打瓜收獲機(jī)撿拾裝置的設(shè)計(jì)

PAGEPAGE1目錄摘要………………2前言………………31打瓜收獲裝置總體設(shè)計(jì)………31.1設(shè)計(jì)方案…………31.2該方案的優(yōu)缺點(diǎn)…………31.3總體配置…………41.3.1集條機(jī)的作業(yè)幅寬和集條圓盤(pán)數(shù)設(shè)計(jì)………41.3.2集條梁架、撿拾輪高度設(shè)計(jì)…………………41.3.3集條圓盤(pán)、撿拾輪的配置……………………42主要工作部件的設(shè)計(jì)…………………52.1集條支架的設(shè)計(jì)…………52.2四桿機(jī)構(gòu)、撿拾輪油壓的設(shè)……………………62.3限位低輪裝置的設(shè)計(jì)………82.3.1限位地輪的設(shè)計(jì)……………………82.3.2限位地輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………82.3.3集條圓盤(pán)裝置仿形原理…………………94強(qiáng)度校核………………………94.1旋轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度校核……………………94.2集條支架的強(qiáng)度校核………95撿拾機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整……………105.1撿拾機(jī)構(gòu)的正確安裝…………10設(shè)計(jì)總結(jié)……………11謝辭………………12參考文獻(xiàn)………………………13附錄…………14打瓜收獲機(jī)械撿拾裝置的設(shè)計(jì)摘要：關(guān)鍵詞：DaGuaharvestmachinerypick-updevicedesignAuthor:XuYanlongAbstract:DaGuaharvestmachineisakindofnewJiYinharvestoperationequipm-ents,itsmainfunctionistocollectandthreshing;ItUSESreciprocatingspindletypehomework,thisdesignandalwayswillDaGuasetluninbilateral,thenapick-upandpipedtothethreshingwheelversusinstitutionbymelons,directimplementationthr-eshingdisposablethoroughlyharvesttoseed.Worksurfacerelativelevelrequirementwhen.Duetothedoublepick-upwheelandsetthemachineandoperation,thaninpre-viousharvestmachineryreducedsparetravel,savetwotimestrip,greatlyenhancestheworkingefficiency.Hastheadvantagessuchassparingly,time-saving;Thisdesi-gniscombiningthetraditionalDaGuaharvestmachinery,carriesontheanalysisanddesign.Keywords:DaGua;Setthemachine;Pick-upround前言打瓜是西瓜中的一種類(lèi)型，但主要是取其籽食之，味香而美，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，打瓜的種植規(guī)模越來(lái)越大，人力投入，生產(chǎn)成本的消耗等問(wèn)題日益突出。為了提升打瓜的經(jīng)濟(jì)效益，給打瓜人工收獲帶來(lái)了很大困難,打瓜聯(lián)合收獲機(jī)械的研制與推廣可提高新疆特色作物的機(jī)械化作業(yè)水平,減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度和負(fù)擔(dān),隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的完善,國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng),農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展,農(nóng)民收入的不斷增加,將為農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)的發(fā)展提供更加有利的機(jī)遇,開(kāi)辟更加廣闊,更加光明的前景。1.打瓜收獲裝置總體設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的打瓜收獲機(jī)械由動(dòng)力機(jī)械相聯(lián)接而成為懸掛牽引機(jī)組，由該動(dòng)力機(jī)械帶動(dòng)打瓜收獲機(jī)進(jìn)行收獲。撿拾輪集條機(jī)工作切換采用液壓升降機(jī)構(gòu)動(dòng)力進(jìn)行翻轉(zhuǎn)升、升降。集條機(jī)和撿拾脫粒機(jī)構(gòu)同時(shí)工作提高工作效率。1.2該方案的優(yōu)缺點(diǎn)1）對(duì)拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的增重較大，有利于拖拉機(jī)功率的充分發(fā)揮。2）由于采用雙撿拾輪和集條機(jī)同時(shí)運(yùn)作，相對(duì)以往的收獲機(jī)械減少了空行程，節(jié)省兩倍行程，使生產(chǎn)率大為提高。具有節(jié)油，省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。3）增大了撿拾機(jī)構(gòu)的金屬用量，撿拾輪的重量比以往的撿拾機(jī)械重30－35％，撿拾輪在運(yùn)輸狀態(tài)下，集條機(jī)和撿拾輪縱向長(zhǎng)度總和過(guò)大，因此撿拾輪越重或重心越靠后，拖拉機(jī)的縱向穩(wěn)定性和操作性越差。這樣一來(lái)，就限制了撿拾輪的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度不能過(guò)大，集條圓盤(pán)數(shù)不能過(guò)多。機(jī)動(dòng)性降低了，機(jī)組轉(zhuǎn)彎半徑遠(yuǎn)大于拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑，增大了轉(zhuǎn)彎時(shí)間（尤期是在小塊田地）工作控制不太靈活?？傮w來(lái)講，該方案滿(mǎn)足工作機(jī)的性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，成本低效率高。1.3總體配置選擇配套拖拉機(jī)的配套動(dòng)力為13～26kW，根據(jù)作業(yè)的特點(diǎn)可知，本機(jī)屬于收獲機(jī)械，其作業(yè)速度為0.6～1hm2/h，工作幅寬160～200cm，工作速度4～8圖1集條機(jī)km/h，集條率≥90％。作業(yè)時(shí)由小四輪前懸掛向前推進(jìn)，集條機(jī)兩側(cè)各9片圓盤(pán)滾動(dòng)推移打瓜成條。前趟作業(yè)幅寬2000mm，返回作業(yè)對(duì)前一趟集成條的打瓜往回推移20cm，使打瓜離開(kāi)瓜秧和雜草，以便撿拾脫粒機(jī)進(jìn)行后道作業(yè)。因此，作業(yè)集條機(jī)幅寬為2000mm、因此工作總幅寬為最大為2000mm、集條機(jī)側(cè)梁為2400mm。1.3.1集條機(jī)的作業(yè)幅寬和集條圓盤(pán)數(shù)設(shè)計(jì)總收獲機(jī)械根據(jù)拖拉機(jī)的有效牽引力P來(lái)確定。作業(yè)幅寬2000mm，分瓜器的角度為50°，計(jì)算可得側(cè)梁為2400mm，集條圓盤(pán)定位間距設(shè)計(jì)為250mm,集條圓盤(pán)的直徑為400mm，計(jì)算可得每個(gè)側(cè)梁可安裝9個(gè)集條圓盤(pán)。如圖1所示1.3.2集條梁架、撿拾輪高度設(shè)計(jì)主梁支架下表面至地表平面的空間高度。為了保證集條圓盤(pán)在地面順利翻轉(zhuǎn)，不產(chǎn)生擁土堵草現(xiàn)象。計(jì)算限位地輪和機(jī)架集條圓盤(pán)的配合高度，限位地輪裝配后距地面高度可調(diào)為33-40cm，集條圓盤(pán)裝配后不仿形時(shí)高度為45cm。撿拾輪和機(jī)架裝配后瓜釘剛好和地面接觸。1.3.3集條圓盤(pán)、撿拾輪的配置集條圓盤(pán)是打瓜集條機(jī)的主要工作部件。如圖2所示，它的作用是將瓜撥到兩邊并切斷瓜藤。集條機(jī)由集條圓盤(pán)、限位地輪、支架、分瓜器、四杠連桿機(jī)構(gòu)、配重鐵等組成。集條圓因?yàn)橐鶕?jù)地面的起伏進(jìn)行仿形撥瓜，因此將其分為長(zhǎng)桿和短桿集條圓盤(pán)兩部分，以便靈活運(yùn)轉(zhuǎn)更替撥瓜。長(zhǎng)桿和短桿之間有仿形彈簧連接使其不干涉運(yùn)轉(zhuǎn)并仿形，可以提高撥瓜性能。在前部主梁上安裝配重鐵防止扎頭現(xiàn)象使分瓜器可以充分分瓜。撿拾輪要充分考慮在和集條機(jī)配合撿拾過(guò)程，中工作的撿拾寬幅，不工作的撿拾輪要能靈活，不干涉的用油壓伸起來(lái)。本次設(shè)計(jì)中，在試修法基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行測(cè)繪，以獲得集條機(jī)、撿拾輪中各個(gè)零件的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖2所示圖2集條圓盤(pán)2主要工作部件的設(shè)計(jì)2.1集條支架的設(shè)計(jì)集條支架的作用是連接各零部件并傳遞牽引力。集條支架主要有側(cè)梁和主梁組成。側(cè)梁的主要作用是安裝集條圓盤(pán)通過(guò)螺栓將其連接，主梁的作用主要是安裝限位地輪和四桿連桿機(jī)構(gòu)，有螺栓組合式和管材焊接式兩種。螺栓組合式支架通過(guò)螺栓連接，將熱軋型鋼縱梁、橫梁組合在一起?？v梁與集條圓盤(pán)的前進(jìn)方向平行，用來(lái)固定分瓜器和配重鐵。為了加強(qiáng)支架的剛度，在支架架上還裝有加強(qiáng)梁，這種支架拆卸較方便，但比較笨重。管材焊接平面支架有三角形、梯形等，用矩形或圓形鋼管焊接而成。集條圓盤(pán)安裝在側(cè)梁上。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度較好。但支架焊接技術(shù)要求高，變形修復(fù)困難。設(shè)計(jì)中都采用16Mn無(wú)縫管材焊接平面支架三角形，在支架上裝有加強(qiáng)梁，用方形鋼管焊接而成主梁與斜梁相互成一定角度，圖3支架在斜梁上可以布置不同間距的集條圓盤(pán)，工作高度不合適時(shí),可適當(dāng)調(diào)節(jié)限位低輪安裝高度。在工作切換中撿拾輪可以繞著軸銷(xiāo)做翻轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)。集條圓盤(pán)液壓旋轉(zhuǎn)軸焊接于牽引架連接梁上，撿拾輪的液壓座用螺栓固定在后撿拾脫離機(jī)架上以提供液壓裝置提供動(dòng)力時(shí)，液壓裝置也能同時(shí)翻轉(zhuǎn)。如圖3所示2.2四桿機(jī)構(gòu)、撿拾輪油壓的設(shè)計(jì)90度翻轉(zhuǎn)式機(jī)力撿拾輪的換向機(jī)構(gòu)型式采用液壓式。90度翻轉(zhuǎn)式撿拾輪的液壓式換向機(jī)構(gòu)，是利用柱塞油缸的推力或拉力來(lái)完成90度翻轉(zhuǎn)。換向時(shí)，扳動(dòng)油路控制閥，高壓油進(jìn)入油缸使活塞桿距離增大，于是與液壓座連接的撿拾輪桿末端就繞銷(xiāo)軸軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)梁架轉(zhuǎn)至接近90°位置，液壓旋轉(zhuǎn)軸到達(dá)活塞桿升至最長(zhǎng)時(shí)。由于活塞桿的銷(xiāo)孔與撿拾輪撐架上的液壓旋轉(zhuǎn)軸之間預(yù)先留有間隙死點(diǎn)，這時(shí)活塞處于預(yù)先固定垂直鎖定狀態(tài)。也可利用其油壓收縮后降低撐架高度，靠其自身的重力和地面的支持力翻轉(zhuǎn)到位進(jìn)行撿拾工作。下次換向時(shí)，再按上述過(guò)程反動(dòng)一次。圖4所示圖4撿拾輪圖5四桿連桿機(jī)構(gòu)如圖5所示，為集條圓盤(pán)的四桿連桿機(jī)構(gòu)，用軸銷(xiāo)在拖拉機(jī)的前引架定位，當(dāng)集條圓盤(pán)不工作只進(jìn)行無(wú)負(fù)荷行走時(shí)，即可將液壓升起，使集條圓盤(pán)脫離地面。當(dāng)需要工作時(shí)油壓縮回降低支架高度,使集條圓盤(pán)和限位地輪同時(shí)處于合理的配合工作狀態(tài)。以保證集條圓盤(pán)可以充分切斷瓜藤并把瓜撥向兩邊。圖6限位地輪2.3限位低輪裝置的設(shè)計(jì)2.3.1限位地輪的設(shè)計(jì)在采用支架高度調(diào)節(jié)上，常用限位地輪來(lái)控制，鋼制限位地輪其輪輻有開(kāi)式和閉式兩種，分別適用于沙質(zhì)和黏質(zhì)土壤。開(kāi)式是由鋼圈和中置輔板構(gòu)成；閉式用鋼板制成密封的空腔輪。如圖六所示，限位地輪為一獨(dú)立部件，其安裝在支架縱梁和橫梁上，位置可上下調(diào)動(dòng)。輪子在梁上能垂直升降，調(diào)節(jié)配合集條圓盤(pán)的工作高度。螺桿套管式限位地輪密封性好，操作比較省力，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。本設(shè)計(jì)限位地輪是開(kāi)式的由鋼圈和中置輔板構(gòu)成。設(shè)計(jì)如圖6所示。2.3.2限位地輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用限位地輪來(lái)調(diào)節(jié)距地表的高度，就必須有能使限位地輪高度發(fā)生變化的機(jī)構(gòu)，因此，本設(shè)計(jì)采用螺栓孔的高度調(diào)節(jié)方式，調(diào)整螺栓的定位來(lái)間接達(dá)到圖7限位地輪支撐桿調(diào)節(jié)限位地輪高度的功能，具體機(jī)構(gòu)如圖7所示：調(diào)節(jié)限位地輪輪與支架之間的相對(duì)高度。2.3.3集條圓盤(pán)裝置仿形原理集條圓盤(pán)裝置仿形調(diào)節(jié)的原理如圖8所示：集條圓盤(pán)是用螺栓將其固定在側(cè)梁上，因其長(zhǎng)短集條圓盤(pán)一些間隙安裝仿形彈簧，因此可隨阻力和高度方向自由調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)如圖時(shí)，隨著牽引力的牽引，集條圓盤(pán)的仿形彈簧處會(huì)隨地形調(diào)節(jié)，此時(shí)集條圓盤(pán)的高度即被控制，隨地面仿形，伸長(zhǎng)或是縮短仿形彈簧長(zhǎng)短。4.強(qiáng)度校核4.1軸的強(qiáng)度校核軸采用45號(hào)鋼，在工作時(shí)，承受最多的是軸向方向的拉力，因此產(chǎn)生的是軸向方向的拉伸變形已知45號(hào)鋼抗拉強(qiáng)度極限為590軸直徑r=24mm因此，在軸橫截面上的應(yīng)力為，已知作用在軸上的拉力F=26800N帶入上式，<因此可知軸的強(qiáng)度足夠圖8集條圓盤(pán)仿形結(jié)構(gòu)4.2集條支架的強(qiáng)度校核：支架采用的長(zhǎng)60mm寬30mm的矩形45號(hào)鋼，在工作時(shí)受到來(lái)自土壤對(duì)其的橫向剪切力，因此對(duì)其剪切應(yīng)力進(jìn)行校核，已知45號(hào)鋼剪切疲勞極限，為140因此，在其橫截面上的剪切應(yīng)力應(yīng)為，已知作用在支架上的最大力26800/4=6700帶入上式，==3.7<,因此可知支架的強(qiáng)度足夠。5撿拾機(jī)構(gòu)的安裝與調(diào)整5.1撿拾機(jī)構(gòu)的正確安裝集條圓盤(pán)撿拾輪的正確安裝是保證撿拾質(zhì)量，提高作業(yè)效益，降低作業(yè)成本和延長(zhǎng)機(jī)具壽命的基礎(chǔ)，應(yīng)予以重視。在新?lián)焓皺C(jī)構(gòu)安裝后和作業(yè)季節(jié)前，都必須對(duì)撿拾機(jī)構(gòu)的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行檢查。安裝和檢查要在平整堅(jiān)硬的場(chǎng)地上進(jìn)行。集條圓盤(pán)撿拾輪連接配合處應(yīng)適當(dāng)，兩者的配合撿拾差距不應(yīng)超過(guò)3cm，安裝好的集條圓盤(pán)撿拾輪，限位地輪不得高出集條圓盤(pán)。撿拾輪的升降靈活，不允出現(xiàn)卡死和升降過(guò)度。若有偏斜，但不得大于5毫米。瓜釘垂直地面，能保證瓜釘容易插瓜并輸送到運(yùn)瓜槽。如圖9所示圖9撿拾脫粒總裝參考文獻(xiàn)[1]王學(xué)農(nóng)．新疆農(nóng)科院農(nóng)機(jī)化所研制出打瓜揀拾、脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)[J]．新疆農(nóng)機(jī)化，2007，6：60．[2]王學(xué)農(nóng)，牛長(zhǎng)河，陳發(fā)，等．新型籽瓜撿拾脫籽聯(lián)合作業(yè)機(jī)研制[J]．新疆農(nóng)機(jī)化，2008，3：25～26．[3]佐劍波．聯(lián)合打瓜收獲脫籽機(jī)[P]．中國(guó)專(zhuān)利，CN2691233Y，2005-04-13．[4]佐劍波．改進(jìn)的聯(lián)合打瓜收獲脫籽機(jī)[P]．中國(guó)專(zhuān)利，CN2802936Y，2006-08-09．[5]王世勤．聯(lián)合打瓜脫籽機(jī)[P]．中國(guó)專(zhuān)利，CN2857445Y，2007-01-17．[6]劉雙玲，楊東明，高士其，等．打瓜機(jī)械化收獲技術(shù)在阿勒泰地區(qū)的引進(jìn)示范[J]．新疆農(nóng)機(jī)化，2008.[7]高銀峰.打瓜收獲機(jī):中國(guó),200620022892.6[P].2006.4.18.[8]李寶筏．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.[9]楊?lèi)偳?龔振平,紀(jì)文義,等.保護(hù)性耕作體系及配套機(jī)械系統(tǒng)的研究[J].農(nóng)機(jī)化研究,2006(1):61-62.[10]北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué).農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1994(2):30247.[11]中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988:1278.[12]中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(上冊(cè)).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988.[13]馬香峰，李自制.常用零部件設(shè)計(jì).機(jī)械設(shè)計(jì)制圖,1988年第一版[14]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械傳動(dòng)等.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版[15]PamelaJW，LawrenceAJ．Chinesedate．-chemistryandtechnology[M]．st．Paul，Minnesota：AmericaAssociationofCerealChemists，Inc，2003．[16]ShapiroCA，KranzWL，ParkhhrstAM．Compari