畢業(yè)設(shè)計(jì)振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)

PAGEPAGE242014屆分類(lèi)號(hào)：?jiǎn)挝淮a：10452 畢業(yè)設(shè)計(jì)振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)姓名學(xué)號(hào)

摘要花生是傳統(tǒng)的農(nóng)作物，可以進(jìn)行多種類(lèi)深加工，現(xiàn)在花生產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整已經(jīng)變成我國(guó)重點(diǎn)種植的農(nóng)作物，其加工產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)世界各地，在這種廣闊的發(fā)展前景的推動(dòng)下，花生生產(chǎn)勢(shì)頭猛漲，并有逐漸集中生產(chǎn)的趨勢(shì)，一套成熟的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成。然而中國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展卻嚴(yán)重阻礙了花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)花生收獲主要依靠人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)成本高、效率低、損失大，這些問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重制約著其產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。本論文設(shè)計(jì)了振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)的總體結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)特點(diǎn)以及關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)設(shè)計(jì)等。該設(shè)備主要由挖掘鏟、振動(dòng)篩、行走輪、動(dòng)力傳動(dòng)裝置及機(jī)架等組成。此機(jī)械設(shè)備工作順暢運(yùn)行可靠，生產(chǎn)率：0.1～0.13hm2/h，莢果破碎率：1%，清土率高，損失率低,損失率：3%,，適用于個(gè)體較大規(guī)模的機(jī)械化生產(chǎn)，解放勞動(dòng)力。關(guān)鍵詞：振動(dòng)篩；平行連桿；挖掘鏟；帶輪

AbstractPeanutistraditionalplant,hasbecomeChina'simportantexportproductsandfocusonthedevelopmentofagriculturalrestructuringandsupportthecultivationofvarieties.Intheconsumptionstructureandexportstructureadjustmentandoptimizationofdual-drive,therapiddevelopmentofpeanutproduction,andgraduallytherelativeconcentrationofthemainproducingareas,withthebasicformationofcompetitiveindustries.However,peanutproductionmechanizationinChinaareseriouslylaggingbehind,especiallyinthewholeprocessofproduction,operatingcostsaccountfortheproductionofharvestingoperations,mainlyrelyonmanualcompletionofthecurrent,labor-intensive,operatingcostsarehigh,lowefficiency,loss,andthehighcostofdevelopmentandproductionhasbecomeamajorbottleneckinthegrowthofindustry,mechanizationofdomesticpeanutharvesttechnologyandequipmentneedsoftheincreasinglyurgentintroducedashaker-stylepeanutharvesteroftheoverallstructure,workingprincipleandtechnicalcharacteristicsofthekeycomponentsofthestructureanddesignoperatingparameters.Thedevicemainlybytheminingshovel,vibrationscreen,vibration-drivecomponents,runningwheel,powertransmissionandchassiscomponents,etc.,twolinesofacompletepeanutharvesting,dugoutthepeanutseedlingwassenttotheshaker,afterthevibrationshakertoremoveexcavatedsoilassociatedwiththepeanut,andfinallythroughthetransportationboardtoachievethesideofpeanutseedlinglodgingworks.Ithasasmoothoperation,Productivity:0.1~0.13hm2/h,Podsandbrokenrate:1%,Ahighrateofsoil,lowloss,lossrate:3%,reliableoperation,highrateoflandclearance。Keywords:Vibratingscreen;Parallellink;Diggingshovel;Beltwheel

目錄1序論 11.1花生產(chǎn)業(yè)研究 11.2我國(guó)花生生產(chǎn)現(xiàn)狀 11.3我國(guó)花生的種植現(xiàn)狀 31.4我國(guó)花生機(jī)械化生產(chǎn)發(fā)展 41.5預(yù)期目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容 52振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)的設(shè)計(jì) 62.1振式花生收獲機(jī)設(shè)計(jì)原理 62.1.1振式花生收獲機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù) 62.1.2振式花生收獲機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇與分析 72.1.3振式花生收獲機(jī)總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 72.1.4工作原理 82.2參數(shù)計(jì)算 82.2.1主要參數(shù)確定 82.2.2花生收獲機(jī)的功率計(jì)算 82.3關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 92.3.1挖掘鏟的設(shè)計(jì) 102.3.2帶輪及帶的設(shè)計(jì) 142.3.3平行連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 152.3.4軸的校核 162.4總體裝配 193.結(jié)論 21參考文獻(xiàn) 22致謝 231序論1.1花生產(chǎn)業(yè)研究花生不僅是優(yōu)質(zhì)油料作物，而且是主要的蛋白資源，加工品類(lèi)多，產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)，現(xiàn)已成為中國(guó)重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整重點(diǎn)發(fā)展和扶持的種植品種。在消費(fèi)結(jié)構(gòu)和出口結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整和優(yōu)化的雙重拉動(dòng)下，花生生產(chǎn)得到長(zhǎng)足發(fā)展，并逐漸向主產(chǎn)區(qū)相對(duì)集中，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶基本形成。但是中國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展卻嚴(yán)重滯后，特別是用工量占生產(chǎn)全過(guò)程1/3以上、作業(yè)成本占生產(chǎn)總成本50%以上的收獲作業(yè)，目前主要依靠人工完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)成本高、效率低、損失大、成本高已成為生產(chǎn)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的主要瓶頸，國(guó)內(nèi)對(duì)花生機(jī)械化收獲技術(shù)裝備的需求日趨迫切。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)花生收獲技術(shù)與裝備的研究開(kāi)發(fā)，起步早、投入大、發(fā)展快，早已實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。中國(guó)對(duì)花生機(jī)械化收獲的研制雖較早，但發(fā)展十分緩慢，近年來(lái)，隨著花生收獲機(jī)械市場(chǎng)需求的不斷趨旺，花生收獲機(jī)械的研究開(kāi)發(fā)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。可實(shí)現(xiàn)挖掘、清土、鋪放功能的花生收獲機(jī)，具有無(wú)需自帶動(dòng)力、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用成本低等特點(diǎn)，較適合現(xiàn)階段中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)條件，具有較好的市場(chǎng)需求。但是長(zhǎng)期以來(lái)，由于對(duì)花生機(jī)械化收獲技術(shù)缺乏深入系統(tǒng)的研究，壅土阻塞、秧蔓纏繞、適應(yīng)性差、損失率高等機(jī)械化收獲中存在的技術(shù)難題始終未能得到很好解決?；ㄉ姆N植歷史悠久，地域廣闊，是國(guó)際公認(rèn)的半干旱作物，是世界上廣泛栽培的主要油料和經(jīng)濟(jì)作物，同時(shí)也是主要的創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品之一。花生以它獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，在世界油料生產(chǎn)和國(guó)際貿(mào)易中僅次于大豆而居第二位，在亞洲、非洲、澳洲及南北美洲的絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)均有花生的種植和生產(chǎn)，其中，中國(guó)是世界上主要的花生生產(chǎn)國(guó)和花生消費(fèi)國(guó)，同時(shí)也是最大的花生出口國(guó)。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，世界花生種植面積由20世紀(jì)60年代的1.66×108hm2增至20世紀(jì)70年代的1.87×108hm2，并呈上升趨勢(shì)。隨著花生栽培技術(shù)的不斷提高，花生總產(chǎn)也在不斷提高，世界花生年總產(chǎn)量20世紀(jì)60年代為1.05×1010kg,1988年則增加至2.25×1010kg，創(chuàng)花生生產(chǎn)量紀(jì)錄。1.2我國(guó)花生生產(chǎn)現(xiàn)狀自20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷深入，中國(guó)花生生產(chǎn)和整體效益增長(zhǎng)很快?；ㄉN植面積由1996年的3.62×106hm2，發(fā)展至2002年的4.92×106hm2；總產(chǎn)由1996年的1.01×1010kg，發(fā)展至2002年的1.48×1010kg；單產(chǎn)由1996年的2.8×103kg/hm2，發(fā)展至2002年的3.01×103kg/hm2；外貿(mào)出口花生原料(以籽仁計(jì))由1996年的3×108kg，發(fā)展至2002年的7.7×108kg；出口范圍由1996年的72個(gè)國(guó)家和地區(qū)，擴(kuò)展至2002年的108個(gè)國(guó)家和地區(qū):創(chuàng)匯額由1996年的2.22×108美元，增長(zhǎng)至2002年的4.49×108美元。花生的種植面積僅次于油菜，種植面積約500萬(wàn)公頃，總產(chǎn)量在1400萬(wàn)噸左右，占世界花生總產(chǎn)量的40%以上，居世界第一位，居世界第一位，同時(shí)，我國(guó)也是世界上最大的消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)。我國(guó)花生生產(chǎn)的區(qū)域廣泛，除西藏、青海、寧夏、香港等省區(qū)外都有種植。主要集中在北部華北平原、渤海灣沿岸地區(qū)及四川平地等?？煞譃閮纱螽a(chǎn)區(qū)及南方產(chǎn)區(qū)和北方產(chǎn)區(qū)，北方花生生產(chǎn)產(chǎn)區(qū)的面積、總產(chǎn)分別占全國(guó)的60%和65%。我國(guó)花生種植以山東、河南、河北、廣東、四川、江蘇、安徽等7個(gè)省為主，花生面積占全國(guó)72%，總產(chǎn)占全國(guó)79%，其中河南、山東為主要省份，兩省的花生種植面積之和約占全國(guó)的45%。2007年我國(guó)花生市場(chǎng)雖然持續(xù)高速運(yùn)行，但是出口企業(yè)的收購(gòu)一直較為低迷，根據(jù)《財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局關(guān)于調(diào)整部分商品出口退稅率的通知》，從7月1日開(kāi)始，花生仁果出口政策由出口退稅改為出口免稅，過(guò)去的5%的出口退稅因此取消，這使得花生出口企業(yè)的盈利空間大為縮減，花生企業(yè)因此損失的利潤(rùn)空間可達(dá)500元/噸至700元/噸，收購(gòu)花生的價(jià)值和一般的食用大米價(jià)格相比沒(méi)有多大優(yōu)勢(shì)。受此影響，在一般情況下，花生出口市場(chǎng)的旺季當(dāng)中，國(guó)內(nèi)花生出口企業(yè)的收購(gòu)積極性沒(méi)有增加。從國(guó)家降低農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口關(guān)稅、取消糧食深加工產(chǎn)品出口退稅的政策來(lái)看，國(guó)家鼓勵(lì)進(jìn)口、控制出口仍是08年農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的主要政策導(dǎo)向，加之食用油價(jià)格上漲是CPI指數(shù)居高不下的重要原因之一，因此花生出口難以得到政策扶植。在國(guó)家政策對(duì)于出口實(shí)行政策控制以及國(guó)內(nèi)花生價(jià)格難以明顯回調(diào)的影響下，花生出口市場(chǎng)仍保持相對(duì)偏弱的格局。同時(shí)由于我國(guó)花生在生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)量使用化肥、農(nóng)藥，降低了花生的品質(zhì)。由此導(dǎo)致中國(guó)花生出口的比例徘徊在5%左右，出口價(jià)格低于美國(guó)和國(guó)際均價(jià)，農(nóng)民增產(chǎn)不增收，出口時(shí)常遭遇技術(shù)壁壘。隨著經(jīng)濟(jì)全球化和國(guó)際貿(mào)易活動(dòng)的增強(qiáng)，中國(guó)花生出口面臨更為激烈的國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)?；ㄉ恢笔侵袊?guó)主要的經(jīng)濟(jì)作物和油料作物，種植面積位于印度之后居世界第二位;總產(chǎn)居世界第一，并且還有如圖1-1的發(fā)展趨勢(shì)。花生適應(yīng)性廣，全國(guó)除青海以外，其它省(市)均有種植，但產(chǎn)區(qū)優(yōu)勢(shì)非常明顯。以2002年為例，全國(guó)花生種植面積4.92×106hm2，總產(chǎn)1.48×1010kg，其中北方產(chǎn)區(qū)種植面積3.27×106hm2，生產(chǎn)量1.1×1010kg，分別占全國(guó)的66.5%，74.1%。種植面積超過(guò)1×105hm2的省(市)為13個(gè)，即山東9.53×105hm2，河南9.45×105hm2，河北4.8×105hm2，廣東3.15×105hm2，安徽2.85×105hm2，四川2.64×105hm2，遼寧2.44×105hm2，廣西2.34×105hm2，江蘇2.34×105hm2，湖北2.06×105hm2，江西1.77×105hm2，湖南1.48×105hm2，福建1.06×105hm2。種植面積增長(zhǎng)較快的是山東、河南、安徽和湖北產(chǎn)區(qū)，而花生總產(chǎn)量超過(guò)1×109kg的只有山東、河南、河北和安徽等4省份，分別占全國(guó)總產(chǎn)量的24%,22%,10%和8%。1978到1998年的20年間，我國(guó)花生的種植面積處于大幅變化的階段，由于種植條件和生產(chǎn)技術(shù)水平較差，我國(guó)花生的總產(chǎn)也比較少。近年來(lái)，我國(guó)花生的種植面積和產(chǎn)量都基本穩(wěn)定，2000-2007年，我國(guó)花生年產(chǎn)量都穩(wěn)定在1400萬(wàn)噸左右，約占世界總產(chǎn)量的42％，接近于我國(guó)的大豆的產(chǎn)量水平。2007年，我國(guó)花生播種面積比預(yù)期略有下降，約在457.1萬(wàn)公頃，較2006年度降幅達(dá)1.97%。由于2007年花生生長(zhǎng)后期雨水偏多，影響到花生籽料飽滿(mǎn)度，同時(shí)造成新仁的含水比重偏高，甚至變質(zhì)、腐爛，因而2007年花生單產(chǎn)水平和質(zhì)量都不同程度地受到影響。主產(chǎn)區(qū)河南、山東等地在成熟期間光照條件較差，雨水偏多，江淮流域受洪災(zāi)影響，單產(chǎn)可能分別下降9.1%、13.8%。2007年度，我國(guó)花生總產(chǎn)量為1400萬(wàn)噸，較上一年度減幅為4.54%。由于07年油脂油料價(jià)格高企，預(yù)計(jì)2008年花生播種面積將會(huì)增加，達(dá)到443萬(wàn)公頃，同比增加23萬(wàn)公頃，增幅為5.5%，預(yù)計(jì)08年花生產(chǎn)量也會(huì)有一定程度的增加。1.3我國(guó)花生的種植現(xiàn)狀中國(guó)花生的種植方式有裸地栽培和地膜覆蓋栽培兩種。裸地栽培是傳統(tǒng)的常規(guī)種植方式，地膜覆蓋栽培是進(jìn)行高產(chǎn)栽培的新技術(shù)，技術(shù)性較強(qiáng)。這兩種栽培方式根據(jù)整地方法又分為以下三種；（1）平作平作是北萬(wàn)和南方早薄地花生產(chǎn)區(qū)的一種種植方式。在無(wú)灌溉條件、土壤肥力低的旱地或山坡地，土壤保水性差，水分容易流失，花生不易封行采用平作和密植，有利于抗早保墑，爭(zhēng)取全苗，在土地多勞力少的情況下可以減少整地工作量。（2）壟種壟種是北方中肥田和肥水地的一種種植方式。在地勢(shì)平坦、土層深厚、排灌條件齊全的大田，壟種有利于花生合理密植，有利于田間通風(fēng)透光，獲得高產(chǎn)?；ㄉ鷫欧N需要在播前整地時(shí)起壟，在壟上開(kāi)溝或開(kāi)穴播種，壟種根據(jù)具體操作方式分為單行壟種和雙行壟種兩種。（3）高畦種植中國(guó)南方地區(qū)春季雨量充足，為了能排能灌，防止花生田積水，農(nóng)民往往起畦種植花生，一般采用直行條播，每畦種植4～8行。中國(guó)北方地區(qū)春、秋季節(jié)花生播種期間，普遍干旱少雨、溫度低，且無(wú)霜期短，南方春季則低溫多雨。為了實(shí)現(xiàn)花生的豐產(chǎn)和豐收，各生產(chǎn)部門(mén)普遍改變種植方式，采用花生覆膜的種植方式，最終實(shí)現(xiàn)了抗早、保墑、提溫、防雨、排澇，減少苗期管理的效果，為花生的早熟增產(chǎn)提供了保障。地膜覆蓋是近年來(lái)興起的一項(xiàng)種植技術(shù)，它是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)重大的技術(shù)改革，是大幅度提高花生單產(chǎn)的一項(xiàng)有效措施。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，解決了北方地區(qū)低溫、干早和無(wú)霜期短，南方春季低溫多雨等不利自然氣候條件，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)花生生產(chǎn)的新局面。目前，花生地膜覆蓋栽培技術(shù)己在華北、東北大面積推廣應(yīng)用，并取得了明顯增產(chǎn)效果，經(jīng)濟(jì)效益顯著，深受群眾歡迎。但花生覆膜播種的種植方式在使花生增產(chǎn)的同時(shí)，也引發(fā)了影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的“白色污染”。目前所用的塑料薄膜，大多是聚乙烯或聚氯乙烯為原料的高分子化合物，在自然中塑料薄膜極難被土壤微生物分解、消化，可存在400年之久，農(nóng)田使用的塑料薄膜老化后，破碎遺留在田間，使得地下的殘膜數(shù)量逐年增多，遺留在田間的殘余地膜，污染土壤，降低了土壤的透氣性及肥力，阻礙了植物吸收水分及根系生長(zhǎng)，直接影響了農(nóng)作物的收成和品質(zhì)。1.4我國(guó)花生機(jī)械化生產(chǎn)發(fā)展隨著花生種植面積的不斷擴(kuò)大和農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，花生生產(chǎn)機(jī)械化的問(wèn)題就顯得尤為重要。西方發(fā)達(dá)國(guó)家在花生生產(chǎn)機(jī)械化方面的研究較早，與其它農(nóng)業(yè)機(jī)械相比，幾乎是同步發(fā)展的，機(jī)械制造與應(yīng)用技術(shù)己比較先進(jìn)、完善。美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家已實(shí)現(xiàn)了花生生產(chǎn)全過(guò)程的機(jī)械化作業(yè)，在收獲環(huán)節(jié)早已發(fā)展到聯(lián)合收獲水平，并且正依照本國(guó)的種植特點(diǎn)，向著大型化、機(jī)電一體化、智能化、高可靠、高安全的方向發(fā)展.一些發(fā)達(dá)國(guó)家還不斷將高、精、尖技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械上來(lái)，農(nóng)業(yè)機(jī)械正向智能化方向發(fā)展。在中國(guó)，花生播種機(jī)械化技術(shù)已基本成熟，根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)人口多、土地分散，而中小動(dòng)力拖拉機(jī)保有量多的特點(diǎn)，該類(lèi)機(jī)械以小四輪拖拉機(jī)為牽引動(dòng)力，較好地解決了花生人工或畜力播種勞動(dòng)量大和生產(chǎn)率低下的問(wèn)題。近幾年，系列化的多功能花生覆膜播種機(jī)已在花生產(chǎn)區(qū)得到了大面積的推廣應(yīng)用。相比之下，中國(guó)花生收獲的機(jī)械化水平低下則極大地影響了花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，花生的收獲基本是靠人工、畜力或半機(jī)械化(如手扶拖拉機(jī)牽引挖掘鏟)完成，而從國(guó)外引進(jìn)、消化吸收的機(jī)型則由于不符合中國(guó)國(guó)情或動(dòng)力消耗大、作業(yè)效果較差等原因，沒(méi)有形成較大的生產(chǎn)和使用規(guī)模，這就使中國(guó)的花生收獲機(jī)械與裝置多年來(lái)一直徘徊不前，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家存在很大的差距?？傊?，中國(guó)現(xiàn)階段花生收獲方法的落后帶來(lái)了各方面的問(wèn)題，大體上表現(xiàn)為以下三個(gè)方面：第一，人工收獲勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低下。長(zhǎng)期以來(lái)，花生的收獲都是靠人工完成的，特別是近幾年來(lái)隨著農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，這一矛盾更加突出。據(jù)初步估算，整個(gè)花生生產(chǎn)過(guò)程中，花生的收獲所用工時(shí)為整個(gè)過(guò)程的三分之一以上。這一階段的作業(yè)成本為整個(gè)花生生產(chǎn)成本的二分之一以上(作業(yè)成本包括從花生耕地播種開(kāi)始到收獲摘果為止，所需的種子，肥料、地膜、機(jī)具及人工費(fèi)用等，人工費(fèi)按同時(shí)期普通勞動(dòng)者的工時(shí)費(fèi)來(lái)計(jì)算)。第二，生產(chǎn)成本高。目前的花生收獲無(wú)論是人工還是畜力以及簡(jiǎn)易的機(jī)械，整個(gè)收獲過(guò)程都不是一次性完成的，都要經(jīng)過(guò)兩道以上的工序，首先是將花生從土里挖掘，然后人工除土，這種生產(chǎn)方式的主要問(wèn)題是造成英果的較多損失，并且這種損失大部分情況下，英果埋到地里，需要進(jìn)行二次復(fù)收，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且生產(chǎn)成本高。第三，耽誤農(nóng)時(shí)?；ㄉ氖斋@季節(jié)，正值“三秋”大忙之際，勞力緊張，如果能縮短花生的收獲日期，會(huì)對(duì)小麥播種打下一個(gè)良好基礎(chǔ)。據(jù)研究者到農(nóng)村的實(shí)地考察，在山東省萊陽(yáng)市，一般的沙壤地收花生(只完成花生的挖掘和去土兩道工序)，一個(gè)勞力每天工作8h，可收花生0.0046hm2；借助畜力或者是簡(jiǎn)單的機(jī)力(用手扶拖拉機(jī)先耕出花生)每天可收花生面積也僅為0.13～0.2hm2。所以，設(shè)計(jì)研制新型的符合中國(guó)國(guó)情的花生收獲裝置是提高中國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化水平的關(guān)鍵。1.5預(yù)期目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容1.5.1研究目標(biāo)以配用中小動(dòng)力的花生收獲裝置為研究對(duì)象，針對(duì)中國(guó)農(nóng)村分散經(jīng)營(yíng)的生產(chǎn)體制和中小型拖拉機(jī)擁有量大的特點(diǎn)，適應(yīng)國(guó)內(nèi)的花生種植方式，重點(diǎn)設(shè)計(jì)花生收獲裝置的挖掘及分離原理，探索新的工作方式和新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在充分了解花生植株各組成部分收獲時(shí)的生長(zhǎng)狀態(tài)及田間特性的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)介新型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工作部件的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、所受阻力及對(duì)花生與植株的施力方式等。以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低功耗，減少成本，提高作業(yè)質(zhì)量為目標(biāo)，重點(diǎn)研究花生收獲裝置及其傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)機(jī)理及最佳工作參數(shù)。1.5.2研究?jī)?nèi)容（1）設(shè)計(jì)花生挖掘與分離的新的工作原理及結(jié)構(gòu)形式?；驹O(shè)想是用平行連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)花生的振動(dòng)式挖掘與分離，采取將兩項(xiàng)功能通過(guò)一個(gè)工作部件來(lái)完成的全新結(jié)構(gòu)，以最大程度地減少動(dòng)力功耗和收獲裝置的總體結(jié)構(gòu)尺寸；（2）針對(duì)不同花生品種、不同地區(qū)及土壤條件，優(yōu)化傳動(dòng)與工作部件的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)達(dá)到最優(yōu)。

2振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)的設(shè)計(jì)中國(guó)對(duì)花生收獲機(jī)械裝置的研究正處在發(fā)展時(shí)期，花生收獲機(jī)械大面積的推廣還需要一段時(shí)間，農(nóng)村分散經(jīng)營(yíng)的生產(chǎn)體制和農(nóng)民的消費(fèi)水平，東部與西部地區(qū)的差別，對(duì)產(chǎn)品、技術(shù)需求的遞進(jìn)趨勢(shì)以及廣大農(nóng)村中小型拖拉機(jī)擁有量大的特點(diǎn)，決定了在今后一段時(shí)期內(nèi)，中國(guó)仍然要以中小型花生收獲機(jī)械與裝置為主要的研究和推廣對(duì)象。但是，國(guó)內(nèi)對(duì)花生收獲裝置的理論研究有待深入，研究工作還基本停留在試制與試驗(yàn)階段，對(duì)花生收獲裝置的工作原理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、具體的工作情況及規(guī)律性的深入研究尚沒(méi)有報(bào)道;而現(xiàn)有的花生收獲技術(shù)的理論著作過(guò)于老化，新理論和學(xué)術(shù)研究性文章比其它農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)理論相對(duì)偏少，且深度不夠，學(xué)術(shù)價(jià)值較低，致使收獲機(jī)械與裝置有效供給不足，小型機(jī)具多，優(yōu)質(zhì)機(jī)械過(guò)少，大中型農(nóng)機(jī)具跟不上發(fā)展需要，收獲裝置不能滿(mǎn)足花生生產(chǎn)實(shí)際的需求，影響了新裝置的開(kāi)發(fā)改進(jìn)，最終影響了花生種植業(yè)戶(hù)購(gòu)買(mǎi)機(jī)具的積極性。因此，加強(qiáng)理論研究，加快理論與實(shí)踐的結(jié)合速度，研制出適合中國(guó)當(dāng)前國(guó)情、性能穩(wěn)定、高效優(yōu)質(zhì)的新型花生收獲裝置，以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段廣大花生種植用戶(hù)及市場(chǎng)的迫切需求，應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)階段中國(guó)花生生產(chǎn)機(jī)械化研究的主要方向。2.1振式花生收獲機(jī)設(shè)計(jì)原理2.1.1振式花生收獲機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)（1）符合中國(guó)國(guó)情中國(guó)農(nóng)村人口多、土地少，且分散經(jīng)營(yíng)，大型農(nóng)機(jī)具.保有量少，而中小型拖拉機(jī)擁有量大。所以，針對(duì)中國(guó)現(xiàn)階段農(nóng)村生產(chǎn)的實(shí)際狀況，所設(shè)計(jì)的花生收獲裝置應(yīng)以配用中小型動(dòng)力為主。（2）作業(yè)可靠、減少收獲損失根據(jù)山東省質(zhì)量監(jiān)督局發(fā)布的《山東省地方標(biāo)準(zhǔn)～農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)質(zhì)量花生機(jī)械收獲》和農(nóng)藝要求，所設(shè)計(jì)的花生收獲裝置應(yīng)達(dá)到的性能指標(biāo)為:配套動(dòng)力:11-13.2kw小型四輪拖拉機(jī)生產(chǎn)率:0.1～0.13hm2/h損失率:3%莢果破碎率:1%（3）結(jié)構(gòu)緊湊，降低成本為便于花生收獲裝置的推廣和使用，考慮到中國(guó)現(xiàn)階段廣大花生種植戶(hù)的消費(fèi)水平，在保證收獲裝置作業(yè)質(zhì)量的前提下，進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，真正使廣大農(nóng)民買(mǎi)得起、用得上。2.1.2振式花生收獲機(jī)設(shè)計(jì)方案的選擇與分析傳統(tǒng)的花生收獲裝置大多采用挖掘鏟和抖動(dòng)鏈相組合的方式。這種裝置是20世紀(jì)70年代中國(guó)從美國(guó)引進(jìn)和消化吸收后推廣應(yīng)用的，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、動(dòng)力消耗大、可靠性差，而且收獲損失偏高、花生蔓鋪放雜亂，不便于人工揀拾。本文所設(shè)計(jì)的收獲裝置擬采用將挖掘和分離兩項(xiàng)功能溶為一體的全新結(jié)構(gòu)，以減少功耗、機(jī)體尺寸以及收獲損失;并對(duì)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)和操縱裝置進(jìn)行合理配置，確保動(dòng)力傳遞高效可靠，操縱調(diào)整簡(jiǎn)便。由于花生的種植模式是兩行壟作，所以收獲裝置的挖掘部件應(yīng)為兩個(gè)挖掘鏟，在收獲裝置作業(yè)過(guò)程中擬使挖掘鏟以一定的頻率擺動(dòng)前進(jìn)，即擺動(dòng)式挖掘。這樣，可以最大限度地減少土壤對(duì)工作機(jī)組的阻力，降低機(jī)組功耗。為減少機(jī)構(gòu)尺寸，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，收獲裝置的分離部件擬附著在挖掘部件上，在作業(yè)時(shí)，通過(guò)挖掘部件的擺動(dòng)使分離機(jī)構(gòu)將花生與泥土分離。所以，設(shè)計(jì)方案的選擇主要是傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇和挖掘分離裝置的確定。2.1.3振式花生收獲機(jī)總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介該機(jī)主要由挖掘鏟、振動(dòng)篩、行走輪、傳動(dòng)裝置及機(jī)架等組成。(1機(jī)架2充氣式橡膠行走輪16帶輪3軸4挖掘鏟5振動(dòng)篩6連桿7平行連桿機(jī)構(gòu)9偏心驅(qū)振裝置)圖2總體裝配模型示意圖挖掘鏟的作用是鏟斷花生主根、掘起秧土，并將掘起的土壤和花生秧果傳輸?shù)角逋裂b置上。對(duì)挖掘鏟的要求是前行阻力小、挖掘深度穩(wěn)定、耐磨損、碎土性好、自潔性好、制作工藝方便等。本機(jī)挖掘鏟采用整體單鏟式平鏟，并在其后端設(shè)有碎土柵，以增加其破碎土功能，也是花生秧果從挖掘鏟升運(yùn)到振動(dòng)篩的銜接部件。挖掘鏟選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，固定連接在機(jī)架的前下部?；ㄉ斋@機(jī)的清土裝置目前主要有抖動(dòng)升運(yùn)鏈?zhǔn)胶驼駝?dòng)篩式兩種，振動(dòng)篩式結(jié)構(gòu)緊湊、清土效果好、傷果率低等特點(diǎn)，但較抖動(dòng)升運(yùn)鏈?zhǔn)秸w震動(dòng)較大。綜合考慮本設(shè)計(jì)采用振動(dòng)篩式清土裝置，振動(dòng)篩柵條為縱向排布，柵條中心距可以根據(jù)當(dāng)?shù)鼗ㄉ贩N（主要是花生果大小）來(lái)確定，為便于將花生秧果成條鋪放到遠(yuǎn)離未收取區(qū)的已收區(qū)，振動(dòng)篩設(shè)計(jì)為下傾式，振動(dòng)篩通過(guò)機(jī)架兩側(cè)的連桿與機(jī)架鉸接，由前上部的偏心驅(qū)振裝置驅(qū)動(dòng)作往復(fù)振動(dòng)，驅(qū)振裝置上配有偏心平衡塊裝置。為防止作業(yè)時(shí)秧草纏繞設(shè)備和機(jī)器內(nèi)側(cè)挑鄰行花生秧蔓。傳動(dòng)系統(tǒng)采用帶組合傳動(dòng)，分別將拖拉機(jī)的輸出動(dòng)力傳輸?shù)絺?cè)向切割器與篩動(dòng)裝置。設(shè)備兩側(cè)配有充氣式橡膠行走輪，行走輪直徑為405mm，寬度為100mm。2.1.4工作原理此類(lèi)振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)帶動(dòng)收獲機(jī)具前行，挖掘鏟以一定角度鏟入土中（挖掘深度通常在100～150mm），將花生主根切斷，并將掘起的土壤和花生秧果輸送到振動(dòng)篩上。掘起的土壤和花生秧果進(jìn)入往復(fù)運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)篩，將花生和沙土不斷地向后振動(dòng)輸送，大部分沙土被振落至篩下，實(shí)現(xiàn)清土目的，花生秧果和少部分未去除的沙土隨后從振動(dòng)篩的側(cè)尾端被拋送到已收區(qū)，實(shí)現(xiàn)成條鋪放，待田間晾曬后再進(jìn)行揀拾作業(yè)。行走輪安裝在機(jī)架上，通過(guò)選用不同的定位孔可調(diào)節(jié)行走輪的安裝高度，調(diào)節(jié)挖掘鏟的挖掘深度和入土角。本機(jī)的主要特點(diǎn)：采用側(cè)尾振動(dòng)篩清土裝置，清土效果好、條鋪效果好、可靠度高、損失率低；偏心塊與振動(dòng)篩采用等慣量反配置自平衡設(shè)計(jì)，不僅可同時(shí)實(shí)現(xiàn)清土和輸送一體化功能，而且具有震動(dòng)小、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、駕乘舒適等特點(diǎn)；通過(guò)調(diào)節(jié)行走輪安裝高度，來(lái)調(diào)整挖掘深度和挖掘鏟入土角，操作簡(jiǎn)單方便；11～13.2kw拖拉機(jī)即可帶動(dòng)，與現(xiàn)階段大多數(shù)農(nóng)戶(hù)擁有的小四輪拖拉機(jī)相適應(yīng)，具有適配動(dòng)力廣，投資少，收效快等特點(diǎn)。2.2參數(shù)計(jì)算2.2.1主要參數(shù)確定參照相關(guān)花生收獲機(jī)的技術(shù)參數(shù)和雙行振動(dòng)式馬鈴薯挖掘機(jī)功率選定原則，本設(shè)備適配動(dòng)力功率為11～13.2kw的拖拉機(jī)，每次收兩行，預(yù)期生產(chǎn)率為：0.07～0.1hm2/h，根據(jù)花生主產(chǎn)區(qū)種植的寬窄行距實(shí)際情況，選定作業(yè)幅寬為550mm，因此確定挖掘鏟的寬度為430mm，同時(shí)采用入土角與振動(dòng)篩升運(yùn)角一致設(shè)計(jì)原則，選定挖掘鏟入土角為25°。挖掘深度設(shè)計(jì)為100～150mm可調(diào)，通過(guò)調(diào)節(jié)行走輪在機(jī)架上的上下安裝位置實(shí)現(xiàn)。振動(dòng)篩組振動(dòng)由偏心輪帶動(dòng)，偏心距為1cm。2.2.2花生收獲機(jī)的功率計(jì)算花生收獲機(jī)所需的總功率可分為3部分，即挖掘裝置及地輪行走所需的功率振動(dòng)篩所需的功率和機(jī)械傳動(dòng)消耗的功率。（3-1）（3-2）式中P～平均牽引阻力，P=4808.7N；G～花生收獲機(jī)質(zhì)量，G=2234N；f～綜合摩擦系數(shù)，f=0.25～0.5；K～土垡抵抗變形的性能系數(shù)K=0.2～l；～動(dòng)態(tài)阻力系數(shù)，取kg/s2·cm4；～機(jī)組前進(jìn)速度，；a～挖掘深度，a=l2cm；B～挖掘幅寬，B=60cm；～摩擦阻力，包括挖掘鏟和溝底、溝壁之間及輪軸之間的阻力，地輪對(duì)土壤的滾動(dòng)阻力及摩擦阻力，；～土垡變形的阻力，；～動(dòng)力變化阻力，即土壤動(dòng)量變化時(shí)所產(chǎn)生的阻力，；（3-3）式中～牽引阻力利用系數(shù)，取=0.8-0.9。（3-4）式中～分離鏈上土壤的百分含量；～土壤的容重。（3-5）式中～機(jī)械傳動(dòng)效率。則花生收獲機(jī)所需的總功率為：=8.1kw（3-6）故采用8.8kw以上的四輪拖拉機(jī)作為配套動(dòng)力。所以11～13.2kw的拖拉機(jī)作為動(dòng)力配套裝置可以使用。通過(guò)傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)機(jī)理與參數(shù)分析，得到了該部件主要參數(shù)間的關(guān)系表達(dá)式與傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為進(jìn)一步的分析研究提供了理論依據(jù)。2.3關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)2.3.1挖掘鏟的設(shè)計(jì)圖3挖掘鏟的結(jié)構(gòu)參數(shù)圖如圖3所示:三角形平面鏟的主要參數(shù)有入土角α、鏟面長(zhǎng)度L、鏟刃斜角γ、鏟面寬度B和鏟后端高度h等。圖4鏟面受力分析（1）入土角α挖掘鏟入土角較小時(shí)，其入土性能差，鏟面上土壤后移速度較快，漏土較少；當(dāng)入土角較大時(shí)，入士性能好，但阻力增大，土壤后移速度減慢，易雍土。機(jī)器前進(jìn)作業(yè)時(shí)，位于鏟面上的土壤受力情況如圖4所示。利用達(dá)朗伯原理，為使土壤能夠后移應(yīng)滿(mǎn)足：（3-7）式中：P-沿著挖掘鏟移動(dòng)的掘起物所需的力;R-鏟對(duì)上壤的反作用力;T-鏟面與上壤的摩擦力;G-掘起物的重力;α-挖掘鏟的入上角;μ-上壤對(duì)鏟的摩擦系數(shù)μ=tgφ,φ為掘起物與鏟面之間的摩擦角。簡(jiǎn)化（7）式得：PGtan(α+μ)（3-8）圖5入土角α與阻力P和入土長(zhǎng)度L1的關(guān)系式（8）表明牽引阻力P與挖掘鏟的入土角α為正切函數(shù)關(guān)系，在不同土質(zhì)中作業(yè)時(shí)，入土角的改變對(duì)阻力P的影響規(guī)律如圖5中曲線所示。當(dāng)φ較小時(shí)，曲線變化平緩，隨著φ增大，曲線變陡，說(shuō)明入土角的改變對(duì)牽引阻力的影響，在重質(zhì)土壤中比在輕質(zhì)土壤中敏感，當(dāng)入土角α較小時(shí)，牽引阻力P隨α增長(zhǎng)較慢，當(dāng)α以后，牽引阻力急劇上升，因此，挖掘鏟的入土角應(yīng)取α為宜。（2）鏟面長(zhǎng)度L鏟的長(zhǎng)度L分為L(zhǎng)1和L2，L1是挖掘鏟的入土長(zhǎng)度，L2是鏟在地面以上過(guò)渡部分的長(zhǎng)度。入土長(zhǎng)度由圖4得：（3-9）式中H-挖掘深度?；ㄉY(jié)果通常在地表以下100mm深處，取挖掘深度H=120mm，L1隨α的變化如圖3-3中曲線所示，入土部分長(zhǎng)度L1隨入土角α的增大而減小，當(dāng)α取較小值時(shí)L1會(huì)較長(zhǎng)，入土性能差且結(jié)構(gòu)不緊湊，一般取α>，這里取α=。由公式（9）得L1284mm。過(guò)度部分長(zhǎng)度L2：過(guò)渡部分L2為土壤和花生向分離裝置輸送的必經(jīng)區(qū)段，土壤在這里將發(fā)生膨松、變形，并消耗動(dòng)能，過(guò)渡部分長(zhǎng)度L2應(yīng)盡量短，以便土壤在鏟面上的后移速度未達(dá)零值之前，就被送至分離裝置。L2的長(zhǎng)度可根據(jù)能量守恒定律確定。設(shè)質(zhì)量為m的掘起物，在L2區(qū)段的始點(diǎn)A的速度為VA，移到B點(diǎn)時(shí)的速度為VB，掘起物由A點(diǎn)向上移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能消耗等于克服重力、摩擦力所作的功，由能量守恒守律得到：（3-10）式中，—重力所作的功，—摩擦力所作的功，將AG、AF帶入（10）式得：（3-11）式（11）表明，當(dāng)速度VA增大時(shí)，L2增加很快，有利于土壤上升和后移。所以，在確定時(shí)L2應(yīng)考慮工作檔位。當(dāng)入土角α取較大值時(shí)，L2應(yīng)減小。另外L2隨μ增大而減小。所以實(shí)際設(shè)計(jì)挖掘鏟時(shí)，為減少摩擦力，避免壅土，將挖掘鏟入土部分的一段和過(guò)渡部分設(shè)計(jì)為柵條式，以便于土壤順利后移，并使部分土壤分離。根據(jù)以上條件取L2266mm。（3）鏟刃斜角γ挖掘鏟工作時(shí)!切斷根蔓的能力主要取決于鏟刃斜角γ。γ過(guò)大時(shí)，根蔓易纏結(jié)鏟刃，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生堵塞。γ過(guò)小時(shí)，根蔓不易被切斷而發(fā)生滑脫現(xiàn)象。圖6鏟刃劃切受力分析如圖6所示，設(shè)φ為根蔓和土壤對(duì)挖掘鏟鏟刃的摩擦角，P為作業(yè)時(shí)土壤對(duì)鏟的反作用力，則P沿挖掘鏟鏟刃的分力Q=Pcosγ使根蔓和土壤后移，阻止根蔓和土壤向后滑移的摩擦力T=Rtanφ式中R=Psinγ為使根蔓能滑離鏟刃，產(chǎn)生滑切的條件是Q>T即Pcosγ>Psinγtanφ化簡(jiǎn)該式得：γ=-φ（3-12）為使挖掘鏟具有良好的切割性能，鏟刃斜角的選擇應(yīng)滿(mǎn)足式（12）。γ越小滑切性能越好，但在幅寬不變時(shí)鏟刃斜角γ減小會(huì)增加鏟刃長(zhǎng)度，使整機(jī)縱向尺寸變大，對(duì)機(jī)組的提升和行走均不利。因此鏟刃斜角不宜過(guò)小，土壤對(duì)鋼的摩擦系數(shù)tanφ=0.4～0.8，所以γ<～一般γ取為左右。為了使未切割的莖葉和雜草順利地滑出鏟刀，鏟刃末端應(yīng)離機(jī)器側(cè)板及其他零件40mm以上的距離。因此，所設(shè)計(jì)的鏟刀刃角度取。（4）鏟面寬度B鏟的寬度主要取決于花生地下分布寬度、行距的不均勻性、植株對(duì)垅中心的偏移和機(jī)器工作行駛時(shí)的偏差。一般單行花生收獲機(jī)挖掘鏟的寬度不小于400mm～600mm可按下式計(jì)算：（3-13）式（13）中b—花生分布平均寬度(mm)—花生分布寬度標(biāo)準(zhǔn)差(mm)c—機(jī)器行駛偏差，可取c=50～80mm。根據(jù)以上條件取B1=430mm。在保證鏟刃的自動(dòng)清理和良好的入土性能及碎土能力的前提下，從理論上推導(dǎo)出挖掘鏟的入土角、鏟面長(zhǎng)度、鏟刃斜角、鏟面寬度的計(jì)算方法，為設(shè)計(jì)挖掘鏟提供了理論依據(jù)。（5）鏟面離地表最高距離hα根據(jù)以上計(jì)算確定鏟面長(zhǎng)度為L(zhǎng)=L1+L2=550mm，入土角α=。h=sinα·L=233mmhα=h－H=233mm－120mm=113mm所以確定鏟面離地表最高距離h=133mm。2.3.2帶輪及帶的設(shè)計(jì)（1）確定計(jì)算功率，已知P=7.5kw=1.1×7.5=8.25kw（3-14）（2）確定V帶型號(hào)為普通V帶A型。（3）確定帶輪基準(zhǔn)直徑d1和d2 根據(jù)所選V帶型號(hào)查表及帶輪直徑標(biāo)準(zhǔn)系列值，得到d1=130.5mm；驗(yàn)算帶速v，應(yīng)保證v在5～25m/s之間，若不能滿(mǎn)足這一要求應(yīng)重選d1；=5.2m/s（3-15）所以符合要求取d1=130.5mm。小帶輪如圖7所示。圖7小帶輪（4）根據(jù)公式d2=id1(1-ε)算出大帶輪直徑，并圓整成標(biāo)準(zhǔn)值，ε取為0.02。=3.5×125×0.98=428.75mm（3-16）大帶輪如圖8所示。圖8大帶輪（5）確定中心距a及帶長(zhǎng)Ld初定中心距a0，如果未規(guī)定中心距，則應(yīng)按下式給出的范圍初選中心距：（3-17）378.625mm<a0<1107.5mm取a0=500mm（6）確定帶長(zhǎng)Ld根據(jù)a0，先初算帶長(zhǎng)=1915.95mm（3-18）（7）確定中心距a=542mm（3-19）2.3.3平行連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)振動(dòng)篩組由平行連桿機(jī)構(gòu)練接，振動(dòng)篩傾斜角（相對(duì)水平位置）為0.5o，使得在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)篩上的所收獲的花生有向下的加速度，保證收獲的花生可以順利脫土并滑落到滑板實(shí)現(xiàn)一側(cè)倒伏。根據(jù)CAD實(shí)體作圖得出連接振動(dòng)篩一側(cè)的兩根桿的桿長(zhǎng)為670mm，距離為250mm。設(shè)定振動(dòng)篩的振幅為12mm，則根據(jù)實(shí)體圖得出連桿比例為1：10，所以偏心輪的偏心距為1.2mm。行走輪高度為人工可調(diào)，輪直徑為405mm，寬為200mm。支架上設(shè)有空，可通過(guò)螺栓連接來(lái)調(diào)節(jié)高度。行走輪裝置如圖9所示。圖9行走輪2.3.4軸的校核軸在實(shí)際工作中，承受各種載荷。設(shè)計(jì)計(jì)算是確保軸可以承受載荷、可靠工作的重要保證。根據(jù)軸的失效形式，對(duì)軸的計(jì)算內(nèi)容通常為強(qiáng)度計(jì)算、剛度計(jì)算和臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算。軸如圖10所示

考慮軸的剛度、強(qiáng)度、及耐摩性要求，并且考慮材料成本等問(wèn)題，選擇了45鋼，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使HBS達(dá)到217-255，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)確定軸的直徑，軸的直徑為30mm，軸上的鍵槽用于連接皮帶輪和凸輪，下面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。集中載荷作用于凸輪，在草稿上繪制受力簡(jiǎn)圖，得出：（1）凸輪上作用力大小轉(zhuǎn)矩偏心輪最小處直徑為59.88mm圓周力徑向力軸向力圖10小帶凸輪軸（2）求軸承上軸承的支反力及主要截面彎距截面處彎距為（3）求水平面上軸承的支反力及主要截面的彎距截面處的彎距為（4）截面處垂直面和水平面的合成彎距（5）按彎距合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎距和扭矩的截面的強(qiáng)度，取=0.6，計(jì)算應(yīng)力：查表得，由于，故安全。軸承座的選用及壽命計(jì)算：軸承座的選擇：選擇深溝球軸承，型號(hào)為6207，因?yàn)橹饕惺軓较蜉d荷，當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。而且價(jià)格最低。軸承座的壽命計(jì)算：由設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得6207軸承的基本額定動(dòng)載荷，基本額定靜載荷。具體計(jì)算如下：（1）計(jì)算兩軸承的內(nèi)部軸向載荷 （2）計(jì)算兩軸承的軸向載荷左端軸承右端軸承（3）計(jì)算兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷載荷平穩(wěn)，查得載荷系數(shù)同理可知：（4）計(jì)算軸承壽命工作溫度低于120度，查的溫度系數(shù)左端軸承右端軸承圖11受力圖經(jīng)過(guò)上面的計(jì)算，可以得出左端軸承比右端的容易失效，應(yīng)該在5482小時(shí)也就是工作7.6個(gè)月后換，右端的只要3年換一次就可以。2.4總體裝配總體裝配如圖12所示，由拖拉機(jī)為動(dòng)力輸出，輸出轉(zhuǎn)數(shù)為n=414r/min，以1：1的傳動(dòng)比帶動(dòng)大皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大皮帶輪于小皮帶輪以1：3.5的傳動(dòng)比帶動(dòng)小皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小皮帶輪軸上裝有偏心輪，偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)，使振動(dòng)篩實(shí)現(xiàn)高頻率的振動(dòng)。拉簧最大拉力為650N，其作用是用來(lái)減小篩體自重對(duì)振動(dòng)平衡性的影響。振動(dòng)篩的振動(dòng)頻率和振幅大小對(duì)設(shè)備的清土效果、輸送順暢性以及機(jī)具震動(dòng)性、可靠性等影響很大。振動(dòng)篩對(duì)物料的拋擲力與篩動(dòng)頻率的二次方和振幅的一次方乘積成正比，綜合考慮，并比照多種同類(lèi)機(jī)型，本設(shè)計(jì)采用大振幅高頻率型振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)形式，振動(dòng)篩的振幅選定為12mm。(1機(jī)架2充氣式橡膠行走輪16帶輪3軸4挖掘鏟5振動(dòng)篩6連桿7平行連桿機(jī)構(gòu)9偏心驅(qū)振裝置)圖12振式花生收獲機(jī)總裝配圖

3.結(jié)論本文通過(guò)對(duì)花生的產(chǎn)量，及對(duì)國(guó)內(nèi)花生收獲機(jī)的情況分析，通過(guò)運(yùn)算得出各組件的參數(shù)，設(shè)計(jì)出了包括可調(diào)節(jié)行走輪、振動(dòng)篩、可調(diào)節(jié)高度的挖掘鏟、傳動(dòng)輸出組件等。并利用CAD制作出實(shí)體圖，根據(jù)實(shí)體圖得出一些無(wú)法計(jì)算的數(shù)據(jù)，并利用此軟件中的強(qiáng)度試驗(yàn)證明機(jī)器的一切部件達(dá)到使用要求。設(shè)計(jì)成功的振式花生收獲機(jī)適用于花生分段收獲作業(yè)模式，可完成花生挖掘、清土、鋪放功能，本機(jī)用于花生收獲，節(jié)省工時(shí)，減緩農(nóng)村勞力不足，降低收獲作業(yè)成本。振動(dòng)式花生收獲機(jī)，它含有機(jī)架，所述機(jī)架前端分別設(shè)置有懸掛架、動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)和犁鏟機(jī)構(gòu)，所述機(jī)架中部設(shè)置有定尺平衡輪，所述機(jī)架上安裝有前、后兩個(gè)傳動(dòng)軸，所述前、后傳動(dòng)軸通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)接，并且其中的一個(gè)傳動(dòng)軸和所述動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)聯(lián)接，抖土振動(dòng)篩通過(guò)吊掛桿與前、后傳動(dòng)軸上設(shè)置的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，能夠上下前后振動(dòng)。所述抖土振動(dòng)篩上方的機(jī)架上設(shè)置有碾壓輥，所述碾壓輥通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與后傳動(dòng)軸聯(lián)接。機(jī)架前端的一側(cè)固定有分秧轉(zhuǎn)輥。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎，抖土效果好、收獲率高且工作效率高，易于推廣。

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致謝本次設(shè)計(jì)是在陳燕慧老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的學(xué)術(shù)眼光、孜孜不倦的求索精神和淵博的知識(shí)給我極大的啟迪和影響，再次向老師致以誠(chéng)摯的謝意，能作為您的學(xué)生我感到無(wú)比的榮幸，道一聲：老師，您辛苦了！設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到了許多同學(xué)的幫忙，在此向你們表示感謝。再次向所有幫助我的老師和同學(xué)表示感謝。本次振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)的設(shè)計(jì)由于本人知識(shí)有限，設(shè)計(jì)中難免有不足之處，望各位老師批評(píng)指正?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究HYPERLINK"/detail.htm