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1、优质文档机械系统设计课程论文题目： 玉米脱粒机机械系统分析学 院 机械电气工程学院 专 业 机械设计及理论 班 级 2012级 姓 名 * 学 号 * 指导老师 * 2013年3月1日玉米脱粒机机械系统分析摘要：为了降低农夫在玉米脱粒时劳动强度、提高工作效率,对玉米脱粒机从整体上进展系统分析。该种机器主要有入料口、栅格式凹板和钉齿脱粒滚筒及传动部件等组成。以电动机为动力源，动力由电动机输出轴输出，再通过传动带传递到钉齿脱粒滚筒上，钉齿脱粒滚筒协作栅格式凹板将玉米脱粒，玉米粒从栅格式凹板分别并排出机体外，而玉米芯从入料的另一端排出机体之外。关键词：玉米；脱粒机；黑箱法；功能分析 一、目的意义玉米
2、收获工作是整个玉米生产过程中最重要的一环，而玉米脱粒那么是收获工作中的关键环节，它确定了玉米的破损程度。玉米的破损影响玉米籽粒短期或长期的贮存，遭遇破损的玉米发芽率低，易生霉菌和虫子、易破裂，而且其市场价值和出口价值降低。对于一个玉米加工厂来说，1%的破损率就意味着相当大的经济损失。所以，降低玉米脱粒损伤成为机械脱粒的主要问题。玉米破裂过程中受力状况特别困难，玉米在脱粒过程中的破裂主要和冲击力有关，是玉米和刚性部件冲击作用的结果。因此，从玉米芯上脱下籽粒须要一个适当力的作用，这依靠于应用的方法，方法的适当应用可减小损伤。依据我国玉米种植面积大、用种子量大、机械化程度低的状况，有必要从玉米脱粒机
3、的整体系统角度入手，深化探究机械作用机理及其对玉米破裂的影响，进而为低损伤、低破裂玉米脱粒机的研制供应理论根底。二、国内外探究现状2.1 国外探究现状从1785年苏格兰人安朱梅克( AndrewMeikle)独创第一个回转滚筒脱粒装置以来, 人们对种子玉米脱粒装置做了大量的试验和探究, 不断开发出新的种子玉米脱粒装置。1815年, 美国开发出世界上第一台专用于玉米脱粒的手工操作玉米脱粒机。该机的脱粒局部主要由装有钉子的盘型脱粒装置构成, 通过手摇曲柄来转动一个安装有钉的盘片。脱粒时, 操作员一边摇动曲柄来旋转盘片, 一边使盘片紧压玉米穗, 这个盘片就从玉米芯上把籽粒脱下来。加拿大的Agricu
4、lex公司研制了用于单穗种子玉米脱粒的SCS-2型种子玉米脱粒机, 它由3个包有橡胶的、并以一样方向不同速度旋转的辊子组成, 在三个差速旋转的辊子所产生的摩擦力作用下, 玉米籽粒被脱下。该机不伤胚芽、不断玉米芯, 具有破裂率低、未脱净率低及适应性强等特点。美国AECgroup公司生产的HS-48型挤搓式种子玉米脱粒机, 脱粒性能好、对不同类型种子玉米的适应性强、种子破裂率相对打击式种子玉米脱粒机小, 在欧洲及美国等兴旺国家应用普遍。该机生产率高( 10-12t/h), 破裂率0. 8%左右, 但体积浩大, 价格昂贵。2.2 国内探究现状分析上个世纪70年头初期, 我国自行研制的冲击式原理玉米脱
5、粒机得到了普及应用, 当时以大、中型脱粒机为主。进入80年头后, 农村起先实行家庭联产承包责任制, 我国又相继研发了冲击式原理的一系列中、小型玉米脱粒机, 以适应农户的生产须要。80年头初期, 我国起先推行实现种子生产专业化、种子加工机械化、种子质量标准化、品种布局区域化和以县为单位组织统一供种“四化一供”的种子体系, 政府拨款从国外引进一批种子加工成套设备。1996年重庆市农机探究所陈吕西开发采纳搓擦式原理5TY-0. 2型玉米脱粒机。2001年农业部规划设计探究院何晓鹏在消化汲取美国引进设备根底上进展自主研发的新型挤搓式玉米脱粒机, 由北京西达农业工程科技开展中心、甘肃酒泉奥凯种子机械有限
6、公司和北京市丰田种子机械厂在进一步改良的根底上生产出了各种系列挤搓式玉米脱粒机。2007年沈阳农业大学李心平研制出了差速式玉米脱粒机。2.3 国内外玉米脱粒装置汇总玉米脱粒装置的种类许多,可按不同种类分成不同类型。 1 按驱动力分：R手动扳手式：手动扳手图1式用扳手式揉搓工具代替人的一只手进展揉搓，在必须程度上减轻了玉米棒对人手的摩擦，但由于玉米棒大小不同，玉米棒呈圆锥形，所以两头玉米很难揉搓干净，大局部依靠人手完成，劳动强度大，效率低。图1 手动扳手式R手摇式：手摇玉米脱粒机图2是由手把、手柄、转轴、轮毂、支板、支架、插板、辐条、护罩、刀架组成，支架能以螺钉固定在木板上，转轴右边是插板和支架
7、，可固定护罩，转轴右端连接手柄的一端，而手柄的另一端是手把，转轴左端是辐条插入孔，辐条的另一端焊在刀架上，刀架上匀称分布着四个刀片固定孔。手摇式玉米脱粒机是一种新型农用玉米脱粒小机械，价格廉价，操作简洁，本身构造简洁，不用动力，破损率低，脱粒干净，效率可达每小时脱粒60公斤的高效。 图2 手摇式R电动式：电动式图3玉米脱粒机，工作时，玉米由进料口为入，玉米在高速旋转的转子和滚筒内受到撞击，籽粒由筛孔分别出去，玉米芯从机器尾部排出，玉米丝，皮从风口排出。图3 电动式2 按牵引方式分：移动式：主要由筛网上机盖(即滚筒)，转子总成，喂料装置，机架等5局部组成图4，筛网和上盖转子总成共同形成脱粒室，转
8、子总成是主要工作部件，玉米的脱粒就在脱粒室完成。进料口设在机器上盖上部，玉米棒通过进料口进入脱粒室，在脱粒室内受到高速旋转的转子撞击玉米粒脱落，通过筛孔分别出去，喂入口前下部有一块挡板，防止脱落的玉米粒飞溅伤人。 图4 移动式悬挂式：悬挂式玉米脱粒机图5安装在拖拉机上，动力完全由拖拉机动力输出供应，脱粒效率较高，但安装调试不便利。图5 悬挂式牵引式： 牵引式玉米脱粒机图6主要用于光棒玉米及带皮玉米的脱粒作业；各种大、中型拖拉机牵引，后输出轴为动力进展脱粒，行走更便利，也可用柴油机传动，小车牵引。 图6 牵引式全自动上料自走式：供应的全自动上料玉米脱粒机图7自动上料，省力省时 ，只要将初步晾晒好
9、的玉米棒积累在场地内即可，在动力设备的驱动下，自动完成上料，省去了人工装料的麻烦，并大大提高了工作效率。全自动上料玉米脱粒机主要构造: 收集装置：收集初步晾晒的玉米棒 传送装置：将收集的玉米棒传送至脱离装置 脱粒装置：将玉米粒和玉米芯脱离分别清选装置：网筛二次清选装置将玉米粒和玉米芯分别，吸风装置除去其中的轻型颗粒。协助装置：包括离合装置，传动装置，平安装置等。图7 全自动上料自走式全自动上料玉米脱粒机厂家供应的技术参数： 配套动力：5.5kw或15马力柴油机 主轴转速：1000-1100(r/min) 作业方式：三马车 生 产 率：5000kg/h3 按工作部件分： 捶打式：捶打式玉米脱离机
10、图8的脱粒主要依靠捶打力，玉米粒从分别滚筒下方进入集料装置，玉米棒从另一端解除。其工作效率高，但所脱玉米粒较脏，且人工劳动强度大。 图8 全自动上料自走式 狼牙棒式：狼牙棒式图9脱粒局部为转子，脱净率由滚筒的长度和直径来确定，转子上的钉齿是易损件,主要依靠狼牙棒之间的摩擦揉搓进展脱粒。 图9 狼牙棒式 板齿式：板齿式图10脱粒装置板齿式脱粒装置, 是效仿人工用手搓玉米的动作。由于板齿和滚筒轴之间有必须的夹角, 利用板齿拨动果穗, 使果穗在受到推挤的状况下, 既做向前的运动, 又做向上或向下的运动。在运动过程中, 和两侧和底部的栅格进展揉搓, 并且和栅格凹板做相对运动, 既滚动又滑动, 以到达挤
11、搓脱粒的效果。果穗相互之间也同样在受到必须压力的作用下进展充分的挤搓, 并且机内全部果穗的任何部位都有充分的挤搓时机, 从而脱掉全部籽粒。板齿式脱粒装置脱粒性能好, 对不同类型种子玉米的适应性强、效率高、脱净率高、玉米籽粒破裂率低。图10 板齿式三 功能分析3.1 玉米脱粒机的总体构造玉米脱粒机主要组成局部：入料口、钉齿脱粒滚筒轴、栅格式凹板、机架等局部组成。整机构造如图11所示1入料局部入料口和玉米脱粒机的上盖局部相连，它是利用一厘米厚的铁板制成，入料部位和钉齿滚筒的钉齿部位相切，将已拨皮的玉米从入料口进入，下滑到脱粒部位，即钉齿滚筒和栅格式凹板之间，进展脱粒。 图11 玉米脱粒机整机构造图
12、2脱粒局部脱粒局部主要是由钉齿滚筒、栅格式凹板、半圆型上盖组成。玉米穗在钉齿滚筒和栅格式凹板之间进展脱粒，将已脱下的玉米粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，玉米芯借助于滚筒上的螺旋排列的钉齿的螺旋推力和螺旋导向作用，由入料口的另一端即出料口排出机体之外。3筛选局部 筛选局部主要是由栅格式凹板完成，它是由必须数量的铁条及两条主要梁和两条副梁组成，每两根铁条之间的缝隙可以将玉米卡住，然后快速旋转的钉齿滚筒将被卡死的玉米强行脱粒，当然，无论是工作时还是安装时，栅格式凹板是固定不动的。玉米脱粒之后，再将玉米粒经过栅格式凹板，从凹板的缝隙漏出，顺着斜滑板滑出机体之外，目的是将玉米和
13、玉米芯分开。4机架局部 机架是由左机架、右机架、出料口、下滑板及稳定牢固的主机梁组成，机架是玉米脱粒机的主要支撑，他担当着脱粒机的主要重量和动力、负载和力矩，因此它的设计是许强不弱的局部。机架的两局部要各自稳定，而且相对固定，以便做到机械在运转过程中不会产生晃动、歪斜，造成人身危急，因此为了机架的坚实，此玉米脱粒机的设计采纳三毫米厚的角铁制成。3.2 功能提取分析3.2.1 玉米脱粒机整体功能提取 采纳黑箱法对玉米脱粒机功能提取如图12所示：玉米棒原始状态玉米粒玉米脱粒机图11 玉米脱粒机黑箱3.2.2 玉米脱粒机工作过程玉米脱粒机根本工艺路途如图12所示：原始态玉米棒入料口脱粒装置玉米粒含少
14、量杂物玉米棒等杂物筛分机构杂物杂物分别机构排料口除杂口干净玉米粒脱粒后玉米棒杂物图12 玉米脱粒机根本工艺路途工作时，玉米由进料口喂入，玉米棒经螺旋推动轴旋转打击，籽粒由筛孔分别出去，玉米芯从机器尾部排出，进料口设在上盖上部，玉米通过进料口在滚筒内受到滚轴的撞击玉米脱落，籽粒通过筛孔下部排出，再由风机将杂质吹抽出。实现三分别不烂芯的效果。首先玉米通过脱粒机入口进入，玉米穗在滚筒的旋转的作用下也进展旋转运动，于此同时，玉米穗上的玉米籽收到滚筒上细轴和格栅凹板的作用力，将卡在格栅凹板缝隙里的玉米籽脱落下来，玉米籽在重力的作用下通过凹板缝隙着陆到脱粒机斜板即脱粒机出口处，此时玉米籽里的杂质已经在风机的作用下，通过除杂口去除。玉米穗脱完后会在滚筒的圆周力的作用，从除杂口掉离脱粒机。3.3 各组成局部机构组成分析3.3.1 入料局部入料口和玉米脱粒机的上盖局部相连，利用一厘米厚的铁板制成，入料部位和滚筒上的钉细轴部位相切，将已拨皮的玉米从入料口进入，下滑到脱粒部位，即滚筒细轴和栅格式凹板之间，进展挤搓脱粒，入料局部组成如图13所示。 入料局部入料仓下面板入料口 图13 入料局部框架图3.3.2 脱粒局部脱粒局部主要是由滚筒、栅格式凹板、半圆型上盖组成图14。玉米穗在滚筒和栅格式凹板之间进展脱粒，将已脱下的玉米粒从栅格式凹板的缝隙漏下，落到下滑板，由仓口排出机体之外，玉米芯借助于滚筒
