【正文】 公式（3—8）rlo??式中M—工作幅寬內(nèi)的行數(shù)；N—工作幅寬內(nèi)的列數(shù)；m—單株干花生的質(zhì)量(g)，注：這里取得為上限； q—單位時間內(nèi)的喂入量（kg/s）； l—摘果滾筒長度（m）； r—摘果滾筒半徑（m）； —單位凹板篩面積能承擔的喂入量（kg / ）；qo 2m所以，單位時間的喂入量為： )()(064kgq??? 結合上文對摘果滾筒的直徑的尺寸的確定以及花生植株生長情況和喂入量的影響，最終確定攪龍直徑為450mm。由于，我們設計任務書的要求為的，我們的工作幅寬為 ，按照我國現(xiàn)有的花生種植制度：以山東鄆城李集鄉(xiāng)的代表性地塊為例：花生的生長情況為：植株平均高度為 484 mm，行距為 300mm，株距為 150 mm，土壤類型為壤土。摘果攪龍的直徑、凹板篩面積和滾筒的長度共同影響摘果滾筒的生產(chǎn)率。 摘果攪龍及摘果齒的設計 由上面的計算可得摘果滾筒長度為 1480mm，為了使摘果滾筒有好的摘果效率，參閱現(xiàn)有的機型，并考察他們的摘果效率，并根據(jù)我們設計的分段式花生聯(lián)合收獲機的喂入量等多方面的要求，我們最終確定我們所設計的摘果滾筒的排秧口長度為 250mm。代入數(shù)據(jù)，所以摘果滾筒的周長為：（mm）??S所以，摘果滾筒的周長大于四倍的平均花生植株的長度，這樣可以在很大程度上避免花生植株尤其是鮮的花生植株纏繞在摘果攪龍上，而造成摘果滾筒的堵塞，進一步避免了花生聯(lián)合收獲機內(nèi)部零件因阻塞而造成的損壞。最終確定摘果滾筒直徑為七百毫米。 單株花生莖蔓的重量為一百一十七克，莢果的重量為一百三十六克，平均高度四百八十六毫米。所以，雖然我們現(xiàn)在沒有條件進行細致深刻的現(xiàn)場試驗，不能親自動手獲得第一手實驗數(shù)據(jù)，但我們可以借鑒孫同珍學長的實驗數(shù)據(jù)，我們最終也把我們設計的新型分段式花生聯(lián)合收獲機的摘果裝置的摘果滾筒多大的轉速定為： 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，進而影響到摘果裝置的摘凈率和破碎率。此時摘果所需要的力較為穩(wěn)定，可以減少全喂 入花生摘果機的功率損耗，同時有利于逐稿器和振動篩的清選工作，經(jīng)查閱相關文獻資料和理論計算，最終確定摘果滾筒的轉速為450~550r/min ，最后參閱( 孫同珍. 花生聯(lián)合收獲機摘果及清選部件的設計與試驗研究：[碩士學位論文] .青島：青島農(nóng)業(yè)大學，2022，) [4]。摘取花生果所需的力為： F= 公式（3—2）AmvW2? 公式（3—3）nr??30 所以有： 公式（3—4）mF??230式中W —摘果齒所做的功，也就是摘取花生果所需的功(kw)； v—摘果齒甩捋時的線速度（m/s）； m—摘果齒的質(zhì)量（kg）； F—摘取花生所需的力（N）； A—花生果針的截面積（m 2）；n—摘果滾筒轉速（r/min）。根據(jù)我們設計的新型分段式花生聯(lián)合收獲機前半部分的輸送裝置的設計計算，花生收獲機（上海紐荷蘭 SNH500 型拖拉機的 II 檔行進速度 ）的作業(yè)速度為 ，在參閱相關資料的基礎上，我們在充分考慮工作效率和摘凈率兩者矛盾的基礎上，確定摘果時間為：t=2s所以，摘果滾筒的長度為：L=vt=2==1440mm 摘果滾筒轉速的確定摘果裝置摘凈率和破碎率是一對相互矛盾的統(tǒng)一體：轉速越高，摘果率越高，但破碎率也會上升；相反，轉速較低時，摘果不凈，而它的破碎率會大大下降。摘果釘齒與凹板篩的間隙也是影響摘果質(zhì)量的主要因素之一，所以在設計的時候，要參閱以往花生收獲機設計前輩的工作經(jīng)驗和他們的足夠多的實驗數(shù)據(jù)，我們要在采用足夠的參考依據(jù)的基礎上進行設計，以保證該摘果間隙能夠很好的滿足我們設計的分段式花生聯(lián)合收獲機摘果裝置的摘果要求，并且，能夠很好的應用到我們設計的新型分段式花生聯(lián)合收獲機上，以期達到最好的設計要求 [12] 。我們的動力裝備已經(jīng)確定，所以我們要在結構上調(diào)整，以滿足上海紐荷蘭 SNH500 型拖拉機的 II 檔行進速度，并且達到好的摘果效率和水平。(2) 喂入速度 喂入速度反映了分段式花生聯(lián)合收獲機的行進速度或者說是我們所采用的上海紐荷蘭 SNH500 型拖拉機的 II 檔行進速度（因為我們設計的新型分段式花生聯(lián)合收獲機要與上海紐荷蘭 SNH500 型拖拉機配套使用）影響花生摘果的摘凈率和生產(chǎn)率。(1) 摘果滾筒的轉速 摘果滾筒轉速（即摘果攪龍的轉速）由摘果滾筒皮帶輪半徑的大小和與它的配合的帶輪的大小及轉速決定，摘果滾筒轉速的高低直接影響摘果的質(zhì)量，摘果攪龍的轉速越高，摘果的效率也會越高，在相反的一方面，它的破碎率也會越高；相反，摘果攪龍的轉速越低，摘果效率也會越低，破損率也會越低，所以要我們要找摘果率和破損率都合適的最佳轉速。 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）、摘果滾筒的轉速、花生的喂入速度 [12] 。甩捋式摘果滾筒主要工作零部件為：摘果滾筒、摘果滾筒下殼，滾筒帶輪、花生秧喂入口、摘果攪龍、摘果滾筒頂蓋，凹板篩、排秧板、排秧口、支架和固定螺栓，摘果裝置的核心部件為摘果螺旋攪龍、凹板篩 [10]。根據(jù)《花生機械化作業(yè)技術規(guī)范》規(guī)定的聯(lián)合收獲作業(yè)質(zhì)量標準摘果率≥99%、破碎率≤3% 的規(guī)定。這種方案應用廣泛，結構已經(jīng)相對比較成熟，我又在原有的基礎上進行了改造，是整個結構更趨于合理 [11]。而對于氣流清選筒式的清選裝置，在很大方面需要大的工作空間，這樣使整個機器的所占空間大大加大，增加花生收獲機的功率消耗，這種清選裝置適合于清選糧食和雜余的空氣動力學特性相差比較大的糧食的清選，以為相差較大的的空氣動力學特性，可以在很大程度促使在大的風機氣流作用下完成作物的清選。而其他兩種方案，很難在工作過程當中很好的達到我們所設計的分段式花生聯(lián)合收獲機地作業(yè)要求。 清選裝置最終方案的確定綜上所述，淸選裝置的選擇最終確定為風扇篩子式淸選裝置，清選篩的往復振動通過偏心機構帶動，偏心距的實際大小根據(jù)清選的效率要求來確定。：風扇篩子式清選裝置主要是由逐稿器、振動篩、風機以及他們之間的反響傳動裝置組成。：風扇篩子式清選裝置主要是利用逐稿器運動而帶動其上的混合物作拋揚的原理來進行工作的，并且以風機氣流的吹浮作用和篩子的抖動作用作為輔助，將混合物中的雜質(zhì)清除排走。：氣流清選筒式清選裝置是利用風機的吸氣氣流的作用，使經(jīng)過摘果裝置作用后的花生莖蔓與花生莢果混合物通過清選筒時產(chǎn)生相對速度變化，由于花生莖蔓的空氣動力學特性較小，漂浮速度小，所以很容易被從混合物中分離出來，從而將花生莢果從混合物分開，經(jīng)分離的花生莢果落入到莢果輸送裝置，繼而達到分離的效果 [9]。當花生莢果和莖蔓的混合物落進清選裝置的氣流場中時，由于受到相同的氣流作用力而被分開，花生莖蔓由于其漂浮速度小而被吹出機體的外部，花生落入到輸送裝置 [9]。設計出適合我國農(nóng)村需求的經(jīng)濟實用的分段式花生聯(lián)合收獲機的摘果裝置，為我國農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民的發(fā)展做出自己應有的貢獻。 摘果裝置最終方案的確定 綜上所述，方案一和方案二的軸流滾筒雖然能夠基本滿足作業(yè)效率和損失率等要求，但無論哪一種都不能很好的滿足分段式花生聯(lián)合收獲機的作業(yè)要求，方案三的甩捋式摘果滾筒雖然結構和所要求的技術參數(shù)會較為的復雜和嚴格，但其他各方面都能很好的符合課題的設計要求，并且這種摘果方式在國內(nèi)的一些機型上已有相當好的應用歷程，經(jīng)過試驗對比證明，這種摘果滾筒的摘果效果較好，故本設計方案的摘果裝置采用甩捋式摘果滾筒。（4）但是這種摘果滾筒對一些摘果參數(shù)要求比較高，例如摘果間隙、滾筒轉速等，如果調(diào)整不合理的話，還會影響到摘果效率、莢果破碎率等技術要求。：（1）與其他形式的摘果裝置相比，采用甩捋式的摘果滾筒進行花生摘果作業(yè)，具有摘凈率高、破碎率小等特點，特別適合摘鮮和干的花生莖蔓上的莢果，所以適合應用于我們設計的新型分段式收獲和聯(lián)合收獲機。 因此這個方案也不太適合我們所研究的新型分段式花生聯(lián)合收獲機，我們不采用這種方案。：（1）該種滾筒具有合理的結構、相對來說比較小的體積、花生莖蔓進出摘果滾筒的速度比較快，莢果在摘果的過程中的破碎率比較低，整個機構的使用壽命相對比較長。：這種摘果滾筒作業(yè)時，花生莖蔓進入摘果滾筒時，在動齒的作用下把花生挑撥起來，使花生莖蔓隨滾筒軸作徑向作離心運動，由于物料導板的導向作用，花生莖蔓又可以作徑向運動。（2）該機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，如果遇到堵塞的情況，由于壓力作用可能導致釘齒塑性變形。這種機構在摘果的過程中會對花生莢果產(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。作業(yè)時，花生秧蔓被高速旋轉的摘果滾筒上的釘齒抓取后，隨摘果釘齒在滾筒內(nèi)做圓周離心運動，同時還沿著軸向運動（主要是由于釘齒的螺旋配置以及該類型滾筒的外形所確定），在釘齒的帶動下，花生秧蔓作圓周運動時產(chǎn)生離心力，使質(zhì)量相對比較大的花生莢果摔在滾筒的外部并擊打在凹板篩上，在擊打的過程中，花生莢果的果柄與花生莢果分離，最終完成摘果作業(yè) [5]。其中摘果滾筒為其核心零部件，他的類型、轉速、摘果間隙等因素對摘果率、破碎率有較大的影響。本設計通過對比各種形式的摘果與淸選裝置，并結合國內(nèi)外比較成熟機型，選用摘果效率高、摘果損失小的比較優(yōu)秀的設計方案 [5]。所以，本設計采用全喂入式的摘果方式。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)合收獲方面很難實現(xiàn)這方面的要求。其中需要應用 CAD 二維繪圖軟件及solidworks 三維繪圖軟件。 設計要求1. 能夠與本設計任務書所要求的新型分段式花生聯(lián)合收獲機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的花生能夠順利的落入到摘果滾筒內(nèi)部；2. 摘果過程中能夠保證順利摘果、不產(chǎn)生堵塞等問題，同時保證摘果效率、破碎率、生產(chǎn)率指標等達到農(nóng)業(yè)機械設計規(guī)范的要求；3. 清選裝置應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，并把它們逐出機體，另外還要滿足在清選的過程中，不出現(xiàn)或者少出現(xiàn)清選損失；4. 經(jīng)過摘果和清選的清潔的花生莢果能夠順利的進入到集果箱，以便于能夠順利的收集起來，進行后續(xù)的加工處理工作；5. 花生收獲機的摘果與清選部件整體要求盡量結構簡單、功率損耗小，夠滿足我國現(xiàn)有經(jīng)濟條件和種植規(guī)模與模式的要求。（6）對所有的機構進行結構上的改進，能夠與輸送裝置配合良好，盡量使各部的運動協(xié)調(diào)一致，結構合理，以期能滿足最高的使用要求。（4）對全喂入式花生清選裝置進行優(yōu)化設計，確定逐稿器、篩子的整體尺寸及篩孔的大小等主要參數(shù)，根據(jù)花生的物理特性、空氣動力學特性，計算清選所需的風量并設計合適的風機，并應用solidworks軟件繪制該部分的零件圖 。另外應用solidworks三維繪圖軟件對摘果及清選過程進行建模處理，并進行相關參數(shù)的分析，確定最佳設計方案。（2）通過理論分析和研究對比，確定摘果及清選部件的總體設計方案以及創(chuàng)新思想。針對摘果過程中破碎率高、摘果易堵塞，收獲損失大等現(xiàn)實問題進行研究分析，進一步改善摘果機構和清選機構的設計，以期達到收獲效率高，經(jīng)濟實用的目的。本設計主要針對全喂入式花生收獲機摘果及清選部件的研究，以實現(xiàn)花生分段式聯(lián)合收獲過程中的摘果及清選的目標，通過對課題任務書進行分析和國內(nèi)外機型分析研究，設計初步方案，進行理論分析，確定方案，并對主要的技術參數(shù)進行初步的分析和計算。我主要負責完成分段式花生聯(lián)合收獲的摘果部分的設計和清選部分的設計，重點為摘果與清選部分主要參數(shù)的確定及一些運動原理的分析。該機與上海紐荷蘭 SNH500型拖拉機配套，有撿拾裝置、輸送裝置、摘果裝置、分離裝置和收集裝置組成，一次性完成對花生的撿拾、輸送、摘果、分離和收集等作業(yè)。 全喂入式花生聯(lián)合收獲機的清選部分，一般采用逐稿器、振動篩和風機相結合的方式，逐稿器在上，振動篩在下，風機處于中間，逐稿器向上傾斜一個角度（一般為8o~10o），振動篩向下偏移一個角度（一般為 ~8 ），這樣可以使從摘果裝置內(nèi)凹板篩06孔中掉落下來的經(jīng)過摘果裝置摘果的花生莢果順利的落到逐稿器上運動，花生莢果經(jīng)逐稿器上的孔掉落到振動篩上，而一些體積比較大的的雜余在逐稿器上做拋揚運動，最終被逐稿器排出機體的外部，而一些細小的花生秧蔓則隨花生莢果進入逐稿器下方的清流區(qū)，由于花生莢果與細小秧蔓的空氣動力學特性不同，在氣流的作用下，花生最終隨篩面進入螺旋輸送器，進入集果裝置，而細小的雜余則被風機吹出機體的外部，這樣可以很好的達到清選的效果。目前國內(nèi)比較成熟的花生聯(lián)合收獲機機型：TBH3254HBL2花生聯(lián)合收獲機，都采用半喂入摘果裝置，其清選機構多為風扇和篩子組合式的清選機構。 國內(nèi)花生摘果及清選裝置的研究現(xiàn)狀 我國是一個傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)國家，由于近代科技的落后，是我國經(jīng)濟遠遠地落在其他國家后面，進而導致我國農(nóng)業(yè)機械的研究起步較晚，花生摘果與清選裝置也是近幾年才發(fā)展起來的，而且只是在個別地區(qū)使用，國內(nèi)大部分地區(qū)依然靠人力進行摘果和清選作業(yè)。但他們的結構設計比較復雜，尤其是他們的核心部