雜交水稻籽粒分選清選機(jī)械裝備設(shè)計(jì)說(shuō)明書[帶圖紙].doc

-1-雜交水稻籽粒分選清選機(jī)械裝備設(shè)計(jì)學(xué)生:黃杰靈指導(dǎo)老師:吳明亮（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）摘要:雜交水稻工程化制種改變了以前雜交水稻母本于父本間行種植的方式，采用母本與父本混合種植的方式，這就造成了收獲后的種子既有母本又有父本；通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究分析可得，母本籽粒的長(zhǎng)度約6mm左右，而父本籽粒大約11-12mm，根據(jù)兩種籽粒的長(zhǎng)度的特性的不同，擬設(shè)計(jì)以窩眼滾輪筒為主要工作部件的清洗機(jī)來(lái)清選出所需要的母本籽粒。本設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要，自行設(shè)計(jì)了窩眼滾輪筒，介紹了窩眼滾輪筒國(guó)內(nèi)外研究情況和研究意義。本窩眼滾輪筒重點(diǎn)對(duì)分選筒內(nèi)籽的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析，得出了影響籽粒分選的主要因素窩眼分選筒的直徑、角速度及斜置傾角，設(shè)計(jì)計(jì)算了各主要部件所需參數(shù)并進(jìn)行了校核，完成了裝備圖及各主要零件的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，進(jìn)行了自我總結(jié)。關(guān)鍵詞:分選；窩眼筒；動(dòng)力學(xué)分析；推料螺旋DesignOfGrainScalpingMachineStudent:HuangJielingTutor:WuMingliang（CollegeofEngineering,HunanAgriculturalUniversity,Changsha,410128,China）Abstract:HybridRiceSeedProductionofHybridRicechangedthepreviousinter-rowcultivationofthefemaleparentinthewaymale,femaleandmaleparentbywayofmixedcultivation,whichresultedintheseedsafterharvesthavebothmalefemaleparent；analysiscanbeobtainedthroughexperiment,thegrainlengthofabout6mmfemaleparent,whilethemaleseedofabout11-12mm,accordingtothecharacteristicsofthetwograinsofdifferentlength,tobedesignedtonesteyerollertubeasthemainworkingpartsofthewashingmachinerequiredtosettletheelectionofthefemaleparentgrain.Thedesignbasedonthecurrentsocialdevelopment,todesignarollertubeeyesocket,eyesocketrollertubeintroducedthesituationandsignificanceofdomesticandinternationalresearch.Therollertubenesteyesfocusonthemovementofseedtubesortingdynamicanalysisofgrainsobtainedthemainfactorseparatingtheeyesocket-2-diametertubesorting,angularandobliqueangle,designandcalculationofthemajorcomponentsrequiredparameterswerechecked,completedtheplansandmajorpartsandequipmentdesigndrawings,wereself-summary.Keywords:Separation,Indentcylinder,Dynamicanalysis；Pusherspiral目錄摘要1關(guān)鍵詞11前言22系統(tǒng)總體方案的確定32.1基本結(jié)構(gòu)32.2工作原理32.3系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)43傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)43.1電動(dòng)機(jī)的選擇44傳動(dòng)設(shè)計(jì)54.1皮帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算54.2滾筒鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算64.3攪龍鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)和計(jì)算85主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核95.1窩眼型孔95.2分選滾筒95.3滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)105.4螺旋攪龍115.5螺旋供料器的轉(zhuǎn)速125.6機(jī)架126種子籽粒動(dòng)力學(xué)分析126.1長(zhǎng)粒種子軸向動(dòng)力學(xué)分析126.2長(zhǎng)粒種子軸向動(dòng)力學(xué)分析137傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)167.1各軸轉(zhuǎn)速167.2各軸的功率16-3-7.3各軸轉(zhuǎn)矩168軸的設(shè)計(jì)校核168.1軸1的設(shè)計(jì)校核168.2軸2的設(shè)計(jì)校核178.3重要軸的強(qiáng)度校核178.4軸承的計(jì)算198.5軸承載荷校核199結(jié)論19參考文獻(xiàn)21致謝231前言雜交水稻制種過(guò)程中，種子的純度對(duì)制種至關(guān)重要。傳統(tǒng)方法在收獲籽粒時(shí)，多采用人工收獲方式，對(duì)不同組合中的父、母本進(jìn)行單獨(dú)分收，以便保證父、母本種子的純度。這種分收方式，增加收獲難度，也降低生產(chǎn)效率。為加快現(xiàn)代雜交水稻制種的進(jìn)程，農(nóng)學(xué)育種專家們提出了適合工程化生產(chǎn)的混播制種，即將父、母本種子按照一定的比例均勻混合，一次性插入田間，父、母本在田間隨機(jī)分布，在揚(yáng)花授粉期，父本周圍是母本，母本周圍是父本，這樣有利于授粉率；同時(shí)，成熟后，父、母本采用機(jī)械化一次性收獲。大大降低了生產(chǎn)成本，提高了制種的產(chǎn)量。雜交稻工程化制種改變了以往雜交稻父本與母本間行種植的方式，采用父本與母本混合種植的方式，這就造成收獲后的種子既有父本又有母本。因此，研制分離效果達(dá)到種子純度要求的分離清選機(jī)成為工程化混播制種的關(guān)鍵。據(jù)湖南省農(nóng)科院水稻研究所近年來(lái)在田間混播制種試驗(yàn)的研究成果：母本籽粒的長(zhǎng)度約6mm左右，父本籽粒平均長(zhǎng)度為11-12mm，而其他方向尺寸差距不大。為此，課題組設(shè)計(jì)了以窩眼分選筒為主要工作部件的種子分選機(jī)來(lái)分選出所需要的母本籽粒。本文針對(duì)父、母本籽粒在分選機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，重點(diǎn)研究了分選機(jī)各關(guān)鍵部件的動(dòng)力學(xué)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)與籽粒分選效果之間的關(guān)系，為進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)窩眼筒式分選機(jī)提供理論依據(jù)。2004年李賢勇、王楚桃，李順武等將生育期相近而穎殼色澤各異的父本和母本，采用能機(jī)械化操作的混播育苗、混栽授粉和混收等制種環(huán)節(jié)，最后用色選機(jī)將粒色各異的混收種子進(jìn)行分選，獲得高純度的雜交水稻種子。張德文，楊前進(jìn)，王士梅等育成了適合進(jìn)行混播制種且可以進(jìn)行機(jī)械收割的強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交水稻組-4-合，其父母本親本種子混合播種，揚(yáng)花期父本給母本授粉后通過(guò)化學(xué)方法殺死父本，正常收獲雜交種的一種制種方式。播種、移栽和收獲都能夠進(jìn)行機(jī)械化操作，大大降低了制種成本。農(nóng)科院水稻研究所提出了選育了小粒徑水稻種子與長(zhǎng)粒徑水稻種子進(jìn)行混播制種，取得了初步的研究成果?；觳ゼ夹g(shù)的推廣應(yīng)用，為雜交水稻制種向工程化、規(guī)?；品N奠定了基礎(chǔ)。但是種子的分離與清選又將成為了該項(xiàng)技術(shù)的瓶頸，為此，設(shè)計(jì)出混播制種后的分離清選設(shè)備顯得尤為重要。國(guó)內(nèi)外在籽粒分選機(jī)方面也進(jìn)行了相關(guān)的研究，并取得了一定的研究成果，但是其研究對(duì)象均是針對(duì)谷物加工中的米粒精選、分選及除雜，專門設(shè)計(jì)用于雜交水稻籽粒的分選設(shè)備還未見報(bào)道。2系統(tǒng)總體方案的確定2.1基本結(jié)構(gòu)窩眼滾筒分選機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由進(jìn)料斗、分選筒、承種槽、承種槽調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、排料螺旋、防堵?lián)荦X、主軸、機(jī)架、底座、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及收料箱等部分組成。進(jìn)料斗、窩眼滾筒、承種槽、排料螺旋、收料箱構(gòu)成了短粒母本種子的輸送路線；進(jìn)料斗、窩眼滾筒、收料箱構(gòu)成了長(zhǎng)粒父本種子的輸送路線。通過(guò)調(diào)節(jié)承種槽調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的角度調(diào)整種子分離的效果；滾筒帶動(dòng)上部的防堵?lián)荦X，通過(guò)相互作用清除窩眼堵塞；電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鏈輪將動(dòng)力分別傳送給主軸和分選筒。2.2工作原理待分選的籽粒通過(guò)進(jìn)料斗喂入窩眼分選筒內(nèi)并隨分選筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。短粒種子直接充入分選滾筒內(nèi)壁的窩眼孔中并隨分選滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)被帶到一定的高度后，籽粒脫出窩眼孔，直接掉入承種槽內(nèi)，再由承種槽內(nèi)推料螺旋推送經(jīng)排種口1.窩眼分選筒；2.推料螺旋；3.主軸；4.承種槽調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；5.排種口1；6.承種槽；7.排種口2；8.底座；9.外齒圈；10.支承軸；11.支承軸軸承；12.機(jī)架；13.主軸小鏈輪；14.進(jìn)料斗；15.防堵?lián)荦X；圖1窩眼分選筒分選機(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.1StructureoftheIndentCylinderSeparator-5-排出。而長(zhǎng)粒種子因不能進(jìn)入窩眼孔，在分選筒內(nèi)壁摩擦力的作用下被帶到一定高度后下滑，同時(shí)因分選筒沿軸向有一斜置傾角，籽粒在下滑的過(guò)程中存在軸向的滑移運(yùn)動(dòng)，最終長(zhǎng)籽粒隨分選筒一起做復(fù)雜的螺旋線運(yùn)動(dòng)并沿分選筒軸線經(jīng)排種口排出。這樣就完成了父本與母本籽粒的分離清選。進(jìn)料斗、窩眼分選筒、承種槽、推料螺旋、排料口構(gòu)成了短粒母本種子的輸送路線；進(jìn)料斗、窩眼分選筒、排料口構(gòu)成了長(zhǎng)粒父本種子的輸送路線。當(dāng)分選筒窩眼孔被籽粒堵塞時(shí)，防堵?lián)荦X隨分選筒的轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)插入到窩眼孔中，將堵留在窩眼孔中的籽粒推出窩眼，實(shí)現(xiàn)清種，有利于下一步短粒種子充入窩眼孔實(shí)現(xiàn)分選。2.3系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)1）組成：主要由電動(dòng)機(jī)與分選機(jī)兩部分組成2）特點(diǎn)：能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；傳遞的功率大，且張緊力小，傳動(dòng)的效率高，一般達(dá)到0.95-0.98；能在低速重載和高溫條件及露天等不良環(huán)境中工作；3）傳動(dòng)