摘要本文通過對(duì)小型花生秧果分離機(jī)的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)，讓我們對(duì)小型花生秧果分離機(jī)有所了解，為花生秧果分離機(jī)的深入研究奠定了基礎(chǔ)。解析了小型花生秧果分離機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的組成和工作原理，并對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)做出系統(tǒng)分析，以此進(jìn)行控制分析。本文主要研究的是分析小型花生秧果分離機(jī)傳動(dòng)過程的整體性能。在對(duì)小型花生秧果分離機(jī)的分析中，對(duì)傳動(dòng)性能進(jìn)行改進(jìn)，為花生秧果分離機(jī)的進(jìn)步做出實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。關(guān)鍵詞：小型花生秧果分離機(jī)；機(jī)械結(jié)構(gòu)；傳動(dòng)系統(tǒng)

AbstractInthispaper,throughthestructureanalysisanddesignofthesmallpeanutseedlingfruitseparator,letushavesomeunderstandingofthesmallpeanutseedlingfruitseparator,forthein-depthstudyofpeanutseedlingfruitseparatorlaidafoundation.Thecompositionandworkingprincipleofthetransmissionsystemofthesmallpeanutseedlingseparatorwereanalyzed,andtheinternalstructureofthetransmissionsystemwassystematicallyanalyzed.Inthispaper,theoverallperformanceofthesmallpeanutseedlingseparatorisanalyzed.Intheanalysisofthesmallpeanutseedlingfruitseparator,thetransmissionperformancewasimproved,whichmadesubstantialprogressfortheprogressofpeanutseedlingfruitseparator.Keywords:Smallpeanutseedlingfruitseparator;Mechanicalstructure;Thetransmissionsystem

目錄TOC\o"1-3"\h\u16069摘要 第1章緒論1.1研究背景及意義花生是世界上重要的經(jīng)濟(jì)和油料作物之一，在世界油料生產(chǎn)和貿(mào)易中占有重要地位。開花植物歷史悠久，面積廣闊，主要生長(zhǎng)在沉北地區(qū)35°-40°區(qū)域。它是世界上廣泛種植的主要經(jīng)濟(jì)和石油作物，也是賺取外匯的主要農(nóng)產(chǎn)品之一。目前，世界上有100多個(gè)花生粉生產(chǎn)國(guó)，主要分布在亞洲，非洲和美洲。前十大主要生產(chǎn)國(guó)是中國(guó)，印度，美國(guó)，尼日利亞，通店，阿根廷，印度尼西亞，塞內(nèi)加爾和蘇聯(lián)。奈和越南。近年來，中國(guó)每年花生種植面積約占世界花生種植面積的20％，平均年總產(chǎn)量為1.439x107t，占世界花生總產(chǎn)量的42％，排名世界第一[1]。但是，花生生產(chǎn)機(jī)械化落后，特殊花生收割仍以手工收割為主，輔以機(jī)械分段收割，總體機(jī)械化水平不足18.02％。花生的人工收成約占花生生產(chǎn)勞動(dòng)總量的三分之二，導(dǎo)致花生化學(xué)生產(chǎn)成本高，收成損失大，種植收益減少。特別是近年來，農(nóng)村勞動(dòng)力短缺和收成季節(jié)的緊張勞動(dòng)力導(dǎo)致勞動(dòng)力成本飆升。。中國(guó)花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專家于善林指出：中國(guó)的花生產(chǎn)量比美國(guó)低約12-15％，但接近世界平均水平的兩倍。通過諸如育種和農(nóng)藝措施之類的生物學(xué)措施，短期內(nèi)難以增加產(chǎn)量和播種面積。只有通過提高機(jī)械操作水平以降低生產(chǎn)成本，才能減少收益。美國(guó)和其他發(fā)達(dá)國(guó)家采用了兩階段機(jī)械收割方法，該方法最早在1960年代就實(shí)現(xiàn)了開花機(jī)械收割。中國(guó)從21世紀(jì)初開始研究花生聯(lián)合收割機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出各種類型的全喂和半喂開花聯(lián)合收割機(jī)。然而，新鮮和濕潤(rùn)的花生土壤很難分離，在聯(lián)合收獲期間難以進(jìn)行葡萄纏繞，水果采摘和清潔。選擇更加困難。聯(lián)合收割機(jī)采用半喂果采摘的方式，挖夾裝置需要與花生相對(duì)。農(nóng)藝適應(yīng)性差，收割質(zhì)量和作業(yè)效率不高，難以大面積推廣應(yīng)用[2]。綜上所述，發(fā)展花生收獲機(jī)械化是發(fā)展花塵產(chǎn)業(yè)的必要手段之一，而研究小型花生秧果分離機(jī)的應(yīng)用與推廣具有重要作用，同時(shí)也為提高花生收獲機(jī)械化打下基礎(chǔ)。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)花生收獲技術(shù)和設(shè)備的研究開發(fā)起步較早，投資大，發(fā)展迅速，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化，標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。早在1940年代初，美國(guó)，加拿大，荷蘭和前蘇聯(lián)等國(guó)家就開始開發(fā)和推廣花生收獲機(jī)械的應(yīng)用，并在1950年代末充分實(shí)現(xiàn)了花生生產(chǎn)的機(jī)械化。美國(guó)和加拿大均以大型的花生聯(lián)合收獲機(jī)械為主，聯(lián)合收獲多采用液壓驅(qū)動(dòng)和輪式拖拉機(jī)底盤，且以全喂入牽引式為主。牽引式花生聯(lián)合收獲機(jī)的代表機(jī)型主要有弗吉尼亞Amadas公司研發(fā)生產(chǎn)的9997型4行和2100型6行牽引式聯(lián)合收獲機(jī)；美國(guó)KMC公司研發(fā)生產(chǎn)的KMC3376和KMC3374牽引式花生聯(lián)合收獲機(jī)；自走式花生聯(lián)合收獲機(jī)的代表機(jī)型主要有美國(guó)弗吉尼亞Amadas研發(fā)生產(chǎn)的9900SP自走式聯(lián)合收獲機(jī)，其配套動(dòng)力一般為147.11kW，最大為330.97kW，設(shè)備質(zhì)量達(dá)14300kg。德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、意大利、瑞士、波蘭、匈牙利和挪威等歐州國(guó)家于20世紀(jì)七八十年代也相繼實(shí)現(xiàn)了花生生產(chǎn)機(jī)械化，其產(chǎn)品多種多樣，主要為分段收獲機(jī)械和聯(lián)合收獲機(jī)械。1.2.2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)臺(tái)灣省在花生收獲技術(shù)裝備研究開發(fā)與應(yīng)用方面水平也比較高，有不少成熟產(chǎn)品投入生產(chǎn)應(yīng)用，其花生收獲機(jī)械現(xiàn)已成為包括內(nèi)陸在內(nèi)的亞洲許多國(guó)家借鑒和效仿的重點(diǎn)，如臺(tái)灣大地菱公司生產(chǎn)的允全牌43型履帶自走式半喂入落花生聯(lián)合收獲機(jī)、臺(tái)灣大地菱農(nóng)機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的TPH3252云農(nóng)號(hào)履帶式花生聯(lián)合收獲機(jī)及臺(tái)灣振發(fā)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的振發(fā)牌CF525挖拔組合式半喂入自走聯(lián)合收獲機(jī)等。我國(guó)大陸對(duì)花生收獲機(jī)械的研制雖較早但發(fā)展卻是十分緩慢的，至今還集中在研發(fā)和推廣中小型花生（收獲）挖掘機(jī)上。近年來，隨著花生收獲機(jī)械的市場(chǎng)需求的增加，我國(guó)大陸對(duì)花生收獲機(jī)械的研究與開發(fā)也步入了一個(gè)全新的發(fā)展階段，相繼研發(fā)出了多種花生收獲(挖掘)機(jī)，如4H-800型、4H-2型、4HW-65D型、4H-150X型花生收獲機(jī)，但是，防堵、減阻以及降耗等問題都始終未能有效解決。目前，在我國(guó)大陸地區(qū)，對(duì)于花生聯(lián)合收獲機(jī)械的研究還處于試驗(yàn)階段，主要以消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)為主。如山東雙力集團(tuán)研發(fā)的4HD-1型花生聯(lián)合收獲機(jī)，其配套動(dòng)力為11.0~14.3kW，作業(yè)效率為0.053~0.100hm2/h;農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所與開封茂盛糧食機(jī)械有限聯(lián)合研制開發(fā)的4BHL-2型挖拔組合式半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)；萊陽農(nóng)學(xué)院機(jī)電研究所和青島萬農(nóng)達(dá)花生機(jī)械有限公司聯(lián)合研制的4QHL-2型挖拔組合式全喂入式花生聯(lián)合收獲機(jī)等。“國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)工業(yè)又好又快發(fā)展的意見”明確指示“加大花生機(jī)械化示范和推廣力度，擴(kuò)大花生機(jī)收面積”。在小麥、玉米兩大農(nóng)作物主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化以后，花生機(jī)械化收獲技術(shù)更成為農(nóng)村市場(chǎng)的迫切需求，農(nóng)民熱切盼望早日像小麥、玉米和水稻一樣實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。產(chǎn)區(qū)和出口基地對(duì)發(fā)展收獲機(jī)械化呼聲越來越高，客觀上反映了農(nóng)民的迫切需要和市場(chǎng)需求[3-4]。1.2.3發(fā)展趨勢(shì)在世界范圍內(nèi)，隨著生物技術(shù)和花生生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，花生的種植面積和產(chǎn)量不斷增加。國(guó)外花生收割機(jī)正朝著大型，機(jī)電一體化，智能化，可靠和安全的方向發(fā)展，其中聯(lián)合收割機(jī)和花生挖掘機(jī)的應(yīng)用和制造相對(duì)完善。目前，我國(guó)花生收獲機(jī)械主要是分段收獲，花生收獲機(jī)械的發(fā)展還處于起步階段。鑒于中國(guó)農(nóng)村生產(chǎn)體系的特點(diǎn)和當(dāng)前農(nóng)民的消費(fèi)水平，以及農(nóng)村地區(qū)大量的中小型拖拉機(jī)，未來一段時(shí)間內(nèi)，中國(guó)仍將重點(diǎn)研究和推廣中小型花生收割機(jī)。1.3研究方法及技術(shù)路線1.3.1研究方法這款小型花生秧果分離機(jī)研究?jī)?nèi)容主要包括前期資料查詢、查找成功案例并且對(duì)案例進(jìn)行分析，從而設(shè)計(jì)改造，并且對(duì)設(shè)計(jì)改造完的自動(dòng)化機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，通過分析將小型花生秧果分離機(jī)分成機(jī)械設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和動(dòng)力的選取，采用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，動(dòng)力采用伺服電機(jī)方式，設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行可靠性分析，驗(yàn)證結(jié)束后進(jìn)行產(chǎn)品說明和機(jī)械制圖等主要工作[4]。提出設(shè)計(jì)思路和問題與老師和同學(xué)們進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，認(rèn)真學(xué)習(xí)小型花生秧果分離機(jī)領(lǐng)域的相關(guān)資料，明確需要分析的成功案例，了解小型花生秧果分離機(jī)的機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，爭(zhēng)取在畢業(yè)設(shè)計(jì)每個(gè)時(shí)間段內(nèi)提前完成相應(yīng)的任務(wù)，與此同時(shí)多了解一些小型花生秧果分離機(jī)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)和最新的技術(shù)發(fā)展。通過實(shí)際生產(chǎn)調(diào)查和相關(guān)行業(yè)查閱書籍資料，不斷分析和優(yōu)化成功案例的優(yōu)點(diǎn)與不足，利用匯集的技術(shù)資料設(shè)計(jì)一款滿足要求的小型花生秧果分離機(jī)[5]。1.3.2技術(shù)路線技術(shù)路線如圖1-1所示圖1-1技術(shù)路線1.4本章小結(jié)本章主要是對(duì)小型花生秧果分離機(jī)的研究背景、國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀和需求分析進(jìn)行了初步的研究[6]，對(duì)小型花生秧果分離機(jī)目前的狀況有了比較清晰的認(rèn)識(shí)和了解，明確了設(shè)計(jì)的內(nèi)容和研究的方法，確定了接下來需要做的事情和研究計(jì)劃，通過上述分析讓自己對(duì)后期的資料研究、問題發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)分析更加的有信心。第2章總體方案設(shè)計(jì)小型花生秧果分離機(jī)主要包括：秧果分離系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、篩選系統(tǒng)。2.1秧果分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)秧果分離系統(tǒng)由喂入斗、滾筒、凹板和出料口組成。（1）滾筒部分設(shè)計(jì)目前主流設(shè)計(jì)滾筒有三種類型：蓖梳式圓柱形軸流滾筒、差動(dòng)式摘果滾筒、軸流式釘齒滾筒。1)蓖梳式圓柱形軸流滾筒：適用于濕采花生果，采摘速度快，質(zhì)量好，使用壽命長(zhǎng)。當(dāng)濕的花生藤蔓通過轉(zhuǎn)鼓時(shí)，它受到轉(zhuǎn)鼓主體上活動(dòng)齒的驅(qū)動(dòng)，沿軸向前進(jìn)。在前進(jìn)過程中，花生莖上的花生在滾筒上的活動(dòng)齒和滾筒凹板上的固定齒的作用下被梳理。下來，精梳的花生從凹篩的孔中掉落。2）差動(dòng)式摘果滾筒：通過傳動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)了差異化的花生采摘方法，使花生采摘輥與花生輸送反向旋轉(zhuǎn)。在此運(yùn)動(dòng)中，花生果實(shí)懸浮在滾筒下方，并通過固定的彈性水果采摘桿將花生除去。滾筒的結(jié)構(gòu)如圖所示。這種水果采摘桶采摘率低，采摘效率高，但操作環(huán)境差，清洗率差?；ㄉ僭诓烧^程中會(huì)折斷，容易發(fā)生堵塞等故障，不易保存和綜合利用。3）軸流式釘齒滾筒：現(xiàn)有的釘型鼓包括三頭螺旋釘型徑向流鼓和圓柱形釘型軸向流鼓。三頭螺旋釘式徑流輥是一種采摘水果的方法。它主要用于采摘干花生。采摘后，莖被折斷，這不適合當(dāng)前和將來對(duì)濕采花生的要求。軸流壓釘輥這是圓錐形滾筒的離心作用和釘齒的梳理作用。將花生從葡萄藤中取出后，可用于濕法采摘。其缺點(diǎn)是死角清除率低。盡管速度相同，但速度差較大，因此對(duì)花生果實(shí)的損害較大，并且容易堵塞。由于錐形鼓的尾部很粗，整個(gè)機(jī)器的體積很大。總之，使用了圓柱形的釘齒軸向流動(dòng)鼓。鼓結(jié)構(gòu)是固定在其上的具有不同直徑的多個(gè)齒板。幾個(gè)采摘指甲的牙齒按此順序排列，以一定角度形成多頭螺旋曲線。在操作過程中，用旋轉(zhuǎn)滾筒上的釘子抓住花生幼苗后，滾筒蓋中的切線運(yùn)動(dòng)也沿軸向和頸部進(jìn)行。合成運(yùn)動(dòng)軌跡為圓錐形螺旋，釘子引導(dǎo)花生幼苗。圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力撞擊到凹板篩子上采摘水果。（2）整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)喂入斗放在機(jī)器左側(cè)，滾筒采用軸流式釘齒滾筒，籠篩為帶齒網(wǎng)格式凹板結(jié)構(gòu)，在凹板上方左側(cè)設(shè)有排秧用的出料口；利用花生秧從入口到出口的螺旋式旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)，增加工作流程，提高摘凈率,結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-1所示。圖2-1總體結(jié)構(gòu)示意圖2.2傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)速電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇帶動(dòng)摘水果鼓旋轉(zhuǎn)。滾筒由凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，篩選機(jī)構(gòu)擺動(dòng)以篩選花生。皮帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，成本低，緩沖和吸收振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。因此，在傳動(dòng)比的精度低的情況下，優(yōu)選皮帶驅(qū)動(dòng)。本文中的傳輸方法旨在選擇三角皮帶傳輸。在使用中，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)張力。通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)底板上的張力調(diào)節(jié)桿，可以同時(shí)調(diào)節(jié)傳動(dòng)帶的張力。2.3篩選系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）風(fēng)選部分：由集料板和風(fēng)機(jī)兩部分組成。集料板在凹板下面，用以收集從凹板孔中跌落下的物料，并將收集的混合物料流運(yùn)送到風(fēng)選區(qū)進(jìn)行分選，風(fēng)機(jī)在滾筒下方偏前部位，出風(fēng)口在集料板下方、方向向后，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流在集料板和分選篩之間形成風(fēng)選區(qū)，對(duì)從集料板流送過來的物料進(jìn)行分選。（2）篩選部分：在風(fēng)選區(qū)的下方承接風(fēng)選落下來的花生果與較少的雜物進(jìn)行篩選，清除雜物得到潔凈的花生果。

第3章重要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算3.1電機(jī)的選擇本次設(shè)計(jì)選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)Y112M-4，具體參數(shù)：額定電壓380V、額定頻率50Hz、額定功率4KW、額定轉(zhuǎn)速為1400rpm（每分鐘1400轉(zhuǎn)）、有4個(gè)極數(shù)、防護(hù)等級(jí)為IP54、產(chǎn)品通過3C認(rèn)證。Y系列電動(dòng)機(jī)具有高效、節(jié)能、性能好、振動(dòng)小、噪聲低、壽命長(zhǎng)、可靠性高、維護(hù)方便、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)；安裝尺寸和功率等級(jí)完全符合IEC標(biāo)準(zhǔn)；采用B級(jí)絕緣、外殼防護(hù)等級(jí)為IP44，冷卻方式IC411；Y系列電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于一般無特殊要求的機(jī)械設(shè)備、如農(nóng)業(yè)機(jī)械、食品機(jī)械、風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)床、拌攪機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。3.2帶傳動(dòng)計(jì)算3.2.1電機(jī)與風(fēng)機(jī)V帶計(jì)算（1）V帶星號(hào)工作功率：式中：工況系數(shù)kA=1選擇A型V帶。（2）帶輪直徑取小帶輪直徑d1=96mm，則大帶輪直徑：大帶輪轉(zhuǎn)速為：（3）計(jì)算V帶長(zhǎng)取中心距a=500mm,則帶長(zhǎng)：取帶長(zhǎng)Ld=1400mm。中心距和包角中心距：小輪包角：V帶根數(shù)帶輪轉(zhuǎn)速：式中：經(jīng)過計(jì)算，取Z=2根。軸上載荷a.張緊力：b.軸上載荷：（7）帶輪結(jié)構(gòu)由于帶速v＜30m/s，材料采用HT150，帶輪參數(shù)如下表3.1所示。表3.1帶輪參數(shù)傳動(dòng)比小帶輪直徑d1大帶輪直徑d2帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根數(shù)z中心距a1.4496mm136mm1400mm2511.2mm3.2.2其余V帶參數(shù)（1）與3.2.1計(jì)算相同，風(fēng)機(jī)與滾筒V帶參數(shù)如表3.2所示。傳動(dòng)比小帶輪直徑d1大帶輪直徑d2帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根數(shù)z中心距a3.33116mm396mm2240mm2598mm（2）與3.2.1計(jì)算相同，滾筒與篩子V帶參數(shù)如表3.3所示。傳動(dòng)比小帶輪直徑d1大帶輪直徑d2帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根數(shù)z中心距a1.6196mm156mm2240mm1915.5mm3.3滾筒設(shè)計(jì)計(jì)算滾筒是花生秧果分離機(jī)的關(guān)鍵部件，其幾何參數(shù)是否合理、方案是否正確，直接影響著花生的摘果質(zhì)量、摘果效率以及花生秧果分離機(jī)的使用壽命。3.3.1滾筒類型設(shè)計(jì)目前國(guó)內(nèi)外的花生秧果分離機(jī)一般均采用滾筒式摘果部件,通過對(duì)國(guó)內(nèi)外幾種常見的秧果分離部件進(jìn)行比較，進(jìn)行了分類。按滾筒結(jié)構(gòu)分，可分為閉式滾筒和開式滾筒。開式滾筒：所謂開式滾筒是指滾筒的齒根（或紋桿根）圓不是一個(gè)封閉的圓筒，而是齒根圓上等間隔的裝上數(shù)條齒桿，釘齒就安裝在齒桿上，如圖3-1所示。圖3-1開式釘齒軸流滾筒開式滾筒的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，制造容易，維護(hù)方便。滾筒對(duì)花生的抓握能力也很強(qiáng)。同時(shí)，花生進(jìn)入脫粒室時(shí)具有良好的膨松效果?；ㄉ暮穸染哂泻芎玫倪m應(yīng)性，因此桶堵塞的現(xiàn)象較少，即使堵塞也很容易排除。它的缺點(diǎn)是對(duì)莖桿的影響很大，因此桿的折斷次數(shù)更多，并且齒輪對(duì)空氣的攪拌作用更大，因此消耗的動(dòng)力更大?；谒膬?yōu)勢(shì)，這種開放式滾筒最適合全喂花生苗分離器。使用送入機(jī)構(gòu)會(huì)保持莖完整，因此很適合。封閉式滾筒：與開放式滾筒相反，封閉式滾筒的齒根由薄鋼板封閉。整個(gè)滾筒是否形成封閉的圓柱體，并且等距的釘子行安裝在封閉的圓上。該封閉式滾筒適用于半進(jìn)紙機(jī)構(gòu)。由于進(jìn)入脫粒室的幼苗僅被釘子刷過，而不被齒桿擊打，因此，樹枝和斷棒的數(shù)量減少了，效果更好。為了保持閥桿的完整性，并且該輥對(duì)空氣的攪動(dòng)小于開放式，因此消耗的功率更少。3.3.2滾筒直徑設(shè)計(jì)滾筒的直徑是重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)滾筒的工作性能影響很大。一般而言，直徑越大，食欲越大，消化能力越強(qiáng)，即進(jìn)食量越大，其分離分離能力越強(qiáng)。對(duì)于半喂食的采摘機(jī)，色輥的直徑比較長(zhǎng)，使夾鏈送出的耳朵易于進(jìn)入脫粒室，脫粒室的頭部彎曲較小，有利于分離花生，莖的折斷也較少。同時(shí)，花生對(duì)脫粒室中的軸向運(yùn)動(dòng)的阻力也很小。但是，事物是相互聯(lián)系的。要看問題，我們必須從一個(gè)角度看。我們不能只從一側(cè)來看它。當(dāng)直徑太大時(shí)，機(jī)器的尺寸和重量就會(huì)很大，這是不好的。當(dāng)直徑太小時(shí)，容易引起除草和堵塞輥，并且食欲小，不能滿足高產(chǎn)量的要求，因此沒有必要。通常，為了避免纏草，其最小齒根圓直徑因保證齒根高的周長(zhǎng)大于桿的禾長(zhǎng)。即要求:式中:D0-滾筒最小的齒根圓直徑；L-花生苗的最高苗長(zhǎng)。目前的齒根圓直徑：大型機(jī)取D0＝460～500mm中型機(jī)取D0＝360～450mm小型機(jī)取D0＝300～360mm齒根圓直徑選定后，再選擇合適的釘齒高度h，然后按下式計(jì)算出滾筒的工作直徑，亦即頂圓的直徑D。D=D0+2h釘齒不能太矮，否則影響其摘果能力，但也不能太高，否則易彎曲，應(yīng)根據(jù)喂入量大小而異。在此選擇的滾筒直徑為350mm。3.3.3滾筒長(zhǎng)度設(shè)計(jì)軸流型滾筒的長(zhǎng)度也是重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。較大的長(zhǎng)度表示采摘時(shí)間長(zhǎng)，并且花生在脫粒室中停留的時(shí)間較長(zhǎng)，這對(duì)花生采摘非常有利。小型機(jī)鼓的長(zhǎng)度通常以毫米為單位。對(duì)于半喂入式花生幼苗分離器，由于花生幼苗在進(jìn)入脫粒室后就已經(jīng)采摘了大部分花生，而且采摘的花生很容易與穗狀樹枝分開，因此轉(zhuǎn)鼓的長(zhǎng)度可以更長(zhǎng)比同類型的喂食模式短。主機(jī)的滾筒長(zhǎng)度通常只有1000到1100毫米，而小型機(jī)器的滾筒長(zhǎng)度是500到700毫米。大致有一個(gè)規(guī)則，即滾筒的長(zhǎng)度L與切割對(duì)L的比值通常更適合L/B≈0.5至0.6。對(duì)于滿喂花生苗分離器，轉(zhuǎn)鼓過長(zhǎng)，不利于轉(zhuǎn)鼓的充分使用，無動(dòng)力，過短，不利于投料桶的設(shè)計(jì)，影響了轉(zhuǎn)筒的設(shè)計(jì)。喂食量。因此，必須合理選擇滾筒的長(zhǎng)度。根據(jù)實(shí)際采摘水果的情況和經(jīng)驗(yàn)以及采摘機(jī)的形狀和尺寸，選擇采摘鼓為520mm。3.3.4滾筒的線速度v計(jì)算滾筒的線速度對(duì)滾筒的拾取能力和溫度對(duì)將雞蛋變成雞肉一樣重要，并且是不可忽視的外部因素。沒有適當(dāng)?shù)臏囟染筒荒芎舫鲭u蛋。類似地，沒有適當(dāng)?shù)木€速度，不合理的輥?zhàn)右膊粫?huì)具有良好的拾取性能。對(duì)于全進(jìn)給式軸流型滾筒，由于其抽出過程較長(zhǎng)，為了減少殘?jiān)?，它通常低于切流式的線速度，通常為V=20?25m/s。對(duì)于半進(jìn)料滾筒，由于秸稈未進(jìn)入脫粒室，因此線速度可能會(huì)降低，以維持整個(gè)秸稈。經(jīng)常使用V=13?16m/s。由于場(chǎng)合不同，干，濕水含量不同，采摘難度也不同。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，最好將滾筒設(shè)為可變速度，至少要有兩種速度，一種是干燥的，一種是濕式的。選好滾筒線速度后，即可按下式計(jì)算出應(yīng)有的滾筒轉(zhuǎn)速n：式中D=滾筒直徑v=20m/s3.4滾筒釘齒的設(shè)計(jì)3.4.1滾筒釘齒的形狀的選擇指甲齒是打鼓的主要脫粒原件。特別是對(duì)于全喂食花生收割機(jī)，花生通過指甲齒進(jìn)入脫粒室，而花生通過指甲齒進(jìn)入脫粒室。莖用于脫粒室。螺釘?shù)妮S向運(yùn)動(dòng)仍然受到釘齒的高圓周速度的驅(qū)動(dòng)，以使其沿著蓋板上的螺旋導(dǎo)向板運(yùn)動(dòng)，并且仍然由釘齒完成，直到桿最終被從螺釘中推出為止。機(jī)。盡管不能說指甲齒的形狀對(duì)撿拾器的工作性能具有決定性的影響，但至少可以說它具有一些影響。然而，當(dāng)不同類型的花生采摘機(jī)工作時(shí)要解決的問題是不同的。因此，指甲齒應(yīng)采用不同的形式。例如，一個(gè)全喂食的花生水果采摘機(jī)，在工作期間所有花生都進(jìn)入脫粒室，因此指甲上的負(fù)荷很大，因此要求指甲具有強(qiáng)大的沖擊能力和強(qiáng)度。全喂入花生采摘機(jī)通常使用三種類型的釘子：楔形釘子，板形釘子和手指形（即圓柱形）釘子。如圖3-2所示，前兩種脫粒能力強(qiáng)，適合切割。后一種類型，指形指甲齒的脫粒能力較弱。適用于全喂入軸流式水果采摘機(jī)。由于軸流脫粒的過程很長(zhǎng)，為了減少割草，使用了脫粒能力較弱的手指。異型的牙齒。為了避免攜帶草并提高指甲齒在排草處排出草的能力，指甲齒的工作表面通常具有10°至15°的向后角度。在這里選擇楔形鞋釘。楔形釘齒 板型釘齒 指形釘齒圖3-2三種不同形式的釘齒3.4.2滾筒釘齒的排列釘齒在滾筒上的布置對(duì)滾筒的脫粒性能有一定影響。還應(yīng)考慮指甲齒的排列，以充分發(fā)揮每個(gè)指甲齒的作用，從而獲得良好的脫粒性能和所需的最少指甲齒數(shù)。無論是剪切流還是軸向流，半進(jìn)給或全進(jìn)給脫粒滾筒，其釘子排列方法都具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：首先，它可以充分發(fā)揮每個(gè)釘子的功能，在全進(jìn)給型中采摘機(jī)的進(jìn)刀口，由于釘齒呈螺旋狀排列，可以充分發(fā)揮每個(gè)釘齒的采摘能力，有利于均勻連續(xù)喂食，有利于采摘水果。對(duì)于軸流式水果采摘機(jī)，齒的螺旋布置也有利于花生的軸向運(yùn)動(dòng)。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在鼓的整個(gè)長(zhǎng)度上有更多的牙齒痕跡，并且同一齒桿上的兩個(gè)相鄰牙齒之間的距離相對(duì)較大，這有利于指甲的放置和維護(hù)。滾筒上釘齒的具體布置也需要解決一個(gè)問題：釘齒排數(shù)M滾筒上的指甲齒均勻地排列在幾排機(jī)架上。機(jī)架數(shù)最好使用雙數(shù)。如果使用單數(shù)布置，則滾筒很難平衡。，中小型機(jī)器排列成M=6行。當(dāng)少于6行時(shí)，兩行穗之間抓花生幼苗的時(shí)間間隔太長(zhǎng)，每行夾住的幼苗太厚，不利于花生的提取。六行之間存在明顯的差異，因此為了減輕機(jī)器的重量并降低成本，通常使用六行。半喂料花生采摘機(jī)的不同之處在于，其滾筒圓周速度低于全喂料機(jī)型。因此，如果每單位時(shí)間在秧苗層上刷相同數(shù)量的牙齒，則必須增加釘齒的數(shù)量，以使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)有更多的牙齒工作，因此半排的行數(shù)通常采摘水果采摘者更多，這是M=6?12行。取決于滾筒的直徑，當(dāng)直徑大時(shí)，行數(shù)更多，否則，行數(shù)更少。齒跡距a兩個(gè)相鄰齒跡之間的距離a稱為齒距，通常將其視為齒距a=20-40mm。如果齒距太小，則每單位時(shí)間擊中花生的次數(shù)太多。盡管增強(qiáng)了采摘水果的效果，但折斷的桿明顯增加，并且消耗的功率也很大。選擇齒距后，可以通過以下公式計(jì)算同一齒條上兩個(gè)相鄰齒的齒距L0：式中：t--螺旋線的螺距K--螺旋線頭數(shù)。目前，通常使用齒距L0=60?140mm，全進(jìn)給類型取高值，半進(jìn)給類型取低值。通常，不必說齒距小于80mm，不僅實(shí)踐證明齒數(shù)增加，而且重量增加，制造成本也增加，因?yàn)閷?shí)踐證明齒距大于80mm左右具有良好的工作性能。但是它不能太大，否則由于釘子太少而無法清洗。3.5滾筒軸設(shè)計(jì)及校核3.5.1滾筒軸設(shè)計(jì)皮帶輪驅(qū)動(dòng)軸安裝有皮帶輪部分，從皮帶輪直徑查詢表可知，皮帶輪的厚度為A=20mm，輪轂的長(zhǎng)度為62mm。第一級(jí)軸的軸直徑為d=16mm，長(zhǎng)度為26mm。軸的徑向定位通過普通的平鍵完成。安裝軸承座和軸承部分，直徑d=20mm，長(zhǎng)度30mm。安裝滾筒部分，直徑為d=30mm，箱體兩側(cè)留60mm,小于套筒的長(zhǎng)度，箱體厚度為2mm，該軸的長(zhǎng)度為714mm。3.5.2滾筒軸校核輸出軸所受轉(zhuǎn)矩：T=9550滾筒的圓周力：80%圓周力：軸支反力F：(1)水平支反力:(2)垂直支反力:彎矩M(1)水平彎矩:(2)垂直彎矩:(3)合成彎矩：因?yàn)樘间摚惺軐?duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力55MPa＞9.69MPa。符合設(shè)計(jì)要求。3.6鍵的設(shè)計(jì)選擇C型普通平鍵。查表GB/T1095-2003選鍵：b=4mm,h=4mm,L=20mm，鍵的強(qiáng)度校合。驗(yàn)算其擠壓強(qiáng)度，查表得其許用壓應(yīng)力。鍵的工作長(zhǎng)度符合強(qiáng)度要求。3.7軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）軸承的支反力計(jì)算（2）滾動(dòng)軸承的壽命校核根據(jù)軸承壽命計(jì)算公式為1)查機(jī)械零件手冊(cè)6203軸承所具有的徑向基本額定動(dòng)載荷C=7500N2)由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上保證P=F，P=F，取P=P=609.25N3)對(duì)于球軸承ε=34)轉(zhuǎn)速n=457.69r/minLh>30000h故軸承合適。3.8其他部件設(shè)計(jì)（1）喂料斗根據(jù)花生栽培和花生生長(zhǎng)狀況的調(diào)查數(shù)據(jù)，可以知道花生豆莢的生長(zhǎng)較為集中，花生的徑向距離在100mm以內(nèi)。根據(jù)全喂花生采摘機(jī)的實(shí)際采摘條件，控制喂料斗的大小，以控制喂料量的大小。經(jīng)過分析測(cè)試，給料桶的尺寸設(shè)計(jì)為：給料桶寬度560mm，高度350mm，料斗出口255mm。（2）風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)是蝸殼形的離心風(fēng)機(jī)。葉片直徑為480mm，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口與水平方向的夾角為15°。從理論上講，增加風(fēng)機(jī)葉片的數(shù)量可以增加風(fēng)機(jī)的理論壓力。這種損失將降低風(fēng)機(jī)的實(shí)際壓力并增加能耗。在此，選擇四個(gè)風(fēng)機(jī)葉片，并通過四個(gè)葉片安裝風(fēng)機(jī)。同時(shí)，風(fēng)機(jī)的兩端裝有空調(diào)裝置?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)進(jìn)氣板來調(diào)節(jié)風(fēng)量，以符合要求。不同條件下的風(fēng)量要求。（3）凹版篩凹版篩的要求是花生具有良好的通過性能，有利于采摘水果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，重量輕，經(jīng)久耐用。最常用的花生采摘機(jī)是網(wǎng)格型凹版篩，目前使用最廣泛。我們大多數(shù)的固定水果采摘機(jī)和花生采摘機(jī)都在使用它。它的優(yōu)點(diǎn)是：有利于水果采摘，對(duì)全喂食花生采摘機(jī)尤為重要，花生分離能力好，損失小，經(jīng)久耐用。其缺點(diǎn)是：通過篩孔的碎屑更的前1/3，齒高為65mm?；\式篩網(wǎng)和滾筒之間的距離確定為25mm。

第4章小型花生秧果分離機(jī)總結(jié)和展望4.1設(shè)計(jì)總結(jié)對(duì)本次設(shè)計(jì)做認(rèn)真的總結(jié)，本論文基于機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、機(jī)械制造工藝學(xué)等基礎(chǔ)，以設(shè)計(jì)小型花生秧果分離機(jī)為目標(biāo)，為質(zhì)量要求高，生產(chǎn)效率需要提高，降低勞動(dòng)成本，還克服了當(dāng)前因?yàn)閲?guó)外小型花生秧果分離機(jī)價(jià)格高昂普通公司無法承擔(dān)的煩惱，同時(shí)還滿足了那些進(jìn)行基礎(chǔ)教育操作的技工學(xué)校進(jìn)行講解的案例要求，讓他們找到合理適合自己的生要操作要求的機(jī)會(huì)，讓工人操作更安全，強(qiáng)度也更低。通過本次設(shè)計(jì)研究，為小型花生秧果分離機(jī)的研究提供了一定的思路，希望可以讓車間操作工人在以后的生產(chǎn)中能夠更輕松、更安全的工作，擁有一個(gè)更適合工作的環(huán)境。通過這一階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我受益匪淺，不僅鍛煉了良好的設(shè)計(jì)和邏輯思維能力，而且培養(yǎng)了棄而不舍的求學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)?；仡櫞舜萎厴I(yè)設(shè)計(jì)，是大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)很好的總結(jié)。此次小型花生秧果分離機(jī)的設(shè)計(jì)不僅重溫了過去所學(xué)知識(shí)，而且學(xué)到了很多新的內(nèi)容。相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我今后的工作會(huì)有一定的幫助。所以，我很用心的把它完成。在設(shè)計(jì)中體味艱辛，在艱辛中體味快樂。通過本次設(shè)計(jì)我可以更加系統(tǒng)的了解小型花生秧果分離機(jī)的知識(shí)；能夠了解小型花生秧果分離機(jī)的設(shè)計(jì)理念以及應(yīng)該達(dá)到的目標(biāo)；能夠檢驗(yàn)自己能否將大學(xué)里學(xué)習(xí)的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用；能夠培養(yǎng)自己自學(xué)和獨(dú)立思考的能力。這次設(shè)計(jì)不但鍛煉我的思維能力，還鍛煉我的查閱資料獲取有用信息的能力，通過繪制設(shè)計(jì)圖紙，使我熟練的掌握了PROE和CAD繪圖軟件的使用，我把自己的理論用到實(shí)際當(dāng)中去，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中遇到的各種困難，我通過思考和咨詢同學(xué)和老師獲得了許多解決問題的方法和方式。畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程是艱辛的，解決問題的過程是快樂的，成長(zhǎng)過程是痛苦的，我相信只要我們保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，我一定能夠成長(zhǎng)起來。4.2未來展望本論文完成了對(duì)小型花生秧果分離機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，基本上滿足了小型花生秧果分離機(jī)的需求，設(shè)計(jì)結(jié)果能否完全的實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，還需要大量的計(jì)算、分析等工作才能知曉。要想實(shí)現(xiàn)這款小型花生秧果分離機(jī)達(dá)到完全實(shí)用的目的，讓小型花生秧果分離機(jī)完全與實(shí)驗(yàn)環(huán)境匹配，還需要對(duì)小型花生秧果分離機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。如產(chǎn)品的尺寸比例、整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等都需要進(jìn)行一定的調(diào)整，才能達(dá)到完全適應(yīng)生產(chǎn)需求的目的。因此，還需要展開更多的研究工作，針對(duì)這些工作存在以下想法:根據(jù)小型花生秧果分離機(jī)設(shè)計(jì)研究過程，對(duì)小型花生秧果分離機(jī)的人機(jī)關(guān)系和機(jī)械結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)小型花生秧果分離機(jī)通用化設(shè)計(jì)。對(duì)小型花生秧果分離機(jī)的傳動(dòng)仿真要求進(jìn)行更見詳細(xì)的計(jì)算、分析和研究，保證此小型花生秧果分離機(jī)運(yùn)行安全可靠。對(duì)零部件之間的精密配合要進(jìn)行詳細(xì)的研究，實(shí)現(xiàn)各零部件之間完美的配合。對(duì)小型花生秧果分離機(jī)的功能和美觀的兼容性問題還有待于以后的繼續(xù)研究[25]。一款多功能、安全的小型花生秧果分離機(jī)在未來的社會(huì)發(fā)展中必然會(huì)受到廣大小型農(nóng)業(yè)作坊的青睞，但要想達(dá)到設(shè)計(jì)要求，還需要做大量的工作，由于本次設(shè)計(jì)時(shí)間緊迫，所以對(duì)于計(jì)算部分沒有做詳細(xì)的研究，在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)進(jìn)行這一部分的研究，爭(zhēng)取設(shè)計(jì)出一款經(jīng)濟(jì)效益比較高的小型花生秧果分離機(jī)。

致謝本設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，一絲不茍的工作作風(fēng)，平易近人的性格都是我學(xué)習(xí)的楷模，感謝老師的指導(dǎo)讓我很好的完成了我的設(shè)計(jì)作品以及論文。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲確實(shí)非常豐富。通過老師的悉心指導(dǎo)和其他老師的指導(dǎo)及其與同學(xué)們?cè)谥谱髯髌窌r(shí)的交流，我了解到了許多關(guān)于小型花生秧果分離機(jī)的知識(shí)，以及相關(guān)部件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，還有設(shè)計(jì)中各種容易忽略的細(xì)節(jié)，我的能力得到了提高。這次提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來，也必然會(huì)讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力，更強(qiáng)的理解能力，更強(qiáng)的溝通能力和更快的應(yīng)變能力。指導(dǎo)教師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)、忘我的工作精神和謙和的為人使我受益匪淺，老師的教誨和啟發(fā)使我終生難忘。最終按質(zhì)按量完成本次設(shè)計(jì)，我的收獲是很難用語言來描述的，非常感謝老師的指導(dǎo)與幫助，老師您辛苦了。

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