械系統(tǒng)其它運動構件的等效轉動慣量，它是機械位置的函數(shù)。 因為 Jv 與 JF 相比，比較小，為了簡化計算先略去不計，所以： 2 式中：△ E— 動能的變化； [W]— 最大盈虧功。 當?shù)刃мD動慣量為常數(shù)時，它等于△ W 的 最大值與最小值之差。為簡化計算，將相對較小的 Jc 略 去，從而得： ??vg k ???n k 式中： J F — 飛輪的轉動慣量， (kgm )； n— 飛輪的轉速， (r/min)。 由式 2— 6 得，飛輪應安裝在高速軸上，因為 J F 與 n 成反比，轉速越高， J F 越小，飛輪的尺寸 1 E= J (2—2) ? ? ?? K= ( 2—3) ????????? 式中： ?????? avg 1 ( J ??J )( ???????) ?????? ????E ??[ ] (2—5) [W ] 900 W ] J = ? (2—6) 2 2 2 2 2 本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 可以做得更小。一般飛輪的轉動慣量 2— ,飛輪直徑為 450— 980mm,輪緣厚為 27— 80mm, 飛輪的重量為 70— 140kg，飛輪轉速為 280— 750r/min。 2 10 飛輪結構簡圖 飛輪采用如圖 2— 11 所示的輻條式飛輪，由輪緣、輪幅和輪毅組成。 2 4 2 4 式中： Dl— 飛輪的外徑， m； D 2 :— 輪緣的內徑， m。 本文設計中 取 [W]=5000Nm， n=540r/min,則： ??????540 ??0. 6 D 0. 飛輪選擇材料 HT200 鑄造。 捆扎機構 捆扎機構是壓捆機的關鍵部件，其性能直接影響成捆率。捆繩機構有 采用軟繩和鐵絲兩種形 式，它主要包括捆扎機構控制器，供繩機構和打結器。 1）捆繩 捆繩有軟繩和鐵絲兩種，常用的軟繩有麻繩和塑料繩，軟繩需粗細均勻，光滑和柔軟。其直 徑為 — 3mm，拉斷力為 700— 1000N。采用鐵絲捆扎時，要求鐵絲直徑為 — 2mm,抗拉強度 為 294— 480MPa。 麻繩和鐵絲相比較，麻繩的有點是喂飼方便，對牲畜較安全，同時繩子的成本較低，因此目 2 2 2 D ? D 1 2 J = (2—7) 1 為簡化計算，假定輪緣的質量集中在平均直徑 D= ( D ???D 的圓周上，則： 2 mD J ? (2—8) 900 ??5000 J ?????????????????????26 m 2 2 4 J 4 ??26 取 D=600mm,則飛輪質量 m ? = ??289 kg 。 2 2 [10][21] [21] 本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 前以麻繩使用較廣 。本設計將采取麻繩為捆扎繩。采用鐵絲捆扎的壓捆機常用于長途運輸或需 多次裝運 ，且草捆密度在 200kg/ m 以上。 2）軟繩捆扎控制器 (圖 2— 11) 用來控制草捆長度，捆扎控制器平時由控制桿抵住分離卡爪，使卡爪令一端滾輪不與主動盤的內 表面凸起接觸，主動盤空轉。隨著牧草向后移動，計量輪逆時針轉動，摩擦輪中間的滾輪借助于 摩擦力帶起提升桿上升，提升桿下端開口進入滾輪時，因為彈簧力的作用使得提升桿左移，使控 制桿下擺，脫離分離卡爪，卡爪左擺，卡爪令一端的滾輪與主動盤內的凸起接觸，主動盤即可帶 動從動盤和打結器軸，使捆扎機構開始運作。 當控制桿和卡爪脫離時，與控制桿一 體的杠桿與從動盤接觸，從動盤上的凸起部分又迫使杠桿右 擺，使控制桿順時針轉動，回到原來位置，從動盤回轉一周后，分離卡爪又被控制桿抵住，從動 盤和軸停轉，以后又重復此過程。 1 分離卡爪 2 彈簧 3 打結器軸 4 從動盤 5 主動盤 6 杠桿 7 控制桿 8 提升桿 9 限位板 10 計量輪 11 滾輪 12 摩擦輪 13 彈簧 圖 2 11 捆扎控制器 草捆長度可由限位板進行調整，順時針轉動限位板，可以使 提升桿下落位置降低，草捆加長，壓 捆機草捆調節(jié)最小長度為 300— 800mm，最大草捆長度為 800— 1300mm。 3）供繩機構 供繩機構用來將繩纏繞草捆，并將繩送入打結器打結。 圖 2 12 為 9KJ— 壓捆機的供繩機構， 它由驅動鏈輪，曲柄，連桿，穿針和導繩器組成。打捆前，捆繩從繩箱出來，通過壓緊器和導繩 器的孔，從穿針孔中穿出，最后夾在打結器的夾繩盤缺口內，當草捆達到預定長度時，離合器結 合，打結器軸旋轉，周上帶動連桿和管架運動，使穿針向上運動繞過草捆，將捆繩送到夾繩盤缺 口與令一捆繩端并齊，由打結器打結并割斷，穿針開始下降，這時捆繩一端留在夾繩盤缺口內， 為下次打結做準備。 4） 打結器 打結器用來打結，切斷捆繩，并夾住下一草捆捆繩的一端。軟繩打結器有“迪爾鈴 Deering”系統(tǒng) (簡稱 D)打結器和“考米克 Cormic”系統(tǒng) (簡稱 C)打結器。 [10] 3 [21] [21] 本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 401339828 1 驅動鏈輪 2 曲柄 3 連桿 4 管架 5 穿針 6 捆繩 7 導繩器 圖 2 12 軟繩供繩機構 D 型打結器由打結嘴，夾繩器。脫繩桿，割繩刀，復合齒 盤，夾繩器驅動盤和架體等組成。當壓 捆室內牧草達到預定長度打捆機構控制器使打結器開始工作。打捆結扣的程序是： 1． 搭繩：穿 針向上運動，將捆繩搭在打結器嘴上表面，與原來的繩兩股合在一起。 2． 夾繩：當穿針上升接 近上止點時，捆繩已被送到夾繩器缺口內，這時夾繩器開始運轉，將繩夾緊。 3． 繞環(huán)：夾繩器 尚未停止運轉時，打結器嘴開始轉動，將兩股繩繞成繩環(huán)。 4． 張嘴：打結嘴轉動到 3/ 4 圈，打 結嘴完全張開，兩股繩夾在上下鄂之間。 5． 閉合：打結嘴轉動將近結束時，上下鄂閉合，將兩 股繩夾住。 6． 拉緊：當打結嘴上下鄂閉合后，脫繩桿開始動作，套在打結嘴是的繩環(huán)逐漸被拉 緊。 7． 割繩：繩環(huán)被拉緊到一定程度，脫繩桿繼續(xù)往前擺動，固定在脫繩桿上的割繩刀將捆繩 割斷。 8． 脫口：脫繩桿繼續(xù)往前運動，他將繩環(huán)從打結嘴