【正文】 力將切碎后的短秸稈沿切線方向從排料口排出。如圖 ，秸稈或者青飼料從喂入斗（喂入斗有一定寬度，配有專門設(shè)計(jì)的推手向里面推送物料，以保證安全）中進(jìn)入，從 3進(jìn)入切割裝置內(nèi)部，在由連在滾筒上的刀片 1作為動(dòng)刀片，可以在一定程度上調(diào)整間隙以控制秸稈長度的活動(dòng)擋板 2作為定刀片進(jìn)行切割，再由出料口 4（長 480mm，寬 200mm 的長方形）。而在背面既是與滾筒相接的一面，整個(gè)切割裝置厚度 200mm（既前端面到 清洗機(jī)出料口 的距離），切割裝置 只有半圓部分被封閉，下半部分有活動(dòng)擋板擋住以控制清洗物在滾筒內(nèi)部的時(shí)間。 西南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 圖 切割裝置結(jié)構(gòu)圖 Fig. cutting diagram （ 2） 旋轉(zhuǎn)刀片的切割分析 根據(jù)切碎裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，電動(dòng)機(jī)由滾筒主軸將力傳遞到切割刀片。當(dāng)切割刀片與秸稈接觸時(shí)，使秸稈偏移，就會(huì)產(chǎn)生滑切效果，使其受力如 所示。 圖 切割受力分析 Fig. the cutting force analysis 如圖 所示 1cos2 NPaN ?? 這是縱向力平衡，但還有沿水平方向 N2sina 沒有平衡，這樣就會(huì)形成水平速度，會(huì)與刀刃有相對(duì)移動(dòng)，就形成了滑切條件，降低了功耗 [910]。 西南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 切割裝置零部件設(shè)計(jì)及材料選擇 如圖 所示，圖示中陰影部分切割裝置箱體，作用是提供刀片和秸稈運(yùn)轉(zhuǎn)空間，其中箱體兩端的圓形幅板采用整體式鋼板，箱體周圍的圓柱形鋼材采用 Q195 號(hào)鋼彎曲而成。根據(jù) GB/T7001988 中 Q195 塑性好，常用其扎制薄板、拉制線材和焊接鋼管。所以此處采用 Q195 鋼材。箱體內(nèi)部由刀 架筒和動(dòng)刀片焊接組成，刀架是連接刀片和軸的部件，整體采用兩端封閉的空心圓柱形式，兩端封閉的端蓋上開有軸孔，方便和軸進(jìn)行連接，取刀架內(nèi)徑為 29mm，與皮帶輪一樣，則此處的軸直徑為 28mm，此處連接形式為 平 鍵連接。參照 GB/T7001988 可得鋼板厚度小于 16mm 時(shí)， Q235 號(hào)鋼的屈服強(qiáng)度（ s/ aMP? ）為 235，抗拉強(qiáng)度（ /baMP? ）為 375460，伸長率（ 5/%? ）為 26。適用于金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件，心部強(qiáng)度要求不高的滲碳或碳氮共滲零件，吊鉤，拉桿，套圈，氣缸，齒輪，螺栓，螺母，連桿，輪軸，蓋及焊接件。此種碳素結(jié)構(gòu)鋼可適用于制做定刀片和動(dòng)刀片。制做出的刀片先退火，然后進(jìn)行滲碳（滲碳深度為 ，表面硬度為 5565HRC）。 5 薯類清洗裝置 近幾年，薯類在農(nóng)村已成為不可缺少的飼料。然而在沒有大型飼養(yǎng)場(chǎng)的農(nóng)戶中，對(duì)于薯類的清洗完全靠手工清洗。由于作為飼料的薯類對(duì)清潔度要求并不高，只需要清理表面的泥土、泥沙就能使用。因此針對(duì)這種情況改進(jìn)了脫粒機(jī)使它有這種清洗功能，以供廣大小 型農(nóng)業(yè)戶使用。 工作原理 該清洗裝置的清洗原理見圖 。滾筒的直徑為 40cm 在滾筒的內(nèi)側(cè)有螺旋帶 2 以方便物料的軸向移動(dòng)。物料 5 被送入滾筒 1 后，隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于重力的作用，當(dāng)物料轉(zhuǎn)到一定的高度后，就會(huì)重新落在毛刷 3（直徑 240mm）與滾筒 1 之間（毛刷的旋轉(zhuǎn)方向與滾筒相同），物料被轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒內(nèi)壁螺旋帶和毛刷摩擦清洗，經(jīng)過反復(fù)的升起與落下并刷洗，將表面清洗干凈。 西南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 滾筒內(nèi)部工作原理圖 Fig. roller schematic 由于滾筒內(nèi)有螺旋帶 2，使物料 5 隨滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的同事，向前移動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排料。但由于小型脫粒機(jī)滾筒的長度有限，又要保證物料被清洗干凈，所以在出料口加上鋼片限制自動(dòng)排料，在一段時(shí)間后在拿掉，使其手動(dòng)排料 【 1113】 滾筒速度的確定 物料在清洗的過程中，會(huì)隨著滾筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滾筒的速度過高，物料的離心力會(huì)大于本身重力，這時(shí)物料將緊貼著滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)過一周才可以清洗一次，其洗刷效果明顯不夠理想。要使物料被多次洗刷，應(yīng)使物料隨滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)一段行程后重新落下。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明物 料在與滾筒水平軸線的夾角為 200時(shí)，落下最為合適。但脫粒機(jī)滾筒直徑較小，而毛刷安在主軸上，所以取 45 度 (如圖 所示 )，使物料重新落到滾筒與毛刷之間。這樣當(dāng)物料隨滾筒向上運(yùn)動(dòng)時(shí)受水（水槽用螺釘連載機(jī)架上，可拆卸，便于水槽與脫粒機(jī)的篩網(wǎng)交換）沖洗，向下落體時(shí)又受毛刷的洗刷和滾筒的摩擦清洗，達(dá)到良好的清洗效果。 西南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 物料運(yùn)動(dòng)軌跡圖 Figure material trajectory chart 要使物料在與滾筒水平軸線的夾角為 45 度時(shí)落下，可計(jì)算滾筒的轉(zhuǎn)速如下。已知滾筒的直徑為 400mm，物料在滾筒運(yùn)動(dòng)時(shí)所受重力為 P,離心力 F 和殼體法向反力 N的作用。因?yàn)槲锪献鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，有： 加速度 22 ?RRVan ?? 離心力 nmaF? A 點(diǎn)物料法向取平衡力系， 有 0s in ??? FPN ? 如果物料脫離滾筒壁落下，則 N=0，有 Rg ?? sin? (51) 式 51 即為物料的脫離角與角速度和滾筒半徑之間的關(guān)系式。從中可以看出若滾筒直徑確定，則角速度越小，脫離角也越小。 若 045?? ，已知 R=， g=， 代入式 51 得 ?? 滾筒的轉(zhuǎn)速 m in/ rn ?? ?? (52) 西南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 切向速度 smmDnV / i n/ ?????? ? (53) 進(jìn)出料口設(shè)計(jì) 如圖 53 所示，由滾筒的一端進(jìn)料，由于滾筒的端面只有幾根鋼片作為支架，所以四分之三的范圍要由機(jī)架上的擋板擋住，只留下第一象限接上進(jìn)料斗進(jìn)料。而滾筒的另一端作為出料口并且連著切碎裝置，由于要限制物料在滾筒內(nèi)的時(shí)間，所以在出料的三四象限要裝上活動(dòng)的擋板，并且要求在出料口的切碎刀片能夠自由的取下來，這樣就能保證清洗過后的物料是否需要直接加工 【 1415】 圖 進(jìn)出料口示意圖 Fig. sketch of feeding 6 結(jié)論 西南丘陵區(qū)農(nóng)作物機(jī)械化收割的主要方式是分段收割。對(duì)于稻麥兩種常見的農(nóng)作物，分段收割最主要的 兩個(gè)部分就是切割和脫粒 。市場(chǎng)上現(xiàn)有脫粒機(jī)， 通常只能脫粒農(nóng)作物， 功能單一 ，導(dǎo)致脫粒機(jī)全年 閑置四分之三的時(shí)間，降低了脫粒機(jī)的利用率。 本設(shè)計(jì)按照任務(wù)書的要求， 改進(jìn)脫粒滾筒的結(jié)構(gòu)和功能，充分利用滾筒端面與內(nèi)部，使之不僅適用于農(nóng)作物的脫粒作業(yè)，還可以利用滾筒端面對(duì)薯類切片機(jī)切碎青飼料，利用滾筒內(nèi)部制作成薯類清洗裝置實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，提高脫粒機(jī)的利用率，給農(nóng)民西南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 更多的實(shí)惠 ，促進(jìn)農(nóng)村機(jī)械化。 設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn) 了以下目標(biāo)： (1)對(duì)滾筒端面進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)成為切片切碎機(jī) ； (2)整合現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案， 對(duì)滾筒內(nèi)部 改進(jìn)設(shè)計(jì)，使其可以清洗薯類； (3)使多功能滾筒與脫粒機(jī) 較好 結(jié)合，達(dá)到一機(jī)多用， 增加了脫粒機(jī)的實(shí)用性，有助于 推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化 發(fā)展。 參考文獻(xiàn) [1] 脫粒機(jī)械現(xiàn)狀 [N]， . 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[15]國外收獲機(jī)械（第二集） [R].科學(xué)文獻(xiàn)出版社， 1977. 西南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 致 謝 本學(xué)位論文是在 指導(dǎo)老師 李慶東 的親切關(guān)懷與細(xì)心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到論文的最終完成， 李 老師始終都給予了細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，并且在耐心指導(dǎo)論文之余， 李 老師仍不忘拓展我們的文化視野，讓我們 再次 感受到了 學(xué)習(xí) 的美妙與樂趣。值得一提的是， 李 老師 雖 工作繁忙 ，不能對(duì)我們時(shí)刻監(jiān)督， 但善于啟發(fā)學(xué)生，不慕榮利，對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他的身上，我們可以感受到一個(gè)學(xué)者的嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)，這些都讓我們獲益菲淺，并且將終生受用無窮。畢竟 “ 經(jīng)師易得，人師難求 ” ，希望借此機(jī)會(huì)向 李 老師表示最衷心的感謝！ 本文最終得以順利完成，也是與 工 學(xué)院其他老師的幫助分不開的，雖然他們沒有直接參與我的論文指導(dǎo)，但在開題時(shí)也給我提供了不少的意見，提出了一系列可行性的建議，在此向他們表示深深的感謝！ 四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開始。四年的求學(xué)生 涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有 “ 山重 水復(fù)疑無路 ,柳暗花明又一村 ” 。 最后要感謝的是我的父母，他們不僅培養(yǎng)了我對(duì)中國傳統(tǒng)文化的濃厚的興趣，讓我在漫長的人生旅途中使心靈有了虔敬的歸依，而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供了巨大的支持與幫助。在未來的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作，不辜負(fù)父母對(duì)我的殷殷期望！我一定會(huì)好好孝敬和報(bào)答他們！ 陳傳兵 2021 年 4 月 30 號(hào)