机械制造及自动化专业毕业论文--青玉米秸秆收割切碎机的设计1
(精品)秸秆粉碎机毕业论文论文

济源职业技术学院毕业设计题目秸秆粉碎机的设计系别机电工程系专业机电一体化班级机电0911 姓名张金广学号指导教师姚亚平日期 2011年9月设计任务书设计题目秸秆粉碎机的设计设计要求1.进行设计前应熟悉其它粉碎机的结构和工作原理,便于对本粉碎机的设计。
2. 在设计时应对粉碎机的预期结果、适用范围及粉碎过后的颗粒作一个明确的规定,以便于设计有一个明确的方向。
3.应集中精力进行设计,出现问题时,应向指导老师请教。
4.毕业设计时要勤思考,勤问,勤做,勤总结,不断积累经验技巧,提高设计能力。
设计进度要求第一周:布置毕业设计任务;第二周:开始查资料,打稿;第三周:画图及修改底稿;第四周:完成电子稿;第五周:检查电子稿及排版;第六周:修改电子稿及非标准零件;第七周:完成毕业设计;第八周:毕业答辩。
指导教师(签名):摘要目前,农作物秸秆及牧草类等粗纤维物料粉碎加工多采用普通粉碎机,效率低,能耗高,不能达到粉碎要求,市场上也没有专业的加工机械产品面世,因此研制秸秆和牧草等物料加工机械存在着客观的必要性。
为此,主要介绍了秸秆类粉碎机的设计思想、设计方案、主要零部件的设计要点、性能参数的确定以及本机的工作原理。
本机的机架、上盖都采用了铸件,降低了整机的重心;发动机和主轴之间通过皮带传动,缓和了载荷冲击;主轴通过两个圆锥滚子轴承与机架连接;刀盘和主轴之间采用平键联接;飞刀用垫块和螺栓固定。
关键词:粉碎机,削片机,粗纤维,茎秆目录设计任务书..........................................................I摘要...........................................................II目录............................................................III 1 绪论..............................................................1 1.1 课题研究背景目的及其意义......................................11.2 粉碎机的分类特点及其工作原理..................................21.3 选题的设计思想设计方法及改进..................................41.4 预期结果......................................................42 秸秆粉碎机的总体设计..............................................62.1 粉碎机设计任务................................................62.2 普通粉碎机的结构..............................................62.3 粉碎机的削片原理..............................................73 主要技术参数的确定和计算.........................................103.1 生产能力的确定...............................................103.2 飞刀数量的确定...............................................103.3 切削力的计算.................................................113.3.1 主切削力的理论分析与计算.................................113.3.2 主切削力的经验公式.......................................133.4 切削功率的计算...............................................183.4.1 切削功率的计算...........................................183.4.2 空载功率的计算...........................................193.5 飞刀伸出量的确定.............................................194 主要部件的设计计算...............................................204.1 刀盘结构设计及尺寸的确定.....................................204.2 主轴的结构设计...............................................214.2.1 轴的最小直径计算.........................................214.2.2 轴的结构设计.............................................224.3 滚动轴承的选择...............................................234.4 带传动的计算.................................................234.5 键连接的设计.................................................264.5.1 带轮与输入轴间键的选择及校核.............................264.5.2 输出轴与齿轮间键的选择及校核.............................264.6 进料槽的设计.................................................274.7 飞刀的设计...................................................275 主要部件的校核和验算.............................................285.1 主轴强度的校核...............................................285.1.1 求轴上的载荷.............................................285.1.2 按弯扭合成应力校核轴的强度...............................295.1.3 精确校核轴的疲劳强度.....................................295.2 滚动轴承的校核.................................................32结论...............................................................34 致谢...............................................................35 参考文献...........................................................361 绪论1.1 课题研究背景,目的及其意义我国每年有数百亿斤饲料粮食和数千亿斤农作物秸秆被粉碎加工成饲料。
毕业设计--玉米秸秆粉碎机的设计

本科毕业设计(论文) 题目:玉米秸秆粉碎机的设计学院:工学院姓名:学号:专业:农业机械化及其自动化班级: 1001班指导教师:职称:副教授2014 年5月摘要近几年由于国家农业政策的鼓励,我国整个农业形势大好,,玉米产量也大幅度的提高,但随之出现的问题是玉米秸秆也大量增多,清除秸秆成了农民种地前最头痛的事。
为不影响农耕,按时播种,同时又省事省力,有些农民就直接将秸秆就地焚烧,这样既浪费资源又污染环境。
玉米秸秆粉碎机就是未解决这一问题而产生的。
它是将玉米秸秆粉碎并铺撒在田里,这样既环保又达到了很好的增肥效果。
该玉米秸秆粉碎机的设计主要依靠三点悬挂与拖拉机相挂接,依靠其牵引本机工作。
主要由悬挂部分、齿轮箱、秸秆粉碎部分等组成。
关键词秸秆粉碎 ; 还田; 设计;ABSTRACTIn recent years, due to the encouragement of national agricultural policy, China's overall agricultural situation is excellent, and corn production is also greatly improved, but the attendant problems are also a large increase in corn stalks, straw became clear the former peasant farming Headaches . Does not affect farming, sowing time, while easy effort, some farmers directly in situ burning of straw, so not only waste resources and pollute the environment. Corn stalk shredder is not to solve this problem arising. After the straw chopper shop sprinkle it in the ground, so that environmentally friendly and can change soil fertility, fertility to achieve good results.The corn stalk shredder designed primarily rely on three-point suspension with articulated tractor, pulling the machine relies on its work. Mainly by the suspension, gearbox, straw chopping mechanism and other components.Keywords:Straw chopper ; Field; Design;目录摘要 (1)ABSTRACT (1)目录 (2)1引言 (3)1.1玉米秸秆粉碎机设计的背景 (4)1.2玉米秸秆粉碎机设计的目的及意义 (4)2总体结构及基本参数的确定 (5)2.1总体结构 (5)2.2工作原理 (5)2.3拖拉机的选择 (5)2.4基本参数计算以及各轴功率、转矩分配 (6)2.4.1基本参数的计算 (6)2.4.2 各轴的功率分配 (6)2.4.3 各轴的输出转矩 (7)2.5玉米秸秆粉碎机主要参数 (7)3传动部分主要零件设计 (7)3.1带轮主要参数的计算和结构的确定 (8)3.1.1几何尺寸的确定 (8)3.1.2 V带轮的材料,结构的确定 (9)3.1.3大、小动带轮的具体尺寸 (10)3.2锥齿轮的几何计算和说明 (10)3.2.1选定齿轮参数 (10)3.2.2按齿面接触强度进行初步设计 (10)3.2.3几何尺寸的计算 (11)3.2.4校核齿面接触疲劳强度 (13)3.2.5校核齿根弯曲疲劳强度 (14)3.3轴的设计与校核 (15)3.3.1轴的材料选择和最小直径估算 (15)3.3.2输入轴的结构设计 (16)3.3.4输出轴的结构设计 (20)3.3.5输出轴上的载荷与校核 (21)4主要工作部件的设计 (24)4.1秸秆粉碎刀辊工作原理 (24)4.2甩刀的排列方式 (25)4.3甩刀的选择 (25)5总结 (26)主要参考文献 (27)致谢 (28)1引言1.1玉米秸秆粉碎机设计的背景目前,我国的秸秆开发利用主要是从三个方面来进行的:—是秸秆还田,包括整株和粉碎还田两种;二是作为家畜饲料,包括直接饲喂、粉碎饲喂及氨化、青贮、微贮等处理后饲喂;三是作为相关工业原料利用,如用于造纸、制炭、编织等。
玉米收割机毕业设计

玉米收割机毕业设计一、设计目的玉米收割机是农业机械中的重要设备,可以提高玉米收获效率,减轻农民劳动强度,促进农业现代化发展。
本设计旨在设计一种高效、安全、可靠的玉米收割机,以满足市场需求和农业发展的需要。
二、设计要求1.安全性:设计应确保操作人员的安全,避免意外事故的发生。
2.高效性:设计应提高玉米收割效率,减少收割时间和人力成本。
3.可靠性:设计应考虑机器的耐用性和稳定性,确保长时间使用不易出现故障。
4.适应性:设计应适应不同地区、不同品种的玉米种植要求。
5.经济性:设计应考虑制造成本和使用成本,提高机器的市场竞争力。
三、设计方案1.总体布局:采用自走式设计,方便移动和操作。
机器主要由发动机、传动系统、切割器、升运器、驾驶室等部分组成。
2.切割器设计:采用先进的动刀切割器,可实现自动调节和快速更换刀片,提高切割效率。
3.升运器设计:采用螺旋式升运器,可将切割下的玉米棒升运到机器后方,便于收集和装载。
4.驾驶室设计:配备舒适的驾驶座椅和先进的操作仪表,提供良好的操作环境。
5.安全防护设计:配备安全防护装置,如紧急制动、防护网等,确保操作人员的安全。
四、设计图纸与说明1.设计图纸:包括总体结构图、切割器结构图、升运器结构图、驾驶室结构图等。
2.设计说明:详细说明各部件的设计思路和功能作用,以及整体运行原理和使用方法。
五、结论与展望本设计提供了一种高效、安全、可靠的玉米收割机,可满足市场需求和农业发展需要。
通过动刀切割器和螺旋式升运器的设计,提高了切割效率和升运效果。
同时,舒适的驾驶室和先进的安全防护装置保证了操作人员的安全。
未来,可以在此基础上进一步优化设计,提高机器的自动化程度和适应性,以满足不同地区、不同品种的玉米种植要求。
【优秀毕设】机械设计制造及其自动化毕业论文秸秆还田

在对秸秆粉碎还田基本理论分析的基础上,得出了玉米秸秆还田机总体结构设计方案。采用卧式结构 主要由悬挂装置、变速箱、秸秆粉碎机构、等组成。拖拉机输出动力经万向节传递给变速箱,变速箱一轴经齿轮、带轮两级增速后,带动粉碎刀辊工作,粉碎刀辊带动刀轴进行秸秆粉碎达到秸秆粉碎还田的目的。
关键词:保护性耕作;灭茬;秸秆还田机;碎茬刀
1.2 玉米秸秆处理利用现状
秸秆收割切碎机的设计

秸秆收割切碎机的设计摘要为了更好地利用秸秆资源,秸秆收割粉碎机应运而生。
秸秆收割粉碎机是一种能够收割和粉碎秸秆的机械设备,可将秸秆变成颗粒状的饲料或肥料,便于存储和运输。
秸秆收割粉碎机的研究和开发,对于推动农业可持续发展,减少秸秆浪费和环境污染,提高农业生产效益和社会经济效益,具有重要的意义。
本文讨论了秸秆粉碎装置方案的确定,涉及粉碎机的工作原理、粉碎室的形状和宽度、配套功率的计算、锤片速度和转子速度的确定、理论生产率、标准件的选择(包括电机、轴承、键、螺栓、螺母、垫圈等)、带的设计计算、锤片的设计计算、齿板以及轴的设计计算等方面。
关键词:秸秆;结构设计;校核计算1研究意义秸秆收割切碎机的研究还可以促进农业机械化水平的提高。
传统的秸秆处理方式多为人工,工作效率低下且对劳动力要求较高。
而秸秆收割切碎机的出现,不仅提高了秸秆处理的效率,还能减轻劳动强度,提高农民的工作效率和生产质量,同时也减少了人工处理秸秆所带来的环境污染。
另外,秸秆收割切碎机的研究还有助于推进农业可持续发展。
农业生产中的秸秆资源,如果不能得到充分利用,不仅会造成资源的浪费,还会对环境造成严重污染。
而秸秆收割切碎机可以将秸秆收集起来,经过切碎处理后,可以作为饲料、肥料、生物质能源等多种用途,实现资源的最大化利用和再生利用,同时也有助于保护农业生态环境。
2 秸秆粉碎装置方案的确定2.1 粉碎机的工作原理粉碎机利用的是击碎原理来工作的。
它是由电机通过V带传动动力,使粉碎室内的转子轴组高速旋转。
在转子轴组上安装了多个锤片,当转子轴组旋转时,锤片通过高速旋转对物料进行冲击和碾压,使物料逐渐粉碎成小颗粒。
此外,粉碎室内还装有齿板,当物料在被锤击碎的过程中,随着转子轴组的高速旋转,被齿板细化粉碎,最终达到所需的细度。
被粉碎好的物料自动落入集料箱中,然后通过排料管排出,收集到一个容器中。
通过这种方式,粉碎机能够高效地将物料加工成为细碎颗粒,并将其集中在一个地方,以方便后续的处理和利用。
玉米收割机毕业设计

玉米收割机毕业设计玉米收割机毕业设计在农业机械领域,玉米收割机是一种非常重要的设备。
它的作用是将成熟的玉米从农田中收割下来,为农民提供了极大的便利。
然而,随着科技的发展和农业生产的需求不断增加,现有的玉米收割机已经不能满足农民的需求。
因此,我决定以玉米收割机为主题进行毕业设计。
首先,我将对现有的玉米收割机进行调研和分析。
通过实地考察和与农民的交流,我了解到现有的玉米收割机存在一些问题。
首先,它们的收割效率较低,无法满足大规模农田的需求。
其次,由于玉米植株的高度不一,现有的收割机无法适应不同高度的植株,导致收割不均匀。
此外,现有的收割机在操作和维护上也存在一些困难,需要农民具备一定的技术和经验。
基于对现有问题的分析,我提出了一种新型的玉米收割机设计方案。
首先,我将引入先进的传感技术和图像识别算法,实现对玉米植株的自动识别和定位。
通过激光传感器和摄像头,收割机可以准确地判断玉米植株的位置和高度,从而实现精确的收割。
此外,我还将引入机器学习算法,通过训练模型,提高收割机的智能化程度,使其能够自动调整收割刀具的高度和角度,以适应不同高度的玉米植株。
其次,我将对收割机的结构进行优化。
通过使用轻质材料和先进的制造工艺,减轻收割机的重量,提高其机动性和操作性。
同时,我还将加强对关键部件的设计和制造,提高收割机的可靠性和耐用性。
此外,我还将引入自动化控制系统,实现对收割机的远程监控和操作,提高农民的工作效率和生产水平。
最后,我将进行实验和测试,验证新型收割机的性能和可行性。
通过在实际农田中的试验,我将评估新型收割机的收割效率、收割质量以及操作和维护的便利性。
同时,我还将与农民进行深入的交流和讨论,了解他们对新型收割机的需求和意见,进一步改进和优化设计方案。
通过这次毕业设计,我希望能够为农民提供一种更高效、更智能的玉米收割机。
我相信,通过科技的力量,我们可以不断推动农业机械的发展,为农民创造更多的价值。
同时,我也希望这次设计能够激发更多年轻人对农业机械领域的兴趣和热爱,为农业现代化的进程做出更多的贡献。
秸秆粉碎机的设计本科毕业设计论文

济源职业技术学院毕业设计题目秸秆粉碎机的设计系别专业班级姓名学号指导教师日期毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)及教学系意见设计任务书设计题目秸秆粉碎机的设计设计要求1.进行设计前应熟悉其它粉碎机的结构和工作原理,便于对本粉碎机的设计。
秸秆粉碎机毕业设计

秸秆粉碎机毕业设计本科生毕业论文(设计) 题目:秸秆粉碎机的设计院别学科门类专业学号姓名指导教师完成时间2016年4月1日目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 粉碎理论 (1)1.3 粉碎过程的施力方式 (1)挤压粉碎 (1)冲击粉碎 (2)摩擦粉碎 (2)剪切粉碎 (2)劈裂弯折粉碎 (3)1.4 粉碎机工作原理 (3)1.5 粉碎机技术 (3)铡切式粉碎机 (4)锤片式粉碎机 (4)揉切式粉碎机 (5)1.5.4 爪齿式(齿爪式)粉碎机 (6)组合式粉碎机 (6)1.6 粉碎机技术发展现状 (7)第二章确定方案 (7)2.1 研究内容、研究思路及主要设计指标 (7)主要研究内容 (7)研究思路 (7)主要设计指标 (7)2.2 粉碎机的类型选择 (8)2.3 粉碎室的选择 (8)环流层理论 (8)早期圆形粉碎室 (8)水滴型粉碎室 (9)新型梯形粉碎室 (10)粉碎室的确定 (10)2.4 锤片线速度 (10)2.5 转子速度确定 (11)转子速度的计算 (11)转子速度的校核 (11)2.6 理论生产率 (12)2.7 配套功率计算 (12)2.8 粉碎室宽度的选择 (13)2.9 其他装置确定 (13)第三章标准件的确定 (13)3.1 电机的选择 (13)3.2 轴承的选择 (14)3.3 键的选择 (14)3.4 螺栓的选择 (14)3.5 螺母的选择 (14)3.6 垫圈的选择 (14)第四章带的设计及计算 (15)4.1 带及带轮的选用 (15)4.2 V带类型的确定 (15)4.3 确定带轮基准直径并验算带速 (15)确定小带轮基准直径 (15)验算带速 (15)确定大带轮基准直径 (15)4.4 确定V带的中心距a和基准长度L (16)d初定中心距 (16)计算基准长度 (16)计算实际中心距 (16)4.5 验算小带轮包角 (16)4.6 计算带的根数 (17)单根V带的额定功率 (17)计算V带的根数 (17)第五章轴的设计及校核 (17)5.1 轴的尺寸设计及计算 (17)轴的传递转矩 (17)轴的最小直径 (18)确定带轮的轮缘宽度 (18)轴的结构设计 (18)5.2 轴的校核 (19)第六章锤片的设计及计算 (20)6.1 锤片材料与形状的选择 (20)锤片材料的选择 (20)锤片形状的选择 (20)6.2 锤片数目的确定 (21)6.3 锤片尺寸的确定 (22)6.4 锤片的排列方式 (22)6.5 锤筛间隙与筛孔大小 (22)锤筛间隙 (22)筛孔大小 (22)第七章输送机构的设计 (23)7.1 风机的风量 (23)7.2 风机的输料管内直径 (23)7.3 计算整个系统的压力损失 (24)纯空气运动产生的压力损失 (24)双相流运动时产生的摩擦压力损失 (25)加速压力损失 (26)提升压力损失 (27)弯管压力损失 (27)7.4 确定总压力损失 (27)7.5 风机的选择 (28)结论 (29)参考文献 (30)摘要近年来现代化肥的使用,使得农业对秸秆所制肥料的需求有所减少,秸秆的处理成为一大问题。
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1. 绪论1.1研究的目的和意义青贮玉米饲料营养价值完善,适口性好,易于消化,满足肉牛、奶牛等家畜冬春季的营养需要,使肉牛、奶牛保持高水平的营养状态和生产水平,是肉牛业和奶牛业不可缺少的基础饲料之一。
最近几年,肉牛业有了很大的发展,向国内外市场提供了大量的牛肉,很多地方成了有名的养牛县。
牛奶业是公认的节粮、经济、高效的产业,属“菜篮子”工程。
牛奶还是饲料转化率最高的营养物质。
因此发展奶牛业,推广种植青贮玉米,可以带动我国畜牧业的持续快速发展。
世界上畜牧业发达的国家都很重视青贮玉米的种植和生产。
如法国、加拿大、英国、荷兰、德国等国家都培育了大量的青贮专用玉米品种。
在欧美许多国家中,青贮玉米饲料早已成为反刍家畜日粮中主要的有效能量成分和幼畜育肥的强化饲料。
1997年欧洲种植的青贮玉米面积达4.0 106hm2,加拿大超过190,000hm2,近几年美国青贮玉米种植面积占玉米总面积的6%-10%。
由于青贮玉米的诸多优点,今后我国仍将保持较大比例的青贮玉米种植面积。
青贮玉米种植面积在迅猛的增加,但相应的收获机械的发展却跟不上步伐,且收获的质量并不是很高,每年因为这个原因损失的粮食非常可观。
且国产收获机的机械性能和国外的相比还存在很大的差距。
因此研制新的玉米收获机是迫切要解决的问题。
为了尽快解决这个问题,我们设计一种结构简单的收获机,该机采用简单的切割器和粉碎刀,因此机器的重量大大减轻,整体结构更加合理。
其收获的质量与国外的机器很接近。
1.2 青贮玉米的收获工艺1.2.1直接收获法用悬挂式青贮玉米收获机或带有玉米割台的牵引式、自走式青饲收获机,直接收割在田间直立生长的整株玉米,切碎并抛送到普通拖车或专用青饲拖车中,然后运到贮存地点,直接卸入青贮窖,压实密封。
工艺框图如下表1-1所示。
图1-1直接收获法1.2.2二次收获法二次收获法的工艺过程是先用手工或玉米割晒机将玉米茎杆割倒在田间,然后运到场地上,用固定的青饲切碎机进行切碎、装车作业。
其他运输、装料及贮存与直接收获大致相同。
工艺流程框图如表1-2所示。
图 1-2二次收获法1.3 国内外青贮机的发展现状我国青贮玉米收获机械的发展从仿制国外引进的机引型开始,逐步发展到根据我国特点在吸收国外机引型青贮收获机优点的基础上,因地制宜地自行设计了各种青贮玉米收获机。
进入20世纪90年代中期,其技术水平也随畜牧业的发展和需要得到了不断完善和提高,研制定型了几种机型。
青贮玉米收获机械的类型按与拖拉机的挂接方式分为悬挂式青贮玉米收获机、带有玉米割台的牵引式青贮收获机以及带有玉米割台的自走式青贮收获机。
另外,国内还有一种场上固定式作业的青贮收获机。
目前,国内生产使用的青贮玉米收获机械代表性机型主要有:燕北畜牧机械集团有限公司生产的9QS-1300型青贮切碎机、中国农业机械化科学研究院生产的PCC-6.0型青贮切碎机、黑龙江赵光机械厂与德国门格勒公司合作生产的MB220型青饲料收获机、中国农机化科学研究院研制的XDNZ-2008型自走式对行高杆作物割台青贮饲料收获机。
引进的国外机型有:白俄罗斯生产的巴列斯耶大型青贮饲料机、纽荷兰公司生产的790和900型牵引式青贮饲料收获机、约翰迪尔公司生产的2行和3行牵引式青贮收获机等。
另外,用于青贮玉米收获的机型还有:河北省赵县农机修造厂生产的4YZ-3青贮玉米联合收获机、山东省莱州金圣农业机械研究所研制生产的4Y-2卫星玉米割晒机等。
但是,国产主要机型生产率低。
固定式青饲切碎机作业时,需要把整株玉米运到场上,收割运输劳动强度大,青贮作业生产率低,不能满足规模生产的需要。
悬挂式1行青饲收获机通过吸收国外机型优点,技术比较成熟。
但从应用的情况看,由于一次只能收割一行,生产效率低、往复作业、重复压地现象严重,造成土壤压实、板结,不利于下一季耕种。
青贮玉米收获机作业时,工作速度高,受地块条件,青贮玉米种植密度,株高,湿度等因素影响,负荷波动也大,要求青贮玉米收获机的强度高,运转平稳好,性能可靠。
国产青贮玉米收获机尚处于技术发展的初始阶段,存在着使用故障多,整机结构刚性差的问题。
因此设计一种实用和耐用的青贮机是首要的问题。
另外,国产青贮机的关键零部件性能不过关。
切割刀、切碎定动刀等部件可靠性差,使用寿命短。
本次设计的青贮机主要就是为了克服国产青贮机的不足,其采用被拖拉机牵引的方式,切割器采用回转的形式,切割的时候棘齿刀围绕一中心点回转运动,降低了功率消耗.棘齿刀固定在刀盘上,与刀盘一体,可以提高刀轴的转速,提高了劳动生产率.其粉碎方式采用动定刀相结合的方式,动刀采用V型,定刀采用长方形,这样可以降低作物在切割时的滑动,使切割更省力,提高了机器的工作效率.2. 总体设计方案2.1总体方案的制定青贮玉米收获机械的类型按与拖拉机的挂接方式分为悬挂式青贮玉米收获机、带有玉米割台的牵引式青贮收获机以及带有玉米割台的自走式青贮收获机。
另外,国内还有一种场上固定式作业的青贮收获机。
自走式青贮机消耗功率大,适合大农场作业;现在我国主要用的是悬挂式的青贮机,因为这种机型功率消耗小,割幅小,非常适合我国的国情。
本青贮机采用的是牵引侧置式的,其主要针对当前青饲料加工机械存在的主要问题来进行研究的,主要由传动部件、切割动刀和切割定刀、粉碎动刀和粉碎定刀,风机等组成。
其工作原理是:切割器将玉米秸杆切断然后通过输送带输送到粉碎段,在粉碎段玉米秸杆被高速旋转的动刀切碎,切碎的秸杆落到风扇壳中,在风扇叶轮高速旋转的带动下,秸杆沿切线被抛送出去,工作简图如图2-1、图2-2、图2-3。
图2-1青玉米秸秆粉碎机切割收获部分1.传送带2.切割定刀3.切割动刀4.切断的玉米秸秆5.玉米植株行图2-2青玉米秸秆收获切碎机切碎部分1.传送带2.切碎定刀3.切碎动刀4.切断的玉米秸秆图2-3青玉米秸秆收获切碎机部分1.风机2.切碎定刀3.物料4.物料出料口2.2总体布局设计本设计在布局上采用层次式,割刀轴,粉碎刀轴和传送带,不在同一个平面上。
这样的布局,一是可以减小整机的宽度,提高了设备刚度,节省了原材料,降低了成本;二是各轴的传动采用两边传动的方法,这样可以充分利用两个侧板的空间,还不会太拥挤。
输出轴和各轴之间采用V带传动,起到了缓冲作用,可避免因物料带入异物而造成堵转,引起瞬间负荷过大时造成拖拉机熄火的发生;三是粉碎刀并不是固定的,用螺栓固定在刀轴上,可以随时方便的更换和修复,粉碎刀可旋转一个角度,避免了粉碎刀遇到坚硬物体被折断,因此可以较少的换粉碎刀,降低了机器的使用成本。
2.3主要工作部件的选择由于本设计主要由切割部件、粉碎部件、输送和抛扬三个主要部分来构成,本设计过程主要设计切割部件和粉碎部件。
切割器部分、粉碎动刀与定刀部分,在本设计中这两个部分的设计十分重要,也是本次设计任务的关键所在,所以在选择过程要格外重视。
2.3.1青贮机的切割器的选择(1):往复刀切割器:往复刀切割,切割省力,割茬底,是现在最常用的切割器;但往复式切割器不灵便且消耗功率大,在切割时,玉米的滑动大,造成没必要的功率消耗。
(2):砍刀式切割器:砍刀式切割器也是近期出现的切割器,它采用斜切的方法,当砍刀将作物砍倒后,作物会向前和向后运动,,.只是在高速旋转时,离心力大,所以要保证安装的质量。
应用砍刀有点笨重。
(3):圆盘切割器:圆盘刀切割器有小巧灵便的特点,整机体积小,是新兴的用于青贮玉米的切割器.更换方便随着机器的前进,作物会自动喂入到粉碎装置,喂入条件改善许多,且圆盘切割器容易制造,价格非常低,但圆盘式切割器的喂入方式是单棵强行喂入,易造成堵塞,这是需要改进的地方。
圆盘式切割刀的形式如图2-2图 2-4 切割刀2.3.2青贮机粉碎刀的选择(1):锤爪式粉碎刀:锤爪式粉碎刀被广泛应用于秸杆还田,其粉碎效果属于粗放式的不适合于对青饲料的粉碎,且由于其端面是一个钝面,所以消耗的功率大。
(2):滚筒式粉碎刀:这种粉碎刀是近来新出现的一种粉碎刀型式,它适合于对作物的彻底粉碎,经实验测定,其粉碎的作物长度低于30mm,非常适合做牲畜的饲料,且在切割时作物的滑动小,因此切割力小,消耗功率小。
如图2-5图2-3切碎刀在实际生产中,应该按照扬长补短的原则来进行设计。
在本设计中,采用切割器的方案三和粉碎刀的方案二来进行设计,这样在设计过程中既满足了实际的生产需要,又满足了生产的实际要求,同时,还降低了成本,达到了扬长避短的生产设计原则。
故在本设计中青贮机的实际情况来选择方案三和粉碎刀的方案二来进行设计。
2.4 主要工作部件的理论设计2.4.1切割器设计圆盘式切割能否得到良好的工作质量和切割性能,其主要参数的设计至关重要,各主要参数如下:1)切割速度圆盘式切割器的工作质量跟切割速度与机组前进速度的速比有密切关系。
切割速度是指平均速度,平均速度越高,切割性能越好。
但过高的切割速度是不可取,因为会使整个机组产生较大的振动,不但增加了机组功率的消耗,而且会加速零件的磨损与破坏。
理论计算和试验结果表明,切割刀刃的速度为13m/s时效果好。
2)割刀与水平面的夹角 切割刀与水平面的夹角增大则切削就容易,这样切割刀片切割玉米是斜切,可以节省切割力,同时因为切割刀有一个向上的角度,所以切割时玉米秸秆会向上和向后运动,便于玉米秸秆的喂入,但角度太大会使切割无法进行,且刀切割行程增大,消耗的功率增大,有资料知该角度在30°~40°最适合,本次设计取30°在实际过程中发现切割器除了主要参数外,其工作质量和切割性能还与刀片的种类和刀片的锐利程度有关。
通过试验对比,一般采用齿刃刀片,它不用磨刀,虽然切割阻力较大,但使用方便。
2.4.2 切碎刀的设计切碎刀参数的确定:切碎刀是青贮玉米收获机中非常重要的工作部件,其参数的设计很重要,相关参数如下1)切碎动刀的夹角 该夹角的大小决定着切碎茎杆的长度,夹角过大,则粉碎效果差,夹角小粉碎效果好,可是功率消耗大。
从试验中得知,该夹角在30°~60°之间最好。
本设计取45°2)切碎动刀的旋转速度 切碎刀的旋转速度是影响切碎质量的重要因素,但速度不应该太高,由资料知切碎刀轴的转速在1400-1500r/min 之间,本次设计取1450r/min 。
3. 主要工作部件的设计计算3.1功率的选择3.1.1收割刀轴消耗功率的计算由查资料知切断一株玉米需要的力是350N ,假设有两片割刀同时进行切割,则切割力为700N . 由于砍刀转速越高,冲量越大,越容易克服惯性,切割就更容易。
但是切割的速度过高,割刀轴受的离心惯量越大,消耗的功率就更大,因此割刀刀轴的转速有一定的限制,有前人所做实验知,割刀刀尖的转速在10-15m/之间时效果最佳,本次设计取其转速为13m/s 。