【正文】 ? 21 軸上載荷計算?????????????????????? 21 按彎扭合成應力校核軸的強度??????????????? 22 精確校核軸的疲勞強度?????????????????? 23 鍵強度校核?????????????????????????? 24 滾動軸承校核????????????????????????? 24 當量動載荷計算????????????????????? 24 計算所需的徑向基本額定動載荷???????????? ?? 24 驗算軸承的壽命?????????????????????? 25 結(jié)束語????????????????????????????????? 25 參考文獻???????????????????????????????? 25 致謝?????????????????????????????????? 26 附錄?????????????????????????????????? 27 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 小型水稻脫粒機設(shè)計 摘 要 ： 為了滿足湖南農(nóng)村水稻脫粒生產(chǎn)的需要，設(shè)計一種針對湖南市場 的水稻脫粒機已迫在眉睫，該水稻脫粒機可一次性完成脫粒、篩選、分離和裝袋作業(yè)。該機采用半喂入、弓齒式滾筒脫粒機脫粒，確保脫粒干凈、破碎率低，分離性能好。 thresh 。亞洲的水稻種植面積占世界的 90%以上，中國的水稻的總產(chǎn)量和面積位于世界第一位和第二位。水稻生產(chǎn)不僅擔負著確保我國糧食安全的重任，還肩負實現(xiàn)種糧增效、稻農(nóng)增收和全面推進新農(nóng)村建設(shè)的重大使命。 課題研究的意義 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 水 稻是我國第一大糧食作物，不到３０％的水稻種植面積，生產(chǎn)了約占世界總產(chǎn)量４０％左右的糧食。在目前水稻收獲機械多種形式并存的條件下，為了滿足廣大用戶莖桿需求量的不斷提高，在消化吸收國內(nèi)外同類型機型的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種水稻半喂入式的脫粒機械，該機械采用夾持喂入、弓齒滾筒脫粒、風扇清選等機構(gòu)，使其具有機構(gòu)簡單、體積小、重量輕、脫粒質(zhì)量好等特點。在這種形式下，聯(lián)合收割機、脫粒機和割曬機將如何發(fā)展，怎么發(fā)展，脫粒機還有沒有發(fā)展前途，這是脫粒機相關(guān)方面應當高度關(guān)注的問題。所以，脫粒機械對農(nóng)作物的收獲還占有很大的工作量。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國水稻機械化收獲的作業(yè)面積僅僅只占總種植面積的 %，絕大多數(shù)的水稻脫粒仍然靠脫粒機進行脫粒；玉米 機械收獲面積僅占全國玉米種植面積的 %，而且，目前我國生產(chǎn)的玉米聯(lián)合收獲機大部分只具有摘穗、剝皮和秸稈粉碎等功能，籽粒的脫粒還要靠脫粒機來完成。 終上所述，盡管近年來聯(lián)合收割機的迅猛發(fā)展，但是由于我國幅員遼闊、氣候地理條件加上種植方式的差異，以及不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展的不平衡、聯(lián)合收割機械的廣泛應用還有相當長的路要走。 本設(shè)計通過對水稻脫粒機械的分析和對存在的問題進行改進，設(shè)計一種半喂入式脫粒機，為進一步改進和提高水稻脫粒機械奠定基礎(chǔ)。以后產(chǎn)生了具有抖動特點的分離裝置。在本世紀以前，是把收割和脫?？醋魍耆毩⒖紤]的 到了本世紀提出了降低成本和縮短作業(yè)時間都要求，希望制成切割器和脫粒裝置作合在一起的收割機。日本久保田水稻聯(lián)合收割機、三久、金子谷物烘干機、中型拖拉機、埋草旋耕機等一大批國內(nèi)外先進適用的機具得到了較好的推廣應用，加快了我國水稻聯(lián)合收割機技術(shù)的改造和完善，成為水稻收獲機械的主導機型，大大提升了我國水稻收獲機械的整體技術(shù)水平。就總的耕地資源來說，在南美和澳洲以及亞洲的北部 還有大量的耕地未開發(fā)。大規(guī)模經(jīng)營的資本主義大農(nóng)牧場、大種植園主要生產(chǎn)供出口的經(jīng)濟作物和其他農(nóng)牧產(chǎn)品，專業(yè)化、機械化程度較高；同時并存數(shù)量龐大的個體農(nóng)戶，除部分以生產(chǎn)糧食作物為主的自給性農(nóng)業(yè)外，也為國內(nèi)市場提供大量的農(nóng)牧產(chǎn)品。但是適合人均耕地面積少、缺乏先進適用機具廣大的農(nóng)民的小型脫粒機。 本設(shè)計的創(chuàng)新思路 本次設(shè)計的主要目的是針對現(xiàn)存的小型水稻脫粒結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化、對其存在的一些缺點進行改進；首先在原理上，主要以梳刷脫粒為主，打擊原理為輔兩者相互結(jié)合的脫離方式對水稻進行脫粒，這主要體現(xiàn)在脫離滾筒的齒的設(shè)計上。 2 總體方案確定 脫粒機工作原理 [4] 被割谷物經(jīng)脫粒機械的喂入口進入由脫粒滾筒和凹版組成的脫粒裝置進行打擊和搓擦后，短脫出物通過柵格狀凹版進入由清選篩和風機組成的清糧裝置進行清選；長脫出物則進入分離裝置進行莖稈與籽粒的分離，長莖稈被排出機外，而籽粒等短脫出物則通過分離裝置上的篩孔進入下方的清糧裝置進行清選；在風機和清選篩的聯(lián)合作用下，穎殼等細小輕雜物被吹出機外，干凈的籽粒經(jīng)由籽粒收集裝置進入集糧裝置。 設(shè)計任務 傳動 裝置的設(shè)計 脫粒裝置的設(shè)計 3 、清選裝置的設(shè)計 4 、動力的匹配 要求： 輸送流暢 生產(chǎn)效率 :1 噸 /時 要求機構(gòu)設(shè)計方案合理、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，噪音小、無污染，使用方便。 撰寫設(shè)計說明書，文字在 ～ 萬字間，條理清楚，計算有據(jù)，翻譯一定數(shù)量的英文（摘要）。 系統(tǒng)的功能描述和功能分解 喂入部分 喂入部位與釘齒滾筒的釘齒部位存在一定的間隙，將已割下來的水稻經(jīng)過人工從喂入口進入，水稻的穗部分進入脫粒部位，即釘齒滾筒和柵 格式凹板之間，進行脫粒。水稻穗在釘齒滾筒和柵格式凹板之間進行脫粒，將已脫下的谷粒從柵格式凹板的縫隙漏下，落到下滑板，經(jīng)過振動篩和風機的清選，由倉口排出機體之外 [2]。谷粒順著斜滑板，在振動篩和風機的綜合作用下，將谷粒 和雜質(zhì)分開 [3]。根據(jù)上述分析，繪制的機構(gòu)功能構(gòu)成圖 [4]如圖 1 所示。 總體方案設(shè)計和求解 對上述功能樹的分析可知，脫粒機包括動力部分、脫粒部分、傳動部分，根據(jù)功能可以尋求其功能載體，根據(jù)功能載體可以形成形態(tài)學矩陣，如表 1所示 [5]。根據(jù)設(shè)計說明書的要求，水稻脫粒機要 輸送流暢，動力足夠且穩(wěn)定性好，以及結(jié)合農(nóng)村的具體情況考慮，經(jīng)過綜合分析，選用 A3 B2 C1 D2。整機的結(jié)構(gòu)初步確定如圖 3所示。沖擊速度越高，脫粒能力越強，但破碎率也越大 [6]。脫粒裝置的脫粒間隙的大小至關(guān)重要。 4）碾壓脫粒：靠脫粒元件對谷物施加擠壓力而進行的脫粒。 5）振動脫粒：靠脫粒元件對谷物施加高頻振動而進行的脫粒。如果裸存的話，存放時間很短。因此，本設(shè)計采用梳刷脫粒為主，打擊脫粒為輔，兩者配合完成脫粒。以搓擦脫粒為主、沖擊為輔，脫粒能力和分離能力強，斷穗率小。 2)切流釘齒滾筒式脫粒裝置，其由釘齒滾筒和釘齒凹板組成。抓取能力強、對不均勻喂入和濕作物有較強的適應性。 3)雙滾筒脫粒裝置， 采用兩個滾筒串聯(lián)工作。第二個滾筒的轉(zhuǎn)速較高，間隙較小，可使前一滾筒未脫凈的谷粒完全脫粒。 5)弓齒滾筒式脫粒裝置，適用脫粒水稻，也可以兼脫小麥。但是只適應脫粒梢部接穗的 作物，不適應矮桿作物，對作物的適應性差。脫粒方式分為上脫、下脫和側(cè)脫三種形式，如圖 4 上脫式分離效果好，滾筒位置低，喂入性能差；下脫式分離性能差，斷穗和帶柄少，適用于一般夾持式半喂入脫粒機和聯(lián)合收割機；側(cè)脫式分離性能和喂入性能較好，適用于臥式聯(lián)合收割機。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 圖 4 半喂入式脫粒裝置的脫粒方式 Threshing method of Half feeding type thresher 脫粒滾筒轉(zhuǎn)速計算 滾筒的轉(zhuǎn)速一般根據(jù)滾筒的有效直徑來計算。當滾筒的圓周速度太小時，弓齒對穗的沖擊力減弱，從而延長脫粒時間而降低生產(chǎn)率。根據(jù)圓周速度 V可以求得滾筒的轉(zhuǎn)速 n 。 滾筒轉(zhuǎn)速 m i n/6 1 64 6 ???? ? 取 min/650rn? 滾筒直徑計算 滾筒圈直徑 D由防止?jié)L筒纏草和滾筒對莖稈的最大允許包角兩個條件確定 [8], 其計算式為 ： )mm(/?LD? )mm(/360 ??lD ? 其中 L—— 下作物的長度 mm； l—— 作物喂 入 深度 , 一般大于 400mm[9]； ɑ—— 所 包圍滾筒的允許包角 ,一般為 120186。 一 般況下 , 選用較大直徑為有利 , 其原因是 ： 作物喂得深 , 未進未脫損失少 ； 喂人口弧度大 , 可以提高喂人性能 ； 滾筒不易纏草 , 對作物品種和濕度的適應性好 ； 凹板篩面積大 , 分離能力強 ； 引轉(zhuǎn)動慣量大 , 運轉(zhuǎn)平穩(wěn) , 適應超負荷的性能良好 ； 凹板畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 曲率小 ,喂進脫粒室的莖稈折斷少 , 有利于減少功率消耗 [11]。則 由上式可得： mmD 382? ， 由上式可得： mmD 300? 。由于本次設(shè)計中的采用的是半喂入式脫粒裝置，因此進入脫粒裝置的只是作物的穗頭部分，故不用擔心莖桿纏繞的問題可以取滾筒直徑為 400mm[13] (不含弓齒 高）。半喂入脫粒機工作時作物潮濕 , 工作量大 ,一般選為 6001000mm,本機設(shè)計滾筒長度定為 700mm[15]. 滾筒脫粒齒設(shè)計 弓齒形狀選擇 弓齒的形狀有“ V” 字形及“ U”字形兩種。時，消耗的功率和斷穗率都最少。本設(shè)計滾筒上脫粒齒采用三重齒，它們能夠提高梳刷、脫粒質(zhì)量，并且滾筒不易纏草。 弓齒的排列 半喂入式的脫粒滾筒的弓齒排列按斜線，具有工作平穩(wěn)，生產(chǎn)率高的特點。弓齒依螺旋排列的目地除了達到脫粒時負荷均勻外，而且還能促使雜余沿軸向流動。分三個區(qū)，第一區(qū)段為梳整區(qū)，約占滾筒全長的 10%15%，梳整齒選材為 68mm 的鋼絲，對作梳導和推送，梳整齒安裝在滾筒喂入端的錐形面上。鋼絲直徑 56mm，它又分前后兩 區(qū)。由于谷物剛進入脫粒間隙，脫粒量較大，安裝了加強齒。 相關(guān)參數(shù)的計算 螺旋排列的列數(shù)： 6/60 ????? PNKVS l 。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 弓齒數(shù)： 1 2 0/60 ?????? NPVSKSZ l。清選裝置的功用就是將混合物中的籽粒分離出來，將其他混雜物排出機外，以得到清潔的籽粒。另一類是利用氣流和篩子配合進行清選。 (1)氣流式清選裝置：按照谷物混合物各組成部分的空氣動力特性的不同進行選別。 (2)篩子式清選裝置；利用混合物各組成部分的尺寸特性的差異進行分離和選別。 (3)氣流篩子組合式清選裝置：利用混合物各組成部分的尺寸特性和空氣動力特性將篩子和風機配合進行分離選別。 本設(shè)計采用第三種清選裝置，其結(jié)構(gòu)如下圖 5所示。 代入上式得： ?U (m/s) 1D = ?n60 ??/pg =60/( 650) = 取 1D =。 (3）風扇寬度Ｂ ~ DB ）（? ，取 B=。 (5)風扇功率 kwQpN ????? ? (6)葉輪內(nèi)徑 3D 3D ＝ 1)~( D ,取 3D ＝０ .4 = (7）葉片數(shù) Z 的確定 6~4?Z ,取 5?Z 片。 (1)假設(shè)輕質(zhì)夾雜物的質(zhì)量為 skgq /? ， u —— 輕質(zhì)雜質(zhì)量與空氣量之比的系數(shù)，通常 ~?u ， 則空氣的流量為 uqQ? =(2)風機的全壓力 p 為： p = sp + dp =V 2? /2g +15=72 +15= /m 2 (3) 4 凹板的設(shè)計 凹板類型的確定 凹板有編織 篩式和柵格式兩種，其比較如表 2所示。 圖 6 凹板篩結(jié)構(gòu)示意圖 Figure 6 Notch board sieves structure sketch map 凹板直徑的確定 凹板直徑是決定生產(chǎn)率的主要參數(shù)（在限制滾筒轉(zhuǎn)速的情況下，凹板直徑是決定生產(chǎn)率的唯一參數(shù)），凹板直徑與生產(chǎn)率成正比，但不是一次性線性關(guān)系。 凹板與滾筒之間間隙的確定 滾筒與凹板入口間隙和出口間隙的比值為 34。入口間隙過大（ 30mm）則滾筒抓取作物的能力和凹板前端的分離能力減弱。 5 動力的選擇 整機消耗的功率計算 脫粒裝置的功率消耗的計算 脫粒裝置在工作時，在運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性較好（ 保障脫粒滾筒運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的條件：有足柵格凸板畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 夠的轉(zhuǎn)動慣量；發(fā)動機有足夠的儲備功率和較靈敏的調(diào)速器）的條件下，其功率總耗用 N 由兩部分組成：一部分用于克服滾筒空轉(zhuǎn)而消耗的功率 kN （占總功率消耗的5%7%），一部分用于克服脫粒阻力而消耗的功率 tN （占總功率消耗的 93%