馬鈴薯收獲機(jī)的分離與傳動裝置設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 題目 ： 馬鈴薯收獲機(jī)的分離與傳動裝置設(shè)計 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 指導(dǎo)教師： 職稱： 二 0 一三 年 五 月購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 目錄 摘要 . 2 . 3 第一章 緒論 . 5 狀 . 5 . 錯誤 !未定義書簽。 . 錯誤 !未定義書簽。 第二章 馬鈴薯收獲機(jī)的分離與傳動裝置 方案 設(shè)計 . 5 動 裝置 的 總體結(jié)構(gòu) . 8 傳動 裝置 的 總體 布局 . 錯誤 !未定義書簽。 動 裝置 的 主要 性能參數(shù) . 錯誤 !未定義書簽。 第三章 主要部件的 設(shè)計 . 13 面傾角 夾角 振幅 的確定 . 錯誤 !未定義書簽。 析與計算 . 錯誤 !未定義書簽。 條的確 定 . 錯誤 !未定義書簽。 速機(jī) 的確 定 . 錯誤 !未定義書簽。 第 四 章 傳動軸的 校核 . 錯誤 !未定義書簽。 計算和校核 . 錯誤 !未定義書簽。 . 錯誤 !未定義書簽。 . 錯誤 !未定義書簽。 力校核軸的強(qiáng)度 . 錯誤 !未定義書簽。 . 錯誤 !未定義書簽。 第 五 章 潤滑和密封 . 錯誤 !未定義書簽。 . 錯誤 !未定義書簽。 . 錯誤 !未定義書簽。 總結(jié) . 21 致謝 . 22 參考文獻(xiàn) . 23 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 2 摘要 馬鈴薯的營養(yǎng)價值非常高，市場潛力巨大。在國外，大約占 40%的馬鈴薯加工成食品后進(jìn)入消費(fèi)市場。在國內(nèi)，一向被國人視為不能登大雅之堂的馬鈴薯產(chǎn)品也突然間在市場上風(fēng)靡起來。在北京、上海、廣州及西安等全國大中城市，以馬鈴薯條、馬鈴薯泥為基本原料的麥當(dāng)勞、肯德基食品已占據(jù)我國快餐市場的半壁江山，而從各種渠道進(jìn)口的其它油炸薯片或膨化食品等也滾滾而來。中國農(nóng)科院副院長屈東玉博士在日前召開的中國馬鈴薯學(xué)術(shù)年會上指出 ：“馬鈴薯是一種產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價值大的作物，應(yīng)把馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)列入國家糧食商品糧基地，享受與水稻、小麥等商品糧基地同樣的財稅待遇，這將是保證我國糧食安全的有效手段。” 馬鈴薯作為經(jīng)濟(jì)作物，種植面積越來越大，而傳統(tǒng)的馬鈴薯收獲手段費(fèi)時費(fèi)事，勞動強(qiáng)度大且季節(jié)性強(qiáng)，因此給農(nóng)民造成極大的困難。馬鈴薯種植區(qū)大部分在潛山和腰山地區(qū)，落后的人工收獲方式造成馬鈴薯凍害和減產(chǎn)等不必要的損失，農(nóng)民對馬鈴薯收獲機(jī)械的要求十分迫切。為了解決上述問題，推廣應(yīng)用小型馬鈴薯收獲機(jī)勢在必行。應(yīng)用馬鈴薯收獲機(jī)可以大大提高收獲效率，降低 勞動者的勞動強(qiáng)度，增產(chǎn)增收，減少收獲損失，為我國馬鈴薯生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。 根據(jù)我國馬鈴薯收獲機(jī)械多年研制生產(chǎn)經(jīng)驗可以看出， 日本、意大利、美國等國外機(jī)具適應(yīng)壟作，很 難 適應(yīng)我國平作種植形式。各類型機(jī) 械 需要進(jìn)行多地域、多收獲季節(jié)的田 間 試驗和多輪改進(jìn)，才能提高適應(yīng)性 1 。 針對 馬鈴薯收獲機(jī)過程的自動化生產(chǎn)， 面臨的將 馬鈴薯和 泥土 分離 的 生產(chǎn)要求，本文 設(shè)計了振動篩式馬鈴薯收獲機(jī) 分離 與傳動裝置。 可有效對馬鈴薯與 泥土分離。 該裝置主要 包括減速機(jī)，曲柄連桿模塊，振動篩，吊桿等零 部件組成。 對馬鈴薯分離與傳動裝置 進(jìn)行 總體結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)特點以及關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)與工作參數(shù)設(shè)計等。 關(guān)鍵詞 ：振動篩，收獲機(jī)， 馬鈴薯 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 3 is an in of at of of it an an no of is by of to of it of of 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 4 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 5 第一章 緒論 的意義和國內(nèi)外 現(xiàn)狀 概況 馬鈴薯是我國主要作物之一。發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)，對調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快脫貧致富及地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的作用。馬鈴薯為地下產(chǎn)物 , 且是塊莖繁殖 , 其收獲 方式以挖掘機(jī)為主。馬鈴薯收獲機(jī)可以大大提高收獲效率 , 降低勞動強(qiáng)度 , 減少損失 , 為馬鈴 薯生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。但是收獲方式的落后極大的制約了馬鈴薯生產(chǎn)發(fā)展。為促進(jìn)馬鈴薯生產(chǎn)地發(fā)展，解決機(jī)械化收獲問題勢 在必行。馬鈴薯收獲機(jī)械化的關(guān)鍵矛盾是配套動力與機(jī)具性能要求之間的矛盾。鑒于動力的限制，與 14下拖拉機(jī)配套機(jī)具的性能不宜要求功能全，只要完成起薯環(huán)節(jié)，讓署塊基本露于地面即可，其他工序由人工撿拾完成。從發(fā)展看這類機(jī)械作為與目前農(nóng)村具有的小型拖拉機(jī)相配套的過渡性機(jī)型予以開發(fā)、推廣。隨著近年來馬鈴薯種植面積的不斷增加，對馬鈴薯收獲的機(jī)械化水平的需求越來越大 . 鈴薯收獲機(jī)發(fā)展概況 馬鈴薯是我國北方主要糧食作物之一， 在內(nèi)蒙、甘肅、寧夏、河北、山西、黑龍江、河南等省大面積種植，特別是內(nèi)蒙、甘肅、河北 北部等地因常年干旱少雨，氣候寒冷，沙質(zhì)土壤多，不利于其它作物的生長，馬鈴薯使成為這些地區(qū)的主產(chǎn)糧食作物。近幾年來，馬鈴薯迅速以經(jīng)濟(jì)作物走向市場，大量銷售到北京、天津、上海、廣州等各大城市，美國百事食品有限公司等國外企業(yè)也紛紛在我國以承包大面積種薯地形式而參與到馬鈴薯種植和深加工行業(yè)。隨著馬鈴薯向規(guī)模化種植的發(fā)展，農(nóng)民要求機(jī)械化收獲的愿望日趨強(qiáng)烈。由于各地土壤、氣候、地形及種植習(xí)慣的差異，種植機(jī)械發(fā)展相對滯后，多采用犁翻人工點播種植，行距不統(tǒng)一。小行距平作與大行距壟作形式共存，平作行距在 400 間，壟作在 600 900幾年，隨著早上市鮮薯需求量的增加，收獲季節(jié)提前，馬鈴薯莖葉生長旺盛，薯皮鮮嫩，機(jī)械收獲更易破皮和纏繞擁土，使農(nóng)藝要求與機(jī)械收獲適應(yīng)性的矛盾更加突出。機(jī)械化收獲馬鈴薯技術(shù)，關(guān)鍵問題是收獲機(jī)械適應(yīng)性差，傷薯率高。因此，研制開發(fā)性能優(yōu)良，適應(yīng)性強(qiáng)，傷薯率低，多型號，價格適中，并能同大中馬力拖拉機(jī)配套的收獲機(jī)械是非常必要的 2 。 內(nèi)馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展概況 新中國成立初期 , 我國收獲馬鈴薯采用人工刨或 舊犁挖掘的落后方式。直到 20 世紀(jì) 60 年代中 期 ,馬鈴薯收獲機(jī)具的研制工作才逐步發(fā)展起來。研究人員在研究原西德、原蘇聯(lián)、日本、瑞士等國外機(jī)具的基礎(chǔ)上，研制成功了升運(yùn)鏈?zhǔn)劫徺I文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 6 馬鈴薯收獲機(jī)，但是由于受當(dāng)時歷史條件的限制，沒能實現(xiàn)大面積推廣和使用。 20世紀(jì) 70年代中 期， 由于手扶拖拉機(jī)的大量推廣應(yīng)用 , 國內(nèi)又掀 起了為手扶拖拉機(jī)配套的馬鈴薯收獲機(jī)的研制高潮 , 成功研制了鼠籠式馬鈴薯收獲機(jī) , 但受當(dāng) 時的配套動力限制 , 未能生產(chǎn)和推廣。 1979 年， 12 國農(nóng)機(jī)展覽會后，國家將全部馬鈴薯收獲機(jī)樣機(jī)都投放在黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院，從而為馬鈴薯收獲機(jī)的研 究工作創(chuàng)造了良好的條件。 到 20 世 紀(jì) 90 年代中期 , 由于國產(chǎn)小四輪拖拉機(jī)的大量 推廣和應(yīng)用 , 研制馬鈴薯收獲機(jī)已被列入重要 日程。而此后 , 其 市場需求旺盛 , 先后有小型升運(yùn)鏈?zhǔn)今R鈴薯收獲機(jī)和振動式馬鈴薯收獲機(jī)投放市場 ,并占據(jù)了很大的市場份額。 外馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展概況 從農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展過程來看，馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展較遲緩，只是近 50年才發(fā)展到較高水平。 國外馬鈴薯機(jī)械化收獲起步早、發(fā)展快、技術(shù)水平高。在 2國就開始研制推廣應(yīng)用馬鈴薯收獲機(jī)了， 5械化。 7O 8、英、法、意大利、瑞士、波蘭、匈牙利、日本和韓國亦相繼實現(xiàn)了馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化。國外馬鈴薯收獲機(jī)械的技術(shù)水平相當(dāng)高，不但生產(chǎn)率高而且高新技術(shù)已融于機(jī)具之中。如采用振動、液壓技術(shù)進(jìn)行挖掘；采用傳感技術(shù)控制土壤喂人量、馬鈴薯傳運(yùn)量以及分級裝載；采用氣壓、氣流、光電技術(shù)進(jìn)行碎土和分離及利用微機(jī)進(jìn)行監(jiān)控操作等。 原蘇聯(lián)是生產(chǎn)收獲機(jī)最早的國家。 1960 年，馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)保有量是 3萬臺， 1976年，保有量是 6萬臺， 1979年，馬鈴薯收獲機(jī)械工業(yè)化程度達(dá)到 77%（其中國營農(nóng)場為 84%，集體農(nóng)莊為 73%）；到 20世紀(jì) 90年代除，馬鈴薯收獲機(jī)共有 16種機(jī)型，其中 10種是聯(lián)合收獲機(jī)，其中勞動生產(chǎn)率比其他 2行收獲機(jī)提高 1 美國在 1948年以前用收獲機(jī)來收獲馬鈴薯，然后人工撿拾。直到 1967 年，開始使用聯(lián)合收獲機(jī)，勞動生產(chǎn)率達(dá)到 100 h人）。 20世紀(jì) 80年代初期，聯(lián)合收獲機(jī)和分段收獲的面積占馬鈴薯種植面積的 85%，其中聯(lián)合收獲已經(jīng)達(dá)到50%以上、 20世紀(jì)到 90年代，美國已經(jīng)基本實現(xiàn)了馬鈴薯收獲機(jī)械化。 德國 20 世紀(jì)在 40 年代主要生產(chǎn)和使用拋擲式收獲機(jī)； 50 年代主要生產(chǎn)和使用升運(yùn)鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)和 撿拾裝載機(jī)，進(jìn)行分段收獲；到 1970年保有量達(dá)到 6205臺； 70年代開始生產(chǎn)聯(lián)合收獲機(jī)，機(jī)型有 20多種，均是原聯(lián)合收獲機(jī)的變型，其保有量達(dá)到 6萬臺； 90年代開始生產(chǎn)收獲 日本在 1955 年以前使用畜力挖掘機(jī)， 1955 年到 1965 年生產(chǎn)懸掛式的拋擲式和升運(yùn)鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)。 70 年代開始引進(jìn)英國、美國等發(fā)達(dá)國家的聯(lián)合收獲機(jī)，并研制適合日本國情的聯(lián)合收獲機(jī)。 目前，國外馬鈴薯收獲機(jī)械大多采用升運(yùn)鏈條式聯(lián)合作業(yè)，技術(shù)上已達(dá)到相購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 7 當(dāng)高的水平。由于國外馬鈴薯采用機(jī)械化壟作種植形式，適應(yīng) 這種特點而設(shè)計的收獲機(jī)械在中國難以適應(yīng)平作收獲。以內(nèi)蒙百事食品 (中國 )有限公司種薯基地進(jìn)口機(jī)為例，其全部實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，種植方式采用壟作，行距為 900獲機(jī)械為牽引式雙行聯(lián)合作業(yè)，多級鏈輸送，配套動力在 59 7次完成挖掘，土、石、薯、秧分離，并可實現(xiàn)薯塊大小自動分撿、自行裝車等功能該機(jī)為全液壓操縱，各機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)自動折疊運(yùn)輸，傷薯率極低。機(jī)體與薯塊可能接觸部位均用橡膠件保護(hù)。又如，芬蘭康克公司生產(chǎn)的雙行馬鈴薯收獲機(jī)為牽引式，配套動力為 33 6拖拉機(jī)右側(cè)實現(xiàn)挖掘，土、薯、莖葉分離， 薯塊直接裝袋裝箱。同時，該機(jī)可作為撿拾機(jī)使用，后部工作臺為液壓升降式，薯塊或石頭可直接運(yùn)至田地頭。日本生產(chǎn)的主要為單行履帶自走式聯(lián)合作業(yè)機(jī)，行走與輸送鏈 動機(jī)為水冷 4沖程 3缸柴油機(jī)。 國馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展趨勢 鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)狀 馬鈴薯原產(chǎn)于南美洲的安第斯山， 17 世紀(jì)由荷蘭人帶到我國臺灣。它是重要的糧食兼用和工業(yè)原料作物。目前，全世界主要種植馬鈴薯的國家有 148個，總面積達(dá) 1838 萬 總產(chǎn)量 3 億噸。近年來，種植業(yè) 結(jié)構(gòu)調(diào)整、馬鈴薯加工業(yè)的蓬勃發(fā)展、西式快餐大量興起、方便食品的不斷涌現(xiàn)、加工產(chǎn)品的大量開發(fā)以及經(jīng)濟(jì)效益的提高，極大地調(diào)動了農(nóng)民的種植積極性。我國馬鈴薯種植面積以10萬 ， 2001年達(dá)到 472萬 產(chǎn)量居世界第一位； 2003年，黑龍江省種植面積 60萬 量達(dá)到 960萬噸。所以從機(jī)械化角度來看，馬鈴薯種植和收獲機(jī)械蘊(yùn)涵著 巨大的商機(jī)。 3 鈴薯收獲機(jī)發(fā)展趨勢 （ 1） 在我國，馬鈴薯收獲機(jī)向集機(jī)電和液壓技術(shù)為一體的大型化方向發(fā)展，從而提高自動化程度和生產(chǎn)效率，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 （ 2） 向聯(lián)合作業(yè)方向發(fā)展，實現(xiàn)多功能作業(yè)，降低作業(yè)成本和設(shè)備投入費(fèi)用。 （ 3） 向自走式發(fā)展，裝有分級裝置，降低勞動強(qiáng)度。 （ 4） 注重產(chǎn)品質(zhì)量，提高可靠性，實現(xiàn)互換性。 國馬鈴薯生產(chǎn)全程機(jī)械化的發(fā)展趨勢 （ 1） 要加大公關(guān)力度，提高機(jī)具性能指標(biāo)，使其盡快 達(dá)到國際先進(jìn)水平。實現(xiàn)定型生產(chǎn)，占領(lǐng)國內(nèi)市場，替代進(jìn)口產(chǎn)品。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 8 （ 2） 提高“三化”水平，增加作業(yè)功能，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。 （ 3） 提高機(jī)電、液壓一體化和檢測水平，開展聯(lián)合作業(yè)機(jī)具的研制。 （ 4） 提高生產(chǎn)企業(yè)的加工工藝水平，保證設(shè)備制造質(zhì)量。 我國馬鈴薯種植面積大幅攀升，這對我國馬鈴薯收獲機(jī)機(jī)械生產(chǎn)無疑是一個非常好的機(jī)遇，但同時也是一種挑戰(zhàn)?？偟膩碚f，馬鈴薯收獲市場潛力巨大，如果能充分抓住這個大好時機(jī)，認(rèn)清國內(nèi)馬鈴薯收獲機(jī)械的應(yīng)用現(xiàn)狀，有選擇地引進(jìn)和吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，并及時開發(fā)出適合我國國情的馬鈴薯聯(lián)合 收獲機(jī)，將為我國馬鈴薯生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。 鈴薯 收獲機(jī)分離與傳動裝置設(shè)計 內(nèi)同 與要求 本文的研究目標(biāo)為： 以配用中小動力的 馬鈴薯 收獲裝置為研究對象，針對中國農(nóng)村分散經(jīng)營的生產(chǎn)體制和中小型拖拉機(jī)擁有量大的特點，適應(yīng)國內(nèi)的 馬鈴薯 種植方式，重點設(shè)計馬鈴薯 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，在充分了解 馬鈴薯 植株各組成部分收獲時的生長狀態(tài)及田間特性的基礎(chǔ)上，簡介新型傳動機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計工作部件的運(yùn)動特點、所受阻力及對 馬鈴薯 與植株的施力方式等。以簡化結(jié)構(gòu)，降低功耗，減少成 本，提高作業(yè)質(zhì)量為目標(biāo)，重點研究 馬鈴薯 收獲裝置及其傳動部件的運(yùn)動機(jī)理及最佳工作參數(shù)。 研究的具體內(nèi)容為： （ 1）設(shè)計 馬鈴薯 分離 與傳動 裝置 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)實現(xiàn) 馬鈴薯 的振動式分離 與 傳動 ，采取將兩項功能通過一個工作部件來完成的全新結(jié)構(gòu)，以最大程度地減少動力功耗和收獲裝置的總體結(jié)構(gòu)尺寸； （ 2）針對不同 馬鈴薯 品種、不同地區(qū)及土壤條件，優(yōu)化傳動與工作部件的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)達(dá)到最優(yōu)。 第二章 馬鈴薯收獲機(jī)的分離與傳動裝置方案設(shè)計 本設(shè)計 主要考慮 將挖掘 后的 的 馬鈴薯與 泥土 分離 與傳動裝置 ， 同時考慮經(jīng)濟(jì)實用。達(dá)到能以晟少的投資獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。從而為推廣 該產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。 離與 傳動 裝置 的總體結(jié)構(gòu) 本任務(wù)設(shè)計的馬鈴薯 分離與傳動裝置 作用是 將挖掘后的 馬鈴薯 通過振動作用 將 圖塊與馬鈴薯分離并輸送出去。 馬鈴薯收獲機(jī)的清土裝置目前主要有抖動升運(yùn)鏈?zhǔn)胶驼駝雍Y式兩種，振動篩式結(jié)構(gòu)緊湊、清土效果好、傷果率低等特點，但較抖動升運(yùn)鏈?zhǔn)秸w震動較大。綜合考慮本設(shè)計采用振動篩式清土裝置，振動篩柵條為縱向排布，柵條中心距可以根據(jù)當(dāng)?shù)伛R鈴薯品種（主要是馬鈴薯果大?。┵徺I文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 9 來確定，為便于將馬鈴薯秧果成條鋪放到 遠(yuǎn)離未收取區(qū)的已收區(qū)，振動篩設(shè)計為下傾式，振動篩通過機(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)動作往復(fù)振動，驅(qū)振裝置上配有偏心平衡塊裝置。因此， 馬鈴薯的分離與輸送裝置是一個擺動篩結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)原理是一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 分離 與傳動裝置 主要由 減速機(jī) 、 尾架 、傳動機(jī)構(gòu)、擺動篩等機(jī)構(gòu)組成。 尾架 上焊有 2點懸掛的地方 ， 通過螺栓安裝在 挖掘機(jī) 機(jī)架的側(cè)板上 。 在 尾架 中部安裝有傳動機(jī)構(gòu)，它由傳動箱、一對錐齒輪和傳動軸組成。傳動機(jī)構(gòu)通過傳動軸與 分離傳動裝置 的動力輸出軸連接， 挖掘機(jī) 的動力傳動到擺動分離篩上，使轉(zhuǎn)動輸送篩轉(zhuǎn)動，將挖掘 出的馬鈴薯輸送到擺動篩上達(dá)到分離效果。轉(zhuǎn)動輸送篩的主動軸的轉(zhuǎn)動作用由鏈條帶動，從而使轉(zhuǎn)動篩達(dá)到轉(zhuǎn)動的效果。傳動機(jī)構(gòu)末端上有一偏心輪，偏心輪使與其相連的連桿一端作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，在連桿另一端帶動擺動篩使其擺動，使馬鈴薯和土壤達(dá)到分離的效果 5 。 馬鈴薯 分離 與 傳動 裝置總體 結(jié)構(gòu) 如圖 離與 傳動 裝置 的 總體方案 如前面分析 ，馬鈴薯分離與傳動 裝置是由 傳動裝置、振動機(jī)構(gòu)、篩面組成。傳動裝置將動力輸入 到振動裝置 ，振動裝置帶動篩面振動 。振動篩面 上裝有一定間距連續(xù) 分布 的桿條 組成的 一個柵 ，工作面的種類對移動土壤的壓碎程度和過篩強(qiáng)度起著決定作用 。 在薯 類收獲機(jī)上 常 用 振動裝置 可分為 振動式和擺動式兩種。二者主要區(qū)別是：振動篩具有較小的振幅 和較高的振動頻率 ，而擺動篩恰好與此相反。 偏心輪式振動篩結(jié)構(gòu)簡單 ，工作可靠，但不能把物料沿著篩面向上運(yùn)動，因此常用 于 輔助清理機(jī)構(gòu)；擺動篩不僅能分曬土薯，而且還能將在物料向上 輸送 。 根據(jù)工作需要 ，選擇擺動式振動篩作為本次設(shè)計的分離與傳輸裝置。 擺動篩 由 篩子和吊掛桿組成，并通過連桿機(jī)構(gòu)帶動篩子擺動。 擺動篩 有單 篩 式和 雙 篩式 兩種 。 根據(jù)曲軸和 吊桿 布置位置， 擺動 篩 的配置形式由如圖 示的 幾種配置形式。 其中 ， 單擺動篩 式缺點是： 篩子 作往復(fù)擺動時產(chǎn)生的慣性力得不到平衡，對機(jī)架產(chǎn)生沖擊力，這種篩子通常用于載荷小的部位上 ； 雙擺動篩 為 平衡慣性力，將曲軸放在兩篩子與曲軸的連接錯 180， 因此慣性力有可能全部或者大部分得到平衡。從結(jié)構(gòu)上 考慮 ，曲軸需要設(shè)置在篩子的輪廓 外邊 。 用于 馬鈴薯收獲機(jī)的擺動篩應(yīng)具有如下特點： 1. 在工作時 ，物料沿 傾斜的 篩面向上移動輸送； 2. 在不損傷 薯塊的情況 下 ，最大限度破碎土塊。 結(jié)合本次設(shè)計 要求，由于設(shè)計的 馬鈴薯 分離與輸送裝置 載荷不大 ，采用 單擺動篩結(jié)構(gòu)作為分離 與輸送裝置。因此 整個 分離裝置主要包括 ：動力輸入系統(tǒng) （ 本次 設(shè)計采用減速機(jī)作為動力輸入） 、 動力傳動系統(tǒng)，根據(jù)選用的擺動結(jié)構(gòu)，采用 曲柄連桿 機(jī)構(gòu)作為動力傳動系統(tǒng)、工作面、機(jī)架。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 10 、 圖 幾種 配置形式 綜合， 分離與輸送裝置方案如圖 構(gòu) 圖 離與輸送裝置方案圖 離與 傳動 裝置 的 主要性能參數(shù) 由 上面的結(jié)構(gòu) 知， 分離與傳動裝置 主要 包括減速機(jī)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)，吊桿，篩面組成，減速機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)件，選用合適的就可以了。 影響分離 與傳輸?shù)?主要 是 擺動篩裝置 。 擺動 篩的 結(jié)構(gòu)如圖 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 11 圖 動 篩的 結(jié)構(gòu)圖 如圖 動篩 的主要參數(shù)有： 曲軸轉(zhuǎn)速 n、曲柄偏心半徑 R、 篩面傾角 、篩子 擺動方向 與 水平 面 夾角 ， 篩子擺動方向 與 篩面之間的夾角 （ ） 物料 在篩面 上 的 運(yùn)行 形式和方向是由篩子 加速度 的大小和方向決定的。篩子的加速度由下式?jīng)Q定 2 / c o （式 對土壤進(jìn)行 受力分析，結(jié)合運(yùn)動條件，可得 土壤 在篩面上向上滑移的條件應(yīng)滿足 下面 公式： （式 土壤 在篩面上向 下 滑移的條件應(yīng)滿足 下面 公式： （式 式中 曲軸 角速度（ s） 軸偏心半徑 （ m） 軸轉(zhuǎn)動時間 （ s） 力加速度 （ m/ 動摩擦系數(shù)， 土壤和 薯塊對金屬 篩 面 的摩擦系數(shù)分別 是 子 擺動 方向 與水平面之間的 夾角 （ ） 篩面 傾角（ ） 篩子 與擺動方向與篩面之間的 夾角（ ） 理論分析 和 實驗結(jié)果表明， 如果土壤 不離開 篩面而向上運(yùn)動，那么篩面傾角不要大于 7； 欲 從篩面 上拋起土壤 向后 輸送， 篩子 的傾角可達(dá) 17 。為了 從 篩面上拋起土塊，必須滿足： 度的方向分量 （即對 篩面垂直線的投影 應(yīng)該向上 ；篩子的加速度法向分量n應(yīng)該 向下 ， 并且其絕對值不小于重力加速度的 法向分c o s s i nc o s s i f c o s s i nc o s s i f 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 12 量，即 滿足 關(guān)系式 ： 或 （式 可見 ，拋起土壤只能 在 曲軸 運(yùn)動 的第二 象限 。 拋起不僅能 土壤 使 很好地向上 輸送，而且土壤松散 。 因此 ，在設(shè)計的時候應(yīng)該 按照 這樣的順序選定： 首先 確定篩面傾角 ，再 確定 篩子 擺動 方向 與篩面的夾角 ，最后確定 篩子 的擺幅（ 曲軸 偏心半徑 R） 和 曲軸轉(zhuǎn)速 n。 根據(jù) 生產(chǎn)需求， 本次設(shè)計的 擺動篩 尺寸為 ： 長 1500據(jù) 馬鈴薯大小，確定篩桿之間距離為 36為了 更好的 提高 效率，減低振動作用力， 傳動裝置設(shè)計了 兩極分離篩 ， 第一級和第二級，兩 級 傾角 不同。 與 機(jī)架由 兩個吊桿連接，由一個曲柄提供動力。 減速機(jī)輸入 軸與 轉(zhuǎn)速 為 540r/ 拖拉機(jī)動力軸 連接 。 第 三 章 主要部件的 設(shè)計 面傾角 夾角的確定 在第二章 的論述 中 ，知道 馬鈴薯 收獲機(jī)的分離裝置主要是 由 曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動擺動篩 做往復(fù)運(yùn)動，帶動馬鈴薯塊在篩子上面拋下拋下擠壓破碎土塊 ， 達(dá)到分離目的。根據(jù) 式 馬鈴薯在篩面上面的運(yùn)動的主要參數(shù)有： 曲軸轉(zhuǎn)速n、曲柄偏心半徑 R、 篩面傾角 、篩子 擺動方向 與 水平 面 夾角 ， 篩子擺動方向 與篩面之間的夾角 。 下面 論述 如何選用合適的參數(shù)。 為了 設(shè)計可以分離輸送馬鈴薯的裝置， 必須了解 馬鈴薯的一些力學(xué)性能以及圖塊破碎參數(shù)，以便在分離 輸送的同時既能不破壞 馬鈴薯也能使 圖塊 破裂。 根據(jù)設(shè)計手冊 ， 馬鈴薯 的 力學(xué)性能 如圖 馬鈴薯和 土塊的 外形特性 和重量參數(shù)如圖 示。 造成 馬鈴薯圖塊破碎的壓力如圖 圖 馬鈴薯 的 力學(xué)性能 2c o sc o sc o ss i nn 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 13 圖 馬鈴薯和 土塊的 外形特性 和重量參數(shù) 圖 馬鈴薯 土塊 破碎所需 壓力參數(shù) 篩子采用有效分離面較大的條桿篩 , 篩架由曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動。除了篩子結(jié)構(gòu)和安裝角度外，影響擺動篩分離和輸送能力的主要動力因素是篩體的加速度。由平面篩的運(yùn)動分析可知 , 篩體加速度的大小與篩面的傾角有關(guān) , 傾角加大則所需的加速度也應(yīng)加大。 初選擺動篩參數(shù)見 表 5： 表 5 擺動篩參數(shù) 篩面傾角 10 15 篩條長度 490 520 幅 26 38 總寬 1760 1850 動篩運(yùn)動簡圖見圖 擺動篩的主要參數(shù)有：曲軸轉(zhuǎn)速、曲軸偏心半徑、篩面傾角、篩子擺動方向與水平之間的夾角、篩子擺動方向與 篩面之間的夾角。 物料在篩面上一面后滑移，一面被拋起，物料只有被拋起才能達(dá)到振動的效果，以使得土塊和馬鈴薯分離。 物料在篩面上的運(yùn)動形式和方向是由篩子加速度的大小和方向決定的。篩子加速度由下式?jīng)Q定： a = 2 t 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 14 土壤在篩上向下移動的條件為 c o s s i nc o s s i f 式中 曲柄角速度 (s) R 區(qū)柄偏心半徑 (m)； t 區(qū)柄轉(zhuǎn)動時間 (s)； g 重力加速度 (m/ f 滑動摩 擦系數(shù)，土壤和薯塊對金屬篩面的摩擦系數(shù)分別為 篩子擺動方向與水平面間的夾角 ( ) 篩面傾角 ( ) 篩子擺動方向與篩面之間的夾角 ( ) 為了在篩面上拋起土垡，必須具備下列條件： （ 1） 篩子速度的法向分量 (即對篩面垂直線的投影 )應(yīng)該向上； （ 2） 是篩子加速度的法向分量1應(yīng)該向下，并且其絕對值應(yīng)等于或大于重力加速度的法向分量，即 ： 篩面傾角的確定 ： 圖 動篩運(yùn)動簡圖 o sc o sc o ss i nn 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 15 查農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊（下冊）可知，對于對于放置在機(jī)器后部的輔助分離篩可選定為 =15 ；為了保證良好的輸送能力，篩子擺動方向與篩面之間的夾角可選定為 =20 。 柄連桿機(jī)構(gòu)的 分析與計算 曲柄連桿 機(jī)構(gòu)需要 確定的 參數(shù)有 曲軸 半徑 R,轉(zhuǎn)速 n。 定 理論 和研究表明， 間比較 合適。 根據(jù) 設(shè)計的機(jī)器 尺寸 參數(shù)，馬鈴薯土塊 在第二象限 內(nèi) 被 揚(yáng)起， 馬鈴薯和篩子分離， 當(dāng)篩子 轉(zhuǎn)動一周時，馬鈴薯回落到篩面上。因此 ， 振幅 R 的 確定其實是將馬鈴薯拋起的高度達(dá)到一定值，馬鈴薯 落到從新 落到上面時 的 高度差造成的 下降速度以及圖塊與篩子相對速度差兩者造成的沖擊力將圖塊壓碎。該 沖擊力應(yīng)該大于造成 土塊 破碎的壓力 F, F 的大小可由 第一章確定 ， 約為 750N。由 動量定理 m v F t 取 t =2v g h 1為 振動篩在 土塊 落到對應(yīng)點的 法向速度 根據(jù) 設(shè)計的 尺寸 參數(shù)，可以 選用 R=定 在選定 、 、 R 后 ， 下列 式子確定 。 曲軸轉(zhuǎn)速 n=30 c K （式 式中 K 是 保證拋起土垡和 土塊飛躍時間等于曲軸轉(zhuǎn)動整圈所需的時間的系數(shù) ， 要使在圖塊被 拋起 過程中 曲軸恰巧轉(zhuǎn)動一周，當(dāng)振幅 R=，取 查 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計手冊，取K=入 R= =15、 =20、 K=得到 n=580r/數(shù)的確定 在歐洲的許多國家里，桿間距離通常為 25在美國，甚至為 40洲的日、韓等國為 30個間隙主要于塊莖作物的品種和塊莖的尺寸由很大關(guān)系。在波蘭，一個塊莖的平均重量大約為 60美國可以達(dá)到 200g 左右。 一般情況下塊 莖作物的塊莖為扁圓、橢圓、圓、長筒等形狀，為了研究方便可以統(tǒng)一采用長、寬、厚三個特征尺寸來描述塊莖的物理機(jī)械特性，其中厚度尺寸是關(guān)鍵的一個尺寸。 分離輸送器的桿條間隙如圖 13，從圖中可以看出下面的關(guān)系： 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 16 L = D 式中： L 間隙 桿直徑；D 要使分離輸送器達(dá)到篩分土壤，保留塊莖的目的，桿條間隙的設(shè)計應(yīng)滿足 1L c 的條件，即保證塊莖最小特征尺寸大于桿條間隙，從而使塊莖不至于在桿條間隙間隨土壤一起漏下。根據(jù)資料和實際的測量，我國塊莖的厚度 尺寸大多在 30間，因此若取桿間距 L 為 55條直徑為 10入式中，可得桿條的間隙為 45 其結(jié)構(gòu)如圖 圖 條間隙圖 動比的確定與減速器的選擇 動比的 計算 已知與 減速機(jī)動力輸入軸的 拖拉機(jī)動力軸轉(zhuǎn)速 540/合 第三章計算的轉(zhuǎn)速 n=580r/取減速比為 1： 1 即可 。 第五章 傳動軸 的校核 力分析計算 傳動軸一端 與減速機(jī) 連 接， 一端與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)連接 。 其 受力分析如圖 示 。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 17 圖 動軸受力分析 傳動軸 一端收到減速機(jī)帶來的扭矩 零一端收到曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶來的扭矩以及徑向力 減速機(jī)與 功率為 5力輸入機(jī)連接，輸出轉(zhuǎn)速為 580r/取 減速機(jī) 傳遞 效率 =那么減速機(jī)輸出的動 功率 P =以 計算傳遞到 傳動軸 算圖 量 根據(jù) 1 2 n 代入數(shù)值 ， 計算得到 動過程 中 ，連桿的受力非常復(fù)雜，因此傳遞到 傳動軸 的力 難 直接計算，可以初步估算下。 設(shè)計的曲軸機(jī)構(gòu) 如圖 根據(jù)力矩 平衡 ， 曲軸 產(chǎn)生 的力矩應(yīng)該等于 11F R T 代入 r=買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 18 得到 960N 支反力 由 繞支點 零得： 1520 94 360=294 1395 解 得 00N 由 繞支點 力矩為零得： 294 1251160+1520 解得 200N,符號 表明實際受力方向與假設(shè)相反。 出 垂直面 矩 圖 出扭矩圖 計算 上面 計算知 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 19 扭合成圖 于 傳動軸 受力為脈動受力，故彎 當(dāng)量 轉(zhuǎn)矩為 0 . 6 4 4 1 0 0 2 6 4 6 0 m m 當(dāng)量彎矩 圖如下 強(qiáng)度校核 應(yīng)有1 （式 ） 托輥 材料為 查表得 1b=55輥 最大危險截面處直徑為 45 又 3 894232w d 代入 得 2 0 5 51 故 強(qiáng)度符合要求 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 20 動軸承的初步選擇 因 軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用角接觸球軸承，按照工作要求并根據(jù) d=65軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級的角接觸球軸承 7213尺寸為 6 5 1 2 0 2 3d D B ,成對使用，安裝在立式軸承座上。 同時在驅(qū)動端安裝一個膜片式彈簧圈對軸施加預(yù)載荷，所以可以保證主軸系統(tǒng)無游隙運(yùn)動和高剛度，這樣可以避免無載荷軸承在 高速下可能出現(xiàn)的球打滑現(xiàn)象，球打滑可能會引起表面變粗糙，提高運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。 軸承的潤滑：該滾動軸承采用脂潤滑。潤滑脂是增稠劑和基礎(chǔ)油的混合物，可分為以下潤滑脂類型： (1)由金屬皂作為增稠劑與潤滑油所構(gòu)成的金屬皂基潤滑脂。 (2)由無機(jī)膠凝劑式有機(jī)增稠劑與潤滑油構(gòu)成的非皂基潤滑脂。 (3)由有機(jī)式無機(jī)增稠劑與合成油構(gòu)成的合成潤滑脂。該軸承選用號鈣基脂為潤滑脂。該軸承為長壽命潤滑脂潤滑，潤滑間隔為一年。 第六章 密封及潤滑的設(shè)計 封 由于使用低速電動機(jī)，在室溫下，電動馬達(dá)可用于常用毛氈密封。毛氈密 封圈，毛氈環(huán)與套管內(nèi)填充堵塞泄漏間隙達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然的彈性，是松孔海綿，儲存潤滑油和擋塵。軸旋轉(zhuǎn)時，毯子和可反復(fù)刮了自己的無油自潤滑。 6 2 潤滑 1鏈輪 ，由于驅(qū)動構(gòu)件的圓周速度 V 12 米 /秒，使用浸油潤滑，所以身體需要有足夠的油潤滑和冷卻。同時，為了避免沉淀物拋出攪拌油，油的頂部的底表面上的齒不小于30 50距離 H。對于單級變速箱，浸油 你可以設(shè)置所需的石油量。對于單級傳動，每 1油需要 2 滾動軸承，由于傳動部件的速度是不高，而且往往難以供給，所 以使用潤滑脂潤滑。不僅密封簡單，容易流失，并且可以形成完全獨立的膜的滑動面。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 21 總結(jié) 隨著食品 工業(yè)的發(fā)展，食品深加工已越來越被世界重視，特別是快餐和方便食品的 誕生，促使保鮮脫水蔬菜工業(yè)迅速發(fā)展起來。而綜觀國內(nèi)食品加工產(chǎn)業(yè)相對落后。本設(shè)計就是針對 馬鈴薯 原料的加工需要，進(jìn)行了 馬鈴薯 去皮的設(shè)計。 美國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國和出口國。該產(chǎn)業(yè)給美國帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。近二十年來，繼美國之后，德、法、荷蘭、英、瑞士、丹麥、加拿大、日本等國家，也在致力于發(fā)展馬鈴薯食品加工業(yè)，從而使世界馬鈴薯食品加工業(yè)進(jìn)入到當(dāng)今興旺 發(fā)達(dá)的階段。綜觀我國的馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)，雖然我國的馬鈴薯種植面積居世界第一，但卻產(chǎn)生了我國有巨大馬鈴薯產(chǎn)量卻需要巨額進(jìn)口的強(qiáng)烈反差。一方面我國有著巨大的市場需求，另一方面又是嚴(yán)重不足的生產(chǎn)加工能力。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國事物消費(fèi)結(jié)構(gòu)也在發(fā)生巨大的變化，快餐和休閑食品的消費(fèi)將快速增長，同時馬鈴薯的消費(fèi)趨勢也將呈現(xiàn)多樣化，其衍生產(chǎn)品的工業(yè)需求正在迅速增加。從宏觀上看，一方面加入 一方面還有著 13億人口的國內(nèi)消費(fèi)市場，可見馬鈴薯等果蔬原料的加工將煥發(fā)無窮的魅力也勢在必行。 本課題的提出就是基于上述的實際需要出發(fā)，尤其是考慮到任何一種形式的 馬鈴薯 原料加工，去皮都是其中一項必不可少且重要的操作環(huán)節(jié)。去皮效率的高低和安全衛(wèi)生性將直接影響 馬鈴薯 原料加工的效益。針對這些特點所采取的設(shè)計方案不僅從實際產(chǎn)量要求出發(fā)，而且還結(jié)合經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化，以達(dá)到最低成本產(chǎn)生最大收益。本設(shè)計利用電動機(jī)為動力源，物料在圓筒形容器中，通過傳動軸的作用，依靠帶有磨料的工作轉(zhuǎn)盤在中速或高速旋轉(zhuǎn)中形成與工作轉(zhuǎn)盤、筒壁及物