本次設(shè)計要求進行軸流式脫粒機的研究和設(shè)計

1、本次設(shè)計要求進行軸流式脫粒機的研究和設(shè)計，軸流式脫粒機按谷物喂入滾筒的方向不同可分為縱向軸流式（軸向喂入，軸向排出）；橫向軸流式脫粒裝置；以及切流軸流組合式?？紤]到操作上的方便性，本次設(shè)計采用切向喂入，切向排出的方式，即采用橫向軸流的方式進行研究與設(shè)計。軸流滾筒式脫離裝置對谷物的脫粒時間較長，滾筒轉(zhuǎn)速和間隙有少許變化對脫離質(zhì)量的影響不大，因而對安裝間隙和速度調(diào)節(jié)要求不是很嚴(yán)格，這是軸流式脫粒機的一個顯著的優(yōu)點。在綜合考慮和比較老式軸流式脫粒機及各種類型的脫粒機的優(yōu)缺點后，決定此次軸流式脫粒機的設(shè)計思路為：采用皮帶傳動方式將動力傳送到脫粒機，帶動滾筒轉(zhuǎn)動，滾筒和脫粒機罩殼內(nèi)部均設(shè)U型脫粒齒，采用

2、搓擦脫粒的方式進行水稻的脫粒。實現(xiàn)脫凈率高于99.5%，破碎率低于0.3%的標(biāo)準(zhǔn)。此軸流式脫粒機由機架、進料口、主軸、裝有壓條的滾筒，滾筒下的篩網(wǎng)、內(nèi)部有導(dǎo)向板的上蓋、出料口、傳動機構(gòu)和偏心機構(gòu)組成，采用切線方向進料，螺旋導(dǎo)向板導(dǎo)流，U型鋼板齒脫粒，柵格篩分離，水平切線方向排草。脫粒干凈，排草順暢，功率損耗小。參考其他實例分析及設(shè)計，我認(rèn)為此次軸流式脫粒機的設(shè)計主要要考慮以下問題：1、 軸流式脫粒機滾筒的設(shè)計。包括滾筒的長度設(shè)計，直徑的設(shè)計，莖稈喂入部分與滾筒圓心角間的關(guān)系。力求以最小的滾筒長度達到脫凈，分離，消耗動力小，負(fù)荷均勻的目的；2、 軸流式脫粒機螺旋導(dǎo)向板的設(shè)計；3、 軸流式脫粒機U

3、形鋼板齒的設(shè)計；4、 軸流式脫粒機柵格篩的設(shè)計，主要是柵格篩的尺寸的選取與設(shè)計，以保證谷粒的分離；5、 軸流式脫粒機脫粒間隙的設(shè)計計算；6、 軸流式脫粒機滾筒轉(zhuǎn)速的設(shè)計計算；7、 軸流式脫粒機機架處軸承型號的選??；8、 軸流式脫粒機機架及機體的設(shè)計，外形尺寸設(shè)計，力求使機體體積小，外形美觀大方；9、 軸流式脫粒機中皮帶輪的設(shè)計與選??；10、 旋導(dǎo)向板尺寸等的設(shè)計；11、 各種零件材料的選取，機架材料要便于焊接。滾筒，鋼板齒等零件要滿足受力的強度要求。同時，在確定軸流式脫粒機的結(jié)構(gòu)方案時，又要注意以下幾個問題：1、確定U形鋼板脫粒齒的安裝，齒排的類型以及齒的排列方法；2、確定鋼板脫粒齒的每排數(shù)量

4、以及總的數(shù)量；3、確定柵格篩的尺寸以及安裝方法，要便于安裝和拆卸；4、確定脫粒間隙；5、確定滾筒和支架的安裝方式；6、確定滾筒的驅(qū)動方式。系統(tǒng)總體方案分析其工作原理如下：被割作物通過脫粒機械的喂入口進入由脫粒滾筒和凹版組成的脫離間隙進行打擊和搓擦后，短脫出物通過柵格狀凹版進入由清洗篩和風(fēng)機組成的清糧裝置進行清選。長脫出物則進入分離裝置進行莖稈與籽粒的分離，長莖稈被排出機外而籽粒等短脫出物則通過分離裝置上的篩孔進入下方的清糧裝置進行清選。在風(fēng)機和清選篩的聯(lián)合作用下，谷殼等等細小輕雜物被吹出機外，干凈的籽粒經(jīng)由籽粒收集裝置進入集糧裝置。谷物的脫粒原理主要有以下幾個方面：沖擊脫粒，搓擦脫粒，梳刷脫粒

5、，擠壓脫粒和振動脫粒。本次設(shè)計主要是應(yīng)用搓擦脫粒和擠壓的原理進行脫粒，是靠元件與谷物之間，以及谷物與谷物之間的相互摩擦和擠壓而使谷物脫粒。其中，脫離裝置的脫粒間隙的大小尤為重要。軸流式脫粒機的脫粒過程中谷穗的運動方向是沿軸向的，而實現(xiàn)谷穗軸向運動的設(shè)備是螺旋導(dǎo)向器，通過滾筒的轉(zhuǎn)動及螺旋導(dǎo)向器的作用使谷穗能夠沿軸向運動。2.2 軸流式脫粒機機動方案的分析在對部分地區(qū)脫粒機現(xiàn)狀的考察及調(diào)研中，我發(fā)現(xiàn)很多地區(qū)習(xí)慣采用電力作為田間機械的動力，如部分地區(qū)就將老式的腳踏式脫粒機上裝上皮帶輪進而以電動機帶動谷物的脫粒。加之汽油和柴油價格較高，因此，此次設(shè)計中選取電動機作為動力。2.3 軸流式脫粒機總體方案的

6、分析此軸流式脫粒機以谷物脫粒為主，要求采用軸流式進行脫粒，即稻穗在脫粒機中的運動方向要求是沿軸向的。軸流式脫粒機的進出料的方式有以下幾種：1、縱向軸流式（軸向喂入，軸向排出）；2、橫向軸流式脫粒裝置；3、切流軸流組合式。在設(shè)計中考慮到操作的方便，決定采用橫向軸流式脫粒裝置，即切向入料，切向排草，本脫粒機可以實現(xiàn)谷物與草的分離，其脫凈率可高達97.5%以上，破碎率小于0.3%。其田間作業(yè)的具體流程如下：人工將割下的稻穗由進料斗送入軸流式脫粒機，在滾筒上脫粒齒的旋轉(zhuǎn)作用下，稻穗進入脫粒機。在滾筒上旋轉(zhuǎn)的脫粒齒和脫粒機上固定脫粒齒與谷物的搓擦與擠壓的作用下，谷物從稻穗脫下，由下篩濾出。脫去谷粒的稻穗

7、在旋轉(zhuǎn)滾筒與螺旋導(dǎo)向器的作用下沿軸向移動，移動過程中繼續(xù)脫粒。最后從出草斗出來。同時滾筒部裝有風(fēng)葉板，滾筒高速旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生風(fēng)力使雜物從下篩中吹出，也實現(xiàn)了谷物與雜物的分離。2.3.1 脫粒機動力輸入裝置的分析脫粒機脫粒最主要的機構(gòu)是滾筒，滾筒的轉(zhuǎn)速直接影響谷物的脫凈率和破碎率。因此，傳動方案的選擇尤為重要。軸流式脫粒機輸入有三種方案：（1）鏈傳動；（2）V型帶傳動；（3）同步帶傳動。鏈傳動，V型帶傳動，同步帶傳動各有自己的優(yōu)缺點，應(yīng)用在合適能夠最大限度的發(fā)揮其作用，實現(xiàn)機械設(shè)計優(yōu)化的目的及意義，三種傳動方案的比較及分析見表2-1。表2-1 三種傳動方案分析傳動效率使用壽命傳動轉(zhuǎn)矩成本鏈傳動較

8、好較好較小較貴V型帶傳動正常最好最大一般同步帶傳動最好差小昂貴由上述分析，V型帶傳動具有安裝容易，占地面積小的優(yōu)點。并且V帶是一個撓性件，它具有彈性，能夠緩和沖擊，吸收震動，因而使脫粒機工作平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點。雖然在傳動過程中V帶與皮帶輪之間存在著一些摩擦，使得兩者之間的相對滑動，使傳動比不精確。但不會影響到脫粒機的傳動，因為谷物脫粒機不需要精確的傳動比，只要傳動比比較準(zhǔn)確就能滿足要求，而且V帶的彈性滑動對脫粒機的一些重要部件會起到一種超載保護，不會造成機體部件的嚴(yán)重?fù)p壞。因此，此次軸流式脫粒機的設(shè)計中采用V帶傳動方式。2.3.2 入料部分的分析入料口與脫粒機的上蓋部分通過焊接來進行連接，入料

9、斗是用1mm厚的鋼板制成，入料部位與脫粒齒滾筒的脫粒齒部位相切，使已割下的稻穗從入料口進入，稻穗接觸到脫粒齒，進而在滾筒與下篩之間進行脫粒。2.3.3 脫離部分的分析脫離部分主要由滾筒，柵格式弓齒凹版，半圓形上蓋，固定脫粒齒，螺旋導(dǎo)向器等組成。柵格式凹版之間進行脫粒，已脫下的稻粒從柵格式凹版漏下，同時弓齒滾筒上裝有風(fēng)葉板，可將雜物從柵格式凹版中向兩邊吹開。經(jīng)脫粒的稻穗則通過滾筒與螺旋導(dǎo)向器的作用下，沿軸向移動，最后從出草口排出機體外。脫粒齒采用U型脫粒齒，齒形見圖2-6。2.3.4 篩選部分的分析篩選部分有兩種形式：1、編織篩式；2、柵格篩式。前者處理斷穗能力強，斷穗量少，但分離能力較差，谷粒

10、損失會多些，濕脫時容易堵塞；后者的性能剛好相反，干脫時碎草要多些。因此此設(shè)計的軸流式脫粒機為田間脫粒，谷物濕度很高，故用柵格篩來進行篩選。柵格篩是由一定數(shù)量的鐵條及兩條主要梁和兩條副梁組成的凹版。柵格篩主要作用是進行谷粒與稻穗的分離堆放，谷粒通過柵格篩濾出，而稻穗則從出草斗流出。2.3.5 機架部分分析機架是由左機架、右機架及穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的角鐵橫梁組成的，機架是脫粒機的主要支撐，承擔(dān)著脫粒機的主要重量和動力、負(fù)載和力矩，因此它的設(shè)計是許強不許弱的部分。機架的兩部分要各自穩(wěn)定，而且相對固定，以便做到脫粒機在運轉(zhuǎn)過程中不會發(fā)生晃動，歪斜，不會造成人身危險。因此為了機架的穩(wěn)定與堅固，此脫粒機采用5mm厚

11、的鋼板作為機架的材料。2.3.6 軸流式脫粒機的總體分析此脫粒機主要由進料斗、滾筒部裝、柵格式凹板（柵格篩）、出料口、機架等部分組成。其從入料到脫粒到將谷物和稻穗分離，再到將谷粒、雜物盒稻穗分別排出機體外，是脫粒機一體完成的。它最大的優(yōu)點是在短時間內(nèi)可以完成幾個人的勞動強度，從而提高了工作效率，節(jié)省了勞動時間。此外，此軸流式脫粒機還具有安全性能高、效率高、堅固耐用、結(jié)構(gòu)簡單、便于維修和保管等優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)總圖分別見圖2-7、2-8。至此，此軸流式脫粒機的整體方案得到大體的確定，主要由進料斗，滾筒部裝（其中包括脫粒齒和風(fēng)葉板的焊合），柵格式凹板，上罩殼，螺旋導(dǎo)向器，出草斗，機架等組成。在軸流式脫粒

12、機零件的組裝過程中，主要是通過焊接來進行連接，因此。此軸流式脫粒機對焊接的要求比較高，要求焊接牢固可靠，不允許有裂紋，夾渣，燒穿等缺陷，以保證脫粒機的質(zhì)量和強度。整體的技術(shù)參數(shù)見表2-2。表2-2 軸流式脫粒機的主要技術(shù)參數(shù)序號項目單位規(guī)格1結(jié)構(gòu)形式/軸流式2作業(yè)小時生產(chǎn)率千克/小時15003外形尺寸長毫米995寬1050高8484整體質(zhì)量千克1155滾筒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分850-10006脫粒齒型/U型鋼板齒7滾筒直徑（直徑長度）毫米4247208脫粒齒間距毫米409脫凈率/97.5%10破損率/0.3%11總損失率/2.5%12傳動形式/V帶傳動 第1章 緒論 1.1 課題背景 1.2 我國軸流式

13、脫粒機的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 1.2.1 我國軸流式脫粒機的現(xiàn)狀 1.2.2 我國軸流式脫粒機的發(fā)展前景 1.3設(shè)計的主要內(nèi)容第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 2.1 軸流式脫粒機工作原理的分析 2.2 軸流式脫粒機動力方案的分析 2.3 軸流式脫粒機總體方案的分析 2.3.1 脫粒機動力輸入裝置的分析 2.3.2 入料部分的分析 2.3.3 脫離部分的分析 2.3.4 篩選部分的分析 2.3.5 機架部分的分析 2.3.6 軸流式脫粒機的總體分析第三章 傳動裝置的設(shè)計 3.1 電動機的選擇 3.1.1 齒條上脫粒齒的轉(zhuǎn)速 3.1.2 脫粒機所需規(guī)律 3.1.3電動機的功率 3.1.4 電動機的轉(zhuǎn)速 3.2 傳動帶的設(shè)計 3.2.1 確定單根V帶的功率 3.2.2 確定單根V帶的型號 3.2.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 3.2.4 確定傳動中心距和帶長 3.3 帶輪的設(shè)計 3.3.1 帶輪材料的選擇 3.3.2 帶輪的結(jié)構(gòu)形式 3.3.3 V帶輪的輪槽 3.3.4 V帶輪的技術(shù)要求 3.4 傳動