畢業(yè)設(shè)計（論文）小型韭菜收割機(jī)收集輸送裝置設(shè)計

1、南京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）作 者： 學(xué)號： 學(xué)院(系)： 專 業(yè)： 題 目： 小型韭菜收割機(jī)收集輸送裝置設(shè)計 指導(dǎo)者： 教授 評閱者： 2017年5月南京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）評語學(xué)生姓名： 班級、學(xué)號： 題 目： 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評語評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要韭菜收獲機(jī)是在韭菜成熟時用機(jī)械對韭菜一次完成切莖、輸送、收集一等多項作業(yè)的農(nóng)機(jī)具。其工藝流程為：切莖輸送收集處理等連續(xù)環(huán)節(jié)。其中韭菜的收集、輸送處理是韭菜收

2、獲過程中的重要環(huán)節(jié)。本設(shè)計的目的是研發(fā)一種創(chuàng)新的韭菜收集、輸送裝置，要求該機(jī)充分利用拖拉機(jī)動力和行走裝置，提高電機(jī)能量利用率，降低生產(chǎn)成本，提高韭菜的收獲質(zhì)量，降低能耗。收集輸送收裝置是韭菜聯(lián)合作業(yè)機(jī)的重要部分，故本設(shè)計是對創(chuàng)新的韭菜輸送、收集裝置的優(yōu)化設(shè)計，要求該裝置能夠為實現(xiàn)韭菜的輸送和收集化。 關(guān)鍵詞：韭菜收獲機(jī)，輸送機(jī)，收集箱畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要Title Three-dimensional Modeling of the Computer Case AbstractLeek harvester is the farm machinery that completes the

3、 cutting, conveying, collecting in one time. The process includes dialing the cutting, conveying, collecting and soon on. Conveying and collecting is the main part of the leek harvester process. The purpose of this design is to develop an innovative integrated joint working machine conveying and col

4、lecting, which requires full use of the aircraft and walking tractor power unit. Improve energy efficiency motor, lower production costs, improve the quality of harvest, Reduce energy consumption. Crushed stalk of leek combine innovation and integration recovery is a core part of operating machine,

5、Therefore, this design is innovative integrated joint working machine, require the device to be able to achieve the conveying and collecting.Key words: leek harvester, conveyor, collection box目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc17392 摘 要 PAGEREF _Toc17392 I HYPERLINK l _Toc12307 第一章 引言 PAGEREF _Toc1230

6、7 1 HYPERLINK l _Toc11592 1.1 課題的目的意義 PAGEREF _Toc11592 1 HYPERLINK l _Toc4738 1.2 國外韭菜收獲機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc4738 2 HYPERLINK l _Toc10036 1.3 國內(nèi)韭菜收獲機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r PAGEREF _Toc10036 3 HYPERLINK l _Toc19240 第二章 總體方案設(shè)計 PAGEREF _Toc19240 5 HYPERLINK l _Toc27550 2.1 方案概述 PAGEREF _Toc27550 5 HYPERLINK l _Toc3574 2

7、.1.1 工作原理 PAGEREF _Toc3574 5 HYPERLINK l _Toc25013 2.1.2 輸送裝置 PAGEREF _Toc25013 6 HYPERLINK l _Toc9302 2.1.3 撥送裝置 PAGEREF _Toc9302 6 HYPERLINK l _Toc6216 2.1.4 收集裝置 PAGEREF _Toc6216 7 HYPERLINK l _Toc26789 2.2 傳動系統(tǒng) PAGEREF _Toc26789 8 HYPERLINK l _Toc5091 2.2.1 撥送裝置動力傳送 PAGEREF _Toc5091 8 HYPERLINK

8、l _Toc6744 2.2.2 輸送帶動力傳送 PAGEREF _Toc6744 8 HYPERLINK l _Toc5851 2.2.3 撥禾輪動力傳送 PAGEREF _Toc5851 9 HYPERLINK l _Toc14427 2.3 機(jī)架的設(shè)計 PAGEREF _Toc14427 9 HYPERLINK l _Toc31405 2.4 電機(jī)功率的選擇 PAGEREF _Toc31405 10 HYPERLINK l _Toc15221 第三章 各零部件設(shè)計計算 PAGEREF _Toc15221 11 HYPERLINK l _Toc11607 3.1 主軸的設(shè)計校核 PAGER

9、EF _Toc11607 11 HYPERLINK l _Toc6319 3.2 輸送帶的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc6319 13 HYPERLINK l _Toc15009 3.2.1 輸送帶速度計算 PAGEREF _Toc15009 13 HYPERLINK l _Toc29712 3.2.2 最大張力的計算 PAGEREF _Toc29712 14 HYPERLINK l _Toc18532 3.3 鏈輪的設(shè)計 PAGEREF _Toc18532 15 HYPERLINK l _Toc28211 3.4 鏈的設(shè)計計算 PAGEREF _Toc28211 17 HYPERLINK

10、 l _Toc26196 第四章 結(jié) 論 PAGEREF _Toc26196 19 HYPERLINK l _Toc2938 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc2938 21 HYPERLINK l _Toc21723 致謝 PAGEREF _Toc21723 22第一章 引言1.1 課題的目的意義目前韭菜種植均為幾公頃至幾十公頃的中小型農(nóng)場大棚，田塊大小不一，高低不平，這些地理位置對韭菜收割機(jī)械要求的條件比較高。而人工收割工作效率低下。人員工資高，造成作業(yè)成本高，而且牧草在一個生長期內(nèi)多次收割，急需適合中小型牧場的收獲機(jī)械。 所以我們應(yīng)該盡快找到一個合適的方法目的在于盡快解決韭菜收割的難點。

11、牧草收獲機(jī)械化技術(shù)在北美以及歐洲地區(qū)已經(jīng)有非常成熟的經(jīng)驗，而我國的牧草收獲機(jī)械化目前仍處于起步階段，由于我國農(nóng)牧機(jī)械業(yè)起步比較晚，在生產(chǎn)工藝、機(jī)械設(shè)計、加工設(shè)備和自動化控制水平等諸多方面與發(fā)達(dá)國家存在著一定的差距。主要的原因是我國的韭菜收割機(jī)的品種不齊全，韭菜收割的質(zhì)量不能夠達(dá)標(biāo)，這樣就會影響韭菜的再生長，研究韭菜收割技術(shù)的人員少，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，再者農(nóng)牧民的購買欲望不夠強(qiáng)烈，嚴(yán)重影響了韭菜收割機(jī)的快速發(fā)展。發(fā)達(dá)國家在草原弄牧業(yè)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)大都已機(jī)械化。目前，我國牧草的種植收獲主要依靠人工完成，勞動強(qiáng)度大，功效低，有時得不到及時收獲，難以適應(yīng)規(guī)?；?、商品化及市場發(fā)展的要求。小型韭菜收割機(jī)普遍得到韭

12、菜專業(yè)戶的歡迎，能減輕韭菜收獲時繁重的體力勞動，同時減少工人割菜的時候?qū)虏说嫩`踏，還有工人用手工割菜時對草根的傷害，使韭菜的再次生長和外觀受到很大的影響，用韭菜收割機(jī)割的韭菜長度一致，便于捆扎和運輸，給剩下的環(huán)節(jié)帶來了很大的方便。隨著農(nóng)牧業(yè)的迅速崛起，給韭菜機(jī)械化發(fā)展帶來了新的機(jī)遇，小型韭菜收割機(jī)的市場需求空間很大，前景廣闊。 我們國家改革開放以來，人民生活水平顯著提高，生活的質(zhì)量也得到了明顯的改善，韭菜是一種具有較高產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)作物同時每一季的產(chǎn)量也比較穩(wěn)定。韭菜原產(chǎn)于中國，多年生宿根蔬菜，我國南北方各地普遍栽培，是非常普遍的家常蔬菜，深受廣大百姓喜愛，是一年四季最常見的菜蔬之一。韭菜不僅可

13、口亦有保健作用，是很好的食療選擇。韭菜一般每年收割4至5次，由于韭菜植株較低，一般在20cm左右，在大面積種植地區(qū)，收割韭菜是一件很是花費人工的工作，假若將韭菜收獲達(dá)到一定的機(jī)械化，不僅僅是解放勞動力，提高收獲效率，亦可減少農(nóng)民的種植成本，有效增加種植韭菜的純收入。但是根據(jù)在網(wǎng)上調(diào)查，現(xiàn)有的大、小型韭菜收獲機(jī)械很罕見。相對于我國各地的種植面積，可以說是機(jī)械化程度很低，是一個值得研究與開發(fā)的項目。目前全國有約有十幾個韭菜種植基地以及幾十萬韭菜種植畝數(shù)，韭菜收割全部采用人工收割，人工耗時耗力，速度較慢，若在冬季尚有部分韭菜基地為公棚，收割韭菜需要蹲下收割在棚內(nèi)也無法站直，也容易對菜農(nóng)造成身體等各方

14、面的不良影響。由于機(jī)械化程度低，明顯制約了種植韭菜的發(fā)展，所以我們通過韭菜收獲機(jī)的設(shè)計試圖改變這一現(xiàn)狀，改善種植韭菜所面臨的問題。韭菜收獲機(jī)械化是我們山東省重點推廣的項目之一。本設(shè)計的目的是研發(fā)一種創(chuàng)新集成聯(lián)合作業(yè)機(jī)，要求該機(jī)充分利用拖拉機(jī)動力和行走裝置，提高拖拉機(jī)能量利用率，降低生產(chǎn)成本，提高韭菜收割的機(jī)械化水平，降低能耗。韭菜收集傳送裝置是創(chuàng)新集成韭菜聯(lián)合作業(yè)機(jī)的重要部分，故本設(shè)計是對創(chuàng)新集成聯(lián)合作業(yè)機(jī)收集傳送裝置的優(yōu)化設(shè)計，要求該裝置能夠為實現(xiàn)韭菜的收集以及傳送裝置的優(yōu)化。本課題的主要研究內(nèi)容是根據(jù)國內(nèi)外韭菜收獲機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和為了滿足我國農(nóng)業(yè)對韭菜收獲機(jī)的要求，本論文對手扶式韭菜收獲機(jī)收

15、集傳送部分進(jìn)行了設(shè)計。該部分將撥禾輪、一級輸送帶、二級輸送帶、撥送裝置、收集裝置進(jìn)行合理布置，整合為一個整體，一次作業(yè)完成韭菜傳送和收集過程。本課題對手扶式韭菜收獲機(jī)傳動部分進(jìn)行分析改進(jìn)設(shè)計。課題的主要研究內(nèi)容包括：對收集、傳送部件進(jìn)行理論分析，確定主要的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。主要部件包括撥禾輪、一級輸送帶、二級輸送帶、撥送裝置、收集裝置等。通過收獲機(jī)械化程度提高可以增加單位面積收獲量，一部合格的收獲機(jī)械不僅可以保證作業(yè)的質(zhì)量，從而提高單位產(chǎn)量，還可以促進(jìn)種植范圍擴(kuò)大。因為收割機(jī)有更高效率，所以即使增加種植面積也能保證及時收獲，不會影響每一茬韭菜收獲的后續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作。還有很重要的一點就是把很繁重的體力

16、勞動變成機(jī)械的操縱，這使得農(nóng)村勞動條件得到了巨大的改善，利用機(jī)器作業(yè)與直接用手勞作，勞役之差，有著天壤之別。現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠使操縱者頗為舒適和安全，還可以適當(dāng)加強(qiáng)空調(diào)等設(shè)備，改善農(nóng)業(yè)勞動條件。值得注意的是其對縮小工農(nóng)差別和城鄉(xiāng)差別，加快新農(nóng)村建設(shè)和構(gòu)建和諧社會具有重要的意義。1.2 國外韭菜收獲機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀國外研制和生產(chǎn)牧草收獲機(jī)械起步早，發(fā)展較快。尤其是美、德、法、意、日等發(fā)達(dá)國家在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。相對于中國來說在世界其他一些國家中的韭菜收獲技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，無論是在機(jī)械化程度上還是在其收獲的效率上都已達(dá)到相當(dāng)高的水平。國外韭菜收獲作業(yè)已大規(guī)模實現(xiàn)韭菜收獲的機(jī)械化，美國等國家的韭

17、菜收獲機(jī)械采用的技術(shù)則是在小麥?zhǔn)斋@機(jī)械的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝使其完成對韭菜的收獲，也就是將小麥?zhǔn)斋@機(jī)的割臺改裝成韭菜割臺，以此來完成對韭菜的切割、輸送、收集，通過這些操作來實現(xiàn)韭菜收獲的一次性完成。國外的這種收獲機(jī)械的改裝方式很好地利用現(xiàn)有機(jī)械裝備，節(jié)省了農(nóng)戶的支出，同時收獲機(jī)械的組裝拆卸完全可以由農(nóng)戶自己完成，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)實用的原則。同時國外韭菜的種植行距形成了標(biāo)準(zhǔn)，這將減輕了韭菜收獲機(jī)械的設(shè)計難度，所以國外韭菜收獲機(jī)的設(shè)計基本不用考慮行距的問題，對于收獲機(jī)的設(shè)計成本或多或少有所減輕，這對美國韭菜收獲機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化及其通用性起到至關(guān)重要的作用?？偠灾瑖饩虏耸斋@機(jī)械已經(jīng)達(dá)到較高水平無論是在技術(shù)、農(nóng)

18、業(yè)裝備利用等方面都基本完善。1.3 國內(nèi)韭菜收獲機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r我國國內(nèi)韭菜收獲機(jī)的發(fā)展還處在上升的階段。由于中國國土面積較大，氣候環(huán)境具有較大的差異，韭菜的種植方式也是各不相同。中國南方用高畦栽植，華北用平畦，東北多采用壟栽。株高18-20cm為適宜定植的生理苗齡。定植期應(yīng)避開高溫雨季。平畦栽培，行距20-25cm，穴距12-15cm，每穴8-10株；壟栽行距25-35cm，穴距18-20cm，每穴20-30株。韭菜種植的行距、株距以及其株高是設(shè)計韭菜收割機(jī)的重要參數(shù)。為選擇收割臺和收割器的主要依據(jù)，也是設(shè)計行距調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計范圍。我國目前研制成功地的韭菜收獲機(jī)型大體可分為背負(fù)式、自走式等幾種，

19、這幾種機(jī)型都擁有各自的優(yōu)勢，一般情況下農(nóng)民按需要來購買。但是我國韭菜收獲機(jī)械化的水平仍然處于較低的水平其可靠性及適應(yīng)性有待于提高。我國韭菜收獲機(jī)械的適應(yīng)性差的主要原因體現(xiàn)在我國的韭菜種植面積小而散和韭菜種植行距不規(guī)范上。我國韭菜收獲機(jī)機(jī)型大多為兩行或三行的收獲機(jī)型，并且行距不能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。我國韭菜品種過多，導(dǎo)致株高不一，加大了機(jī)械化收獲的難度。表1為常見株高和畝產(chǎn)。表1 常見株高和畝產(chǎn) 性質(zhì)品種自然株高（cm）畝產(chǎn)（kg/畝）壽光獨根紅50-603000-4000壽光9-250-703000-4000漢中冬韭40-503000-4000嘉興白跟503000-4000犀浦韭菜45-6025

20、00-3500壽光一號40-501500-2500壽光二號50-603000-3500由于工作環(huán)境惡劣的原因使得韭菜收獲機(jī)的可靠性有所降低，同時農(nóng)業(yè)機(jī)械操作人員的工作環(huán)境有待于提高，我國韭菜收獲機(jī)大多考慮的是農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)情況而忽視了操作人員的舒適度，在這方面我國農(nóng)業(yè)機(jī)械有待于向國外學(xué)習(xí)。第二章 總體方案設(shè)計2.1 方案概述2.1.1 工作原理此韭菜收集傳送裝置通過與切茬裝置配合使用，完成韭菜的切割、傳送、收集等步驟。如韭菜收集傳送裝置結(jié)構(gòu)2-1，此韭菜收集傳送裝置主要由撥禾輪、一級傳送帶、二級傳送帶、撥送示意如圖裝置、收集裝置等五部分構(gòu)成。1一級傳送帶2二級傳送帶3撥送裝置4收集裝置圖2.1

21、韭菜收集傳送裝置此韭菜收集傳送裝置安裝于手扶式收獲機(jī)底盤的上方，工作時通過撥禾輪將韭菜莖部固定，然后切碎裝置將韭菜的根部切斷，在切斷的同時，撥禾輪將韭菜莖部向一級輸送帶的一側(cè)撥送，一級輸送帶上方安裝有傾斜擋板，當(dāng)韭菜倒向一級傳送帶的同時，受到擋板的阻擋作用，引導(dǎo)韭菜莖部進(jìn)入一級輸送帶，完成韭菜的前期收集，一級輸送帶可以根據(jù)實際工作條件可以調(diào)節(jié)高度，提高了收集傳動裝置的實用性。然后一級輸送帶將韭菜向二級輸送帶輸送，在二級輸送帶的末端，采用撥送裝置將韭菜按照定量向韭菜收集裝置中輸送。實現(xiàn)韭菜的輸送。收集裝置設(shè)計方案是采用立方體結(jié)構(gòu)，底部可以人為控制打開和關(guān)閉，可以根據(jù)打捆所要求的韭菜量，打開底部擋

22、板，將韭菜按照一定量堆放在地上，后期可以人工打捆，實現(xiàn)韭菜的收集。拋送裝置2.1.2 輸送裝置一級輸送裝置的主要部件包括撥禾輪、導(dǎo)向擋板、一級傳送帶、傳動裝置。由于撥禾輪的負(fù)載較小，動力來源采用輸送帶分出一條動力輸出，這樣就可以滿足撥禾輪的動力要求。此裝置是根據(jù)螺旋輸送帶輸送原理設(shè)計的，但作用對象并不相同。田間的韭菜，即使有些韭菜莖部發(fā)生小范圍傾斜，撥禾輪可以將韭菜莖部撥正，此時切碎裝置將韭菜莖部切斷，與此同時，韭菜在撥禾輪的撥動下，強(qiáng)制倒向一級輸送帶，而輸送帶上方安裝了導(dǎo)向擋板，即使韭菜莖部不能立刻平放在輸送帶上，在導(dǎo)向擋板的作用下也能很快的平放在輸送帶上，向后輸出。由于中國幅員遼闊，各地氣

23、候和韭菜品種的不同，韭菜莖部的高度和留茬高度不同，因此，特別在一級輸送帶安裝上設(shè)計了吊耳，可以根據(jù)用戶的需要調(diào)節(jié)吊耳來調(diào)整留茬的高度，提高了韭菜收割機(jī)的實用性。輸送裝置的結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。1撥禾輪2擋板3一級側(cè)板4二級側(cè)板圖2-2 輸送裝置 輸送裝置的工作原理是：當(dāng)切茬裝置把韭菜根部切斷，前不得撥禾輪將韭菜莖部撥到輸送帶上，同時輸送帶上的導(dǎo)向擋板將韭菜莖部循序漸進(jìn)的放平，同時向上輸送。2.1.3 撥送裝置 在二級輸送帶的后方安裝撥送裝置。安裝撥送裝置的主要目的有兩個：一方面，在二級輸送帶的末端，韭菜失去了輸送的動力來源，安裝撥送裝置可以防止韭菜在末端發(fā)生堵塞情況，嚴(yán)重影響收獲機(jī)的工作。 另一

24、方面，為后面的收集裝置做準(zhǔn)備。撥送裝置的傳送速度固定，每次撥送的韭菜量大致相同，可以定量的控制收集裝置每次存儲的量。撥送裝置的結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示。1搖臂2撥送耙3法蘭軸承4二級側(cè)板圖2-3 撥送裝置 撥送裝置的工作原理：撥送裝置采用平行四邊形結(jié)構(gòu)，這樣可以使得上面的撥叉始終保持和底面平行，主動軸通過鏈輪帶動，使得安裝在兩個側(cè)板上的軸自由做圓周運動，可以保證撥叉連續(xù)不斷的工作。2.1.4 收集裝置 收集裝置的目的是暫時性的存儲撥送裝置送入的韭菜，通過打捆韭菜量的多少來控制收集裝置的打開和閉合。比如，撥送裝置撥送三次的量打捆成一把。此時，當(dāng)撥送三次后，通過操作員手工操作，打開收集裝置底部擋板，韭

25、菜降落到地上，后面的打捆人員可以很方便的進(jìn)行打捆操作。收集裝置結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。1底部擋板2開合把手3導(dǎo)軌圖2-4 收集裝置 如上圖所示，當(dāng)上一步的撥送裝置向收集裝置中撥送韭菜，可以根據(jù)打捆的韭菜量來控制收集裝置底面的開合。比如當(dāng)撥送裝置向收集裝置撥送三次，三次完成之后，通過手動按壓上圖手柄，擋板打開，韭菜滑落到地上。完畢之后松開手柄。在復(fù)位彈簧的作用下，手柄又彈回原位，為下次工作做準(zhǔn)備。 收集裝置擋板開口方向向后，因為韭菜收獲機(jī)的運行方向向前，開口向后可以很較快速的將韭菜滑落到地上。人工通過控制推拉桿來控制擋板的開合。2.2 傳動系統(tǒng)2.2.1 撥送裝置動力傳送撥送裝置動力傳動圖如下圖2-

26、5所示： 圖2-5 撥送裝置動力傳動圖 撥送裝置的動力傳輸路線是：二級輸送帶的驅(qū)動滾筒軸上通過鏈輪將撥送裝置動力軸和驅(qū)動滾筒軸連接起來，帶動撥動裝置循環(huán)工作。2.2.2 輸送帶動力傳送輸送帶動力傳動圖如下圖2-6所示： 圖2-6 輸送帶動力傳動圖 輸送帶的動力傳輸路線是二級輸送帶接受來自電機(jī)的動力，二級輸送帶的驅(qū)動滾筒作為動力軸來驅(qū)動一級輸送帶的驅(qū)動滾筒，也是采用鏈傳動，能夠保證大的中心距的速度傳遞和準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動比。2.2.3 撥禾輪動力傳送 撥禾輪動力傳動圖如下圖2-7所示： 圖2-7 撥禾輪動力傳動圖撥禾輪的動力傳輸路線是一級輸送帶的驅(qū)動滾筒作為動力軸來驅(qū)動撥禾輪，撥禾輪的不同之處是改變了速

27、度傳遞的方向，撥禾輪底部有個變速箱，變速箱通過螺栓固定在機(jī)架側(cè)板上，采用錐齒輪結(jié)構(gòu)，將撥禾輪的方向改為水平旋轉(zhuǎn)。也是采用鏈傳動，能夠保證大的中心距的速度傳遞和準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)動比。2.3 機(jī)架的設(shè)計 機(jī)架的結(jié)構(gòu)如下圖2-8所示 ： 1撥禾輪2螺母3導(dǎo)向擋板4一級側(cè)板5法蘭軸承6二級側(cè)板7收集裝置8開合把手9底部擋板 圖2-8 機(jī)架結(jié)構(gòu)圖 機(jī)架包括兩個側(cè)板，機(jī)架通過底面的螺栓孔固定在韭菜收獲機(jī)的底盤上，可以很方便的進(jìn)行拆卸。在二級輸送帶和一級輸送帶設(shè)置吊耳結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)一級輸送帶的角度可以調(diào)節(jié)高度，以滿足不同用戶關(guān)于韭菜留茬高度不同的選擇，提高韭菜收獲機(jī)的適用性。2.4 電機(jī)功率的選擇根據(jù)計算公式，滾筒

28、軸的公式為： 式中各變量含義如下： QUOTE 為空載功率運行系數(shù)?？紤]到本輸送帶運送的物料為韭菜，可以根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊查表得：空載運行系數(shù) QUOTE 。 QUOTE 為輸送機(jī)水平長度。根據(jù)設(shè)計要求， QUOTE QUOTE 。 QUOTE 為滿載運行系數(shù)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊查表得， QUOTE 。 QUOTE 為附加功率系數(shù)?？梢愿鶕?jù)機(jī)械設(shè)計手冊查表得 QUOTE 。 QUOTE 。代入數(shù)據(jù)得 QUOTE QUOTE QUOTE 電機(jī)的計算公式為： QUOTE 上式中個變量意義如下： N為電動機(jī)功率。 QUOTE 為傳動滾筒功率。 為傳動功率系數(shù)，取=0.89。 K為安全啟動系數(shù)，取K=1.

29、1。代入數(shù)據(jù)得: QUOTE QUOTE QUOTE KW 下一步進(jìn)行電機(jī)的選擇。根據(jù)帶式輸送機(jī)的工作轉(zhuǎn)速要求來選擇電動機(jī)。因為要滿足一定的輸送要求的額定功率時，電機(jī)的價格和速度成反比。根據(jù)上面的計算結(jié)果，可以選擇電動機(jī)功率為15KW。第三章 各零部件設(shè)計計算 3.1 主軸的設(shè)計校核本次設(shè)計的韭菜收割機(jī)的收集傳送裝置主要有4根軸，一級輸送帶兩個，二級輸送帶兩根，根據(jù)設(shè)計的速度傳遞可知，輸送帶的驅(qū)動滾筒受力最大，又因為一級傳送帶的力由有二級傳送帶的驅(qū)動滾筒而來，所以二級驅(qū)動滾筒的主軸受力最大，需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。二級驅(qū)動滾筒的主軸如圖3-1所示。 圖3-1 二級驅(qū)動滾筒主軸主軸的設(shè)計轉(zhuǎn)速為36r/

30、min，載荷為扭矩、彎矩等，但所受彎矩較小且較復(fù)雜，無法查得和測得所受的載荷，所以按照扭矩為計算準(zhǔn)則計算安全受力情況，此外，由于輸送裝置大致功率分配亦不清楚，所以此處假設(shè)輸送裝置裝置分配到的功率為10kw，以最大功率和轉(zhuǎn)速求出所受扭矩，據(jù)此求出最小安全直徑，與所設(shè)計的最小直徑相比較看是否安全。整機(jī)功率為15kw，假設(shè)輸送裝置分配到10kw的功率：軸的材料選用45Cr鋼，要對軸進(jìn)行調(diào)制處理和滲碳處理，以提高滾筒軸的綜合工作性能。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊查表， 得出機(jī)械性能參數(shù)如下表1： 表1 軸的機(jī)械性能參數(shù)抗拉強(qiáng)度580MPa屈服點290MPa彎曲疲勞極限235MPa扭轉(zhuǎn)疲勞極限135MPa許用靜應(yīng)力

31、238MPa許用疲勞應(yīng)力165MPa僅考慮滾筒軸彎矩的安全系數(shù)校核。僅考慮滾筒軸扭矩的安全系數(shù)校核。 以上變量的意義如下： QUOTE 為彎曲時的有效應(yīng)力系數(shù)，數(shù)值為1.52。 QUOTE 為扭轉(zhuǎn)時的有效應(yīng)力系數(shù)，數(shù)值為1.57。 QUOTE 為軸的表面質(zhì)量系數(shù)，數(shù)值為0.9。 QUOTE 為彎曲時的尺寸影響系數(shù)，數(shù)值為0.6。 QUOTE 為扭轉(zhuǎn)時的尺寸影響系數(shù)，數(shù)值為0.6。 d=36mm處的抗彎截面模數(shù) QUOTE QUOTE d=36mm處的抗扭截面模數(shù) QUOTE QUOTE 對稱循環(huán)彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅 QUOTE 。對稱循環(huán)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的應(yīng)力幅 QUOTE 。僅考慮滾筒軸彎矩的安全系數(shù)校

32、核。僅考慮滾筒軸扭矩的安全系數(shù)校核。 安全系數(shù) QUOTE 根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊查表得，輸送機(jī)滾筒軸的許用安全系數(shù)為1.2，所以條件符合。3.2 輸送帶的設(shè)計計算3.2.1 輸送帶速度計算合理的輸送速度應(yīng)使輸送帶單位時間內(nèi)輸送的韭菜量等于收割機(jī)同時間內(nèi)收割的韭菜量，如圖3-2所示。即 式中 韭菜收獲機(jī)前進(jìn)速度；韭菜收獲機(jī)作業(yè)幅寬；輸送帶速度；韭菜高度；韭菜生長密度（株/M2）；韭菜在輸送帶上的集密度（株/M2）。 圖3-2 輸送帶取=/，為韭菜積集系數(shù)所以輸送帶速度計算公式 = 因韭菜稠密取10，作業(yè)速度為=0.20.3 m/s，則=0.40.6 m/s電機(jī)動力經(jīng)小鏈輪傳給輸送系統(tǒng)主軸，其轉(zhuǎn)速=5

33、4r/min驅(qū)動滾筒D=160mm，因此輸送帶線速度為3.2.2 最大張力的計算在由一個電動機(jī)帶動的輸送帶， 通常要進(jìn)行最大張力計算。受力圖如圖3-3所示。 圖5 輸送帶受力圖 QUOTE 式中的變量如下： QUOTE 為輸入點張力，單位為n。e為自然對數(shù)，e=2.718。 QUOTE 為摩擦系數(shù)。 QUOTE 為輸送帶和滾筒的包角。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊查表得， QUOTE ，所以 QUOTE QUOTE 1038N.3.3 鏈輪的設(shè)計動力輸入鏈輪尺寸較小，采用整體式鋼制，45鋼作材料，用普通平鍵作周向固定，螺釘配合平鍵表面作軸向固定。一級輸送帶的動力輸入由二級輸送帶的驅(qū)動滾筒軸處傳遞，由于結(jié)構(gòu)限

34、制，一級輸送帶的動力輸出鏈輪齒數(shù)Z1最小為8，轉(zhuǎn)速r1為54r/min，二級輸送帶的動力輸入鏈輪齒數(shù)Z2最小為10，轉(zhuǎn)速r2為36r/min，根據(jù)滾子鏈傳動額定功率曲線選擇鏈節(jié)距P為19.05，所以：傳動比i：i= r1 / r2 =Z2/Z1，分度圓直徑d：d=p/sin(180/Z2)=19.05/sin(180/12)=103mm但是由于機(jī)架的結(jié)構(gòu)限制，鏈輪的直徑尺寸應(yīng)該限制在100mm以內(nèi)，所以不能由設(shè)計轉(zhuǎn)速和傳動比來確定鏈輪直徑，而是應(yīng)該先大概確定鏈輪分度圓直徑，由此得到鏈輪齒數(shù)，再由i= Z2/Z1確定傳動比，看是否能滿足要求。以下為確定過程： 圖3-2 輸送帶鏈傳動由d=P/si

35、n(180/Z2)可得：Z2=180/arcsin(p/d)= 180/arcsin(19.05/130)=12所以輸送攪龍轉(zhuǎn)速為：r2 = r1Z1/Z2= 548/12=36r/min滿足要求。分度圓直徑d：d=p/sin(180/Z2)=19.05/sin(180/12)=92mm齒頂圓直徑da ：da=p（0.54+cot（180/ Z2）= 19.05（0.54+cot（180/ 21）=98mm齒根圓直徑df=ddr，查機(jī)械設(shè)計手冊可得dr為12.07mm所以df=9212.07=79.93mm其余尺寸可根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊查得，詳見零件圖。3.4 鏈的設(shè)計計算由于排種滾輪采用鏈傳動，

36、所以需要計算中新鏈和鏈長。因為設(shè)計是兩個鏈輪用同一條鏈傳動，所以計算較簡單。為更好地顯示，將傳動圖縮放至如圖3-3，鏈傳動帶長計算公式為： 圖3-2 鏈傳動示意圖L= AH+2AC+ CDF其中： AH=d1/22AB AC=acos（/2）CDF=d2/2+2CD在上列公式中： AB=d1/2CD=d2/2（d2d1）/a此處鏈傳動也將其分解成上述形式計算，初定中心距分別為a12=8p，a23=12p，a13=19p，計算如下：AB、CD、EF三段直線鏈長較容易計算：EG= a13cos（13/2）AN=a12=8pJL= a23cos（23/2）弧線長計算如下：BE=BD+DE=d1/4+

37、(13/2)d1/2GI=FIFG=d3/4(13/2)d3/2HJ=HKKJ=d3/4(23/2)d3/2NL= ML+NM=NO2Md2/2+(23/2)d2/2EA=d1/4鏈總長LBEEJGIIJJLNLAN+AB=BE+GI+HJ+NL+EA+EGANJLBCHI=（d1/4+(13/2)d1/2）+（d3/4(13/2)d3/2）+（d3/4(23/2)d3/2）+（a13cos（13/2）+（8p）+（a23cos（23/2）+NO2Md2/2+(23/2)d2/2（d1/2）BO1C（d3/2）HO3I上述公式中，a12=8p，a23=12p，a13=19p12（d2d1）/a

38、1213（d1d3）/a1323（d2d3）/a23BO1C=12.92=0.45HO3I=8.56=0.30MO2N=21.49=0.75結(jié)果為1015.78，除以鏈節(jié)距p值19.05可得Lp為：53.32第四章 結(jié) 論國內(nèi)有關(guān)韭菜的研究主要集中在韭菜的種植和生物特性方面，研究方法主要有化學(xué)和生物試驗等，機(jī)械化方面研究不足，多數(shù)研究是局部的、個案的，有關(guān)韭菜機(jī)械化生產(chǎn)的研究文獻(xiàn)較少，特別是韭菜收獲機(jī)方面的研究缺乏，而針對韭菜收獲機(jī)的研究在有效提高農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入方面有重要的意義，需要深入的探索。農(nóng)業(yè)機(jī)械之所以能夠引起農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展和變革是因為它在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有直接促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的巨大作用，韭菜在我

39、國南北方多省均有發(fā)范圍種植，但是相對于谷物收獲機(jī)械種類及機(jī)械化程度很低，全國幾乎沒有成熟的韭菜收獲機(jī)械。通過設(shè)計制造生產(chǎn)韭菜收割機(jī)械代替人工收獲，解放勞動力，提高勞動生產(chǎn)效率，為農(nóng)民節(jié)省時間，趕農(nóng)時！此韭菜收集傳送裝置安裝于手扶式收獲機(jī)底盤的上方，工作時通過撥禾輪將韭菜莖部固定，然后切碎裝置將韭菜的根部切斷，在切斷的同時，撥禾輪將韭菜莖部向一級輸送帶的一側(cè)撥送，一級輸送帶上方安裝有傾斜擋板，當(dāng)韭菜倒向一級傳送帶的同時，受到擋板的阻擋作用，引導(dǎo)韭菜莖部進(jìn)入一級輸送帶，完成韭菜的前期收集，一級輸送帶可以根據(jù)實際工作條件可以調(diào)節(jié)高度，提高了手機(jī)傳動裝置的實用性。然后一級輸送帶將韭菜向二級輸送帶輸送，在二級輸送帶的末端，采用撥送裝置將韭菜按照定量向韭菜收集裝置中輸送。實現(xiàn)韭菜的輸送。收集裝置設(shè)計方案是采用立方體結(jié)構(gòu)，底部可以人為控制打開和關(guān)閉，可以根據(jù)打捆所要求的韭菜量，打開底部擋板，將韭菜按照一定量堆放在地上，后期可以人工打捆，實現(xiàn)韭菜的收集。韭菜機(jī)械化發(fā)展趨勢是：（1）收割干凈，鋪放整齊，可條鋪或堆放。（2）適應(yīng)平原、丘陵、梯田、三角地等大小田塊及爛泥田。（3）可用于收割韭菜、小麥、水稻、青稞、麻類、豆類、魚草等農(nóng)作物。換上相應(yīng)的刀具，裝上上下托板和安全的防護(hù)罩，還可以收割灌木、牧草、蘆葦及茶園枝頭修剪和花圃的休整。（4）操作簡單，維