全喂入背負(fù)式水稻聯(lián)合收割機(jī)輸送裝置設(shè)計(jì)機(jī)械CAD圖紙

摘要該水稻聯(lián)合收割機(jī)可一次性完成收割、脫粒、分離和裝袋作業(yè)。該機(jī)體積小、重量輕，操作靈活，通過(guò)性與適應(yīng)性好，較好地解決了大、中型收割機(jī)在丘陵、山區(qū)和水田難以收割的難題，在南方雙季稻區(qū)、泥腳深度不大于２０厘米的稻田中均能正常收割水稻。該機(jī)采用全喂入、軸流式滾筒脫粒機(jī)構(gòu)收割，確保脫粒干凈、破碎率低，分離性能好。關(guān)鍵詞：收割脫粒分離

ABSTRACTThisriceharvestmachinecanreap,thresh,screen,separateandfeedonetime.Itissmall,light,anditcanbeoperatedflexibly.Alsoitcanbeusedwidly.Itcansolvetheproblemthatitisdifficulttoworkinmountainareapaddyforthelargeharvestmachineormiddlelargeharvestmachine.Themachinecanworkverywellinpaddythatitsdepthisnotmorethantwentyinchesinsouthareawherethericecanbeplantedtwotimesinoneyear.Itcanbefeedwholly.Themachineworkswithaxle-flow-rollerthreshmachine,anditcanthreshandseparatewholly.Itscrackrateislow.Keyword：reapthreshseparate

目錄緒論5課題背景5我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景51.2.1我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)的現(xiàn)狀51.2.2我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展前景6設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容62中間輸送裝置的設(shè)計(jì)82.1輸送槽的結(jié)構(gòu)82.2輸送槽參數(shù)的確定93螺旋輸送器（攪龍）11攪龍的構(gòu)造及應(yīng)用11攪龍的工作原理12攪龍輸送器的主要參數(shù)12攪龍的內(nèi)徑d12攪龍的外徑D12攪龍的螺距S133.3.5攪龍葉片的螺旋角13攪龍的軸向移動(dòng)速度14谷粒輸送攪龍的生產(chǎn)率Q16攪龍所需要的功率N174揚(yáng)谷器18揚(yáng)谷器輪葉的速度18揚(yáng)谷輪輸送器的主要參數(shù)194.2.1輪葉的內(nèi)徑D、外徑D2與寬度b191輪葉數(shù)m20輪葉轉(zhuǎn)速n20揚(yáng)谷器的生產(chǎn)率21葉輪與殼體的間隙22機(jī)架的設(shè)計(jì)235.1斷面形狀和尺寸選擇235.2機(jī)架的結(jié)構(gòu)23主軸的設(shè)計(jì)和校核25選擇軸的材料25初步確定軸的直徑25主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)267軸承的選用26參考文獻(xiàn)28謝辭29

1緒論1.1課題背景我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，水稻是我國(guó)最重要的糧食作物之一，水稻種植面積約4.5億畝。全國(guó)水稻種植面積約占糧食作物面積的30％，產(chǎn)量接近糧食總產(chǎn)量的一半，2009年我國(guó)糧食總產(chǎn)量達(dá)到10616億斤，再創(chuàng)歷史新高，連續(xù)6年增產(chǎn)。我國(guó)南方有很大一部分地區(qū)為丘陵地帶，這些地方收割機(jī)的使用仍不多，大部分仍使用人力，一個(gè)人一天收割水稻大約一畝地，生產(chǎn)效率低，而且早稻收獲時(shí)節(jié)恰好趕上夏天最熱的時(shí)候，收割機(jī)具有收割效率高的特點(diǎn)，每天能收割水稻幾十畝甚至上百畝，如能使用聯(lián)合收割機(jī)收割水稻，可以大大減輕勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)率。因此，能制造出適用于丘陵地區(qū)的中小型收割機(jī)具有很好的市場(chǎng)前景。在我國(guó)南方地區(qū)，從農(nóng)村勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)來(lái)看，年青力壯的勞力很多外出務(wù)工，給聯(lián)合收割機(jī)的應(yīng)用提供了機(jī)會(huì)，同時(shí)機(jī)收價(jià)格的降低使很多農(nóng)民容易接受收割機(jī)的作業(yè)，最簡(jiǎn)單的情況就是在中國(guó)水稻產(chǎn)區(qū)很多農(nóng)民都樂(lè)意接受利用機(jī)器來(lái)進(jìn)行收割服務(wù)。因此，稻麥?zhǔn)崭顧C(jī)的應(yīng)用將越來(lái)越普遍。近年，國(guó)務(wù)院作出了加大糧食直補(bǔ)、農(nóng)資綜合直補(bǔ)、購(gòu)買農(nóng)機(jī)具補(bǔ)貼、良種補(bǔ)貼力度，大幅度提高糧食最低收購(gòu)價(jià)的決定。在農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策的強(qiáng)力推動(dòng)下，2009年來(lái)我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)顯示，截至8月末，國(guó)內(nèi)累計(jì)生產(chǎn)各種型號(hào)收獲機(jī)械42萬(wàn)余臺(tái)，同比增長(zhǎng)48.34%，創(chuàng)我國(guó)收獲機(jī)械年度產(chǎn)銷歷史之最。1.2我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景1.2.1我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)的現(xiàn)狀我國(guó)水稻收割機(jī)的發(fā)展很不平衡，除了江、浙、滬等發(fā)達(dá)地區(qū)機(jī)收率比較高以外，其它水稻主產(chǎn)區(qū)機(jī)收率較低，受當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件的限制，受地埋環(huán)境的影響，收割機(jī)的推廣與應(yīng)用仍有一定阻力。然而在我國(guó)的皖、湘地區(qū)，生產(chǎn)廠家和當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)部門也為此做了較大的努力，并收到了明顯的效果。無(wú)論怎樣都需要農(nóng)機(jī)推廣部門及有關(guān)廠家作出艱苦的努力。1.2.2我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展前景目前水稻產(chǎn)區(qū)機(jī)收率仍然較低，隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和收割機(jī)的普及推廣，預(yù)計(jì)在今后五、六年內(nèi)履帶水稻收割機(jī)具有廣闊的市場(chǎng)前景。我國(guó)聯(lián)合收割機(jī)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)也在悄然發(fā)生變化，聯(lián)合收割機(jī)在收獲機(jī)械總量中的比重逐年加大。2009年前8個(gè)月，聯(lián)合收割機(jī)占收獲機(jī)械總量的比重為19.78%。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)顯示，2009年1-8月份，我國(guó)主要制造企業(yè)累計(jì)生產(chǎn)各種型號(hào)的聯(lián)合收割機(jī)8.31萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)32.44%。農(nóng)業(yè)莊園化、產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)村推廣土地大面積承包，沒(méi)有收割機(jī)械不行。市場(chǎng)亦即農(nóng)民配置小型聯(lián)合收割機(jī)的出發(fā)點(diǎn)是為了省工、省時(shí)、減輕勞動(dòng)、提高效益減少浪費(fèi)，以商業(yè)性服務(wù)盈利為目的而趵置的，其最終也是使被服務(wù)者達(dá)到上述的目的市場(chǎng)對(duì)小型聯(lián)合收割機(jī)的期望值如下：價(jià)格低，售價(jià)或使用價(jià)低到符合農(nóng)民目前的承受能力，對(duì)賠買者或使用者都是如此；故障少，使用中保證可靠性；操作使用符合現(xiàn)在農(nóng)村的技術(shù)素質(zhì)能力；在谷物種類上，在適用地域上有較大的變通；不能粗笨，外觀有一定的型式美；維修和配件應(yīng)比較方便。收割機(jī)的發(fā)展方向?qū)⑹窍蚋呖萍蓟较虬l(fā)展，制造出適用性強(qiáng)的收割機(jī)很有發(fā)展市場(chǎng)，對(duì)不同地區(qū)開(kāi)發(fā)出不同的收割機(jī)是很有發(fā)展前途的。由此，相應(yīng)的制造出高性能的聯(lián)合收割機(jī)是適應(yīng)收割機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)。1.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)在調(diào)查南方丘陵地區(qū)的稻田情況和水稻生長(zhǎng)周期之后，在市場(chǎng)上認(rèn)真比較了幾種稻麥兩用收割機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)之后，做出的優(yōu)化方案。適用于收割水稻，操作方便，維修方便，適用于平原，丘陵，梯田，三角地等大小塊及爛泥田。在綜合考察實(shí)際情況后，選用全喂機(jī)型聯(lián)合收割機(jī)，有效割幅1.6米，總損失量小于等于1.5%，破碎率小于等于2%，含雜率小于等于2%。采用全喂式機(jī)型的過(guò)程是：莖桿稻頭全部進(jìn)入脫粒機(jī)，經(jīng)過(guò)脫粒機(jī)粉碎，谷粒脫下，莖稈與谷粒經(jīng)凹版篩分離。莖桿排除出機(jī)器，谷粒從凹板篩孔落下到底殼，并由集谷攪龍推運(yùn)到一側(cè)，再由揚(yáng)谷器揚(yáng)升出收割機(jī)并裝袋。采用全喂式機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)是：（1）半喂入收割機(jī)從結(jié)構(gòu)原理比全喂入收割機(jī)較復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障難于排除修理，零部件貴，拆裝修理較困難等問(wèn)題存在。而全喂入收割機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，很多零件看得見(jiàn)摸得著，發(fā)生故障易于修理排除，適合農(nóng)民機(jī)手應(yīng)用，修理費(fèi)少等優(yōu)點(diǎn)，農(nóng)民愿意采用全喂入收割機(jī)作業(yè)。經(jīng)濟(jì)效益分析，如一臺(tái)洋馬Ce_2M型半喂入與一臺(tái)浙江三聯(lián)4LZ_1.8型全喂入收割機(jī)對(duì)比驗(yàn)收，同一片稻田，統(tǒng)一時(shí)間，每臺(tái)機(jī)收割2畝面積，洋馬機(jī)18分42秒收割完，浙江三聯(lián)19分31秒也收割完畢，三聯(lián)機(jī)比洋馬機(jī)相差40秒時(shí)間，可能關(guān)系到操作手技術(shù)熟練程度的問(wèn)題存在。三聯(lián)收割機(jī)的總損失率小于3.5%，而洋馬收割機(jī)的總損失率經(jīng)常大于3.5%，因?yàn)樵摍C(jī)具利用鏈條傳動(dòng)送禾稻裝置，在機(jī)械傳動(dòng)鏈條的作用力之下，就出現(xiàn)損失率較大。所以，農(nóng)民對(duì)半喂入收割機(jī)有不同的看法。全喂入收割機(jī)，在收割速度與撥禾輪的配合，將禾稻撥入攪龍槽，保證稻谷棵粒歸全，損失少。南方有部分農(nóng)民還有耕牛，所以，半喂入收割機(jī)在收割作業(yè)時(shí)，稻桿全身不經(jīng)過(guò)脫粒機(jī)滾壓過(guò)，稻桿硬和老葉有泥灰，耕牛不喜歡吃，農(nóng)民晚造不愿意請(qǐng)半喂入收割機(jī)作業(yè)，而全喂入收割機(jī)早、晚造均適用。2中間輸送裝置的設(shè)計(jì)中間輸送裝置是指割臺(tái)和脫粒機(jī)之間的傾斜輸送器，通常稱為過(guò)橋或輸送槽，它的功用是連接割臺(tái)和脫粒裝置，將割臺(tái)上的作物均勻、連續(xù)地輸送到脫粒機(jī)中。中間輸送裝置有鏈耙式、帶耙式、和轉(zhuǎn)輪式三種，鏈耙式和轉(zhuǎn)輪式一般用于中間輸送器較短的聯(lián)合收割機(jī)中，帶耙式一般用于中間輸送器較長(zhǎng)的聯(lián)合收割機(jī)中。懸掛式全喂入聯(lián)合收割機(jī)由于中間輸送器較長(zhǎng)，因此選用帶耙式輸送槽。帶耙式輸送槽具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低。2.1輸送槽的結(jié)構(gòu)輸送槽為一整體式結(jié)構(gòu)，主要由殼體、主動(dòng)滾輪、從動(dòng)滾輪和固定有耙齒板的輸送皮帶等組成，如圖3.1所示。根據(jù)傳動(dòng)路線的設(shè)計(jì)，輸送槽主滾動(dòng)輪與從動(dòng)滾輪之間設(shè)置一中間滾輪。為適應(yīng)作物層厚度的變化，從動(dòng)滾輪設(shè)計(jì)成浮動(dòng)式，防止割臺(tái)作物喂入過(guò)多而造成堵塞。此浮動(dòng)為自動(dòng)式的，當(dāng)割臺(tái)喂入過(guò)大時(shí)在作物的擠壓下，從動(dòng)滾輪向上翹起，加大作物的輸送，同時(shí)壓下彈簧，當(dāng)作物喂入減小時(shí)，在滾筒自重和彈簧的作用下，從動(dòng)滾筒復(fù)位，彈簧的作用除了使?jié)L筒復(fù)位外，主要是使?jié)L筒浮動(dòng)輕慢，防止碰撞。同時(shí)從動(dòng)滾輪軸設(shè)計(jì)成可前后調(diào)節(jié)，當(dāng)輸送帶被拉長(zhǎng)時(shí)可調(diào)節(jié)沖動(dòng)滾輪，使輸送帶張緊。從動(dòng)滾筒張緊的調(diào)節(jié)，是通過(guò)旋轉(zhuǎn)浮動(dòng)臂上的兩定位螺母使其張緊。圖3.1輸送槽（拆去側(cè)板和一上蓋板）2.2輸送槽參數(shù)的確定輸送槽耙齒速度的確定輸送槽耙齒的速度一般為3～5m/s，不宜過(guò)大，太大會(huì)使輸送帶震動(dòng)，太小滿足不了輸送能力。同時(shí)輸送槽耙齒速度不能小于割臺(tái)撥子尖的速度，由割臺(tái)設(shè)計(jì)者算出割臺(tái)撥子尖速度為3.9m/s。由以上要求，取輸送槽耙齒速度為4m/s。輸送槽耙齒高度的確定高度一般為40～50mm輸送槽耙齒尖與輸送槽底板之間距離的確定間距一般為15～20mm，取間距為18mm。輸送槽寬度的確定寬度由以下公式確定qB hv式中B——輸送槽寬q——聯(lián)合收割機(jī)喂入量q=2.27kg/sh——輸送槽耙齒尖與底板間距h=0.018mV——輸送槽耙齒速度V=4m/sγ——作物容重水稻容重為110Kg/m3代入數(shù)值得B=2.37/（0.0184110）=0.28m為使輸送槽不堵塞，適當(dāng)加大輸送槽寬度，取寬為0.32m，即320mm。輸送槽滾輪直徑的確定輸送槽滾輪直徑無(wú)特別要求，根據(jù)已有聯(lián)合收割機(jī)的輸送槽直徑，取直徑為160mm。輸送槽主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速的確定輸送槽耙齒的速度V=4m/s，耙齒繞軸旋轉(zhuǎn)的直徑為滾筒直徑加兩倍耙齒高，D=160+402=200mm。主動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)速n=60V/（лD）=604/（3.140.2）=382r/min輸送槽耙齒間距的確定輸送槽耙齒間距一般為250～350mm，根據(jù)聯(lián)合收割機(jī)總體布置圖可知輸送槽主動(dòng)滾輪軸心與輸送槽從動(dòng)滾輪軸心距離為2326mm，再加上滾筒直徑D=160mm，可算得皮帶全長(zhǎng)為5154mm。取耙齒數(shù)為18個(gè)，算得齒間距為286.36mm，此數(shù)值滿足條件。3螺旋輸送器（攪龍）攪龍?jiān)谵r(nóng)、牧、副業(yè)加工機(jī)械上應(yīng)用最為廣泛，除了單獨(dú)用于輸送外，還可以在輸送的同時(shí)對(duì)輸送物進(jìn)行混合、壓縮、揉搓和洗滌等。谷物聯(lián)合收割機(jī)上的攪龍，主要用來(lái)輸送割臺(tái)割下的谷物和輸送脫粒后的谷粒等。攪龍輸送的特點(diǎn)是：適應(yīng)性廣、可以水平輸送，也可以傾斜或垂直輸送；輸送物可以是長(zhǎng)、短莖桿，也可以是粒狀、塊狀、粉狀和糊狀的物料。此外它還有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，使用安全可靠，工作不受自然條件影響，且轉(zhuǎn)速可以在很大的范圍內(nèi)變化等的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是：易于使輸送物損傷和破碎，消耗的功率也比其它類型輸送機(jī)構(gòu)的大，通常大50~100%，并且要求喂入均勻。3.1攪龍的構(gòu)造及應(yīng)用攪龍構(gòu)造簡(jiǎn)單，它由焊在軸上的螺旋葉片、外殼和傳動(dòng)裝置等組成。根據(jù)螺旋葉片圓周速度的不同，攪龍可分為低速的（葉片圓周速度<2.8m/s)和高速的（葉片圓周速度>2.8m/s)兩種。前者適于水平或傾斜度不大的情況下輸送，后者則適應(yīng)于傾斜度較大或垂直狀態(tài)下輸送。因在高速攪龍中，被輸送物主要受離心力作用，物料顆粒被拋向輸送管壁形成一密集層。并攪動(dòng)著向前移動(dòng)，一般最適宜的圓周速度是2.8~6米/秒，這時(shí)單位消耗功最少。當(dāng)圓周速度<0.8m/s時(shí)，槽殼的上部可以是敞開(kāi)的，這時(shí)輸送器的傾角一般不大于200，速度>0.8m/s時(shí)，槽殼應(yīng)封閉，以免物料在離心力的作用下被拋出。農(nóng)業(yè)機(jī)械上常用的螺旋結(jié)構(gòu)形式有整片式、環(huán)帶式和葉漿式等三種。整片式螺旋適用于輸送松散的和小塊的物料，也用于輸送干草和未脫粒的谷物以及塊根等。環(huán)帶式螺旋適用于輸送大塊的根莖和其它大塊物料，同時(shí)也適用于作攪拌用。槳葉片螺旋適用于攪拌和輸送粘稠物料。綜上所述，本次螺旋式輸送器的選擇未低速、水平輸送，整片式螺旋輸送器。所以葉片的圓周速度<2.8m/s。如下圖所示3.2攪龍的工作原理工作時(shí)，進(jìn)入攪龍內(nèi)的物品，在旋轉(zhuǎn)螺旋葉片的推動(dòng)下，沿著外殼向著一端集運(yùn)出去。輸送物能沿?cái)圐埖妮S向運(yùn)動(dòng)而不和攪龍葉片一轉(zhuǎn)動(dòng)，主要是由于有輸送物本身的重力和與外殼摩擦力的作用，此外，輸送物由于受到葉片的帶動(dòng)也產(chǎn)生離心力，因而向外拋扔緊貼外殼在螺旋葉片的作用下作軸向運(yùn)動(dòng)。3.3攪龍輸送器的主要參數(shù)3.3.1攪龍的內(nèi)徑 d對(duì)谷粒輸送攪龍，攪龍的內(nèi)徑就是軸的直徑，工作時(shí)，因負(fù)荷小，所以很少有扭斷的現(xiàn)象，但往往因?yàn)槠浼?xì)而長(zhǎng)容易出現(xiàn)剛度不夠而變形，故設(shè)計(jì)時(shí)常按必須保證攪龍軸有一定的剛度來(lái)考慮其內(nèi)徑的大小，常按下面經(jīng)驗(yàn)式選取。即d(0.02~0.04)L式中L攪龍的長(zhǎng)度。根據(jù)脫粒滾筒的長(zhǎng)度，確定L900mm,所以d18~36mm（1）3.3.2攪龍的外徑D對(duì)谷粒輸送攪龍，常取D120~200mm，視機(jī)的大小而異，小機(jī)的取小些，大、中型機(jī)的取大些。本機(jī)選取D125mm，查實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)經(jīng)驗(yàn)公式d(0.2~0.35)D所以d25~44mm，綜合上述（1），在查詢實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)取d30mm3.3.3攪龍的螺距S常按如下經(jīng)驗(yàn)式選取：S0.7~1D 一般說(shuō)螺距大，生產(chǎn)率高，但工作費(fèi)力，所以不管是谷粒攪龍或割臺(tái)攪龍，設(shè)計(jì)時(shí)S/D的比值通常都選用接近下限值。所以S87.5~125mm，取S125mm。3.3.4攪龍的轉(zhuǎn)速n在保證得到相應(yīng)的生產(chǎn)率的條件下，轉(zhuǎn)速越低越好，因轉(zhuǎn)速高時(shí)不僅機(jī)器振動(dòng)大，消耗功率多，而且易造成谷粒的破碎和飛散。對(duì)普通谷粒輸送攪龍，取n100~300轉(zhuǎn)/分，對(duì)于帶有揚(yáng)谷器的谷粒輸送攪龍，取n1000~1250轉(zhuǎn)/分。本攪龍帶有揚(yáng)谷器，所以取n1050轉(zhuǎn)/分。3.5攪龍葉片的螺旋角 在選取攪龍葉片的螺旋角時(shí)，應(yīng)滿足以下條件：1tg ，亦即900—tg但螺旋葉片上各點(diǎn)的螺旋角是不等的，半徑最小處角最大，而半徑最大處角最小，如下圖所示所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使靠攪龍軸處（內(nèi)徑）的螺旋角滿足上式要求。由于水稻對(duì)鐵皮的摩擦角17030/。所以內(nèi)徑處螺旋角應(yīng)滿足900—180720。由公式 S Stan得tan-1 d d所以攪龍內(nèi)徑處的螺旋角530，攪龍外徑處的螺旋角17.650，滿d D足條件。3.4攪龍的軸向移動(dòng)速度攪龍以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在半徑為r(任意)的O點(diǎn)處有一輸送物質(zhì)點(diǎn)，絕對(duì)速度V在不考慮摩擦?xí)r由V（切向速度）和沿螺旋面的滑移速度 N NVAB（沿該點(diǎn)處切線方向）合成，VVV與軸向成角，沿該點(diǎn)的法線方向，可由以下的圖解得到證（線軸向交角為），或用方向余弦證明。當(dāng)考慮摩擦，則偏離法線角為V方向。fnSSnSVtg 0 302tg60tg 2rSnVVsinsin N 0 60tg Vn Sn sinSncosV fcos60tgcos60cosSnVVcos()cos2(1ftg) Z f 60Sn/60為螺旋線形成的運(yùn)動(dòng)速度，可見(jiàn)VZ小于此值。由前面的數(shù)據(jù)可得到1251050Vcos2530(1tan180tan530)0.45m/s Z 60Sn葉片圓周速度最大值為2.2m/s，所以符合條件。60dV對(duì)V求導(dǎo)數(shù)，并令Z0，可以得到 Z d42—螺旋角—36.250時(shí)，具有最大的軸向速度。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使螺4 2旋葉片平均半徑處的螺旋角近于此值。3.5谷粒輸送攪龍的生產(chǎn)率Q用積分法計(jì)算，理論上是VZ和橫截面的乘積，由于同一斷面上各點(diǎn)半徑不同，故又不同，VZ也不相等，所以用積分法。 Sn K1）(R2r2)K，（60——葉片外徑；r——葉片內(nèi)徑；——輸送物容重，Kg/m3；——充滿系數(shù)，一般為0.2~0.4；K——傾斜安裝時(shí)生產(chǎn)率降低系數(shù)；Q與S、R成正比，則S，RQ；查實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)的一些谷物的容重，水稻籽粒容重0.4~0.55噸/米3，小麥籽粒容重0.77噸/米3，谷子（籽粒）的容重0.6~0.7噸/米3所以取0.4噸/米3，0.3,K1；則谷粒輸送攪龍的生產(chǎn)率為125105060Q10.40.11（62.52—152）0.836kg/s3.6攪龍所需要的功率N當(dāng)攪龍與水平的夾角小于200時(shí)，可按下式計(jì)算功率：NQ（LcosWLsin）/102(千瓦)Q——生產(chǎn)率，kg/s；L——攪龍長(zhǎng)度；W——谷粒運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)，一般W1.2；——攪龍傾斜角度；——安裝校正系數(shù)；當(dāng)450~900時(shí)，N為水平輸送時(shí)的2~3倍。所以N2.28（0.91.20）1/1020..34kw0.25馬力。4揚(yáng)谷器在水稻聯(lián)合收割機(jī)和稻麥兩用自動(dòng)脫粒機(jī)上，多采用揚(yáng)谷輪式輸送器來(lái)輸送籽粒和雜余。揚(yáng)谷輪式輸送器主要由揚(yáng)谷輪、傳動(dòng)軸及輸送管道所組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、消耗功率少等優(yōu)點(diǎn)。揚(yáng)谷器是利用高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇式葉片拋送物料，而葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣流則起著輔助輸送及排除輕雜物的作用。為了減少輸送過(guò)程中的能量損失，揚(yáng)谷器的管道接近垂直或稍有傾斜（與水平夾角不應(yīng)小于600~650）。管道的截面最好采用等截面的圓形管或方形管，管道出口處的轉(zhuǎn)角應(yīng)做成圓弧形。揚(yáng)谷器的結(jié)構(gòu)有揚(yáng)谷器軸、葉片、外殼、排尖筒。管道升運(yùn)高度不大于（1~1.5m）。4.1揚(yáng)谷器輪葉的速度揚(yáng)谷器工作時(shí)，設(shè)質(zhì)量為m的物料，被揚(yáng)谷器葉片以初速V1拋扔出去，1mV2則該物料從葉片處獲得的動(dòng)能為21，根據(jù)揚(yáng)谷器工作的要求，即不但要將物料拋送到一定的高度H，而且物料在升到高度為H時(shí)離出口還應(yīng)有一定的末速度V2，以便將輸送物拋出管外。通常末速度應(yīng)為V22~3米/秒。根據(jù)能量守恒定律得垂直輸送時(shí)的方程：1mV2mgH(1)mV21 12 2得物料初速度VV22gH(1) 1 2 1式中1——考慮到物料在升運(yùn)過(guò)程中與管壁的摩擦損失，物料互相碰撞損失及管道內(nèi)空氣的阻力的能量損失系數(shù)，常取10.22?？紤]輪葉在打擊谷粒時(shí)有速度損失，所以輪葉所需的圓周速度為：V（1）V（1）V22gH(1)2 1 2 2 1式中2——輪葉的圓周速度V與輸送物料的初速度V1之間的差異損失系數(shù)，常取0.55。2取V2m/s，H1.2m，2所以V（10.55）429.81.228.863m/s4.2揚(yáng)谷輪輸送器的主要參數(shù)2.1輪葉的內(nèi)徑 D、外徑D2與寬度b輪葉的外徑D2大，達(dá)到相同楊程時(shí)的轉(zhuǎn)速可降低，從而可以減少功率消耗及減少磨損。但D2過(guò)大結(jié)構(gòu)增大，給總體配置帶來(lái)困難。通常輸送雜余D200~260mm，輸送谷物D220~330mm，輪葉2的內(nèi)徑D由輪葉的徑向尺寸a值決定，DD—2a，a值小，輪葉內(nèi)、外1 2徑拋起角的差值小，谷粒能成束拋起；但a值過(guò)小，生產(chǎn)率下降過(guò)多，一般a40mm。所以取D260mm，D180mm。1葉輪寬度b大，可提高生產(chǎn)率，從下圖可知，b過(guò)大螺旋輸送器輸送來(lái)的輸送物不能達(dá)到外側(cè)，葉面不能充分利用，并且結(jié)構(gòu)龐大，一般b45~65mm，取b55mm。4.2.2輪葉數(shù)m適當(dāng)?shù)卦龆噍喨~數(shù)，可以提高生產(chǎn)率，但m過(guò)多，不但使輪葉的取量不足，不能提高生產(chǎn)率，并且過(guò)多攪動(dòng)會(huì)損失谷粒，一般輸送雜余m2~4，輸送谷粒m3~6，所以本揚(yáng)谷器選擇m3。2.3輪葉轉(zhuǎn)速 n輪葉的轉(zhuǎn)速必須保證輸送物有足夠大的初速度，以便將輸送物送至所需的高度。垂直輸送時(shí)：30(1)n 22gH(1)V2 R 1 11式中R1應(yīng)以輪葉內(nèi)徑代入，使初速度最低的輸送物亦能上拋輸送。308.863所以n940轉(zhuǎn)/分1050轉(zhuǎn)/分，合格。0.094.3揚(yáng)谷器的生產(chǎn)率因?yàn)楣任锉粧伷饡r(shí)，葉片與水平之夾角較小，可認(rèn)為是在水平的位置拋起。每一片葉片刮起的物料體積為： 1 1 1VabAEabatga2btg 2 2 2 a——葉片的徑向高度；b——葉片的寬度；——物料自然休止角，水稻為350，小麥為320。1QVmn/60a2btgn/60 2 a2btgmn；120m——輪葉數(shù)；——輸送物的容重（公斤/米3）；n——輪葉的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）；——效率，受下列因素影響：（1）葉片上的物料沒(méi)達(dá)到理論體積量，即搯取不足及葉片抖落，0.5；1（2）部分輸送物料離開(kāi)葉片后輸送不出而返回，0.6；2所以0.50.60.3 1 20.0420.055Qtg3500.4103310500.30.899公斤/秒1204.4葉輪與殼體的間隙谷粒的破碎與揚(yáng)谷輪葉片和殼體的間隙有密切的關(guān)系。試驗(yàn)證明，當(dāng)間隙小于谷粒的最小厚度時(shí)（谷粒不易進(jìn)入間隙），或大于谷粒的最大寬度時(shí)（谷粒能通過(guò)間隙），所造成的破碎率最低；當(dāng)間隙介于谷粒的最小厚度與最大寬度之間時(shí)，谷粒最易被卡入而擠碎。一般小麥和水稻籽粒的最小厚度為1.5毫米，最大寬度為4.5毫米，所以間隙應(yīng)?。?.5毫米，或4.5毫米。確定后殼體的直徑D及殼體的寬度B即可確定；3DD2， 3 2Bb2。所以取5毫米，D26010270毫米3Bb2551065毫米5機(jī)架的設(shè)計(jì)5.1斷面形狀和尺寸選擇機(jī)架的抗拉和抗壓剛度，一般僅與其斷面面積的大小有關(guān)，與斷面的形狀無(wú)關(guān)。但在承受彎曲力矩與扭轉(zhuǎn)力矩時(shí)，則機(jī)架的抗彎剛度與抗扭剛度不僅與其截面面積的大小有關(guān)，且與斷面形狀有很大的關(guān)系，即與其斷面慣性矩成正比：1）圓形空心截面的抗彎剛度及抗扭剛度都比較好。如采用正方形空心斷面，抗彎剛度提高較多，抗扭剛度提高較少?？偟膩?lái)說(shuō)，圓形斷面抗扭剛度好于方形斷面，而抗彎剛度不如方形斷面。長(zhǎng)方形空心斷面對(duì)提高長(zhǎng)邊方向的抗彎剛度十分顯著，但抗扭強(qiáng)度較差。同樣斷面形狀和同樣大小的面積，外形尺寸大而壁薄的斷面比外形尺寸小而壁厚的斷面的抗彎剛度和抗扭剛度都高，空心結(jié)構(gòu)的剛度比實(shí)心結(jié)構(gòu)的剛度大，但厚度很小時(shí)要考慮穩(wěn)定性問(wèn)題。工字形斷面在高度方向上抗彎剛度最大，但抗扭剛度較差，只宜用于承受單一方向彎矩的地方。不封閉的斷面的抗扭剛度極差。因此，基于小型水稻聯(lián)合收割機(jī)脫谷集谷部分的抗扭剛度不必太高，而要有足夠的抗壓抗彎剛度，機(jī)架斷面選擇矩形空心截面，可采用角鋼。本設(shè)計(jì)選用熱軋等邊角鋼，2型。5.2機(jī)架的結(jié)構(gòu)當(dāng)脫粒裝置工作時(shí)，機(jī)架不宜過(guò)高，否則容易觸及地面影響工作；機(jī)架主要作用是當(dāng)脫粒裝置不工作的時(shí)候，需要從拖拉機(jī)上拆除下來(lái)，放置的時(shí)候需要機(jī)架支撐。此外，機(jī)架固定下殼，便于安裝兩個(gè)軸6主軸的設(shè)計(jì)和校核6.1選擇軸的材料軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼，根據(jù)傳動(dòng)的功率和一些參數(shù)選擇材料，最常用的材料是45#鋼，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，得到的組織具有良好的綜合力學(xué)性能，即有較好的強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的塑性和韌性，因無(wú)特殊要求，選用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理；查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表11.1查得毛坯直徑200毫米，硬度217—255HBS，抗拉強(qiáng)度極限=640Mpa，屈服強(qiáng)度極限=355Mpa，彎曲疲勞極限=275Mpab s 1剪切疲勞極限=155Mpa。16.2初步確定軸的直徑軸是機(jī)械傳動(dòng)的中的重要零件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足合理的結(jié)構(gòu)，足夠的強(qiáng)度，必要的強(qiáng)度和振動(dòng)穩(wěn)定性，以及良好的工藝性等，軸的設(shè)計(jì)就是根據(jù)軸上零件的定位和固定要求，以及加工和裝配要求，合理定出軸的結(jié)構(gòu)外形和全部尺寸過(guò)程。設(shè)計(jì)軸時(shí)必需要先對(duì)軸的直徑進(jìn)行必要的估算，由于本實(shí)用型的全喂入軸流脫谷機(jī)構(gòu)的主軸主要承受扭矩作用，所以只需按軸所受的轉(zhuǎn)矩來(lái)進(jìn)行計(jì)算。扭矩強(qiáng)度條件為: PT9550103 == n[] T W W T T T式中：———軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MpaTT———軸所受到的扭矩，N.mmn———軸的轉(zhuǎn)速，r/minP———軸所傳遞的功率，Kw[]———軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MpaTW—軸的抗扭截面模量，mm3T對(duì)實(shí)心圓軸，W=d3/16，可得軸的直徑：T 5 P Pd9550103n=C3n3T式中C為取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力[]的系數(shù)，當(dāng)彎矩相對(duì)轉(zhuǎn)矩很T小時(shí)，C取較小值，[]取大值，反之，C取較大值，[]取較小值。 T T幾種軸材料的[]和C值：T軸的材料軸的材料201r18i9iGNT354540rG2rG13[T]12—2012—2520—3030—4040—52C160—135148—125135—11