分段式花生联合收获机摘果和清选部分的设计 联系客服

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青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计(论文)

国当前的种植模式和种植范围不相适应。但是国外的这些机器的摘果与清选部件在我国进行田间试验,基本能达到花生机械化联合收获的质量要求,因此在很多方面有许多值得借鉴的地方。我们可以在这些现有机型的基础上,加以吸收和消化,设计并制造出适合我国条件的机器。

而以日本为代表的种植制度,他们气候条件和种植的规模与我国的情况较为接近,他们的花生联合收获机械对我国具有重要的借鉴和效仿意义,它们的收获方式多为小型自走式联合收获技术,他们的花生联合收获机大都采用半喂入的收获方式。但他们的结构设计比较复杂,尤其是他们的核心部件——摘果与清选部件的造价高[6],不适应我国的现有国情。不过,我们可以在他们的基础上加以创新,尤其是一些构件的相对运动原理,运动关系,以促进我国花生收获机械的发展。 1.3.2 国内花生摘果及清选装置的研究现状

我国是一个传统农业国家,由于近代科技的落后,是我国经济远远地落在其他国家后面,进而导致我国农业机械的研究起步较晚,花生摘果与清选装置也是近几年才发展起来的,而且只是在个别地区使用,国内大部分地区依然靠人力进行摘果和清选作业。分段式收获条件下的花生摘果方式目前都采用全喂入方式。目前国内比较成熟的花生联合收获机机型:TBH-3252、4HBL-2花生联合收获机,都采用半喂入摘果装置,其清选机构多为风扇和筛子组合式的清选机构。国内对全喂入式花生联合收获机的研究还处于起步状态,目前全喂入是摘果机型还没有成型,国内主要机型有:4HQL-120型;4HQL-2 型花生联合收获机等机型 [4]。

全喂入式花生联合收获机的清选部分,一般采用逐稿器、振动筛和风机相结合的方式,逐稿器在上,振动筛在下,风机处于中间,逐稿器向上倾斜一个角度(一般为8o~10o),振动筛向下偏移一个角度(一般为60~80),这样可以使从摘果装置内凹板筛孔中掉落下来的经过摘果装置摘果的花生荚果顺利的落到逐稿器上运动,花生荚果经逐稿器上的孔掉落到振动筛上,而一些体积比较大的的杂余在逐稿器上做抛扬运动,最终被逐稿器排出机体的外部,而一些细小的花生秧蔓则随花生荚果进入逐稿器下方的清流区,由于花生荚果与细小秧蔓的空气动力学特性不同,在气流的作用下,花生最终随筛面进入螺旋输送器,进入集果装置,而细小的杂余则被风机吹出机体的外部,这样可以很好的达到清选的效果。

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1.4 摘果及清选部件的主要研究内容及设计要求

1.4.1 研究内容

本设计的任务是设计一种新型分段式花生联合收获机。该机与上海纽荷兰SNH500型拖拉机配套,有捡拾装置、输送装置、摘果装置、分离装置和收集装置组成,一次性完成对花生的捡拾、输送、摘果、分离和收集等作业。要求工作幅宽1.8m,机组前进速度采用拖拉机II档作业。我主要负责完成分段式花生联合收获的摘果部分的设计和清选部分的设计,重点为摘果与清选部分主要参数的确定及一些运动原理的分析。 根据国内外花生收获机的发展现状,并调研我国对花生联合收获的需求方向,本设计主要研究一种新型分段式花生联合收获机的摘果及清选装置,使其在分段式花生联合收获机上配置紧凑协调,作业顺畅可靠,同时保证花生摘果和清选等性能指标达到收获标准的要求。本设计主要针对全喂入式花生收获机摘果及清选部件的研究,以实现花生分段式联合收获过程中的摘果及清选的目标,通过对课题任务书进行分析和国内外机型分析研究,设计初步方案,进行理论分析,确定方案,并对主要的技术参数进行初步的分析和计算。对花生摘果及清选的过程进行合理的建模,根据计算设计主要的零部件[4]。针对摘果过程中破碎率高、摘果易堵塞,收获损失大等现实问题进行研究分析,进一步改善摘果机构和清选机构的设计,以期达到收获效率高,经济实用的目的。

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1.4.2 技术路线

(1)以实现以分段式花生联合收获为目标,通过对课题任务书进行分析和国内外机型调查研究,明确花生联合收获机摘果及清选部件设计的目的和意义。

(2)通过理论分析和研究对比,确定摘果及清选部件的总体设计方案以及创新思想。对摘果滚筒和清选风机、逐稿器和振动筛的机构,以及他们之间的动力组合和相互运动进行重点设计研究。另外应用solidworks三维绘图软件对摘果及清选过程进行建模处理,并进行相关参数的分析,确定最佳设计方案。

(3)对全喂入式花生摘果机构进行尺寸的设计和计算,使其满足摘果破碎率等指标的要求,并应用solidworks软件绘制三维零件图。

(4)对全喂入式花生清选装置进行优化设计,确定逐稿器、筛子的整体尺寸及筛孔的大小等主要参数,根据花生的物理特性、空气动力学特性,计算清选所需的风量并设计合适的风机,并应用solidworks软件绘制该部分的零件图。

(5)根据分段式花生联合收获机的作业效率的要求设计合理的集果和输送装置,主要是横向和纵向输送搅龙的设计。

(6)对所有的机构进行结构上的改进,能够与输送装置配合良好,尽量使各部的运动协调一致,结构合理,以期能满足最高的使用要求。

(7)绘制各个机构的零件图、装配图,并完成设计论文的撰写。 1.4.3 设计要求

1. 能够与本设计任务书所要求的新型分段式花生联合收获机的捡拾与输送装置很好的配合作业,保证输送装置输送来的花生能够顺利的落入到摘果滚筒内部;

2. 摘果过程中能够保证顺利摘果、不产生堵塞等问题,同时保证摘果效率、破碎率、生产率指标等达到农业机械设计规范的要求;

3. 清选装置应该保证花生荚果和混入其中的花生秧蔓、茎叶等能顺利分离,并把它们逐出机体,另外还要满足在清选的过程中,不出现或者少出现清选损失;

4. 经过摘果和清选的清洁的花生荚果能够顺利的进入到集果箱,以便于能够顺利的收集起来,进行后续的加工处理工作;

5. 花生收获机的摘果与清选部件整体要求尽量结构简单、功率损耗小,够满足我国现有经济条件和种植规模与模式的要求。

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1.4.4 研究方法

根据花生的生长机理、生长特性、以及花生本身的生长状况,通过综合当前花生联合收获机摘果与清选零部件的调查研究,重点为分段式花生收获机的摘果与清选部分的设计,分析摘果与清选部分的主要零部件的工作过程、工作原理,运用我们原理学过的机械原理、机械设计、农业机械设计规范,机械设计手册等专业书籍中的知识,综合比较各种设计方案并选择最优的方案,设计合理的机构。其中需要应用CAD二维绘图软件及solidworks三维绘图软件。

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