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1、 购买设计文档后加Q-1459919609免费领取图纸16届毕业设计水稻脱粒机设计学生姓名 柴涛 学 号 8011212242 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 16-2 指导教师 孟炜 日 期 2016.5 塔里木大学机械电气化工程学院制摘 要为了满足水稻脱粒生产的需要，设计一种针水稻脱粒机已迫在眉睫，该水稻脱粒机可一次性完成脱粒、筛选、分离和装袋作业。该机体积小、重量轻，操作灵活，通过性与适应性好，较好地解决了水稻收获的难题。该机采用半喂入、弓齿式滚筒脱粒机脱粒，确保脱粒干净、破碎率低，分离性能好。本次设计的主要目的是针对现存的水稻脱粒结构进行了优化、对
2、其存在的一些缺点进行改进；首先在原理上，主要以梳刷脱粒为主，打击原理为辅两者相互结合的脱离方式对水稻进行脱粒，这主要体现在脱离滚筒的齿的设计上。其次，清选方面是采用风机和筛子结合进行清选，在一定方面上提高了稻粒和杂质的分离，提高了稻粒的纯净度。关键字：水稻脱粒机；脱粒；分离；清选目 录1引言11.1课题研究的意义11.2水稻脱粒机的现状12总体方案确定32.1脱粒机工作原理32.2系统的功能描述和功能分解32.5总体方案设计和求解43脱粒装置设计53.1脱粒原理53.2脱粒装置类型选择53.3脱粒滚筒转速计算63.4滚筒直径计算63.5脱粒滚筒长度确定73.6滚筒脱粒齿设计74清选装置设计94
3、.1清选原理94.2清选装置类型的选择94.3风机参数的选择和计算94.4凹板的设计105动力的选择125.1整机消耗的功率计算125.2电动机的选择126传动装置设计136.1传动路线136.2确定传动装置的传动比136.3传动装置动力参数的计算136.4皮带轮的设计与计算146.5确定V带根数156.6单根V带预紧力的计算156.7计算压轴力157轴的设计与计算167.1轴的材料选择167.2轴的最小直径确定167.3轴的结构设计167.4键连接选择167.5滚动轴承选用178主要部件校核188.1圆柱齿轮校核188.2轴的校核188.3键强度校核208.4滚动轴承校核208.5计算所需的
4、径向基本额定动载荷20总 结21致 谢22参考文献23工程概况本文首先介绍了水稻脱粒机的研究目的以及水稻脱粒机的现状。之后，确立了水稻脱里的总体方案。讲解了脱粒机的工作原理、系统的功能描述和功能分解、总体方案的设计。重点讲述了脱粒的原理：被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹板组成的脱粒装置进行打击和搓擦后，短脱出物通过栅格状凹版进入由清选筛和风机组成的清粮装置进行清选；长脱出物则进入分离装置进行茎秆与籽粒的分离，长茎秆被排出机外，而籽粒等短脱出物则通过分离装置上的筛孔进入下方的清粮装置进行清选；在风机和清选筛的联合作用下，颖壳等细小轻杂物被吹出机外，干净的籽粒经由籽粒收集装置进入集粮装
5、置。分析了清选装置的设计和传动装置的设计，通过计算动力选出了电动机。同时也对轴进行计算还有主要部件的校核。最后计算出所需要的径向基本额定动载荷。 经过本次论文的相关设计，我提出了在脱粒齿的螺旋排列，筛选方面加上了栅格式凹板筛与振动筛还有风机的配合，这样清选的更加彻底、更精细。本设计能够有效的对稻谷进行脱粒、分离作业，具有结构紧凑，体积小，质量轻，噪音小、无污染、操作灵活轻便等特点。 购买设计文档后加Q-1459919609免费领取图纸1引言1.1课题研究的意义水稻是我国第一大粮食作物，不到30%的水稻种植面积，生产了约占世界总产量40%左右的粮食。近些年水稻种植面积处于稳步上升的转状态。在目前
6、水稻收获机械多种形式并存的条件下，为了满足广大用户茎杆需求量的不断提高，在消化吸收国内外同类型机型的基础上，设计一种水稻半喂入式的脱粒机械，该机械采用夹持喂入、弓齿滚筒脱粒、风扇清选等机构，使其具有机构简单、体积小、重量轻、脱粒质量好等特点。 近几年，随着联合收割机作业范围的不断扩大，联合收割机发展十分迅速，使脱粒机市场受到一定的冲击。在这种形式下，联合收割机、脱粒机和割晒机将如何发展，怎么发展，脱粒机还有没有发展前途，这是脱粒机相关方面应当高度关注的问题。据统计，目前我国的种植面积为4.3亿亩，此外还有1200万平方米的山区和丘陵小块地的小麦收获全靠人工收割后，再由脱粒机械进行脱粒。所以，脱
7、粒机械对农作物的收获还占有很大的工作量。我国的水稻、玉米、小麦等农作物机械收割的状况。据不完全统计，我国水稻机械化收获的作业面积仅仅只占总种植面积的7.3%，绝大多数的水稻脱粒仍然靠脱粒机进行脱粒；玉米机械收获面积仅占全国玉米种植面积的0.2%，而且，目前我国生产的玉米联合收获机大部分只具有摘穗、剥皮和秸秆粉碎等功能，籽粒的脱粒还要靠脱粒机来完成。就全国范围来说，对于农作物的收获脱粒80%以上要靠脱粒机和人工来完成。终上所述，尽管近年来联合收割机的迅猛发展，但是由于我国幅员辽阔、气候地理条件加上种植方式的差异，以及不同地区的经济发展的不平衡、联合收割机械的广泛应用还有相当长的路要走。因此，在今
8、后的相当长的的时间内，脱粒机在我国农作物的收获中，尤其是边远的山区、丘陵地带，脱粒机仍然是主要的不可或缺的农业收获机械。本设计通过对水稻脱粒机械的分析和对存在的问题进行改进，设计一种半喂入式脱粒机，为进一步改进和提高水稻脱粒机械奠定基础。1.2水稻脱粒机的现状1800年，固立式打谷机，在美国得到广泛应用，木架式的推家上固立滚筒进行打谷，手工进行分离清选。以后产生了具有抖动特点的分离装置。1850年后，自动喂入、解捆、谷粒处理等出现，并逐渐发展完善。在本世纪以前，是把收割和脱粒看作完全独立考虑的 到了本世纪提出了降低成本和缩短作业时间都要求，希望制成切割器和脱粒装置作合在一起的收割机。这种想法是
9、在140多年以前在美国作业记的，110年前制成了机器，70年前，开始用带了发动机的联合收割机，近代的自走式联合收割机大约是在40多年前制成的。日本久保田水稻联合收割机、三久、金子谷物烘干机、中型拖拉机、埋草旋耕机等一大批国内外先进适用的机具得到了较好的推广应用，加快了我国水稻联合收割机技术的改造和完善，成为水稻收获机械的主导机型，大大提升了我国水稻收获机械的整体技术水平。目前，全世界的可用耕地大约有32亿公顷，已开发的有13.7亿公顷，未达到可用耕地的一半。就总的耕地资源来说，在南美和澳洲以及亚洲的北部还有大量的耕地未开发。但是由于气候等原因，真正可供开发的耕地并不多。大规模经营的资本主义大农
10、牧场、大种植园主要生产供出口的经济作物和其他农牧产品，专业化、机械化程度较高；同时并存数量庞大的个体农户，除部分以生产粮食作物为主的自给性农业外，也为国内市场提供大量的农牧产品。因此，小型水稻脱粒机不能满足生产作业的需要，所以大中型水稻脱粒机已经得到了广泛的应用。但是适合人均耕地面积少、缺乏先进适用机具广大的农民的小型脱粒机。近几年我国小型水稻脱粒机的设计也有了一定的基础，并且不断地在它的研发上取得了快速的进展，我国通过对外国先进的脱粒技术的吸收和对主要零部件的改进，使得小型水稻脱粒机的结构和性能有了很大的提高，现在已经可以生产出操作方便、经济实用的小型水稻脱粒机，为我国水稻脱粒机的发展和推广
11、起到了极大的作用。2 总体方案确定2.1 脱粒机工作原理被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹板组成的脱粒装置进行打击和搓擦后，短脱出物通过栅格状凹版进入由清选筛和风机组成的清粮装置进行清选；长脱出物则进入分离装置进行茎秆与籽粒的分离，长茎秆被排出机外，而籽粒等短脱出物则通过分离装置上的筛孔进入下方的清粮装置进行清选；在风机和清选筛的联合作用下，颖壳等细小轻杂物被吹出机外，干净的籽粒经由籽粒收集装置进入集粮装置。 图2-1 水稻脱粒机三维图2.2 系统的功能描述和功能分解（1）喂入部分喂入部位与钉齿滚筒的钉齿部位存在一定的间隙，将已割下来的水稻经过人工从喂入口进入，水稻的穗部分进入脱粒部
12、位，即钉齿滚筒和栅格式凹板之间，进行脱粒。（2）脱粒部分脱粒部分主要是由钉齿滚筒、栅格式凹板。水稻穗在钉齿滚筒和栅格式凹板之间进行脱粒，将已脱下的谷粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，经过振动筛和风机的清选，由仓口排出机体之外。（3）筛选部分筛选部分主要是由栅格式凹板、风机、振动筛完成，当水稻穗进入脱粒部分后，经过弓齿滚筒的脱粒，水稻脱粒之后，再将谷粒经过栅格式凹板，从凹板的缝隙漏出，当然，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板是固定不动的。谷粒顺着斜滑板，在振动筛和风机的综合作用下，将谷粒和杂质分开。本设计要求实现水稻的脱粒，其主要功能是脱粒，机构的脱粒需要动力，这就涉及到动力的选择与安装，为
13、机构的动力功能；脱粒机的工作还需要控制，这是脱粒机的控制功能。根据上述分析，绘制的机构功能构成图如图2-2所示。 图2-2 水稻脱粒机的机构功能构成图2.5总体方案设计和求解动力经发动机输出，通过V带将动力三部分输出，一部分给脱粒滚筒，一部分给分离装置 ，一部分给清选装置。整机的结构初步确定如图2-3所示。 1.风机 2.凹版筛 3.滚筒 4.弓齿 5.振动筛 6.出粮口 图2-3 脱粒机的结构图3 脱粒装置设计3.1 脱粒原理（1）冲击脱粒：靠脱粒元件与谷物穗头的相互冲击作用而进行脱粒。冲击速度越高，脱粒能力越强，但破碎率也越大。（2）搓擦脱粒：靠脱粒元件与谷物之间，以及谷物与谷物之间的相互
14、摩擦而使谷物脱粒。脱粒装置的脱粒间隙的大小至关重要。（3）梳刷脱粒：靠脱粒元件对谷物施加拉力而进行的脱粒。（4）碾压脱粒：靠脱粒元件对谷物施加挤压力而进行的脱粒。此时作用在谷物上的力主要是沿谷粒表面的法向力。（5）振动脱粒：靠脱粒元件对谷物施加高频振动而进行的脱粒。上述几种脱粒方式是在长期的生产实践过程中总结而来的，水稻为带壳贮存。如果裸存的话，存放时间很短。水稻的籽粒脆硬，容易破碎。因此，本设计采用梳刷脱粒为主，打击脱粒为辅，两者配合完成脱粒。3.2 脱粒装置类型选择脱粒装置按不同的方式分有不同的类型，按喂入方式可分为：全喂入和半喂入；按脱粒齿形可分为：（1)切流纹杆滚筒式脱粒装置，其由纹杆滚筒、栅格状凹版、间隙调节装置等组成。以搓擦脱粒为主、冲
