基于繪圖軟件的葵花脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

基于繪圖軟件的葵花脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：在向日葵生產(chǎn)過(guò)程中向日葵收獲是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而向日葵脫粒則是收獲的重要一環(huán)，它決定了向日葵花盤(pán)的破損程度和籽粒的含雜率。經(jīng)過(guò)充分的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的脫粒機(jī)存在著機(jī)型大，適應(yīng)性差等問(wèn)題，無(wú)法適應(yīng)我國(guó)葵花種植在小塊地和山地等地勢(shì)現(xiàn)狀。因此設(shè)計(jì)了一款操作簡(jiǎn)便、脫粒質(zhì)量高、效率高、破碎率≤1%的葵花脫粒機(jī)。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)效率，在滿足使用性能的前提下，力爭(zhēng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用操作方便，堅(jiān)固耐用，在農(nóng)村使用配套動(dòng)力來(lái)源廣泛。

關(guān)鍵詞：葵花脫粒機(jī)；向日葵脫粒；破碎率；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

農(nóng)作物的脫粒是收獲中重要的環(huán)節(jié)，脫粒的效率關(guān)系著產(chǎn)品收獲時(shí)間，在秋收階段時(shí)間非常寶貴。脫粒的破碎率決定農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入。葵花籽的質(zhì)量將影響瓜子的貯藏和下一年葵花種子的發(fā)芽率。因此，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化提高葵花脫粒機(jī)的效率，使脫粒質(zhì)量高，破籽率低。同時(shí)降低機(jī)身重量，減少能量的消耗，增加機(jī)器壽命，減少生產(chǎn)價(jià)格對(duì)減輕農(nóng)戶的勞動(dòng)強(qiáng)度有重大意義。

1葵花脫粒機(jī)的總體設(shè)計(jì)

1.1葵花脫粒和分離方式的選定

揉搓式脫粒是指葵盤(pán)進(jìn)入凹形柵板和表面帶螺旋紋理的橡膠材料制成的脫粒輥之間通過(guò)擠壓、摩擦等方法，使葵花粒從葵盤(pán)上脫落。揉搓式脫粒機(jī)的特點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高，能量消耗低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作安全方便等[2]。揉搓式脫粒原理示意圖見(jiàn)圖1。

1-脫粒輥，2-凹柵網(wǎng)，3-葵花盤(pán)

篩分式是指脫落下來(lái)的葵花粒，通過(guò)篩子或者振動(dòng)篩網(wǎng)，將脫落的葵花粒與破碎的葵盤(pán)、花絮等雜質(zhì)分離開(kāi)的方法。該方式的特征是效率高，分離率高，適應(yīng)性強(qiáng)等。

1.2葵花脫粒機(jī)整體結(jié)構(gòu)與工作原理

葵花脫粒機(jī)主要由動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、脫粒裝置、篩分裝置、外殼、機(jī)架和進(jìn)料出料部件組成。篩分裝置是由篩網(wǎng)和葵花籽收集口等組成，通過(guò)振動(dòng)篩的振動(dòng)，葵花粒通過(guò)篩網(wǎng)分離，得到干凈的葵花粒，整體機(jī)構(gòu)圖見(jiàn)圖2。

1-機(jī)架，2-凹柵網(wǎng)，3-第二帶輪，4-第三帶輪，5-軸承及軸承支座，6-第一帶輪，7-第一篩搖桿，8-振動(dòng)篩，9-外殼，10-第二篩搖桿，11-彈簧調(diào)節(jié)裝置，12-第四帶輪，13-第五帶輪，14-葵花籽收集口，15-出料口，16-偏心輪，17-錐齒，18-脫粒輥，19-入料口，20-振動(dòng)篩搖桿

如圖2所示，拖拉機(jī)經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)方式將動(dòng)力傳遞給第一帶輪6，然后將動(dòng)力傳遞給第三帶輪4。若用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，動(dòng)力可通過(guò)皮帶傳動(dòng)直接傳遞到第三帶輪4，第三帶輪4帶動(dòng)脫粒輥18旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)錐齒17轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)第四帶輪12和第五帶輪13帶轉(zhuǎn)動(dòng)降速后帶動(dòng)偏心輪16旋轉(zhuǎn)，最后通過(guò)振動(dòng)篩搖桿20運(yùn)行，帶動(dòng)振動(dòng)篩8做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

2脫粒裝置的設(shè)計(jì)及確定

脫粒裝置的組成部分有彈簧調(diào)節(jié)裝置、凹柵網(wǎng)和脫粒輥等。其中，脫粒輥是由硬質(zhì)橡膠按照一定的排布順序安裝在輥軸上組成；凹柵網(wǎng)是有若干根圓鋼筋折彎成圓弧形排列而成；彈簧調(diào)節(jié)裝置是用來(lái)調(diào)節(jié)凹柵網(wǎng)和脫粒輥之間的間隙。

2.1脫粒輥的選型

對(duì)于葵花脫粒機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部件而言，脫粒輥的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀選定與設(shè)計(jì)較為重要，因?yàn)槊摿］伒慕Y(jié)構(gòu)直接影響到葵花脫粒機(jī)的脫粒效率、雜質(zhì)含量等。脫粒輥的結(jié)構(gòu)形狀圖見(jiàn)圖3。

圖3脫粒輥的結(jié)構(gòu)形狀圖

（a）帶齒釘式脫粒輥；（b）紋桿開(kāi)式脫粒輥；（c）螺旋型閉式脫粒輥

通過(guò)查閱相關(guān)資料和文獻(xiàn)，目前的脫粒輥的結(jié)構(gòu)形狀，有上圖所示幾種形式。其中c形式的輥，是b型脫粒輥?zhàn)隽烁倪M(jìn)之后而得到的，這種脫粒輥具有損傷率低，脫粒效率高，以脫粒輥旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)的輸送原理，葵花盤(pán)脫粒后能夠較好的將其排出，避免了葵花盤(pán)卡在脫粒滾筒中而不能排出的問(wèn)題[4]。

脫粒輥選用c形式輥，將圓形螺旋紋理的硬質(zhì)橡膠按照螺旋線形式等距排布安裝在輥軸上。

2.2脫粒滾筒的設(shè)計(jì)

脫粒滾筒尺寸：脫粒輥的長(zhǎng)度L應(yīng)該在1000mm～1500mm范圍內(nèi)，本設(shè)計(jì)選取脫粒輥的長(zhǎng)度L=1200mm。

葵花葵盤(pán)的厚度一般在15～25mm的范圍內(nèi)，葵花盤(pán)上的葵籽要想完全被揉搓下來(lái)，就須保證葵花盤(pán)的厚度小于等于脫粒輥輥條的直徑大小，因此，選取20mm為脫粒輥輥條的直徑。

2.3凹柵網(wǎng)和彈簧調(diào)節(jié)裝置的選型

通過(guò)查閱資料文獻(xiàn)，選取相關(guān)參數(shù)如下：用直徑10mm的鋼筋做為柵條材料；凹柵網(wǎng)和脫粒輥之間的間隙為30mm，即以R=205mm的弧長(zhǎng)半徑進(jìn)行彎曲成型；柵條之間距離最佳的范圍是10mm-15mm之間，取柵條之間距離為10mm；通過(guò)焊接方式固定柵條；柵條的個(gè)數(shù)為60個(gè)。

3.篩分裝置的選型

篩分裝置主要包括篩網(wǎng)、振動(dòng)機(jī)構(gòu)和振動(dòng)篩懸掛機(jī)構(gòu)等。篩體由1mm厚的薄鋼板焊接而成的，篩網(wǎng)由相互交錯(cuò)的細(xì)鋼絲構(gòu)成，共有兩層，用來(lái)分離大小不一的雜質(zhì)，振動(dòng)機(jī)構(gòu)的搖桿一端與偏心輪連接，另一端與振動(dòng)篩連接。篩分裝置的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖4。

圖4篩分裝置的結(jié)構(gòu)圖

4結(jié)語(yǔ)

論文主要圍繞葵花脫粒機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為中心撰寫(xiě)，通過(guò)調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的脫粒機(jī)存在著機(jī)型大，成本高，農(nóng)戶無(wú)力購(gòu)買(mǎi)，適應(yīng)性差等問(wèn)題，無(wú)法