【正文】 由軸的設計計算知實驗臺軸承僅承受徑向。 查表 得 [? ]=[ 1?? ]=55Mpa,根據(jù)公式 ? ? ? ???? ??? W TMe22， 即： ? ? ? ? ? ? MP aMP aW TMe 28650127500 32222 ???? ????? ??? 安全。 畢業(yè)論文 （ 設計 ） 用紙 佳木斯大學教務處 第 頁 35 ②求支座反力 在鉛直面內(nèi)有： 0?? BM , 011560 ???? FFC , 則 NFFC 50011560115 ?????； 0?? CM , 060)55( ????? BFF ， NFFB 500556055 ?????， ③做彎矩圖 鉛直面內(nèi) B點有： mNmmNFM BC . 7 5 0 060) 5 8(60)( ?????????? 。 查表 得： [? ]=[ 1?? ]=55Mpa,根據(jù)公式? ? ? ???? ??? W TMe 22， 即： ? ? ? ? ? ? MP aMP aW TMe 28650161875 32222 ???? ????? ??? 安全。 ②求支座反力 在鉛直面內(nèi)有： 0?? BM , 0601 2 5 ???? Cq FF , 則 NFF qC 49512560125 ?????； 0?? CM , 0601 8 5 ????Bq FF ， NFF qB 49518560185 ????? 。 查表 得： [? ]=[ 1?? ]=55Mpa,根據(jù)公式 ? ? ? ???? ??? W TMe22， ? ? ? ? ? ? MP aMP aW TMe 2865014950032222 ???? ????? ??? 安全。 ④畫扭矩圖。 ②求支座反力 在鉛直面內(nèi)有： 0?? BM , 05 5 04 6 51 0 0 ?????? FFF CQ , 則 NFFF QC 485465 495100550500465 100550 ?????????； 0?? CM , 085465565 ?????? FFFBQ ；畢業(yè)論文 （ 設計 ） 用紙 佳木斯大學教務處 第 頁 32 NFFF QB 510465 49556585500465 56585 ??????????? 。 ①由帶輪的設計求得，帶輪的壓軸力： NFZF Q i i n2 10 ?????????? ?， 這里取 NFq 495? 。 選擇軸的材料為 45 鋼，根據(jù)初步確定的軸上各部分尺寸和結構繪制空間受力簡圖，將簡化到軸上的力分解成水平力和垂直力，求出軸承處的支持反力；繪出彎矩圖、轉矩圖，計算當量彎矩；判斷 危險剖面，按彎扭組合理論對軸的危險剖面進行校核。 由剪切強度條件： ???? ?? Dbl2 ， 即 ? ? MP aMP aD bl 2300022 ????????? ???。 由剪切強度條件： ???? ?? Dbl2 ， 即 ? ? MP aMP aD bl 2300022 ????????????。 由剪切強度條件： ???? ?? Dbl2 ， 即 ? ? MP aMP aD bl 2300022 ????????????。 由剪切強度條件： ???? ?? Dbl2 ， 即 ? ? MP aMP aD bl 2300022 ????????? ???。 由鍵的剪切強度理論有： ???? ?? Dbl2 （ MPa） ,查表有 90??? MPa。 帶輪設計 在無特殊要求情況下帶輪材料通常選用灰鑄鐵（ HT150， HT200），因帶輪承載能力小，故采用普通 A型實心輪設計。 ⑧確定初拉力 0F ： 單根普通 V型帶的初拉力為： 畢業(yè)論文 （ 設計 ） 用紙 佳木斯大學教務處 第 頁 29 ? ? ? ? NqZk kF d 220 ????? ????????? ????。 ⑥小帶輪包角 1? ： ???????????????? 121 a dd dd? 。 ⑤確定中心距 a和基準長度 dL ： 初選中心距 mma 3200 ? ，符合 ? ? ? ?21021 dddd ddadd ???? 。 ③選取帶輪基準直徑 dd1和 dd2，取 dd1＝ 90mm 由 ? ? ? ? mmdnnd dd 0011212 ??????? ? 查表有 ?? ，取 mmdd 1122 ? 。具體計算內(nèi)容如下： 傳動比 i= in/960m in/120021 ?? rrnn ①計算設計功率： d? ，由 ?Ak ，故 。因?qū)嶒炇椰F(xiàn)有兩臺 6級三相異步電動機Y2－ 112M－ 6（功率為 ）和 Y2－ 132S－ 6（功率為 ），考慮充分利用實驗室設備、 節(jié)約成本，實驗臺采用現(xiàn)有 Y2－ 112M－ 6和 Y2－ 132S－ 6兩臺電機。所以當摘穗輥轉速變?yōu)?500r/min 時，電動機轉速應為 500r/min，為保持電機輸出扭拒不變，此時電機輸出功率應達到 ；當摘穗輥轉速達到 1200 r/min 時，電機轉速為額定轉速（ 960r/min）。所以電機額定功率應遠大于 。 電機功率選擇 因為實驗臺采用兩臺電動機分別帶動兩個摘穗輥，所以每臺電機最低輸出功率達到 即可。 所以當設計摘穗輥轉速在500r/min~1200r/min 時，摘穗輥正常工作扭拒范圍應為： ???M Nm ???M Nm 畢業(yè)論文 （ 設計 ） 用紙 佳木斯大學教務處 第 頁 26 11M —— 摘穗輥正常工作時最小扭拒，單位 Nm； 12M —— 摘穗輥正常工作時最大扭拒，單位 Nm； 由于實驗臺是為考察玉米摘穗啃傷情況的室內(nèi)試驗設備，不存在摘輥堵塞問題，所以設計摘穗輥扭拒為摘穗輥正常工作扭拒的 倍即可。 圖 32縱臥輥式玉米摘穗實驗臺結構圖 1底座 2機架 3電機一總成 4摘穗輥 5電機二總成 6傳感器 7傳動機構 實驗臺技術設計 整機功率設計 據(jù)統(tǒng)計，正常工作時一對摘穗輥平均消耗功率 N為 — 。具體結構布置見圖32。具體傳動方案簡圖見圖 31。 實驗臺要求能裝配扭拒傳感器、速度傳感器，隨時輸出摘穗輥扭拒和轉速，且工作可靠、結構簡單、成本低、便于調(diào)整和維修。 ～ 40176。因此要求實驗臺能夠試驗各種縱臥式摘穗輥。為解決上述問題，本研究擬設計縱臥輥式玉米摘穗實驗臺。運用圓柱型輥軋理論推導了輥式摘穗器工作原理及摘穗輥直徑。 由此計算確定出摘穗輥的直徑。由此確定的摘穗輥畢業(yè)論文 （ 設計 ） 用紙 佳木斯大學教務處 第 頁 23 直徑為： 11111045111151822 ???????? D。所以計算摘穗輥直徑上限時按摘穗輥間隙最大 時處理，計算摘穗輥下限時按摘穗輥最小間隙處理。 由摘穗輥直徑所滿足的條件還可以看出：當摘穗輥抓取系數(shù)一定的條件下，摘穗輥直徑隨摘穗輥間隙的增加而減小。因而在設計表面具有凸棱或其他形狀的摘穗輥時，可以取抓取系數(shù)為 。所以計算圓柱型摘穗輥直徑時抓取系數(shù)取 。為了減輕收獲機割臺重量、減小結構尺寸，在獲得理想的摘穗效果的前提下，希望摘穗輥直徑越小越好。 畢業(yè)論文 （ 設計 ） 用紙 佳木斯大學教務處 第 頁 22 圓柱型摘穗輥直徑的確定 由（ 2－ 2）式和（ 2－ 4）式，得出圓柱型摘穗輥抓取莖稈而不抓取果穗的條件是： 即： （ 2－ 5） 摘輥對果穗與莖稈的抓取系數(shù) 及 因摘輥的材料、表面形狀、莖稈材料、果穗苞葉等材料不同而不同， 但一般情況下可以認為： 。 將以上兩式進行整理有： ， 即： （ 2－ 3） 與（ 2－ 2）式相同得： （ 2－ 4） —— 果穗大端直徑。 即： ， —— 摘輥對果穗的起始抓取角。 圖 27果穗不被抓取條件 同樣將果穗端部所受摘輥支反力 gN 和抓取力 gT 進行水平、豎直分解得到兩個力的水平分力 gxN 和 ，見圖 27。使莖稈滑離刃口的力如 畢業(yè)論文 （ 設計 ） 用紙 佳木斯大學教務處 第 頁 20 圖 24（ c）所示，它必須滿足下列不等式： 式中 R1—— 作用于鏟刃的阻力（ N）； μ 1—— 莖稈對鋼的摩擦系數(shù)； 11 μ =tgφ≈ ?。 挖掘鏟的主要參數(shù)有：刃切口夾角θ、挖掘鏟與地面的夾角α、鏟的長度 L、鏟的寬度 B[28][36～ 39]，如圖 24 所示。被廣泛的應用于馬鈴薯挖掘中。挖掘鏟剛性的固定在挖掘頭上，切土盤通過調(diào)整固定桿與挖掘頭架的相對位置實現(xiàn)切土深度調(diào)整。要在 不同的土壤條件和濕度下 圓滿地完成這一任務或與它有關的各項任務是非常困難的 [30～ 35]。其中 h表示挖掘的深度，可通過調(diào)整深度調(diào)整組件對挖掘的深度進行控制， l為仿形鎮(zhèn)壓輪對挖掘鏟的提前量（一般為馬鈴薯株距的 ～ 倍），它的作用是為了消除馬鈴薯塊莖上面土壤的膨脹對挖掘鏟入土的影響 [28]。 工作時，薯塊和土壤沿挖掘鏟上升并向后移動，借助撥土輪、喂入輪的作用，送入旋齒分離機構，再旋齒的作用下，被破碎的土壤從旋齒間漏下，薯塊及部分硬土塊順次經(jīng)各旋齒送至升運鏈，由升運鏈送入薯箱 ，然后靠其重量自動放堆。 機器的起落有拖拉機的液壓懸掛裝置控制。 馬鈴薯 收獲機的整機機構及工作原理 該機有拖拉機牽引，通過拖拉機動力輸出軸、伸縮萬 向節(jié)和減速器箱輸出軸的兩端分別將動力傳給撥土輪和分離器的中間旋齒，中間旋齒在通過鏈輪再傳動到其它各旋齒，再由前后旋齒軸分別帶動喂入輪和升運鏈。 損傷薯 ： 從明薯、埋薯、漏挖薯中所有傷薯。所以在測試時我們規(guī)定露在外觀的馬鈴薯≥ 1/4 時為明薯 ， 否則為暗薯 。 （ 2）明薯率、挖凈率與傷薯率 明薯率 ： 是說明馬鈴薯的收獲率 。 收獲要求 （ 1）挖掘深度 應該滿足農(nóng)藝要求 ,即機具的挖掘深度應該大于馬鈴薯的種植深度 ,如果機具的挖掘深度小于種植深度 ,必定造成馬鈴薯的漏挖與損傷。塊莖的生長寬度一般為 400cm左右。 2)對輸送系統(tǒng)各主要機構進行設計，并分析確定主要參數(shù)。薯塊在輸送過程中極易傷害表皮，對儲存極為不利，因此需在輸送過程中研究應用新結構、新材料，避免在薯塊輸送過程中損傷馬鈴薯。 2）減少 機具阻力。 針對以上問題，必須在薯塊輸送工作性能方面有所突破，使其達到功耗小，適應性強、效率高、耐用性強，在 滿足損傷率和丟失率等農(nóng)業(yè)要求的前提下，降低勞動強度，達到機械化收獲的目的。 （ 4）我國日前還沒有標準的馬鈴薯收獲機械試驗方法和標準。 （ 3）馬鈴薯種植方式多樣化。 我國馬鈴薯收獲機械技術的研究開發(fā)已有幾十年的歷史，但水平相對較低，制約我國馬鈴薯收獲機械發(fā)展的因素主要有以下幾方面 [22]: （ 1）塊莖收獲所要求的機具技術難度大，結構復雜，滿足生產(chǎn)需求困難大。 對整個機械的機架、行走、傳動、分離各部分進行研究設計 ，并使之能達到既定目的。 6）我國馬鈴薯種植面積大幅攀升，這對我國馬鈴薯收獲機械生產(chǎn)無疑是一個非常好的機遇，近幾年各個行業(yè)對馬鈴薯的需求不斷增加，隨著全國農(nóng)業(yè)機械化步伐的加快，馬鈴薯機械化生產(chǎn)的程度要求進一步提高，由此可以看出，馬鈴薯收獲機械還存 在巨大的發(fā)展空間。 5)提 高分離率，降低傷薯率以及勞動強度的重點是輸送系統(tǒng)的結構和輸送工作諸機理的研究，包括輸送性能與運動參數(shù)分析，參數(shù)優(yōu)化設計。馬鈴薯收獲的難題是馬鈴薯的掘出、集中、分撿 (需回收 2 遍 )，為了擴大馬鈴薯生產(chǎn)的規(guī)模，需走機械化發(fā)展的道路。因此，馬 鈴薯種植區(qū)急切需求能夠適應種植區(qū)氣候、土壤、環(huán)境、作物等特點的馬鈴薯聯(lián)合收獲機械。 3)隨著人力成本的提 高、大量農(nóng)村勞動力向城市轉移、我國城市化進程的加快、勞動力的的減少經(jīng)以及成本的提高等，因此馬鈴薯種植區(qū)急需機械化作業(yè)代替人工作業(yè)。但甘肅馬鈴薯種植、中耕作業(yè)以及收獲機械化落后，機械化水平達不到 1%的水平，嚴重制約著甘肅馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。要發(fā)展馬