【正文】 ............................................................................................................ 13 漏斗的設(shè)計(jì)和安裝 .......................................................................................................... 13 五．玉米脫粒機(jī)的主要工作部件的強(qiáng)度校核 ........................................................................... 14 玉米脫粒機(jī)大齒輪主軸的校核 ....................................................................................... 14 5． 2 玉米脫粒機(jī)大齒輪偏心軸的校核 ................................................................................. 17 結(jié)束語(yǔ) ............................................................................................................................................. 20 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 21 腳踏式玉米脫粒機(jī) 2 引 言 在我省廣大農(nóng)村，特別是 丘陵地區(qū)和山區(qū)，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和部分農(nóng)產(chǎn)品加工還須人力來(lái)完成。如果有一種以人力為動(dòng)力（有條件的地方可配用小動(dòng)力）的多用機(jī)具，為山區(qū)和丘陵地區(qū)農(nóng)民服務(wù)，對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，增加收入有很大的意義。 目前市場(chǎng)上還沒有針對(duì)丘陵地區(qū)而又多功能的小型機(jī)具，并且要求其價(jià)格十分低廉，本項(xiàng)目是通過對(duì)農(nóng)村普遍使用的腳踏式人力水稻脫粒機(jī)改進(jìn)而來(lái)，使其有多功能，可以進(jìn)行玉米、油菜、花 生脫粒，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕，價(jià)格低廉，可在田間移動(dòng)，完成不同作業(yè)時(shí)更換工作部件容易。 目前市場(chǎng)上玉米的脫粒大多采用打擊原理設(shè)計(jì)的普通脫粒機(jī)，各種傳統(tǒng)普通機(jī)型的滾筒轉(zhuǎn)速都在 700r/min 以上，滾筒外緣線速度均大于 8m/s，是靠釘齒高速打擊玉米果穗實(shí)現(xiàn)脫粒的，對(duì)玉米籽粒傷害較大。這種技術(shù)符合脫凈率高、破碎率低的要求，全面克服了老式脫粒機(jī)存在的缺點(diǎn)。 玉米含水率對(duì)生產(chǎn)率和脫粒有一定的影響。 我國(guó)的擠搓玉米脫粒技術(shù)的研究工作于 2020 年開始起步，并且 取得了快速進(jìn)展，參考國(guó)外技術(shù)進(jìn)行研究階段已基本完成，在設(shè)計(jì)和制造中對(duì)主要部件又進(jìn)行了改進(jìn)完善，使其結(jié)構(gòu)更加趨于合理，性能又得到進(jìn)一步提高。本項(xiàng)目利用已有的腳踏式人力水稻脫粒機(jī)，運(yùn)用擠搓原理設(shè)計(jì)而成。 對(duì)減輕勞動(dòng)強(qiáng) 度，提高生 產(chǎn) 效率， 減輕農(nóng) 民 負(fù)擔(dān)， 增加收入有很大的意 義 。滾筒上安裝有板齒，滾筒帶動(dòng)板齒轉(zhuǎn)動(dòng) ,與玉米擠搓而脫粒，如圖 圖 1 脫粒機(jī)的工作原理圖 圖 2 帶冠板齒 腳踏式玉米脫粒機(jī) 4 當(dāng)玉米從進(jìn)料區(qū)送入 (如圖 )，玉米就受到板齒 的擠搓力，并受往左的推力，所以玉米果穗是邊脫粒邊往排芯區(qū)滑動(dòng)，這樣的話就有利于下一個(gè)玉米脫粒的連續(xù)性，可同時(shí)脫粒好幾根玉米，提高了脫粒的效率。其中一部分板 (如圖 )所示，設(shè)計(jì)成頂部帶冠形狀（二至三處凸起），其作用如同人工用竹簽子（過去北方農(nóng)村用于人工脫玉米籽粒的工具），先將玉米果穗上的局部籽粒擠掉，以便后面擠搓板順利。玉米在這些力的的作用下既滾動(dòng)又滑動(dòng)，以達(dá)到擠搓脫粒的效果。使工作部件具有足夠的線速度達(dá)到滿足工作的要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，我們把 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)分為三種形式： a） .拉桿式 搖桿和踏板支桿為一直桿，統(tǒng)稱總搖桿 , 是最早統(tǒng)型第 737型（圖 ）。這個(gè)搖桿的支點(diǎn)在它的一個(gè)端點(diǎn)?？倱u桿長(zhǎng)等于力臂長(zhǎng)。 該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是搖桿很長(zhǎng)，操作省力，各支點(diǎn)及鉸接點(diǎn)受力小，耐磨。而雙面?zhèn)鲃?dòng)由 于制造精度低很難達(dá)到同時(shí)傳動(dòng)的目的，也造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高。工作時(shí)連桿受壓。 該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是把搖桿支點(diǎn)從禾斗移出，裝在機(jī)架上，采用單邊傳動(dòng)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本。 c）擺桿式 搖桿和踏板桿不是一直桿 ,而 成一定角度，搖桿和踏板為曲桿 , 支點(diǎn)在一端（圖 ）。 圖 4 支點(diǎn)在一端的直桿式 腳踏式玉米脫粒機(jī) 6 圖 5 支點(diǎn)在中間的直桿式 圖 6 踏板和搖桿為曲桿式 圖 7 驅(qū)動(dòng)構(gòu)設(shè)計(jì) 上述三種機(jī)構(gòu)，在保證擺角Φ和一定的踏板行程 S 的情況下，支點(diǎn)在一端的總搖桿長(zhǎng)度最短。因此，該機(jī)構(gòu)是目前比較理想的一種形式。因?yàn)槿肆C(jī)具是以人力為動(dòng)力，所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一定要把省力、減少疲勞為目標(biāo)，即當(dāng)踏力一定時(shí)能產(chǎn)生最大的驅(qū)動(dòng)力矩，這就要求傳動(dòng)角接近 900，各構(gòu)件支點(diǎn)和鉸接點(diǎn)受力最小。 當(dāng)確定了最 佳工況后，就要確定在滿足最佳工況下曲柄的最佳位置（即曲柄與水平面的夾角）。使∠ DAC3＝∠ EDC＝α。從滿足曲柄存在條件來(lái)看，應(yīng)使 a ＋ d＜ b ＋ c，即 a ＋ d＜ d cosα＋ a ＋ d sinα，化簡(jiǎn)后得出： cosα＋ sinα＞ 1，從數(shù)學(xué)中知， cosα＋ sinα的最大值是當(dāng)α = 450時(shí)，因此曲柄與水平的夾角α為45 度。所以，所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)踏板腳踏頻率不能高，踏板行程不能大，踏板在最低位置應(yīng)接近不動(dòng)的腳底，滾筒轉(zhuǎn)速應(yīng)均勻，腳踏應(yīng)省力等。 3． 2 踏板行程 S和擺角φ的設(shè)計(jì)要求 由圖 ()看出，踏板行程 S 是指踏板在兩個(gè)極端位置時(shí)，踏板最端點(diǎn)的垂直距離。踏板行程確定后，腳踏式玉米脫粒機(jī) 8 踏板擺角越小，連桿和搖桿的夾角越接近于 90○ ，越有利于傳動(dòng)，但擺角越小，擺桿支桿必然要加長(zhǎng)，引起結(jié)構(gòu)不緊湊，同時(shí)踏板支桿的剛性也差，工作一 段時(shí)間后，踏板易傾斜，造成齒輪偏磨。 3． 3 行程速比系數(shù) K 和極位夾角θ 極位夾角是當(dāng)搖桿處在上下極限位置時(shí)，即曲柄為上下死點(diǎn)位置時(shí)，連桿相對(duì)應(yīng)的夾角。 +θ /180176。當(dāng) k＞ 1 時(shí)機(jī)構(gòu)有急回作用，即踏板由下死點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)，大齒輪的工作轉(zhuǎn)角小，有利于做功和滾筒的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，有利于力量的發(fā)揮，也可提高工作效率；但 k 過大即極位夾角過大會(huì)產(chǎn)生沖腳現(xiàn)象，所謂沖腳是指踏板向上運(yùn)動(dòng)速度太快，人腳尚未提起，踏板就打在腳板下方，使人產(chǎn)生疲勞，因此在選擇極位夾角時(shí)，應(yīng)保證不產(chǎn)生明顯沖腳前提下盡量取大值。時(shí)不會(huì)產(chǎn)生明顯的沖象 ,因此 ,在選擇極位夾角時(shí) ,應(yīng)保證在不產(chǎn)生明顯沖腳的的現(xiàn)象的提條件下 ,盡量取較大值。因此。 3． 5 踏板位置的確定 踏板運(yùn)動(dòng)到上