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1、实用新型马铃薯收获机 霍振生 (包头职业技术学院 车辆工程系,内蒙古 包头014030) 摘 要:实用新型马铃薯收获机采用 “地滚轮” 传动装置,成功地解决了动力提取困难、 传动路线长、 传动结构复杂等问题;新颖的 “溜槽螺旋筛” 使土、 薯分离顺利,有效地解决了马铃薯起收过程中的 脱皮、 掉皮等技术难题。为马铃薯收获机械的广泛应用展示了良好的前景。 关键词:马铃薯收获机;结构形式;地滚轮;溜槽螺旋筛;应用前景 An Introduction of Practical New Style Potato - harvester Huo Zhensheng (Vehicle Engineering
2、 Department ,Baotou Vocational structure ;ground wheel ;Chute Helical Sifter;application future 随着我国经济体制的改革和发展,农业机械的 所有制形式发生了很大的变化,由过去国有、 集体为 主的所有制形式转变为国有、 股份制、 合资、 集体、 民 营及个体等多种形式。尤其是近三十年来我国的经 济体制中民营、 个体经济所占比重日益增大。在农 业生产中更需要结构简单、 操作容易、 维修方便、 实 用、 经济的小型农业机械。 “地滚轮、 溜槽螺旋筛” 式 马铃薯收获机正是在这样的市场需求下研制而成 的,并于
3、2006年3月被国家知识产权局批准为实用 新型专利技术,其专利号为:Z L20042005811612。 1 结构形式与特点 1. 1 结构形式 马铃薯收获机结构如图1所示,包括地滚轮1、 大链轮2、 小链轮3、 传动轴4、 滚动轴承5、 犁架6、 联 轴器7、 螺旋筛8、 犁9和链条10组成;传动机构采 用链条传动,大链轮2装在地滚轮的轮轴上,两链轮 用滚子链条10连接。 1.地滚轮2.大链轮3.小链轮4.传动轴5.滚动轴承 6.犁架7.联轴器8.螺旋筛9.犁10.链条 图1 马铃薯收获机整体结构 3 2008年6月 第9卷第2期 包 头 职 业 技 术 学 院 学 报 JOURNAL OF
4、 BAOTOU VOCATIONAL 第二,工作可 靠,传动平稳,结构紧凑,精度要求不高;第三,造价 低廉,经济适用,安装容易,维修方便;第四,适用于 北方大部分区域马铃薯的收获。 2 地滚轮及其传动装置 如图2所示,地滚轮由轮毂1、 轮缘2、 轮辐3和 焊接在轮缘上的人字形摩擦齿4等组成。地滚轮不 但是犁架的支撑点也是传动机构的动力源。 11 轮毂21 轮缘31 轮辐41 人字齿 图2 地滚轮 实用新型马铃薯收获机传动机构由地滚轮及相 应的传动装置组成,如图1所示。当地滚轮运动时, 地滚轮上人字形摩擦齿产生的摩擦力传给大链轮 2 ,由滚子链条10带动小链轮2转动,固连在小链轮 上的传动轴4通
5、过联轴器7将动力传给螺旋筛。这 一传动装置较好地解决了以往马铃薯收获机动力提 取困难,传动路线长,传动机构复杂等技术难题。 3 溜槽螺旋筛 在收获马铃薯的过程中,如何将马铃薯从土壤 中完好无损的分离出来,保持不掉皮,不脱皮,完整 和鲜嫩,并按照一定形式明放在地面上,这是收获马 铃薯的基本要求,也是开发和研制马铃薯收获机械 的主要技术指标。 以往的马铃薯收获机土、 薯分离装置有振动筛、 圆桶筛、 抛射筛等,普遍存在的问题是马铃薯与土壤 分离过程中,容易脱皮或掉皮,而脱皮或掉皮的马铃 薯易腐烂,不便久藏,影响了马铃薯的储存和食用。 在对多种马铃薯收获机械的分选方式及分选器 结构特点进行认真分析、
6、比较、 鉴别之后,研制出溜 槽螺旋筛,成功地解决了土、 薯分离和马铃薯脱皮技 术难题。 实用新型马铃薯收获机土壤和马铃薯分选器, 设计成截锥台筐形筛结构,如图3所示。筛轴1上 焊接传动筋2并支撑框架5 ;钢条以螺旋状、 等距、 均匀地缠绕在框架上,形成过滤筛网3 ;筛网内设置 与截锥体母线成20 角的三条连续完整的螺旋溜槽 4。当耕犁将土壤和马铃薯一起翻入随收获机行进 并旋转筛时,土壤从筛网孔漏出,马铃薯进入螺旋筛 里,有规则地排列在溜槽中,从而提高了土壤和马铃 薯的分离效率,减少了马铃薯在筛选器中停留的时 间和碰撞机会,达到了马铃薯在起收时不脱皮,不掉 皮的目的。同时,溜槽使进入螺旋筛的马铃
7、薯在筛 口小端流出。随着整机的行进,流出的马铃薯也就 成线形明放在地面上。由上述可知,马铃薯的起收、 过滤(土、 薯分离)、 线形明放被连续完成,同时与农 田的翻耕工作合并依次完成。显而易见,新型马铃 薯收获机具有明显的技术含量和技术优势。 1.筛轴2.传动筋3.螺旋钢条4.溜槽5.框架 图3 溜槽螺旋筛 4 工作可靠 4. 1 土壤与马铃薯分离顺利 由于采用链传动,链轮产生多边形效应,链轮角 速度瞬时变化而使旋转筛在转动过程中发生振 动,土壤与马铃薯快速分离,即土、 薯分离更顺利,更 彻底。链传动的传动比为: i= 1 2 = d2 d1 = 0.50.8 式中:1 大链轮的角速度(rad/
8、 s) ; 2 小链轮的角速度(rad/ s) ; d1 大链轮分度圆直径(mm) ; d2 小链轮分度圆直径(mm)。 两链轮的传动比表明,当拖拉机行进时,溜槽螺 旋筛的旋转速度高于地滚轮转速,该传动比是土、 薯 分离的最佳传动比范围。(下转第7页) 4 霍振生:实用新型马铃薯收获机 降低,减少计算出错,提高效率。 从这个例子我们可以看到,只要能够扎实、 全面 地掌握基础知识,就可以在任何时候灵活的应用。 在很多时候都可以起到很好的效果。 3 备战的最高阶段 “快” 要想在比赛中取得好成绩,我们必须在 “活” 的 基础上达到 “快”,“快” 是备战的最高阶段。 数控大赛不同于实际的操作加工,
9、要求在规定 的时间内完成零件的加工。特别是在全国的大赛 中,各位选手都具备较强的技能,“活” 对于他们来说 是没有问题的。那么,谁能在规定的时间内正确的 完成多的加工内容,谁就能取得好成绩。时间就是 成绩,高效地合理利用时间就能取得好成绩。 如何才能达到 “快”,这需要在急训中进行专项 训练,可以从以下几方面进行: 一是编程训练。在训练过程中,我们要熟悉数 控面板上编辑功能区中的每个字母和数字键的准确 位置,就如我们使用计算机键盘一样,内容的输入可 以达到 “盲打” 。只有这样程序的输入才可以迅速、 准确的完成。另外,要在大赛中快速的编写出各类 零件的程序,在实际训练中要总结归纳各类加工零 件
10、的特点及编程的基本格式和思路,做到大赛中可 以把零件归类编程。 二是工艺训练。在训练过程中,要全面了解数 控铣床的加工对象,对每种加工类型我们都要熟悉 特性,掌握它的工艺特点,并进行归纳总结。这样, 在大赛中不管遇到哪种类型零件都可以快速合理的 制定出工艺内容。另外,一些相关参数在平时的训 练中也要进行归纳总结,如各种直径硬质合金刀具 切削45钢材料的的主轴转速、 进给速度等可以进行 总结,在比赛中直接可以使用,节省了调试的时间。 另外,工件的装夹、 找正以及工件的检测等都要 在实训过程中掌握技巧,能够在最短的时间完成相 关内容。 在备战过程中,要合理地安排时间,积极地完成 各个阶段的任务,使
11、整个备战能够高效进行。只有 这样,才能在大赛中展示自己,并取得好成绩。当 然,好的心理素质是取得成绩的重要条件,而好的心 理素质是建立在扎实的专业基础上的。只有我们的 技能水平达到了一定的程度,那么在比赛中才能增 强自信,才能赛出水平,赛出成绩。 (编辑 王英姿) (上接第4页) 4. 2 满足旋转筛动力要求 地滚轮转矩:地滚轮(见图 2) 直径d = 600mm , 摩擦齿高度h = 15mm。地面对地滚轮作用的摩擦力 为F ,则地滚轮产生转矩T1为: T1= F d + h 2 2 = F 2d + h 4 由于地滚轮中的人字齿较深地嵌入土地中,产 生转矩T1较大,而旋转筛悬空旋转,所需转
12、矩T2较 小,而且通过拖拉机牵引马铃薯收获机实地实验,地 滚轮转动,能够满足旋转筛的动力要求,故该机械工 作性能可靠。 5 应用及其前景 实用新型马铃薯收获机是将地滚轮、 传动装置、 螺旋筛等与普通耕犁安装成一体,并与功率为13 16kW(1822马力)拖拉机的后悬挂连接。耕犁入 土深为6寸(约20cm) ,翻耕宽为8寸(约26cm) ,是 起收马铃薯最佳翻耕深宽。 经过多次实地试验证明,这种马铃薯收获机械 设计合理、 构思新颖、 技术可靠、 性能稳定、 收获效果 良好。由于非常实用和造价低廉而深受农民朋友的 赞许。 内蒙古自治区的马铃薯种植,一向是主要的农 作物之一,其马铃薯品质在全国名列前茅。新型马 铃薯收获机的使用,对确保马铃薯质量,促进自治区 马铃薯收获实现机械化,具有深远的意义和良好的 前景。我国黄河以北广大地区,马铃薯的种植面积 数以千万公顷计,在全国范围内推广新型马铃薯收 获机,提高劳动生产率,必将加快解决 “三农” 问题的 步伐。 参考文献: 1吴宗泽.机械零件M.北京:广播电视大学出版社,1986. 2范顺成,马治平,马洛刚.机械设计基础M.北京:机械 工业出版社,2000. 3吕仲文.机械创新设计M.北京:机械工业出版社,2000. (编辑 郭晓勇) 7 王利全等:数控大赛铣床操作技能探析
