畢業(yè)設(shè)計（論文）-4U-750馬鈴薯收獲機設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計中文摘要4U-750馬鈴薯收獲機摘要馬鈴薯作為中國重要糧食作物之一，薯類的收獲機械化已經(jīng)得到了高度重視。本文對4U-750型牽引式馬鈴薯收獲機進行研究和設(shè)計。這款馬鈴薯收獲機利用安裝在機器前側(cè)的挖掘鏟，把馬鈴薯挖掘出來，然后通過分離裝置把馬鈴薯和泥土分離開，分離出來的馬鈴薯通過分離輸送篩把馬鈴薯鋪于地面，最后由人工撿拾收集。馬鈴薯收獲機的整機設(shè)計包括：馬鈴薯收獲機挖掘部件、分離輸送部件、傳動機構(gòu)的設(shè)計。挖掘部件直接或間接與機架形成剛性連接，本機通過對比采用組合式平面三角鏟進行挖掘，對挖掘鏟主要參數(shù)進行設(shè)計。分離部件配置在挖掘鏟后面，通過對比采用桿條式升運鏈搭配抖動輪完成輸送和分離，這部分對抖動輪進行理論設(shè)計，輸送桿條通常選用直徑10mm的細長圓桿。傳動裝置采用鏈輪傳動，由拖拉機提供動力，減速器和鏈輪將動力傳輸?shù)椒蛛x輸送部件上，完成馬鈴薯的收獲。通過對馬鈴薯收獲機主要部件的設(shè)計以及對地形得分析，可以確定馬鈴薯收獲機的尺寸，這時可以用AutoCAD完成裝配圖以及各個零件圖的繪制。關(guān)鍵詞：馬鈴薯收獲機；挖掘部件；分離部件；傳動部件；機械設(shè)計畢業(yè)設(shè)計英文摘要4U-750PotatoharvesterAbstractAsoneofthemostimportantfoodcropsinChina,potatoharvestmechanizationhasbeenhighlyvalued.Thispaperwillresearchanddesignthepotatoharvester.Thispotatoharvesterusesthediggingshovelinstalledinthefrontofthemachinetodigoutthepotatoes,andthenseparatethepotatoesandsoilthroughtheseparationdevice.Thewholemachinedesignofpotatoharvesterincludes:thedesignofdiggingparts,separatingandconveyingpartsandtransmissionmechanism.Thediggingpartsdirectlyorindirectlyformarigidconnectionwiththeframe.Throughcomparison,themachineadoptsthecombinedplanetriangleshoveltodig,anddesignsthemainparametersofthediggingshovel.Theseparationpartisarrangedbehindthediggingshovel.Bycomparison,therodtypeliftingchainisusedwiththeshakingwheeltocompletetheconveyingandseparation.Inthispart,thetheoreticaldesignoftheshakingwheeliscarriedout.Theconveyingrodisusuallyaslenderroundrodwithadiameterof10mm.Thetransmissiondeviceisdrivenbychainwheel,whichispoweredbytractor.Thereducerandchainwheeltransmitthepowertoseparateconveyingpartstocompletepotatoharvest.Throughthedesignofthemainpartsofthepotatoharvester,thesizeofthepotatoharvestercanbedetermined.Atthistime,theassemblydrawingandeachpartdrawingcanbecompletedwithAutoCAD.Keywords:Thepotatoharvester;Theminingparts;Theseparatingparts;Transmissionparts;Machinedesign山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 目錄TOC\o"1-3"\h\u4U-750馬鈴薯收獲機 [27]，對比如REF_Ref22438\h表11。本次設(shè)計選用套筒鏈。表SEQ表\*ARABIC11傳動鏈帶型對比鏈帶型式特點特點鉤形鏈這種鏈條使用壽命較短，易磨損，常用雙排鉤來增加使用壽命套筒鏈鏈條耐磨性好，使用壽命長套筒滾子鏈這種鏈條耐磨性好，使用壽命比較長，經(jīng)常采用標(biāo)準(zhǔn)化，方便更換平膠帶這種鏈條類似于帶傳動的彈性形變，彈性形變比起金屬的摩擦要更耐用，但是與之配合的桿條易磨損，使用壽命較長橡膠帶這種鏈條與平膠帶類似，噪聲小，但是膠帶的強度低，使用壽命不長線速度越高的升運鏈，沖擊會越大，越容易造成馬鈴薯外表的損傷，而且升運鏈過長會導(dǎo)致馬鈴薯不能及時落到土地上，導(dǎo)致馬鈴薯外部破裂，因此在挖掘機上，升運鏈的長度一般為左右比較合適，在挖掘鏟后面升運鏈線速度一般為。通過對比我國一些典型的馬鈴薯收獲機，發(fā)現(xiàn)常采用節(jié)距為，細長桿的直徑不宜過細，一般選取或的鋼制成REF_Ref72390074\r\h[27]。在本次設(shè)計中取升運鏈長度為，線速度為，節(jié)距為，桿條直徑選，升運鏈寬度為。4.2.3抖動輪的設(shè)計升運鏈在工作時會撥動抖動輪一起轉(zhuǎn)動，因為抖動輪的形狀不同于齒輪或鏈輪，在轉(zhuǎn)動過程中會類似于凸輪上下振動，從而達到土薯分離的效果。抖動輪的形狀主要有橢圓形，雙頭的和三頭的。橢圓形抖動輪由于外形過渡平穩(wěn)，在工作時對鏈條產(chǎn)生的沖擊力小，對薯塊的沖擊小，噪聲小，工作性能溫和，而且結(jié)構(gòu)簡單，可以很好的滿足在正常條件下的工作REF_Ref72390074\r\h[27]。所以本次的設(shè)計選擇使用橢圓形抖動輪進行設(shè)計。但調(diào)節(jié)振幅和頻率時需要更換不同形狀的抖動輪。抖動輪設(shè)計如下：（1）初選抖動輪大節(jié)圓半徑為，小節(jié)圓半徑為。（2）抖動輪和升運鏈線速度關(guān)系如下: （43）式中：——抖動輪轉(zhuǎn)速——抖動輪周長——升運鏈線速度由于抖動輪周長為： （44）可求得。拋起物體的升運鏈最低線速度為： （45）式中，可求得。抖動輪抖動頻率可按下式計算： （46）式中為抖動輪凸頂數(shù),取,可求得。抖動輪結(jié)構(gòu)如圖5所示。圖SEQ圖\*ARABIC9抖動輪4.3機架的設(shè)計和選材一般馬鈴薯收獲機的機架尺寸設(shè)計受限于壟寬或者行距，根據(jù)馬鈴薯種植的行距或者壟寬可以確定馬鈴薯收獲機的外形尺寸：長X寬X高=1800X1160X950mm;兩側(cè)板的厚度為80mm，為放置抖動分離裝置的驅(qū)動軸與從動軸需要在側(cè)板上設(shè)計兩個軸孔，同時需要設(shè)計放置減速器的位置。減速器的放置需考慮拖拉機的輸出軸位置，所以在機架上方設(shè)計兩個橫梁，作為放置減速器以及連接拖拉機的構(gòu)件。機架下方為挖掘鏟架，需要在機架側(cè)面留出放置挖掘鏟架的位置。為了增加機架的橫向剛度，機架后方設(shè)計一個支撐桿。整個機架結(jié)構(gòu)圖如REF_Ref27957\h圖10機架的整個結(jié)構(gòu)通過組裝或者局部焊接的形式完成。各個組件的選材如下，因為采用拖拉機牽引前進，所以前后橫梁要連接牽引裝置和傳動裝置，受力較大，故采用80X80X80mm的空心鋼，如REF_Ref28437\h圖11和REF_Ref28476\h圖12。后方的支撐桿受力小，選用圓鋼，如REF_Ref28545\h圖13。整個機架采用Q235鋼，連接牽引裝置的橫梁組件采用材料為Q235鋼，如REF_Ref28613\h圖14和REF_Ref28652\h圖15。圖SEQ圖\*ARABIC10機架圖SEQ圖\*ARABIC11前梁圖SEQ圖\*ARABIC12后梁圖SEQ圖\*ARABIC13支撐桿圖SEQ圖\*ARABIC14牽引機構(gòu)連接板1圖SEQ圖\*ARABIC15牽引機構(gòu)連接板2參考文獻李震,常清,劉繼柱,董小靖.國內(nèi)外馬鈴薯收獲機械發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2020,56(09):207-208.趙慶亮.國內(nèi)外馬鈴薯收獲機械研究現(xiàn)狀及發(fā)展展望[J].農(nóng)業(yè)工程,2020,10(06):7-10.竇青青,孫永佳,孫宜田,沈景新,李青龍.國內(nèi)外馬鈴薯收獲機械現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國農(nóng)機化學(xué)報,2019,40(09):206-210.陳迎君.試論馬鈴薯收獲的機械現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].農(nóng)民致富之友,2019(05):112.馬莉.4UR-1520型馬鈴薯收獲機設(shè)計及試驗[J].當(dāng)代農(nóng)機,2020(08):55-57.劉嘉程,魏夢陽,康宏彬,汪宇,周敬東.基于滾筒式分離的馬鈴薯收獲機設(shè)計與試驗[J].農(nóng)機化研究,2021,43(05):96-103.鄭媛媛,郭棟,王政增,楊然兵.馬鈴薯挖掘鏟的改進設(shè)計與試驗[J].農(nóng)機化研究,2021,43(03):137-140.楊曦.丘陵山地馬鈴薯收獲機的設(shè)計與試驗研究[D].昆明理工大學(xué),2020.史明明,魏宏安,劉星,胡忠強,楊小平,孫廣輝.國內(nèi)外馬鈴薯收獲機械發(fā)展現(xiàn)狀[J].農(nóng)機化研究,2013,35(10):213-217.萬恩超,尚書旗,王東偉,何曉寧,劉曉東.牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機的設(shè)計與試驗[J].農(nóng)機化研究,2019,41(07):80-84.彭正昶,陸祥輝,牛旭東,劉爾璽.4U—1400型薯類聯(lián)合收獲機刮板輸送裝置的設(shè)計[J].中國農(nóng)機化學(xué)報,2017,38(02):7-11+23.劉成蓮.4U-51型馬鈴薯收獲機關(guān)鍵部件的設(shè)計[J].當(dāng)代農(nóng)機,2016(06):76-79.姜彥武.4U-1600型馬鈴薯聯(lián)合收獲機的設(shè)計與研究[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.郭世魯.小型馬鈴薯收獲機關(guān)鍵部件的優(yōu)化與試驗研究[D].石河子大學(xué),2016.李智勇,蒙賀偉,李亞萍.馬鈴薯收獲機械研究現(xiàn)狀及存在問題[J].新疆農(nóng)機化,2016(02):19-22+25.詹小旭,劉小譚,任丹華,王西瑤.馬鈴薯收獲機研究進展[A].中國作物學(xué)會馬鈴薯專業(yè)委員會.馬鈴薯產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代可持續(xù)農(nóng)業(yè)（2015）[C].中國作物學(xué)會馬鈴薯專業(yè)委員會:中國作物學(xué)會馬鈴薯專業(yè)委員會,2015:7.陳宇熠,于堯,唐興隆.馬鈴薯挖掘機的設(shè)計[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2015(11):59-60+64.陸祥輝.4U–1400型馬鈴薯聯(lián)合收獲機的設(shè)計與研究[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.劉劍君,鄧明俐,賈世通,賀智濤.馬鈴薯收獲機械現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報,2015,5(01):95-99.王澤.4U-2型馬鈴薯收獲機仿形切割系統(tǒng)的改進設(shè)計[J].農(nóng)機使用與維修,2015(01):21-22.史明明.4U–1400型馬鈴薯聯(lián)合收獲機的研究與設(shè)計[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.孟利,孟維.小型馬鈴薯挖掘機薯土分離裝置的設(shè)計[J].北京農(nóng)業(yè),2012(03):199-200萬恩超,尚書旗,王東偉,何曉寧,劉曉東.牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機的設(shè)計與試驗[J].農(nóng)機化研究,2019,41(7):80-84.王政增,吳秀豐,楊然兵,楊曉龍,趙晗,崔功佩.S型鏈?zhǔn)今R鈴薯收獲機挖掘裝置的設(shè)計及有限元分析[J].農(nóng)機化研究,2020(8):142-146.康璟.4U-1000型馬鈴薯收獲機的設(shè)計與研究[D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.秦大同，謝里陽.現(xiàn)代機械設(shè)計手冊第三卷[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.中國農(nóng)機研究院.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊（下冊）[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007.秦大同，謝里陽.機械傳動設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.王少懷.機械設(shè)計師手冊[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.致謝2017年9月，我?guī)еＭ豌裤絹淼竭@個校園，如今我即將帶著知識與夢想走進社會這個大家庭?；叵脒@四年來的點點滴滴，有過最美好的回憶，也有過最糟糕的時候。我永遠難以忘記被掛科支配的恐懼，難以忘記和朋友打打鬧鬧的經(jīng)歷，更難以忘記四年來和舍友每個徹夜暢聊的時刻。以人為鏡，可以知得失，從每個人身上我都或多或少學(xué)到一些東西。至此畢業(yè)之際，我真誠的向各位表達感激。首先，我要向我的論文指導(dǎo)老師老師致謝。從開題到答辯，多虧了老師的耐心指導(dǎo)，也感激他付出的時間和精力。老師在我完成畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，給予我許多指導(dǎo)，在老師的幫助下我才有可能完成我的畢設(shè)，在此向老師致以我最誠摯的敬意。其次，我非常感激我的舍友和同學(xué)們的幫助，在我畢業(yè)設(shè)計的過程中，我們互相鼓勵，互幫互助，一起克服了很多困難。尤其要感激在我迷茫的時候指點迷津，感激在我困難的時候暖心安慰，有了她們的陪伴我才能