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1、河南农业大学朝天椒收获机设计说明书 学 院: 机电工程学院 学生姓名: 指导老师: 设计说明时间：二零一四年八月一号十月一号摘要 朝天椒是我国的重要经济作物。国内的朝天椒种植面积日益增大，产量快速增长，但收获方式主要还是依靠人力采摘，作业量大、效率低。 针对朝天椒收获过程中手工作业耗时费力、效率低下的问题，我们应用Solid works软件对朝天椒收获机的框架、采收、分离、清选等装置进行了虚拟三维设计和建模。以零部件三维模型为基础，通过自下而上和自上而下的建模设计方法建立了朝天椒收获机的虚拟装配体模型。以Solid Works三维建模软件为平台对三维装配体模型进行干涉检查，使之能快速有效地得到
2、改进，大大缩短了设计所需的时间。通过Solid Works运动算例实现在solid works环境下收获机三维设计过程的运动仿真，向设计者展现出直观的运动，为朝天椒收获机后续各零部件的结构优化奠定了三维建模的基础；为同类机械产品的数字化设计提供了有效参考。关键词：朝天椒收获机；清选部件；方案设计；动力学仿真Abstract Capsicum frutescensvar is the important economic crops in China. Domestic pod pepper cultivation area is increasing, rapid output growth,
3、 but harvest way mainly rely on human harvest, homework as large and low efficiency.For manual operation in the process of capsicum frutescensvar harvest, therefore, time-consuming, inefficient problem, we use Solidworks software to the framework of capsicum frutescensvar harvester,collecting, separ
4、ating and cleaning device for the virtual 3 d design and modeling. Based on the model of three dimensional components, through the bottom-up and top-down modeling design method to establish the virtual assembly model of capsicum frutescensvar harvester. With SolidWorks 3 d modeling software as a pla
5、tform to the 3 d assembly model for interference check, make it can be improved quickly and efficiently, greatly shorten the time needed for design. Built in the assembly of 3 d model as the foundation, through SolidWorks movement example implemented in Solid Works environment harvest pattern in 3 d
6、 motion simulation of the design process, designers to show intuitive movement, for the structure optimization of parts of capsicum frutescensvar harvester follow-up laid the foundation of 3 d modeling; The digital design for mechanical products provides effective reference.Key words: Capsicum frute
7、scentvar harvester; The Cleaning parts; The project design; Dynamics simulate.目录引言.1第一章：辣椒收获机的发展趋势2第二章：朝天椒收获机的结构设计及工作原理. .32.1整机结构设计3 2.2行车装置. 42.3采收装置.42.3.1采收台的结构设计 4 2.3.2弹齿的结构设计5 2.3.3弹齿滚筒的结构设计5 2.3.4螺旋滚筒的结构设计62.4清选装置.7 2.4.1一级清选装置.7 2.4.1.1星形轮的结构设计7 2.4.1.2星形轮组的结构设计.8 2.4.1.3清选装置的机架设计.8 2.4.1.4
8、一级清选装置工作原理.9 2.4.2二级清选装置.92.5辣椒去柄装置11第三章：三维虚拟建模及零部件的有限元分析.123.1三维虚拟建模过程.123.2弹齿的静态分析.13第四章：朝天椒收获机的特点.14结论14参考文献.15引 言 朝天椒是对椒果朝天（朝上或斜朝上）生长这一类群辣椒的统称，是按果实生长状态分类的。朝天椒的特点是椒果小、辣度高、易干制，主要作与福建辣椒王等干椒品种利用，与羊角椒、线椒构成我国三大干椒品种系列。全国干椒栽培面积，朝天椒已跃居首位。 目前我国辣椒种植总面积达到140万hm2左右，辣椒面积70 %左右，约100 万 hm2，其中朝天辣椒占辣椒的 25% 左右，约 2
9、5 万 hm2。朝天椒的特点是椒果小、辣度高、易干制，主要作为干椒品种利用，与羊角椒、线椒构成我国3大干椒品种系列。朝天椒在我国大部分地区都有较悠久的栽培历史。河南、河北栽培面积较大，贵州、重庆、山西、陕西、天津、安徽、山东、内蒙古次之，四川、湖南、新疆等省市也有栽培1。庞大的朝天椒种植覆盖面积带来了丰厚的收入与充足的原材料。然而朝天椒采摘问题严重制约了朝天椒种植的发展。现今朝天椒的收获基本上还是依靠人工采摘，占用劳动力极大。因朝天椒采摘时节正值棉花等作物成熟，人工采收的成本逐年上升，已占到朝天椒田间生产投入的30%以上。我国的辣椒机械化收获发展严重滞后,限于早期国内较为落后的机械工业基础，作
10、物的收获基本处在人工或半机械化采收的时期。传统的辣椒采收机械主要针对线椒进行设计，结构简单、收获效率低、破损率高。并且朝天椒的特性与线椒差异较大，传统的辣椒收获机更不适宜对朝天椒进行采收。因此，我们通过对朝天椒特性的分析研究，设计出适宜采收朝天椒的收获机。1第一章 辣椒收获机的发展趋势近几年，我国农业机械化发展速度较快，农业机械化支撑农业发展的能力显著增强，加速了农业增长方式的转变和农业现代化进程，促进了农业劳动生产率和农业综合生产能力的提高。但是，由于受我国农村经济发展水平、农业劳动力转移程度、农业经营规模和农机工业水平等多因素的影响，农业机械化发展出现了一些问题。因此，有必要对农业机械化发
11、展存在的问题进行深入分析，并寻找解决问题的对策，以促进我国农业机械化健康发展2。国外发达国家经验证明，农业机械化是农业生产方式从传统农业向现代农业转变的主导力量。在美国和日本等发达国家，农业从业人员占社会从业人员的比重都小于 5% 。每千名农业劳动者拥有的拖拉机数量在550-1840台之间；农业劳动率高，其农业劳均增加值在2万-4万美元之间。由此可见，不同农业生产要素反映出不同的农业生产能力。农业机械是农业生产要素中影响农业劳动生产率的关键因素，对于提高农业生产能力将产生重要作用。与发达国家相比，我国农业机械化整体水平仍处于农业机械化中级阶段的起步阶段。农业生产以传统的生产方式为主，现代化的农
12、业机械装备和技术等生产资料投入少，导致了土地产出率和农业劳动生产率低，农民收入水平低。随着我国工业化水平的提高和农村经济的发展，农村农业劳动力数量、素质和结构正在发生着变化。农村劳动力向非农产业转移，农业生产劳动力数量在减少，季节性劳动力不足，这种结构性的变化迫切需要发展农业机械化。因此，积极推进农业机械化是提高劳动生产率和农民收入的必然选择3。国外辣椒收获机械的研制已进入了稳步发展的时期,市场上的成熟产品较多,而我国辣椒收获机的研究还处于空白时期,市场上还没有成型的产品。国外大量的辣椒收获试验表明,辣椒的品种对收获的效果有很大的影响,因此我国在研究开发辣椒收获机时,应根据地域条件及辣椒品种研究出适合本地的收获机械。辣椒收获机在保证效率的同时,还要考虑到收获的质量。我国在研究开始阶段,辣椒收获机基本靠引进国外技术,在借鉴国外辣椒收获机械的技术时,要结合农艺的要求,开发出具有自主知识产权的辣椒收获机械。在完成产品批量生产的前提下,降低辣椒收获机的成本4。2第二章 朝天椒收获机的结构设计及工作原理2.1整机结构设计整机结构如图1，车身整体尺寸为高2680mm、长5000mm、宽2200mm。朝天椒收获机结构由行车装置、采收装置、输送装置、清选装置、去柄装置、收集装置等几大部分组成。收获机的动力由柴油发动机提供。总体来讲，该机是集采摘、输
