2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  T70B脫粒機(脫粒裝置)設計</p><p><b>  摘 要</b></p><p>  本次設計分析了現有脫粒系統(tǒng)的各部件的工作原理,比較了不同部件工作性能優(yōu)缺點,論述了小麥、水稻對脫粒方式的不同要求,從稻、麥兼收的實際要求出發(fā),確定了“T70B脫粒機”的脫粒系統(tǒng)基本形式。在弄清該系統(tǒng)機構和運動參數對工作性能影響規(guī)律的基礎上,利用CAD

2、開發(fā)工具設計了既適于水稻、又適于小麥的脫粒清選系統(tǒng),確定了進行小麥和水稻脫粒時的兩套工作參數,并使兩套工作參數在一臺機器上方便實現。不僅使“T70B脫粒機”實現稻、麥兼收的功能,而且使整機工作性能也達到國家標準要求。</p><p>  該脫粒機的主要結構參數是:板齒脫粒滾筒直徑450mm,長度700mm,該滾筒通過調換電動機皮帶輪實現兩種轉速:收獲小麥時采用1308r/min,收獲水稻時采用1189r/min。

3、分離系統(tǒng)采用包角120度柵格式凹板,長1410mm寬680mm兩階平臺式逐稿器。清選機構由風機和振動篩構成,風機直徑為320mm,轉速為2000r/min。篩子分為上篩和下篩,上篩為魚鱗篩,下篩為圓孔篩,篩長780mm,工作時振動頻率為275r/min。</p><p>  關鍵詞:脫粒,板齒式,滾筒,稻麥兼脫</p><p>  T70B THRESHING FOR WHEAT AND

4、RICE </p><p><b>  ABSTRACT</b></p><p>  We analyzed the existing threshing and cleaning system's theory in this paper,introduced performance in different threshing and cleaning s

5、ystems ,discussed different requirement of threshing method of wheat and rice.Based on the practical requirement ,we confirmed basic form of the system of T70B whole feeding threshing for rice and wheat.we designed the t

6、hreshing and cleaning system for harvesting wheat and rice using CAD on the of making clear the rule that the system's structure and movement </p><p>  KEY WORDS:Threshing, Helical plate,Roller,Wheat and

7、 rice</p><p><b>  目 錄</b></p><p>  第一章 前言...........................................1</p><p>  §1.1設計的意義與依據................................1</p><p> 

8、 §1.2國內外脫粒機機發(fā)展現狀.....................1</p><p>  §1.2.1國外現狀...................................1</p><p>  §1.2.2國內現狀....................................2</p><p>  §

9、;1.3 本文主要研究內容和方法.........................3</p><p>  第二章 脫粒理論及脫粒機分類..........................4</p><p>  §2.1脫粒原理簡介.............................4</p><p>  §2.2 脫粒裝置的種類.....

10、.............................. 5 </p><p>  §2.3篩子的運動參數分析.................................7</p><p>  第三章 脫粒機總體設計................................9</p><p>  §3.1脫粒機性能指標......

11、......................9</p><p>  §3.2 脫粒機方案選擇................................9</p><p>  §3.3 機器總體配置................. ...................12</p><p>  §3.3.1 機器的總體配置....

12、............. ..............12</p><p>  §3.3.2 主要部件結構參數的初步確定.................. 13</p><p>  第四章 主要參數的計算................... ................19</p><p>  §4.1滾筒軸的結構設計.........

13、.........................19</p><p>  §4.2滾筒板齒的設計....................................20</p><p>  §4.2.1 板齒參數的確定...............................21</p><p>  §4.2.2 板齒排布..

14、...................................22</p><p>  §4.3滾筒轉速和帶輪直徑確定......................... . 23</p><p>  §4.4滾筒傳動帶型號和規(guī)格 ........................... 24 </p><p>  §4.4.1電機

15、到滾筒皮帶型號與規(guī)格確定.................24</p><p>  §4.4.2電機到風機皮帶型號與規(guī)格確定.................27</p><p>  §4.5滾筒軸的強度校核 ............................... 28 </p><p>  §4.6滾筒軸鍵的聯(lián)接強度校核...

16、........................37 </p><p>  §4.7滾筒軸軸承壽命的驗算.............................38 </p><p>  §4.8風扇計算..........................................39</p><p>  第五章 經濟效益分析......

17、.........................42</p><p>  §5.1 T70B型脫粒機的經濟性.........................42</p><p>  §5.1.1盈虧平衡分析數學模型.......................42</p><p>  §5.1.2 盈虧平衡點作業(yè)質量計算......

18、.................43</p><p>  §5.1.3使用效益、投資回收期..........................44</p><p>  §5.1.4工廠效益和國家稅收效益........................44</p><p>  §5.2社會效益......................

19、....................44</p><p>  第六章 結論.........................................45</p><p>  參考文獻..............................................46</p><p>  致謝.........................

20、............................47</p><p>  附錄 整機傳動圖.........................................48</p><p><b>  第一章 前言</b></p><p>  §1.1設計的意義與依據</p><p>  小麥在我

21、國是僅次于水稻的主要糧食作物,歷年種植面積為全國耕地總面積的22-30%和糧食作物總面積的20-27%,分布遍及全國各?。ㄊ?、區(qū)),具有單產量高,總產量穩(wěn)定的特點。小麥也是我省主要糧食作物,面積達7000余畝,隨著旱稻種植技術的推廣,我省種稻面積約1000萬畝。據不完全統(tǒng)計,目前我國聯(lián)合收割機和割曬機的收獲面積分別占小麥種植面積的 26. 7 %和 33. 3 %。此外仍有1 200 萬 的山區(qū)和丘陵小塊地的小麥收獲 ,還全靠人工收割

22、后, 由脫粒機械進行脫粒加工。因此,脫粒機械的作業(yè)量目前仍占全國小麥種植面積的 72.5%左右。全國水稻機械化聯(lián)合收獲作業(yè)面積僅為種植面積的 7. 3 %, 還有 92. 7%的水稻仍靠脫粒機械進行脫粒加工。另外,雖然近幾年我國聯(lián)合收割機的發(fā)展迅猛 ,但由于我國地域遼闊 ,氣候和地理條件以及栽培品種、種植方式有較大的差異,加上經濟發(fā)展不平衡 ,有些聯(lián)合收獲機械的性能和部分關鍵技術尚不成熟 ,所以說在今后一段時間內, 脫粒機在我國的糧食作

23、物收獲作業(yè)中,特別是在山區(qū)、丘陵小塊地、間作套種和雜糧種植地區(qū)仍是不可或缺的作業(yè)機具。</p><p>  在目前收獲機械多種形式并存條件下,為了滿足山區(qū)丘陵地區(qū)中小用戶對小型脫粒機的需求,在消化吸收國內外同類機型的基礎上,現結合所學機械結構設計、優(yōu)化設計、可靠性設計等知識,設計一種具有采用輸送帶喂入、板齒滾筒脫粒、風扇清選等機構實用型以脫小麥為主兼脫水稻的板齒脫粒機,以此提高機械工作效率,減少人力損耗, 通過對

24、機構的設計,提高繪畫、CAD、裝配、工藝等方面的能力,加強理論與實踐的結合,提高自身機械設計水平。</p><p>  §1.2 國內外脫粒機機發(fā)展現狀</p><p>  §1.2.1國外現狀</p><p>  20世紀以來,世界農業(yè)發(fā)生了巨大變化,除采用農畜良種、合理施用化肥及良好灌溉技術外,使用機械替代人畜力進行農業(yè)生產,是大幅度提高農業(yè)

25、勞動生產率的最重要的原因。</p><p>  美國是世界上農業(yè)最發(fā)達、技術最先進的國家之一。高度發(fā)達的資本主義商品生產,促使美國在本世紀40年代領先世紀各國最早實現了糧食生產機械化。60年代后期,糧食生產機械化水平更加提高,達到了從土地耕翻、整地、播種、田間管理、收獲、干燥全過程機械化。</p><p>  澳大利亞的小麥、水稻、大麥、燕麥、牧草等作物早在1970年左右就實現了生產機械化

26、,至今保持著高度機械化水平。澳大利亞農業(yè)機械化的特點是:機械化程度高,廣泛采用大功率輪式拖拉機配帶寬幅,聯(lián)合作業(yè)機組進行作業(yè),如配套施肥播種機寬達21米。</p><p>  法國農業(yè)發(fā)達,為世界糧食出口大國之一,農業(yè)機械化水平高,小麥、玉米等谷物生產、畜禽飼養(yǎng)均已實現了全過程機械化。糧食作物從整地、播種、中耕、病蟲害防治、收獲、運輸、加工、儲存等環(huán)節(jié)均有相適用的農業(yè)機械。</p><p>

27、;  日本的主要農作物是水稻,田間作業(yè)從耕整地、插秧、植保、收獲等全部實現了機械化。1996年,日本的水稻聯(lián)合收割機收獲達到了機收的85%。日本的農業(yè),特點是水稻生產全過程機械化水平高,產品質量好,對小規(guī)模經營適應力強,此外,每公頃農用地拖拉機功率比美國、英國、法國等高度機械化國家投入多。</p><p>  可以這樣說,正是世界各國對農業(yè)的高度重視,驅使農業(yè)機械向更高層次發(fā)展。</p><p

28、>  §1.2.2國內現狀 脫粒機是用于對小麥、水稻、玉米、高粱、大豆及其它雜糧等作物進行脫粒作業(yè)的重要收獲機械,在我國廣大農村使用十分廣泛。脫粒機在我國生產使用已有數十年的歷史,目前據不完全統(tǒng)計,我國生產各類脫粒機的企業(yè)約有200余家,年產量在30萬臺左右。脫粒機是實施生產許可證的農機產品之一,截止1997年底,己領取生產許可證的企業(yè)數為146家。生產企業(yè)遍布全國各地,其中,以長江以北的麥類產區(qū)分布較多,產量較

29、大,尤其山東、河南、河北、江蘇四省生產以脫麥為主的脫粒機企業(yè)較多,每省有30家左右。東北地區(qū)主要是生產以脫玉米、豆類及雜糧為主的脫粒機。在長江以南的地區(qū),大都為生產人工踩踏或動力帶動的梳刷式水稻脫粒機。在西南、西北等地也有一些以生產水稻、小麥類脫粒機為主的企業(yè),雜糧類脫粒機占有較小比例。</p><p>  我國生產脫粒機歷史雖然很長,但近幾年產品型號、管理水平和生產規(guī)模變化不大,生產條件較差、人員素質低、管理水

30、平不高的企業(yè)占有相當的數量。從產品的結構和類型來看,目前脫麥類的簡式脫粒機機型占領了大部分市場份額,半復式脫粒機占有少量比例,復式脫粒機產量則很少。產品結構大都為十幾年一貫制的老產品。近幾年隨著市場需求的變化,一些企業(yè)開始研制出一些新機型或改進型脫粒機,頗受用戶青睞,但這類機型目前在市場所占的份額還不大。</p><p>  水稻用脫粒機在南方水稻產區(qū)生產銷售較多,但仍以簡易的動力帶動或人工踩踏的梳刷式滾筒脫粒機

31、較多,其技術水平均未有較大的突破。</p><p>  目前我國中小用戶對構簡單、體積小、重量輕、脫粒質量好中小型以脫小麥為主兼脫水稻,能完成脫粒,分離和清選功能的脫粒機有較大的需求。</p><p>  §1.3 本文主要研究內容和方法</p><p>  §1.3.1課題研究內容</p><p>  根據國內外現狀并結

32、合自身的實踐,本設計擬通過對T70系列全喂入稻麥脫粒機脫粒系統(tǒng)的運動參數、工作性能等的分析,對比傳統(tǒng)脫粒機,就有關技術與運動參數進行優(yōu)化組合,以提高脫粒、分離能力,提高清潔率,減少損失率,研制出適于稻麥兼收的經濟性好的脫粒清選系統(tǒng),使其性能達到國家標準要求。</p><p>  §1.3.2課題研究方法</p><p>  1、深入分析脫粒裝置主要結構、運動參數對脫粒性能的影響,

33、在此基礎上確定脫粒系統(tǒng)的結構形式。</p><p>  2、確定總體方案及整機性能參數,設計繪制脫粒機總裝圖。</p><p>  3、進行脫粒裝置設計,確定各工作部件的運動參數,計算功率消耗,確定配套動力。</p><p>  4、設計繪制脫粒裝置的部件圖和若干零件圖。</p><p>  第二章 脫粒理論及脫粒機分類</p>

34、<p>  §2.1脫粒原理簡介</p><p>  脫粒裝置是脫粒機的核心部分,它不僅在很大程度上決定了機器的脫粒質量和生產率,而且對分離清選等也有很大影響。</p><p><b>  脫粒裝置的技術要求</b></p><p>  對脫粒裝置的技術要求主要是:脫得干凈;谷粒破碎、暗傷盡可能少;分離性能好,這一點是聯(lián)

35、合收獲機向大生產率方向發(fā)展所特別提出的要求;通用性好,能適應多種作物及多種條件;功率耗用低;在某些情況下要求保持莖稿完整或盡可能減少破碎。</p><p>  上述技術要求和谷物本身的脫粒特性是形成各種型式脫粒裝置的基礎。脫粒難易程度與作物品種、成熟度和濕度等有密切關系。成熟度差、濕度大的就難脫。濕度大、稈草(包括雜草)含量多時會顯著地降低脫粒裝置的分離性能。</p><p>  實踐表明

36、,即使在同一穗上不同部位的谷粒脫粒難易程度差別也很大。如以小麥為例,中部成熟最早、最易脫粒,基部次之,頂部最難,有時相差竟達20倍。因此,以相同的機械作用強度來脫粒時就會出現要求脫凈與谷粒破碎率低之間的矛盾。</p><p> ?。ǘ┟摿Qb置的工作原理</p><p>  為了使谷粒脫離穗軸,可以有多種原理來實現,但主要有下述三種:</p><p><b&g

37、t;  1.打擊 </b></p><p>  由工作部件(如釘齒或紋桿)打擊穗頭(或反過來由穗頭碰擊臺面,如南方水稻的拌桶脫粒)使谷粒產生振動和慣性力而破壞它與穗軸的連接。它取決于打擊速度的大小和打擊機會的多少。</p><p><b>  2.梳刷 </b></p><p>  當工作部件很窄,在谷穗之間通過時,就形成了梳刷脫

38、粒。實際上它也是打擊。通常在梳刷中莖稈不動或少量的縱向運動。</p><p><b>  3.揉搓或搓擦</b></p><p>  它是指谷層在擠壓狀態(tài)下在層內出現挫動而使谷粒脫落,發(fā)生在釘齒或紋桿滾筒的脫粒間隙中。它取決于揉搓的松緊度(強度),也就是間隙的大小和谷層的疏密。</p><p>  因為打擊脫粒必須要有部件與谷粒間較大的相對速度

39、這一個條件,所以這種脫粒通常出現在莖稈靜止(如半喂入式)或運動速度很低(如紋桿、釘齒滾筒的喂入口處)的時候。而揉搓則不同,它發(fā)生在已經獲得較大運動速度(如在脫粒間隙的后段)的谷層內部,由于相對揉搓而脫粒。</p><p><b>  4.碾壓</b></p><p>  脫粒元件對谷穗的擠壓造成脫粒,在碾壓過程中會使谷粒與穗柄之間產生橫向相對位移,而通常谷粒與穗軸的抗

40、剪能力是較弱的,上述相對位移就形成了剪切破壞其連結。在此同時碾壓會造成相鄰谷層之間的移動,這也能破壞谷粒的連結力。因此,用輥子碾壓鋪在場院的谷層進行脫粒是有效方法之一。</p><p>  梳刷原理用于如夾持半喂入式脫粒裝置脫水稻等。</p><p>  以上幾種原理相互組合都可以達到脫粒的目的,其效果有所不同,常用的有以下幾種組合:</p><p>  用高的打擊

41、速度和緊搓,經較短的脫粒過程,如單滾筒脫粒裝置;</p><p>  用由低到高的打擊速度,揉搓強度由小到大,用較長的脫粒過程,如雙滾筒脫粒裝置;</p><p>  用較低的打擊速度和松搓,用長而又長的脫粒過程,如軸流滾筒脫粒裝置。</p><p>  §2.2脫粒裝置的種類</p><p>  根據作物是否通過脫粒裝置可分為全喂

42、入式和半喂入式脫粒裝置兩類,全喂入脫粒裝置中谷物整株都進入并通過脫粒裝置,脫粒時谷粒一脫落下來就與莖稈攙混在一起,所以用此裝置脫粒的谷物還得有專門的機構把谷粒從莖稈中分離出來,或把此裝置做得使它本身就具有此功能。</p><p>  全喂入脫粒裝置按作物沿脫粒滾筒運動的方向又可分為切流式與軸流式兩種。</p><p>  切流式脫粒裝置中,作物喂入后沿滾筒的切線方向進入又流出,在此過程中在

43、滾筒與凹板之間進行脫粒,屬此型式的有紋桿滾筒、釘齒滾筒式和雙滾筒脫粒裝置。</p><p>  軸流式脫粒裝置中,谷物在作旋轉運動的同時又有軸向運動,所以谷物在脫粒裝置中運動的圈數或路程比切流式多或長。使它能在脫粒的同時進行谷粒的分離,脫凈率高而破碎率低。</p><p>  半喂入脫粒裝置只有谷物的上半部分喂入脫粒裝置,莖稈并不全部經過脫粒裝置,從而可免去分離裝置,莖稈保持完整和整齊。&

44、lt;/p><p><b>  紋桿滾筒式脫粒裝置</b></p><p>  由紋桿滾筒和凹板組成。作物進入脫粒間隙之初受到紋桿的多次打擊,這時就脫下了大部分谷粒。隨后因靠近凹板表面的谷物運動較慢,靠近紋桿的谷物運動較快而產生揉搓作用,紋桿速度比谷物運動速度大,它在谷物上面刮過,使得后者象爬蟲一樣蠕動(圖2-1),從而產生谷物的徑向高頻振動,在振動、打擊和搓擦共同作用下

45、脫粒。</p><p><b>  釘齒滾筒式脫粒裝置</b></p><p>  釘齒滾筒式脫粒裝置由釘齒滾筒和釘齒凹板組成 (圖2-2)。作物在被釘齒抓取進入脫粒間隙時,在釘齒的打擊、齒側面間和釘齒頂部與凹板弧面上的搓擦作用下進行脫粒(圖2-3)。</p><p><b>  軸流滾筒式脫粒裝置</b></p&g

46、t;<p>  它由脫粒滾筒、柵格式凹板和頂蓋等組成(圖2-4)。凹板和頂蓋形成一個圓筒,把滾筒包圍起來。脫粒時,作物從滾筒的喂入口垂直于滾筒軸而喂入,隨著滾筒旋轉,在螺旋導板的作用下,谷物在脫粒裝置內作螺旋運動。在滾筒和凹板的打擊和搓擦作用下,谷粒被脫下,并通過篩狀凹板分離出來。</p><p>  §2.3篩子的運動參數分析</p><p>  谷粒在篩面上,必

47、須對篩面有相對運動才能落入篩孔,而這種相對運動是由篩體運動傳來的。清選機的篩體一般由曲柄連桿機構驅動(圖2-5)。</p><p>  清選裝置一般是一個雙搖桿機構,由曲柄連桿機構驅動。曲柄中心與連桿在篩體上的鉸接點的連線即篩子的振動方向,其與水平的夾角ε叫振動方向角,以逆時針方向為正,順時針為負。篩面與水平面的傾角為α,α小于谷粒于篩面的摩擦角φ。設篩體的兩吊桿長度相等且互相平行,吊桿長度和連桿長度遠大于篩子的

48、擺幅,則篩上各點的運動軌跡均相同,并近似于一直線。</p><p>  被篩物在篩面上所受的力只要有4個:慣性力Q,其方向與加速度方向相反;物體重力mg;篩面對物料的法向反力N;篩面與被篩物料的摩擦阻力F。</p><p>  物料沿篩面向前滑動。要使物料沿篩面向前滑動,必須使促使物料向前滑動的力大于或等于篩面對物料的摩擦阻力,即:</p><p>  式中 Q—

49、慣性力,; F—摩擦力,;</p><p>  N—法向反力,; r—曲柄半徑;</p><p>  —曲柄旋轉的角速度; —脫出物與篩面的摩擦角;</p><p>  —篩子安裝時與水平面夾角,,該機??;</p><p>  —振動方向角,即篩子振動方向與水平面之間的夾角,,該機取。</p><p> ?。?)

50、物料沿篩面向后滑動。要求物料沿篩面向后滑動的同時又能向前滑動,但總的趨勢是向后,即:</p><p>  物料不被拋出篩面。不拋出條件是,促使物料拋出篩面的力必須小于阻礙物料拋出篩面的力,即:</p><p>  (4)谷粒在篩面上的運動狀態(tài)取決于篩子的運動指數K與K1、K2間的關系。</p><p>  隨著相互關系的不同,可能有下列不同狀態(tài):</p>

51、<p>  K≤K2,K≤K1 相對靜止</p><p>  K1>K>K2 僅向下運動</p><p>  K2>K>K1 僅向上運動</p><p>  K>K1>K2 可向下和向上運動,下滑>上滑</p><p>

52、  K>K2>K1 可向上和向下運動,上滑>下</p><p>  在設計時,篩子的運動參數大多采用實驗方法或者參考已有的機器用類比法來確定。在現有機器上,曲柄半徑r=23~30mm(大多數為30mm),加速度比</p><p><b>  之間</b></p><p>  綜上所述,要滿足物料沿篩面既能向前滑動,又

53、能向后滑動,同時又不拋離篩面,篩子的振動頻率(轉速)必須滿足以下條件:</p><p>  第三章 脫粒機總體設計</p><p>  §3.1脫粒機性能指標</p><p>  1、脫小麥生產率>3600公斤/小時,脫水稻生產率>3600公斤/小時。</p><p>  2、脫盡率大于99%,破碎率小于1%,清潔率大于

54、98%。</p><p>  3、機器總損失率小于1.5%。</p><p>  4、機器的使用可靠性系數大于98%。</p><p>  §3.2 脫粒機方案選擇</p><p><b>  一、整機方案</b></p><p>  目前脫粒裝置的形式主要有兩種:切流式與軸流式。根據有

55、關資料,切流式脫粒裝置脫小麥或水稻每公斤喂入量消耗7-7.5馬力,立式軸流式脫粒裝置為15.7馬力,臥式軸流脫粒裝置10-13馬力,從節(jié)約能源、降低脫粒成本角度考慮,在此選擇切流式脫粒裝置。</p><p>  脫粒機按喂入方式還可以分為橫流式和縱流兩種。橫流式配置可以縮短機器長度,但寬度增加過大,造成運輸不方便,結構也復雜。而采用縱流式可使喂入、脫粒、分離、清選各工作部位載荷均勻,同時也能使機器緊湊、裝拆維修方

56、便,操作人員也可獲得較好的工作條件,所以選擇縱流式配置方案。</p><p><b>  二、脫粒裝置</b></p><p>  在脫粒裝置中,常用的脫粒滾筒有:紋桿脫粒滾筒、釘齒脫粒滾筒和板齒脫粒滾筒。紋桿式滾筒具有較好的脫粒、分離性能,稿草斷碎較少,對多種作物有良好的適應性,尤其是麥類作物,結構也較簡單,所以使用最廣泛,但是當作物喂入不均勻和作物濕度較大時,脫粒

57、質量下降很快;釘齒式脫粒滾筒,對作物的抓取能力強,脫粒能力強,對潮濕作物以及水稻、大豆等作物有良好的適應性,但裝配要求高、成本高,稿草斷碎較多,凹板的分離能力下降,功耗比紋桿式脫粒大;對于板齒式脫粒滾筒,板齒薄而長,抓取和梳刷作用強。同時板齒凹板分離面積大,使分離率提高,減小逐稿器負擔。板齒具有齒薄,側隙大,齒重疊小,使得脫殼率降低,對喂入不均勻的厚層作物適應性好,打擊脫粒能力比楔齒強,可用于水稻的脫粒,功耗比楔齒低特點。綜合可選用板齒

58、式脫粒滾筒。</p><p><b>  三、分離裝置</b></p><p>  柵格凹板具有脫粒能力強、分離性能好和結構簡單等優(yōu)點,所以在此采用整體式柵格凹板。</p><p>  目前國內外縱直流脫粒機上的分離機構主要形式是鍵式和平臺式。鍵式逐稿器分離能力強但結構較為復雜,成本較高;平臺式逐稿器分離能力較差,但結構簡單,造價低廉。從節(jié)約成

59、本出發(fā),選用平臺式逐稿器。</p><p><b>  四、清選裝置</b></p><p>  目前機器上應用的篩子有許多形式,如:編織篩、魚鱗篩、沖孔篩等。編織篩的特點是分離面積大,通過性能好,重量輕,造價低,但分離質量差。沖孔篩的特點是篩孔分離精度高、制造簡單、重量輕、造價低,一般用作橫篩及縱向下篩。魚鱗篩的特點是通過性能和逐稿作用都比較好,但分離精度不夠高,通

60、過改變魚鱗片的角度來調節(jié)篩孔的開度。制造較復雜,重量大,造價亦高一些。</p><p>  關于上篩和下篩應選何種篩的問題,根據經驗總結,上篩是第一道篩面,負荷最大,要求疏松能力強,一般不需要精選,因此上篩一般用魚鱗篩。 </p><p>  下篩與風扇配合工作。工作時上篩和抖動板往復運動

61、,谷?;旌衔锊粩嗟赜啥秳影逅屯Y面,裝于上篩前下方的風扇產生的風把谷?;旌衔锎瞪?,清除脫出物中較輕的混雜物。篩的作用,除了將尺寸較大的混雜物分離出去以外,也起著支撐和都送細小脫出物,將脫出物攤成薄層的作用,以利于風扇的氣流清選,增加清選時間。吹不走的谷粒、長的秸稈和殘穗等留在篩面向后移動,谷物在移動過程中從篩孔漏下。</p><p>  編織篩(圖3-1)是用鐵絲編織而成,多為方孔,尺寸以14×14mm

62、或16×l6mm為多。編織篩的有效分離面積大,谷粒的通過性能好,對氣流的阻力小,但孔形不準確,且不可調節(jié),主要用于清理脫出物中較大的混雜物。</p><p>  魚眼篩(圖3-2)是在薄鋼板上沖壓出凸起的魚眼狀的月牙形篩孔。這種篩孔可以減少短莖稈通過篩孔的機會,而沿著篩面并對著魚眼孔方向運動的谷粒仍可通過,魚眼篩向后推送混雜物的性能較好,且重量輕,結構簡單,但它只有單方向的分離作用,生產率較低。<

63、/p><p>  沖孔篩的篩孔比較準確,可以得到較清潔的谷粒,在清糧裝置上多用做下篩。這種篩于的主要缺點是清選不同作物時,需更換篩片。此外,對氣流的阻力也比較大。表3-1為清選不同作物時,所需的篩孔尺寸。</p><p>  圖3-3 沖孔篩 </p><p>  表3-1 平面沖孔篩篩孔尺寸</p><p

64、>  綜上所訴,結合本機喂入量較小,可以相應提高清潔率,所以選用直徑為10mm圓孔篩作為下篩。</p><p><b>  五、輔助裝置</b></p><p>  板齒脫粒裝置喂入性能良好,可提高操作人員的安全性,同時考慮機器重量、制造成本等問題,選取人工喂入方式進行生產作業(yè)。該機配有結構簡單的軸流風扇進行清選作業(yè),干凈的糧食與吹出的穎糠分別位于機器的下側和后

65、側,改善清草人員的工作條件,有減輕了處理夾帶籽粒的工作量。</p><p>  為改善喂入的工作條件,喂入口設有喂入輪,拋出口設有逐稿輪。</p><p>  排草尾罩為活動鉸接,可根據作業(yè)場地的大小控制排草拋出的距離。排草口設有擋簾,控制排草口的飛濺籽粒。

66、

67、 </p><p>  脫粒機設計移動方式為地輪式,由拖拉機等牽引。</p><p>  §3.3脫粒機總體配置</p><p>  §3.3.1 機器的總體配置</p><p>  圖3-4 T70B-450脫粒機總體配置圖 </p><p>  1出糧口2風機3地輪4電動機5輸送帶6輸

68、送帶輪7喂入輪</p><p>  8滾筒9逐稿輪10逐稿器11抖動板12魚鱗篩13圓孔篩14牽引架</p><p>  脫粒機的工藝路線為:</p><p><b>  排出長莖稈</b></p><p>  喂入——脫粒 糠 (吹出機器后側) </p>&l

69、t;p><b>  清選</b></p><p>  籽粒(機器右側收集)</p><p>  其工藝流程:工作人員將晾曬后的作物放置在輸送帶上,輸送帶將作物運輸到滾筒方向,在喂入輪的輔助下,作物被拉薄均勻地喂入脫粒滾筒,在滾筒和柵格凹板脫下大部分籽粒,脫下的籽粒同穎糠、碎秸稈等通過凹板下到抖動板上,在抖動的作用下,輸送到魚鱗篩上,并在風扇的配合下進行清選,在氣

70、流作用下碎秸、穎殼被吹出機外。大部分秸稈小部分籽粒在滾筒的切向力的作用下,在逐稿輪的配合下均勻平鋪到逐稿器上,振動的逐稿器將夾雜的籽粒分離出來,通過逐稿器孔下降到下方的抖動板上,秸稈則排出機尾。</p><p>  為完成上述工藝,脫粒機應由以下幾部分組成:</p><p><b>  ⑴喂入臺</b></p><p> ?、泼摿Qb置:板齒滾筒

71、、柵格凹板。</p><p> ?、乔暹x裝置:軸流風機、糧斗。</p><p>  ⑷機架(地輪、導向輪)</p><p><b> ?、膳涮讋恿皞鲃?lt;/b></p><p>  §3.3.2主要部件結構參數的初步確定</p><p><b>  一、喂入臺參數</b&

72、gt;</p><p>  ㈠喂入臺為人工喂入式。</p><p>  喂入臺的設計應滿足以下工作要求:</p><p> ?、盼谷肱_高度應盡量低以減輕人工搬運作物勞動強度。</p><p> ?、莆谷肱_寬度應與脫粒機寬度相適應,充分發(fā)揮脫粒裝置的工作能力。</p><p> ?、俏谷朦c應在滾筒軸以下二分之一滾筒半徑處

73、,保證有良好的喂入性能。</p><p> ?、任谷肱_應有一定的長度,以保證操作人員的安全作業(yè)。本機喂入臺高度為835mm,喂入口處喂入臺寬度為700mm,喂入長度為750mm,喂入作物方向介于切向和徑向之間。</p><p>  ㈡喂入輸送帶形式的選擇</p><p>  現有脫粒機喂入輸送帶形式有很多,常見的有套筒滾子鏈、鉤形鏈、八字簡易鏈、鏈板皮帶鏈、皮帶木刮

74、板、整體掛膠帆布帶等。套筒滾子鏈用在大型復式脫粒機上,工作可靠但成本太高,其他形式的輸送帶成本雖不高,脫小麥可靠性也較好,但脫水稻時常發(fā)生莖稈纏繞輥軸現象,使脫粒機故障明顯增多。喂入輸送帶的可靠性如何將直接影響脫粒機效率的發(fā)揮,選擇整體掛膠帆布帶作為脫粒機喂入帶,它具有如下優(yōu)勢:</p><p>  ⑴噪音小,回帶少,改善工作人員的工作條件</p><p><b>  ⑵不跑偏,

75、工作可靠</b></p><p> ?、菈勖L,一條該輸送帶可工作500小時左右</p><p> ?、劝惭b、維修、使用方便</p><p><b>  ⑸能提高喂入速度</b></p><p> ?、缥谷胼斔蛶Ь€速度的確定</p><p>  式中 D——輸送帶主動輥軸直徑,該機為0

76、.09米</p><p>  n——喂入輸送帶主動軸轉速, 該機為230轉/分</p><p><b>  m/s</b></p><p>  是輸送帶內緣線速度,若考慮輸送帶6毫米厚度,輸送帶推送作物的線速度為</p><p><b>  m/s</b></p><p>&

77、lt;b>  ㈣喂入輪參數</b></p><p>  一般喂入輪的直徑為150-300mm,線速度為4-9m/s,逐稿輪的直徑為250-400mm,線速度為6-17m/s,一般為滾筒線速度的1/3左右。</p><p>  該機喂入輪為四葉片式,喂入輪的線速度</p><p>  式中 ——喂入輪直徑,定為0.24m 圖3-5

78、喂入輪</p><p>  ——喂入輪轉速,該機為603r/min,則</p><p><b>  m/s</b></p><p><b>  二、脫粒滾筒參數</b></p><p>  脫離滾筒為板齒式,滾筒長度為700mm。我國頒布標準直徑系列為400、450、550、600mm,在此選擇45

79、0mm,配有板齒。</p><p>  根據臺架試驗可知,脫小麥時滾筒的線速度為30.8m/s,脫水稻時滾筒的線速度為28m/s,</p><p>  為簡化機構,脫粒機采用換皮帶輪方式調整轉速,則脫小麥時轉速和脫水稻時轉速</p><p><b>  r/min</b></p><p><b>  r/min

80、</b></p><p><b>  三、柵格凹板參數</b></p><p>  柵格凹板的特點是脫粒能力強、分離性能好、結構簡單,一般采用普通整體柵格凹板。</p><p>  為了提高通過能力,減少滾筒的纏繞與回帶,將柵格凹板出口設計為直線段,柵格圓弧段包角為120</p><p><b>

81、  四、逐稿輪參數</b></p><p>  逐稿輪直徑為250-400mm,線速度為6-17m/s,一般為滾筒線速度的1/3左右;逐稿輪選四葉片式,長700mm,直徑為280mm,則逐稿輪的線速度為</p><p>  圖3-6 三種形式逐稿輪</p><p>  式中——逐稿輪的轉速,該機為732r/min</p><p>

82、;  ——逐稿輪直徑,該機為0.28m</p><p><b>  m/s</b></p><p><b>  五、分離機構參數</b></p><p>  目前國內外縱直流脫粒機上的分離機構的主要形式是鍵式和平臺式逐稿器。鍵式逐稿器分離能力強,但結構復雜、成本高,平臺式逐稿器分離能力較差但結構簡單、造價低廉。從降低成本出

83、發(fā),選擇平臺式逐稿器,為提高平臺式逐稿器分離能力,采取如下措施:</p><p> ?、胚x用合適的篩面:通過單向百葉窗、雙向百葉窗和長方形篩孔對比試驗,證明雙向百葉窗分離率高,含雜率低,所以選用雙向百葉窗形式。</p><p>  ⑵適當提高逐稿器階數:部件試驗表明逐稿器臺階處分離率明顯提高,特別是對于梗稻效果更為突出。但階數也受空間限制,在機器高度增加不大情況下,選用兩階。</p&

84、gt;<p> ?、沁m當增加逐稿器長度</p><p>  逐稿器寬度為680mm,要提高分離面積,只有適當增加逐稿器長度?,F有70型半復式脫粒機逐稿器長度一般在1220-1790mm之間,該機逐稿器長度定為1410mm。</p><p>  篩子的長度可以根據下列公式估算:</p><p>  式中Q——機器喂入量,本機定為1kg/s</p&g

85、t;<p>  ——秸草占谷物總質量的比值,按谷草比為1.2計算,本值為0.54</p><p>  k——工作特性系數,常取0.6-0.9,本機取平均值,k=0.75</p><p>  B——篩子寬,本機0.68m</p><p>  ——篩子單位面積可承擔的谷?;旌衔锏奈谷肓俊?lt;/p><p>  對可調節(jié)的魚鱗篩而言,,

86、今取平均值q=2kg/(s),將各數值代入:</p><p>  清選裝置:由軸流風扇和糧斗組成,風扇為四葉片,預選葉片直徑為320mm,為簡化機構,設計風扇轉速恒為1800r/min,在脫水稻時通過調節(jié)擋風板調節(jié)風速和風量。</p><p><b>  六、配套動力的選擇</b></p><p>  配套動力由電動機提供,功率可以用如下由以下

87、方法卻定:</p><p>  脫粒裝置在工作時,在運轉穩(wěn)定性較好(保障脫粒滾筒運轉穩(wěn)定性的條件:有足夠的動慣量;發(fā)動機有足夠的儲備功率和較靈敏的調速器)的條件下,其功率總耗用N 由二部組成:用于克服滾筒空轉而消耗的功率(占總功率消耗的5%~7%)和用于脫粒阻力而消耗的功率。</p><p>  N = + (kW)</p><p>  1、空轉功率消耗 = Aω

88、+ Bω</p><p>  式中:A——系數,Aω為克服軸承及傳動裝置的摩擦阻力的功率消耗,A=(0.2~0.3)×10,取A=0.2×10</p><p>  B——系數,Bω為克服滾筒轉動時的空氣迎風阻力而消耗的功率,B=(0.48~0.68)×10,取B=0.48×10</p><p>  脫粒機轉速為1308r/mi

89、n,則=137rad/s</p><p>  則該脫粒機空轉功耗為</p><p>  = Aω+ Bω=0.2×10137+0.48×10137=1.24kw</p><p>  2、脫粒功率消耗,這個過程比較復雜,谷物首先是以較低的速度進入脫粒裝置入口處,與高速旋轉的脫粒滾筒接觸,然后被拖入脫粒間隙進行搓擦,既有打擊也有搓擦,研究的依據是動量

90、守恒定率——沖量轉換為動量:P△t =△mV, =△m /△t</p><p>  ——單位時間喂入的谷物量,kg/s</p><p>  F——綜合搓擦系數,0.7~0.8,取0,7</p><p>  V——滾筒的切向速度,m / s</p><p>  = / 1000(1-f)=130.8/1000(1-0.7)=3.16kw<

91、;/p><p>  則該脫粒滾筒的工作消耗功率</p><p>  N = + =1.24+3.16=4.4(kW)</p><p>  考慮到瞬時喂入不均勻,設計時取最大值,T70B脫粒機設計喂入量為1公斤每秒,估算整機功耗為7.5馬力,折合5.51千瓦。</p><p><b>  3、參照其他機型</b></p

92、><p>  根據《農業(yè)機械手冊》下冊聯(lián)合收割機功率分配,按比例分配該脫粒機功率:</p><p>  表3-2 該脫粒機功率分配</p><p>  可以初步計算各皮帶受力情況,假設此次設計脫粒機中喂入帶功率消耗為5%(0.275kw)</p><p><b>  4、電機預選</b></p><p&g

93、t;  該機設計時考慮到農村現有動力比較復雜,所以電動機采用螺栓掛接方式,可適用4-7.5kw不同安裝尺寸的電機,根據表3-3選擇7.5kw的Y132M-4作為標準配套電機。</p><p>  表3-3 部分電動機技術數據</p><p>  第四章 主要參數的計算</p><p>  §4.1滾筒軸的結構設計</p><p> 

94、?、懦醪酱_定軸的最小直徑</p><p>  按軸所受的扭矩初步估算軸所需要的直徑。選取軸的材料為45鋼,根據表4-1 取=112</p><p>  表 4-1 軸常用幾種材料的[]及值</p><p><b>  于是得到:</b></p><p>  該軸最小直徑即兩端,各截面上各開有一個鍵槽,考慮鍵槽對軸強度的

95、消弱作用,d100mm時,軸頸應增大5%-7%,在此取7%,則</p><p>  查得A槽型帶輪孔徑系列有:........20mm、22mm、24mm、25mm、28mm、30mm、32mm、35mm、38mm、40mm......,所以在此預選d=22mm</p><p>  ⑵根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑</p><p>  軸承內徑系列有:.....

96、..30mm、35mm、40mm、45mm......</p><p>  圓鋼直徑系列有:.......38mm、40mm、42mm、45mm、48mm、50mm...... </p><p>  ①為了滿足帶輪一的定位要求,I-II軸段右端需制出一軸肩,故取II-III段的直徑=28mm,主要是減少軸承安裝過程的位移量;III-IV段安裝軸承,結合軸承內徑系列,選=30mm,I

97、II-IV段右側用于軸承內圈的固定,取=35mm;IV-V段安裝滾筒輪轂,輪轂靠右端軸肩固定,結合圓鋼直徑系列選取=40mm;為簡化軸的工序,軸的右端可以對稱加工。</p><p> ?、诔醪竭x擇滾動軸承。因軸承承受大的徑向力,不承受軸向力,故選用單列深溝球軸承。參照工作要求并根據=28mm,由軸承產品目錄中初步選取0基本游隙組、標準精度等級的單列深溝球軸承6206,其尺寸為</p><p&g

98、t; ?、圯S上零件的周向定位</p><p>  帶輪一與軸、軸與輪轂之通過平鍵連接。按=22mm由表4-2 查得</p><p>  表4-2 普通平鍵和普通楔鍵的主要尺寸 mm</p><p>  鍵66,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為40mm,同時為了保證帶輪與軸的一般鍵聯(lián)接,選用配合,同樣,軸與滾筒輪轂的聯(lián)接,選用平鍵為108,鍵槽用鍵槽

99、銑刀加工,長為36mm,軸與輪轂之間的配合為。滾動軸承與軸的周向的定位是有過盈配合來保證的,此處選軸的直徑公差為n5。</p><p>  ④確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>  參考表4-3,取軸端倒角為,各軸肩處的圓角半徑、倒角尺寸見表</p><p>  表4-3 零件倒角C與圓角半徑R的推薦值</p><p>  §

100、4.2滾筒板齒的設計</p><p>  §4.2.1 板齒參數的確定</p><p>  滾筒的生產率取決于板齒的多少。但是板齒的排列對脫粒性能有很大的影響,均勻分布的板齒使得滾筒工作均勻。</p><p><b>  令L——滾筒長度</b></p><p>  ——末端齒與齒桿端的距離</p>

101、<p><b>  a——齒跡距</b></p><p><b>  B——齒距</b></p><p>  M——齒桿數(t——螺旋線導程,t=Ma)</p><p>  一般齒桿數為螺旋線頭數的整數倍,每個齒跡也就有k個齒通過。所以增加k可以提高生產率,但是過多就不明顯了。B為相鄰齒桿上的距離</p

102、><p><b> ?。╩m)</b></p><p>  滾筒上板齒總數Z由經驗數據決定,一般每個齒所能負擔的喂入量(kg/s)。在凹板配有適當的板齒排數和適宜的脫粒間隙時,楔齒可取0.02(帶喂入輸送裝置的脫粒機上)和有0.025(在聯(lián)合收割機上),k值一般為2~5,在個別板刀齒滾筒上為了加強疏刷作用,k可達6,則滾筒長度</p><p>  

103、取k=3,每個齒所能負擔的喂入量為0.02,則需要齒數Z=50,考慮脫粒效果,在此取Z=60。</p><p>  根據預選的滾筒長度L=700mm,=11mm</p><p>  式中 a——齒跡距,,多為25~50mm,在此取a=36mm</p><p>  b——板齒厚度=,在此取b=6mm</p><p>  ——齒側間隙(板刀齒為1

104、0~20mm;楔齒間隙可改變,為最小間隙,一般不少于3mm),取12mm</p><p>  ——板齒距齒桿端部的距離,由結構需要確定滾筒的直徑</p><p>  式中h——板齒高度(mm),取40mm</p><p>  S——齒桿間距(一般為120~200mm左右),取194mm</p><p>  M——齒桿數,常用為6~12,取M為

105、6</p><p><b>  則有:</b></p><p>  (mm </p><p>  M/k此值大多為2、3,即齒距B=2a~3a,一般為50~100mm。在以脫水稻為主的刀齒滾筒上,由于齒側間隙大,齒跡距a較寬(40~50mm),B/a可等于1。</p><p>  §4

106、.2.2 板齒排布</p><p>  根據上節(jié),板齒排布圖如下:</p><p><b>  圖4-1</b></p><p>  §4.3滾筒轉速和帶輪直徑確定</p><p><b>  一、滾筒轉速</b></p><p>  參考有關資料,并通過臺架試驗,

107、確定脫麥時滾筒線速度為30.8米/秒,脫稻為28米/秒。滾筒直徑選為0.45米,則滾筒轉速:</p><p><b> ?。ㄞD/分)</b></p><p>  式中:D——滾筒直徑(米)</p><p>  V——滾筒線速度(米\秒)</p><p><b>  (轉\分)</b></p&g

108、t;<p><b>  (轉\分)</b></p><p><b>  二、帶輪直徑</b></p><p>  由于脫麥和脫稻時滾筒的轉速不同,用更換電機皮帶輪的方法調整轉速。所以先確定滾筒皮帶輪直徑=160mm,則電機皮帶輪的計算直徑為</p><p>  由已選定和計算出的數值代入得</p>

109、<p>  mm 參照皮帶輪直徑標準選取=140mm</p><p>  mm 參照皮帶輪直徑標準選取=132mm</p><p>  參考有關設計資料及臺架試驗,取脫麥時風扇轉速為2000轉/分,脫水稻時風扇轉速為1825轉/分。考慮到降低電機皮帶輪的懸臂長度,可以使得風扇轉速恒定為2000轉/分,通過擋風板調節(jié)。由公式:</p><p>  得

110、: mm, 參照皮帶輪直徑標準選取=106mm。</p><p>  §4.4滾筒傳動皮帶的型號與規(guī)格</p><p><b>  皮帶傳動功率:</b></p><p>  式中:——V型帶傳動效率 =0.93</p><p>  ——工作情況系數 取=1.

111、2</p><p>  N——皮帶傳遞的額定功率</p><p>  §4.4.1電機到滾筒皮帶型號與規(guī)格確定</p><p>  電機到滾筒功率消耗為7馬力,折合為5.138kw。</p><p><b>  1、確定計算功率</b></p><p>  由表4-4查得工作情況系數=1

112、.2,故</p><p>  =P=1.25.14=6.16 kw</p><p>  表4-4 工作情況系數</p><p><b>  2、選擇V帶的帶型</b></p><p>  根據、由圖4-2選用A型帶。</p><p>  圖4-2 普通V帶選型圖</p><p&

113、gt;<b>  3、驗算帶速v、</b></p><p>  i 電機帶輪的基準直徑=140mm。</p><p>  ii驗算帶速v。按下式驗算帶的速度</p><p><b>  m/s</b></p><p>  因為5m/s≤v≤30m/s,故帶速合適。</p><p&

114、gt;  iii滾筒帶輪的直徑為160mm</p><p>  4、確定v帶的中心距a和基準長度</p><p>  i根據設計草圖初選中心距=840mm</p><p>  ii由下式計算所需的基準長度</p><p><b>  ==2151mm</b></p><p>  由表查得帶的基準長

115、度=2240mm</p><p>  iii按下式計算實際中心距a</p><p><b>  884.5mm</b></p><p>  中心距的變動范圍為=884.5-0.152240=548.5mm</p><p>  =884.5+0.032240=951.7mm</p><p>  5、

116、驗算小帶輪即電機帶輪的包角</p><p><b>  >90</b></p><p><b>  6、計算帶的根數z</b></p><p>  i計算單根V帶的額定功率</p><p>  由=140mm和=1440r/min,查表8-4a得=2.28kw.</p><

117、p>  根據=1440r/min,i=1.1和A型帶,查表8-4b得=0.06kw</p><p>  查表得=0.99,表4-5得=1.06于是</p><p><b>  kw</b></p><p>  表4-5 包角修正系數 </p><p>  ii計算V帶的根數z</p

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