打瓜收获机捡拾装置的设计（含CAD三维模型源文件）
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打瓜收获机捡拾装置的设计（含CAD三维模型源文件）,收获,收成,捡拾,装置,设计,源文件
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打瓜捡拾机构的设计 王 龙 （塔里木大学机械电气化工程学院 ， 新疆 阿拉尔 843300） 摘 要 :本课题需要重点研究的、关键的问题是捡拾部件的设计，打瓜取籽机构在市场上有较为成熟的机型，可以直接使用。 当打瓜成熟以后，瓜皮颜色明显变白转黄并变软，瓜蒂收缩凹陷时采收，打瓜瓜皮比西瓜的瓜皮有韧性，有较强的碰撞能力。且打瓜的生长环境较恶劣，一般是杂草丛生，地形起伏不平，打瓜成熟以后其大小不同等，所以对捡拾部件有较高的要求，必须要有地面仿形机构。在设计捡拾部件时要充分考虑各种影响因素，保证收获机械的正常运行 。 关键 词 ： 打瓜；机械化；扎瓜齿 0 引言 农业机械化是农业现代化的重要内容 ， 是先进的农艺技术和生物技术实施的载体。农机与农业分工所带来的要素优化组合 ， 经济规模以及农机经营者的经济目标与农业机械化的发展目标一致的运行机制 ， 为高效率和大规模的机械化农业生产提供了基本条件。而机械化农业相对于传统农业在改造恶劣的生产条件，高效能利用生态资源 ， 吸收利用高新科技，抵御自然灾害以及提高农业竞争能力和国际竞争力方面具有不可替代的优势。在我国由农业大国发展成农业强国的过程中，农业机械化是提高农业劳动生产率和农业竞争能力的核心 要素。 新疆种植打瓜产量占全国种植打瓜总产量的 75%左右，因此打瓜已成为我区主要的经济作物之一， 打瓜籽是重要的外贸商品，多年来在国际市场上供不应求。主要销往西欧、北美、中东、东南亚及港澳等地区，年出口量 1 15 万吨，占世界贸易量的一半以上。 1 打瓜捡拾机构主要结构及工作原理 瓜捡拾机构的结构 打瓜捡拾机构结构示意图如图 1示： 1、 机架底座 2、 油缸 3、 油缸护壳 4、梳瓜齿机架 5、 轴承和轴承座 6、 捡拾辊支撑轴 7、 扎瓜齿 上料板 8、破碎机构入料斗 9、捡拾辊齿圈 10、 梳 瓜齿 11、 捡拾 齿 12、齿圈三角铁 13、捡拾辊轴 14、轮胎 15、 轮 轴 图 1拾机构示意图 作原理 该捡拾机构在作业之前，由人工或集条机将籽瓜捡拾铺放成条，作业时使用小马力拖拉机作为动力，通过机架带动捡拾辊向前滚动。人工将籽瓜集拢到捡拾齿辊工作的幅宽内，籽瓜被捡拾辊从地上扎起。顺时针旋转，当籽瓜运动至取瓜齿位置时，籽瓜被梳瓜齿强行梳下，沿接瓜板到脱籽机的进瓜口，在脱籽机内完成籽皮的分离。在运输时，通过油缸压力把仿形装置置于捡拾辊底部，将捡拾辊升起，完成道路的运输 。 2 主要零部件的设 计 拾辊的设计 捡拾辊主要由捡拾齿、齿辊、仿形轮、轴、机架、梳瓜齿等装置组成。捡拾齿垂直并用螺栓紧固在齿辊表面上。捡拾辊的转动由仿形轮提供动力，仿形轮和齿辊通过轴、轴承与轴承座连接在一起。 U 形架用螺栓和斜板连接在一起，取瓜装置固定在 U 形架顶端，取瓜装置为梳齿状，与捡拾齿交错布置，可将扎起的打瓜强行与齿分离 如图 2示 。 图 2拾辊 瓜齿的设计分析 扎瓜齿的尺寸主要由打瓜自身特点及其尺寸决定。打瓜因种植管理、灌溉模式、品种、气候等因素，个体之间差异 很大，其直径范围约为 160间。当扎瓜齿伸入到打瓜直径一半时，随着机具的前进，打瓜将被扎起，既满足设计需求。使用较长的扎瓜齿，虽使打瓜较易扎起，并且扎的比较牢固，但是缺点也是很大的，在捡拾齿运动到梳瓜齿位置时，会不易被梳瓜齿梳起，而倒置打瓜被挤碎，粘连在扎瓜齿上。并且增加了整机质量及成本 ， 若扎瓜齿过于短小，虽便于将打瓜从梳瓜齿梳下，但是在捡拾的过程中，会有许多的打瓜不易被扎起，降低捡拾辊的工作效率 ， 增加农户的人工辅助工作量。 综合上诉情况所述，本设计考虑多种情况，最终将打瓜扎瓜齿长度控制在 190时，扎瓜齿的直径选用也很重要，若扎瓜齿的直径多大，会增加捡拾辊的机体重量，增加成本，在梳瓜的同时，会导致打瓜不易被脱落。若扎瓜齿的直径过小，虽然减少了捡拾辊的重量，但是在捡拾的过程中，如果碰到坚硬的物体，如：石头、铁块等硬物，会损坏捡拾齿的齿间与捡拾齿弯曲变形等情况，故本设计捡拾齿直径的选取在 17间为合适尺寸。 该捡拾齿结构简单、成本低、使用寿命长，能很好地将籽瓜扎起，送到脱籽装置，便于后续脱籽作业。 三维捡拾齿 如图 2a）、图 2b）、图 2c）、图 2d）所示，包括籽用瓜捡拾脱籽联合作业机的捡拾齿辊辊圈上安装的捡拾齿，在捡拾齿辊辊圈上均布设置捡拾齿安装孔，在安装孔上通过连接装置固接着捡拾齿，捡拾齿由扎瓜齿、齿座和齿座下部的连接固定杆构成。 图 2瓜齿 （ a） 图 2瓜齿 （ b） 图 2瓜齿 （ c） 图 2瓜齿 （ d） 瓜齿的排列 扎瓜齿的排列主要受打瓜尺寸及产量的影响。扎瓜齿的排列遵循以下几个原则： 1)尽可能的减 少使用扎瓜齿，可以减少扎瓜齿与硬物的碰撞几率。 2)扎瓜齿的排列顺序应该均匀排列，主要是便于梳瓜装置在很小梳取力量下把打瓜梳下脱落。 3)扎瓜齿间距与排列方式必须满足最小的扎起打瓜，减少捡拾辊的漏扎率，使人工能够达到最少的捡拾工作量，降低劳动强度。综上所述，本设计采用圆周线性排列方式，齿间距为 60排间距为 90间 ,如图 2示 。 1、 扎瓜齿 2、 捡拾齿辊 图 2拾辊 3 结束语 本课题首先通过利用三维设计软件 行建模 和装配，首先是零部件的三维建模，在建模的过程中一定要注意零部件的尺寸要求，否则在装配的过程中会出现很严重的问题。其次是一些标准零部件的选用，在标准库中进行精心挑选所需要的标件。然后就是对零部件的装配，将设计好的零件和部件装配在一起构成打瓜捡拾机构的总装配，注意零部件的尺寸间隙。 4 参考文献 1 王学农 籽联合作业机 J ,2007, 6:2 佐剑波 P005 3 佐剑波 P006 4 王世勤 P007 5 刘双玲 ,杨东明 ,高士其 ,等 J机 化 ,6 王亚鸽 ,王维新 J7 高银峰 中国 P8 李宝筏 中国农业出版社 M,2003. 9 杨悦乾 ,龚振平 ,纪文义 ,等 J究， 2006(1):61 塔里木大学 毕业论文（设计）开题报告 课题名称 打瓜收获机捡拾装置的 设计 学生姓名 王 龙 学 号 8031209145 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动 化 班 级 农机 13 指导教师 吴明清 起止时间 机械电气化工程学院教务办制 填 表 说 明 一、学生撰写开题报告应包含的内容： 1、本课题来源及研究的目的和意义； 2、本课题所涉及的问题在国内（外）研究现状及分析； 3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析； 4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路； 5、完成本课题所必须的工作条件及解决的办法； 6、完成本课题的工作方案及进度计划； 7、主要参考文献（不少于 7 篇）。 二、本报告必须由承担毕业论文（设计）课题任务的学生在接到“毕业论文（设计）任务书”的两周内 独立撰写完成，并交指导教师审阅。 三、开题报告要求手写体，字数在 3000 字以上，由学生在本报告册内填写，页面不够可自行添加 张。 四、每个毕业论文（设计）课题须提交开题报告一式三份，一份学生本人留存，一份指导教师存阅，一份学生所在学院存档，备检备查。 一 本题来源及研究的目的和意义 课题的来源：自选题 研究的目的 农业机械化大大提高了节本增效能力，提高了资源利用转化率，土地产出率和劳动生产率。因而促进农民增收。这是因为在农业生产中使用机器代替手工工具，用自然力来代 替人力，以自觉运用现代 科学 技术装备 和技术 来代替传统经验生产。改变了农业生产方式，克服了人的体力，器官的限制和经验局限。 研究的意义 随着人民生活的提高，打瓜加工业发展迅速 。 90年代台商相继来兰州兴办瓜籽加工厂改变了产地与加工地脱节的格局。打瓜籽是深受消费者喜爱的干果品之一，打瓜种植面积逐年扩大，收获取籽季节性强，原始的取籽方法是靠手工，速度慢，直接影响到后续的处理加工与销售。 新疆是我国主要的打瓜生产基地之一，因其气候和土壤等条件，极适宜种植打瓜。且打瓜具有抗旱、投人成本低，经济效益较高优点，已成为新疆农民主要增收的作物之一。 全疆打瓜种植面积 瓜生产过程中收获环节主要靠人工捡拾、集条集 堆、人工喂人、机械脱粒，用工量大，劳动强度高，效率低，收获损失大。加之打瓜成熟后因其特性不宜在田间放置过久，如逢秋雨霜冻，经常腐烂。同时打瓜成熟时正是棉花、玉米、甜菜等大宗作物收获农忙之际，劳动力急 缺，给打瓜人工收获带来很大困难，打瓜联合收获机械的研制与推广可提高新疆特色作物的机械化作业水平，减轻农民的劳动强度和负担 。 随着社会主义市场经济体制的完善，国民经济的持续增长，农村经济的全面发展，农民收人的不断 增加，将为农业机械化事业的发展提供更加有利的机遇，开辟更加广阔、更加光明的前景 1 二 课题所涉及的问题在国内外现状及分析 国内现状 新疆种植打瓜产量占全国种植打瓜总产量的 75%左右，因此打瓜已成为我区主要的经济作物之一， 打瓜籽是重要的外贸商品，多年来在国际市场上供不应求。主要销往西欧、北美、中东、东南亚及港澳等地区，年出口量 1 15万吨，占世界贸易量的一半以上。 自 80年代以来，打瓜籽在国内市场也深受欢迎。 已有的打瓜脱粒清选机有振动筛式和半圆筛式两种机型。它们由机架、壳体、料斗、破碎装 置、分离装置和清选装置组成，破碎装置由破碎滚筒与设于其上的直的破碎齿组成，清选装置一端设有出料口 ;区别是振动筛式清选机的清选装置采用振动筛进行分离，因振动筛高速摆动，造成清选机振动大、噪音大、故障率高和寿命短的缺点 ;而半圆筛式清选机的清选装置由半圆筛和刮板组成，破碎装置与半圆筛上下平行设置，破碎装置破碎的瓜皮、瓜瓤和瓜籽落入分离装置，在刮板刮动下旋转进行分离。 缺点是刮板在刮动瓜皮经过半圆筛上的筛孔时，会将瓜皮叉入清选装置，而清选装置无法将碎瓜皮分离出来，影响了瓜籽的质量 ;再者，半圆筛为等径，不利于瓜皮及时从 半圆筛端口排出，工效较低，因没有进一步漂洗分离装置，瓜籽表面污物及未成熟瓜子无法分离，进一步影响瓜籽质量。在国内外的打瓜收获机械中， 打瓜取籽机在市场上有较为成熟的机型。但是包括打瓜捡拾的打瓜联合收获机械的发展还不是很成熟，还有很大的发展空间 1 本项目的开发具有很大的经济效益和非常广阔的市场， 是 籽瓜 全程机械化收获的关键设备。新疆是全国最大的籽瓜产地，籽瓜瓤的开发利用研究显得尤为重要，生产籽瓜系列产品不仅提高了农产品的附加值，增加了农民收入，同时也避免了农田的污染。籽瓜系列产品为新兴食品，在为企业带来 显著的经济效益的同时，也为社会提供了更为丰富、健康的食品资源，同时也促进了新疆籽瓜深加工产业和籽瓜种植业的发展，增加加工企业和农民收益，新建的生产企业又可解决大量的工人就业问题，一系列的发展必定促进籽瓜种植面积进一步扩大，随之而来的收获问题也更加严峻，全程机械化收获迫在眉睫 11。 籽瓜联合收获机械的研制与推广可提高新疆特色作物的机械化作业水平，减轻农民的劳动强度和负担。目前，打瓜机械化只占全部作业量的 60，其余均为人工作业。虽然打瓜种植面积不断扩大，但产量低。为提高打瓜生产机械化程度，解决地区近 括兵团）打瓜机械收获问题， 2008 年地区科技局打瓜生产机械化收获技术示范推广项目，塔城地区农机推广站研制 420 型打瓜集条机和新疆农科院农机化所研制的 4籽瓜捡拾脱籽联合作业机，进行试验使用。在项目区作业 顷；在辐射区机械集条 420 公顷；机械捡拾脱粒 340 公顷。试验表明，效果较好。新疆农业科学院农业机械化研究所根据市场需求 , 研制开发了新型籽瓜捡拾脱籽联合作业机。并已申报国家专利 ( 12。 外打瓜收获机研 究现状 美国、英国、加拿大等经济发达国家 ,经历了 20 世纪 40 50 年代种植业基本机械化及 60 70 年代畜禽与水产养殖业基本机械化后 ,90 年代的种植业和养殖业已进入高度机械化、现代化阶段。农业机械正向大型、高速、低耗、自动化和智能化发展。美国是当今世界上农业生产现代化程度最高的国家之一 ,已基本实现了区域化、专业化、机械化、社会化、商品化和网络信息化。一些农场主往往经营上千公顷连片土地 ,在农业生产的产前、产中、产后的每一个生产环节都使用机械操作 ,全面实现了机械化。美国已成为世界上农业劳动生产率最高的国家之一。而 对于打瓜收获机械，由于种植区域的限制，国外研究资料较少 ， 打瓜收获机的发展水平基本以国内为准 8。 术创新 企业是技术创新的主体，我国 打瓜机机械化 技术的产业化走了一条产学研相结合的路子。目前我国 打瓜收获 机类型有 许 多个系列 上百 种规格产品。有些产品已达到了国际水平，替代进口。 三 本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 课题需要研究的难点问题解决的思路 现的主要问题： 1、 从查阅的资料来看，所查到的现有的 打瓜收获 机 的捡拾装置并不是设计的十分完美，多少都存在缺陷。 2、 机械化程度低，生产效率较低。 3、 打瓜收获 机传动效率低。 4、 不符合食品加工的卫生要求。食品加工关键的要求是环保、卫生，食品加工过程的隔离封闭，而以上提到的 打瓜收获 机几乎没有考虑此问题。 5、 打瓜收获机机体大、成本高。 要解决的难题： 设计提出一种全新的研究方案，主要解决以下问题： 1、捡拾齿的设计（锥状齿、柱状齿、多尖形以及三角形的选择） 。 2、捡拾齿与捡拾辊的连接部位 。 3、捡拾齿的末端连接部件的设计（圆形、椭圆形、多边行或者方形） 。 4、瓜齿 分离器的设计，瓜梳齿架的密度安排以及高度 。 5、 仿形装置的高度设计，如何达到合理化 。 四 完成本课题需要的工作条件及解决的办法 1、 完成本课题所必须做的工作有利用学校图书馆及互联网查阅大量资料 。 2、 了解 打瓜 的基本性质 、打瓜收获 机 械 的结构、原理等 。 3、 了解各种类型的 收获 机的特点。 4、 关键问题可请求老师指导或通过同学讨论，选择适合 打瓜收获机械的 类型 。 5、 对拟定的 打瓜收获机 进行设计 、 计算，利用 绘图软件绘制出 打瓜收获 机的零件图，装配图，反复对设计内容进行检验、校核。 五 工作方案及进 度计划 工作方案： 1、设计并绘制出打瓜收获机总体机架。 2、捡拾齿的选择合理化，以及钢材的选用。 3、机架支撑臂上油缸的大小选用。 4、捡拾齿与捡拾辊的连接合理化。 5、瓜齿分离器的钢材选用，以及瓜梳齿架的合理密度组装。 6、仿形机构的选择要合理，适应田间地头以及公路运输的调整。 7、绘制所有零部件并查阅相关说明，各零部件尺寸要啮合达到合适效果。 8、组装装配图并生成三维立体模型，观察效果并加以改进。 9、反复休整与 调试，达到最佳效果。 进度计划： 第 一 周：查 找相关 资料、熟悉课题内容。 第 二 周：撰写开题报告， 并 制定总体方案。 第三周 至第八 周：设计打瓜机捡拾装置的三维实体 模型图 ，并生成关键部件及装配图工程图。 第 九 周：对打瓜机装置进行传动设计和机构设计。 第 十 周： 撰写毕业论文，修改图纸中存在的问题。 第十一周：编写答辩提纲，准备答辩。 第十二周：答辩 六 参考文献 1 王学农打瓜拣拾脱籽联合作业机 J新疆农机化， 2007,6:60 2 王学农 ,牛长河 ,陈发 ,蒋永新 ,张佳喜 ,王庆惠 ,刘旋 峰 ,郭兆峰 . 新型籽瓜捡拾脱 籽联合作业机研制 J. 新疆农机化 ,2008,03:253 佐剑波 . 联合打瓜收获脱籽机 P. 新疆： 0054 佐剑波 . 改进的联合打瓜收获脱籽机 P. 新疆： 0065 王世勤 . 联合打瓜脱籽机 P. 新疆： 0076 刘双玲 ,杨东明 ,高士其 ,周玲 . 打瓜机械化收获技术在阿勒泰地区的引进示范 J2008,06:387 高银锋 . 牵引式打瓜联合收获机 P. 新疆： 0128 赵永满 ,王维新 J ,2005,04: 10 9 杨悦乾 ,龚振平 ,纪文义 ,马春梅 ,赵淑红 ,赵艳忠 . 保护性耕作体系及配套机械系 统的研究 J. 农机化研究 ,2006,01:615. 10 李金玉 ,张延河 ,翟英临 ,杨来盛 ,孙晓伟 . 籽瓜生产现状与发展对策 J. 西北园 艺 ,1995,01:2 11 赵多勇 ,李应彪 ,翟金兰 ,姚洪波 . 籽瓜系列产品的开发现状与存在问题 J. 北 方园艺 ,2008,04:100 12 李生军 ,闫向辉 J新疆农机 化 ,2002,(05) 13 马春生 . 6300 型打瓜取籽机 J. 中小企业科技信息 ,1994,06:15. 14 中国园艺学会西甜瓜专业委员会考察组 J中国西瓜 甜瓜 1991(1):915 王旭、上官永 . 只有发展农业机械化才能实现农业现代化 1996(9). 16 W,17 A， L,of 学生签名 年 月 日 指导教师审阅意见 指导教师签名 年 月 日 塔里木大学 本科毕业生答辩 打瓜捡拾机构的设计 农机 13 王 龙 研究意义 本课题需要研究的、重点的问题是捡拾部件的设计，打瓜取籽机在市场上有较为成熟的机型，可以直接使用。当打瓜成熟以后，瓜皮颜色明显变白、黄并变软，瓜蒂收缩凹陷时采收，打瓜瓜皮比西瓜皮有韧性，有较强的碰撞能力。且打瓜的生长环境较恶劣，一般是杂草丛生，地形起伏不平，打瓜成熟以后其大小不同等，所以对捡拾部件有较高的要求，必须要有地面仿形机构。在设计捡拾部件时要充分考虑各种影响因素，保证收获机械的正常运行。打瓜收获机是一种新型的牵引收获作业机具，它的主要功能是捡拾和脱粒；它采用往复梭式作业，本设计始终将打瓜集中在两侧，然后有捡拾辊捡拾并输送到脱粒装置中脱粒，直接实现由瓜到籽的一次性彻底收获。工作时要求地表相对平整。本课题设计的捡拾机构相对以往的收获机械减少了不少空行程，极大地提高了工作效率，具有节油、省时等优点。 前 言 打瓜是新疆生产建设兵团（简称兵团）重要的经济作物，在兵团的农业产业结构调整中占有重要地位。随着农业产业结构调整，打瓜的种植规模越来越大，人力投入，生产成本的消耗等问题日益突出，因此，打瓜产业的全程机械化亟需解决。加之籽瓜成熟后因其特性不宜在田间放置过久，如逢秋雨霜冻，经常腐烂。同时籽瓜成熟时正是棉花、玉米、甜菜等大宗作物收获农忙之际 , 劳动力奇缺 , 给籽瓜人工收获带来很大困难。 本课题设计主要有以下几部分构成 主要结构 工作原理 主要工作部件的设计 扎瓜齿的设计 油缸的应用 偏牵引机构的分析 1、主要结构 打瓜的收获方式主要分为两种： 第一种是人工采摘、集条集堆、破皮取籽，分阶段性进行收获。另一种是集采摘、输送、破皮取籽为一体化的联合作业方式。 第二种收获方式具有机械化参与程度高、收获效率高、省时省力、节约成本等优点，但是其对土地的要求较为苛刻，对于田地情况恶劣的地块收获效果不是很理想。按照分段收获方式的分类见表 1 表 1瓜分段收获方式及其优缺点对比表： 序号 采摘 集条集堆 捡拾 取籽 优点 缺点 1 人工 人工 人工 人工 漏检率 低 劳动强度大、效率低 2 人工 人工 人工 机械 漏检率 低 劳动强度 大 3 人工 人工 机械 机械 综合成本较低 漏检率较 高 4 人工 机械 机械 机械 工作效率较高 漏检率较 高 5 机械 机械 机械 机械 工作效率较高 漏检率较 高 该机由机架、捡拾辊、油缸、取瓜装置以及仿形装置组成。脱籽机固定在机架左侧，捡拾齿辊位于脱籽机进瓜口右侧偏后方，机架固定在捡拾齿辊轴上，取瓜装置与 缸与机架和捡拾齿辊轴相铰接，接瓜板与脱籽机的进瓜口相配合，达到捡拾的目的。 打瓜捡拾机构总装示意图 1 机架底座； 2 油缸； 3 油缸护壳； 4 捡拾辊中心轴； 5 轴承和轴承座； 6 捡拾辊支撑轴； 7 扎瓜齿； 8 打瓜破碎机送料板； 9 打瓜上料板； 10 梳瓜齿； 11 捡拾辊运动轮毂； 12 机架上部； 13 轮胎 2、工作原理 该捡拾机构在作业之前，由人工或集条机将籽瓜捡拾铺放成条，作业时使用小马力拖拉机作为动力，通过机架带动捡拾辊向前滚动。人工将籽瓜集拢到捡拾齿辊工作的幅宽内，籽瓜被捡拾辊从地上扎起。顺时针旋转，当籽瓜运动至取瓜齿位置时，籽瓜被梳瓜齿强行梳下，沿接瓜板到脱籽机的进瓜口，在脱籽机内完成籽皮的分离。在运输时，通过油缸压力把仿形装置置于捡拾辊底部，将捡拾辊升起，完成道路的运输。 3、主要工作部件的设计 捡拾辊主要由捡拾齿、齿辊、仿形轮、轴、机架、梳瓜齿等装置组成。捡拾齿垂直并用螺栓紧固在齿辊表面上。捡拾辊的转动由仿形轮提供动力，仿形轮和齿辊通过轴、轴承与轴承座连接在一起。 瓜装置固定在 瓜装置为梳齿状，与捡拾齿交错布置，可将扎起的打瓜强行与扎瓜齿分离。 油缸在公路运输状态下会遇到颠簸，使油缸起伏不定，会导致捡拾辊的坠落，而使机器遭到破坏。故设计出此防护装置，来避免这种情况。在田间工作模式的状态下，把尾部与机架上部用螺栓固定。此装置前端与油缸顶端相固定，末端与机架上端用螺栓相连接，紧紧锁住以防止在工作中突然下落，影响油缸工作。 （ 1）材料的选择 扎瓜齿在工作过程中频繁与地面接触，碰到石头等硬物易发生变形；另外，将普通碳素钢材料的扎瓜齿与捡拾齿辊焊接后，工作时扎瓜齿易于从根部变形。因此，必须选用其他材料代替普通碳素钢；同时，还需要采用一种更合理的联接方式保证其可靠性。 1 打瓜； 2 梳瓜齿； 3 扎瓜齿； 4 打瓜上料板 4、扎瓜齿尺寸的设计 扎瓜齿的尺寸主要由打瓜自身特点及其尺寸决定。打瓜因种植管理、灌溉模式、品种、气候等因素，个体之间差异很大，其直径范围约为 160扎瓜齿伸入到打瓜直径一半时，随着机具的前进，打瓜将被扎起，既满足设计需求。使用较长的扎瓜齿，虽使打瓜较易扎起，并且扎的比较牢固，但是缺点是，在捡拾齿运动到梳瓜齿位置时，会不易被梳瓜齿梳起，而导致打瓜被挤碎，粘连在扎瓜齿上。并且增加了整机质量及成本；若扎瓜齿过于短小，虽便于将打瓜从梳瓜齿梳下，但是在捡拾的过程中，会有许多的打瓜不易被扎起，降低捡拾辊的工作效率，增加农户的人工辅助工作量。 扎瓜齿由锥状齿或柱状齿构成。柱状齿的齿端设置着锐利的齿尖，齿座 2为球面座或柱状座或圆台座或锥状齿下端面的底座。连接装置为螺纹连接或焊接或铆接。螺纹连接的结构为在连接固定杆 3上设置着螺纹，通过在连接固定杆上安装的螺母 5将捡拾齿固接在捡拾齿辊辊圈 4上。焊接或铆接的结构为连接固定杆 3通过捡拾齿辊辊圈 4上的安装孔直接与捡拾齿辊辊圈 4焊接或铆接，使捡拾齿固接在捡拾齿辊辊圈 4上，如图 4a）、图 4b）、图 4c）、图 4d）所示。 图 4a） 图 4b） 图 4c） 图 4d） 1 扎瓜齿； 2 齿座； 3 连接固定杆； 4 捡拾齿辊辊圈； 5 螺母 扎瓜齿的排列主要受打瓜尺寸及产量的影响。扎瓜齿的排列遵循以下几个原则： 一、尽可能的减少使用扎瓜齿，可以减少扎瓜齿与硬物的碰撞几率。 二、扎瓜齿的排列顺序应该均匀排列，主要是便于梳瓜装置在很小梳取力量下把打瓜梳下脱落。 三、扎瓜齿间距与排列方式必须满 足最小的扎起打瓜，减少捡拾辊的 漏扎率，使人工能够达到最少的捡 拾工作量，降低劳动强度。综上所 述，本设计采用圆周线性排列方式， 齿间距为 60排间距为 80- 100 1 扎瓜齿； 2 捡拾齿辊 5、油缸的工作性能 油缸的工作性能主要表现在以下几个方面： (1)最低启动压力：是指液压缸在无负载状态下的最低工作压力，它是反映液压缸零件制造和装配精度以及密封摩擦力大小的综合指标； (2)最低稳定速度：是指液压缸在满负荷运动时没有爬行现象的最低运动速度，它没有统一指标，承担不同工作的液压缸，对最低稳定速度要求也不相同； (3)内部泄漏：液压缸内部泄漏会降低容积效率，加剧油液的温升，影响液压缸的定位精度，使液压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置，也因此它是液压缸的主要指标之一。 6、偏牵引机构的分析 主要受力在主杆 1上，斜杆 3主要起到支撑与防止主杆受力变形的作用。 三角固定能够最好的起到保护机架与受力稳定。 牵引杆应满足以下几项基本要求： (1)能实现牵引力与制动力的有效传递； (2)结构简单，具有足够的刚度与强度，安全，可靠； (3)具有较好的运动学性能，不影响转向系统； (4)在牵引力的作用下，转向机构与捡拾辊之间有较小的纵向位移。 1 主受力杆件； 2 破碎装置入料斗； 3 支撑杆 总 结 随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我们才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我们认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 祝各位老师： 身体健康！工作顺利 ! 塔里木大学毕业论文（设计）任务书学院机械电气化工程学院班级13-1学生姓名王龙学号8031209145课题名称打瓜收获机捡拾装置的设计起止时间2012年10月15日 2013年5月27日（共 12周）指导教师吴明清职称讲师课题内容籽瓜是新疆农民增收的作物之一，瓜子的收获是籽瓜种植的基础。目前籽瓜的收获主要是靠人工捡拾、集条集堆、人工喂入、机械脱粒、用工量大，劳动强度高，效率低，收获损失大。因此，加快打瓜收获机械化的研究，对减少瓜农投入，促进瓜农增收，带动打瓜产业发展具有十分重要的意义。打瓜收获机捡拾装置是脱籽联合作业机的核心工作部件一捡拾辊的结构进行设计与分析，以解决打瓜采摘机械化作业环节中的捡拾和喂入的问题。本课题的研究内容：1）查找相关文献，了解国内外打瓜机的相关工艺。2）查找专利及相关文献，熟悉了解打瓜捡拾辊的结构。3）利用机械传动理论，对打瓜捡装置进行传动设计和机构设计。4）依据查找到的专利及文献，设计打瓜捡拾辊的三维实体模型，并生成关键部件及装配图工程图。拟定工作进度（以周为单位）第一周：查找相关资料、熟悉课题内容。第二周：撰写开题报告，并制定总体方案。第三周至第八周：设计打瓜机捡拾装置的三维实体模型图，并生成关键部件及装配图工程图。第九周：对打瓜机装置进行传动设计和机构设计。第 十 周：撰写毕业论文，修改图纸中存在的问题。第十一周：编写答辩提纲，准备答辩。第十二周：答辩主要参考文献：1 王庆惠,王学农. 打瓜捡拾脱籽机捡拾辊结构设计J.新疆农业机械化，2011,(5)7-82 牛长河.基于虚拟样机的打瓜捡拾脱籽联合收获机设计J.新疆农业机械化,2010,(12):88-913王学农,牛民河,陈发,等.新型籽瓜检拾脱籽联合作业机研制J.新疆农机化,2008,(3) :25-264朱玉宝.打瓜子自动收获器p.中国专利,CN2462650Y ,2001-12-05.5王世勤.联合打瓜脱籽机p.中国专利,CN2857445Y,2007-01-17.6佐剑波.联合打瓜收获脱籽机p.中国专利,CN2691233Y,2005-04-13.任务下达人（签字） 年 月 日任务接受人意见任务接受人签名 年 月 日注：1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。 打瓜捡拾机构的设计 学生姓名 王 龙 学 号 8031209145 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 13 1 指导老师 吴明清 日 期 塔里木大学机械电气化工程学院制 13 届毕业论文 前 言 农业机械化大大提高了节本增效能力，提高了资源利用转化率，土地产出率和劳动生产率。从 而促进农民增收。这是因为在农业生产中使用机器代替手工工具，用自然力来代替人力，以自觉运用现代技术装备和技术来代替传统经验生产。改变了农业生产方式，克服了人的体力，器官的限 制和经验局限 1。 推进农业现代化，必须重视发展农机化，这是农业现代化建设的必由之路。农业的根本出路在于机械化，农业机械化是现代农业的重要标志，是用现代物质条件装备农业、用现代科学技术改造农业的重要载体。 本课题需要重点研究的、关键的问题是捡拾部件的设计，打瓜取籽机构在市场上有较为成熟的机型，可以直接使用。 当打瓜成熟以后，瓜皮颜色明显变白转黄并变软，瓜蒂收缩凹陷时采收，打瓜瓜皮比西瓜的瓜皮有韧性，有较强的碰撞能力。且打瓜的生长环境较恶劣，一般是杂草丛生，地形起伏不平，打瓜成熟以后其大小不同等，所以对 捡拾部件有较高的要求，必须要有地面仿形机构。在设计捡拾部件时要充分考虑各种影响因素，保证收获机械的正常运行 3 本课题主要由以下几大部分构成：（ 1）主要结构的设计；（ 2）工作原理；（ 3）主要工作部件的设计及选取；（ 4）扎瓜齿的设计；（ 5）液压油缸的应用；（ 6）对打瓜牵引机构的设计分析；从这六大部分去设计分析打瓜捡拾机构。其中在打瓜捡拾机构中，扎瓜齿、梳瓜齿的选型及排列尤为重要，因为关系到在工作过程中的上料与卸料问题。扎瓜齿的排列出错会造成梳瓜齿在强行梳下打瓜的同时与扎瓜齿相触碰、摩擦，导致梳 瓜齿或扎瓜齿的变形、断裂，因此排列尤为重要。在选取轴承的同时，应注意轴承的大小及材料与轴承座的间隙相配合。 关键词 ： 打瓜；农业；机械化；扎瓜齿 目 录 1 研究目的及意义 . 1 . 1 . 1 2 主要结构 . 工作原理 . 主要工作部件的设计 . 3 . 4 拾辊升降和仿行机构设计 . 4 . 4 . 4 5 扎瓜齿的选型 . 5 . 5 . 5 . 6 . 7 6 液压油缸的选取及技术参数 . 8 . 8 . 8 . 8 7 对打瓜捡拾机构牵引的受力分析 . 9 . 9 . 10 总 结 . 11 致 谢 . 12 参考文献 . 13 附 录 . 14 塔里木大学毕业设计 1 1 研究目的及意义 农业机械化是农业现代化的重要内容，是先进的农艺技术和生物技术实施的载体。农机与农业分工所带来的要素优化组合，经济规模以及农机经营者 的经济目标与农业机械化的发展目标一致的运行机制，为高效率和大规模的机械化农业生产提供了基本条件。而机械化农业相对于传统农业在改造恶劣的生产条件，高效能利用生态资源，吸收利用高新科技，抵御自然灾害以及提高农业竞争能力和国际竞争力方面具有不可替代的优势。在我国由农业大国发展成农业强国的过程中，农业机械化是提高农业劳动生产率和农业竞争能力的核心要素 7。 内外打瓜收获机研究现状 新疆种植打瓜产量占全国种植打瓜总产量的 75%左右，因此打瓜已成为我区主要的经济作物之一， 打瓜籽是重要的外贸商品，多年来在国际 市场上供不应求。主要销往西欧、北美、中东、东南亚及港澳等地区，年出口量 1 15万吨，占世界贸易量的一半以上 1。自 80年代以来，打瓜籽在国内市场也深受欢迎。 已有的打瓜脱粒清选机有振动筛式和半圆筛式两种机型。它们由机架、壳体、料斗、破碎装置、分离装置和清选装置组成，破碎装置由破碎滚筒与设于其上的直的破碎齿组成，清选装置一端设有出料口 ； 区别是振动筛式清选机的清选装置采用振动筛进行分离，因振动筛高速摆动，造成清选机振动大、噪音大、故障率高和寿命短的缺点 ； 而半圆筛式清选机的清选装置由半圆筛和刮板组成，破碎装置与半 圆筛上下平行设置，破碎装置破碎的瓜皮、瓜瓤和瓜籽落入分离装置，在刮板刮动下旋转进行分离。缺点是刮板在刮动瓜皮经过半圆筛上的筛孔时，会将瓜皮叉入清选装置，而清选装置无法将碎瓜皮分离出来，影响了瓜籽的质量 ； 再者，半圆筛为等径，不利于瓜皮及时从半圆筛端口排出，工效较低，因没有进一步漂洗分离装置，瓜籽表面污物及未成熟瓜子无法分离，进一步影响瓜籽质量。在国内外的打瓜收获机械中， 打瓜取籽机在市场上有较为成熟的机型。但是包括打瓜捡拾的打瓜联合收获机械的发展还不是很成熟，还有很大的发展空间 6。 美国 、 英国、加拿大等经济 发达国家 ， 经历了 20 世纪 40 50 年代种植业基本机械化及 6070 年代畜禽与水产养殖业基本机械化后 ， 90 年代的种植业和养殖业已进入高度机械化、现代化阶段。农业机械正向大型、高速、低耗、自动化和智能化发展。美国是当今世界上农业生产现代化程度最高的国家之一 ， 已基本实现了区域化、专业化、机械化、社会化、商品化和网络信息化。一些农场主往往经营上千公顷连片土地 ， 在农业生产的产前、产中、产后的每一个生产环节都使用机械操作 ， 全面实现了机械化。美国已成为世界上农业劳动生产率最高的国家之一 。而对于打瓜收获机械，由于种植区域的 限制，国外研究资料较少。打瓜收获机的发展水平基本以国内为准 15。 瓜机械化收获技术研究 打瓜的收获方式主要分为两种： 第一种是人工采摘、集条集堆、破皮取籽，分阶段性进行收获。另一种是集采摘、输送、破皮取籽为一体化的联合作业方式。 第二种收获方式具有机械化参与程度高、收获效率高、省时省力、节约成本等优点，但是其对土地的要求较为苛刻，对于田地情况恶劣的地块收获效果不是很理想。按照分段收获方式的分类见表 1 表 1瓜分段收获方式及其优缺点对比表 序号 采摘 集条集堆 捡拾 取籽 优点 缺点 1 人工 人工 人工 人工 漏检率低 劳动强度大、效率低 2 人工 人工 人工 机械 漏检率低 劳动强度大 3 人工 人工 机械 机械 综合成本较低 漏检率较高 4 人工 机械 机械 机械 工作效率较高 漏检率较高 5 机械 机械 机械 机械 工作效率较高 漏检率较高 塔里木大学毕业设计 2 2 主要结构 及技术参数 该机由机架、捡拾辊、油缸、取瓜装置以及仿形装置 等 组成 (图 1脱籽机固定在机架左侧，捡拾齿辊位于脱籽机进瓜口右侧偏后方，机架固定在捡拾齿辊轴上，取瓜装置与 U 形支架相连，油缸与机架和捡拾齿辊轴相铰接，接 瓜板与脱籽机的进瓜口相配合，达到捡拾的目的。 1、 机架底座 2、 油缸 3、 油缸护壳 4、梳瓜齿机架 5、 轴承和轴承座 6、 捡拾辊支撑轴 7、 扎瓜齿 上料板 8、破碎机构入料斗 9、捡拾辊齿圈 10、 梳瓜齿 11、 捡拾 齿 12、齿圈三角铁 13、捡拾辊轴 14、轮胎 15、 轮 轴 图 1拾机构示意图 主要技术参数 ： 配套动力 (20 25 挂接方式 :牵引式 结构质量 (600 捡拾辊直径 (1400 捡拾部件工作幅宽 (1200 作业生产率 (h):1 3 工作原理 该捡拾机构在作业之前，由人工或集条机将籽瓜捡拾铺放成条，作业时使用小马力拖拉机作为动力，通过机架带动捡拾辊向前滚动。人工将籽瓜集拢到捡拾齿辊工作的幅宽内，籽瓜被捡拾辊从地上扎起。顺时针旋转，当籽瓜运动至取瓜齿位置时，籽瓜被梳瓜齿强行梳下，沿接瓜板到脱籽机的进瓜口，在脱籽机内完成籽皮的分离。在运输时，通过油缸压力把仿形装置置于捡拾辊底部，将捡拾辊升起，完成道路的运输如图 3示。 塔里木大学毕业设计 3 图 3拾机构总装 4 主要工作部件的设计 拾辊的设计 捡拾辊主要由捡拾齿、齿 辊、仿形轮、轴、机架、梳瓜齿等装置组成。捡拾齿垂直并用螺栓紧固在齿辊表面上。捡拾辊的转动由仿形轮提供动力，仿形轮和齿辊通过轴、轴承与轴承座连接在一起。 U 形架用螺栓和斜板连接在一起，取瓜装置固定在 U 形架顶端，取瓜装置为梳齿状，与捡拾齿交错布置，可将扎起的打瓜强行与齿分离。 捡拾辊轴的强度校核（如图 3； 轴采用 45号钢，在工作时，承受最多的是轴向方向的拉力，因此产生的是轴向方向的拉伸变形，已知 45号钢抗拉强度极限b轴直 D=80轴横截面上的应力为： (4已知作用在轴上的拉力 F=5880N 带入上式中，可得： M P 880 2a (4因此可断定轴的强度足够。 图 4拾辊 塔里木大学毕业设计 4 瓜取籽机选型 籽瓜取籽机可选用市场上较为成熟的机型，为减小捡拾齿辊的直径，考虑选用喂料口较低出料口较高并且出料口与捡拾齿辊不同侧的打瓜取籽机。 拾辊升降和仿行机构设计 捡拾辊的升降是通过油缸实现的，油缸的尾部铰接在机架上，其活塞杆的端部与捡拾齿辊轴铰接。当油缸处于浮动位置时，地轮与地面接触并随地面上下仿行，地轮驱 动齿辊转动作业。将油缸活塞拉升至最长位置时，可将捡拾辊悬浮起来，以便于运输。 压油缸防护装置的设计分析 油缸在公路运输状态下会遇到颠簸，使油缸起伏不定，会导致捡拾辊的坠落，而使机器遭到破坏。故设计出此防护装置，来防止机器 在道路行驶中时的 颠簸。在田间工作模式的状态下，把尾部与机架上部用螺栓固定。此装置前端与油缸顶端相固定，末端与机架上端用螺栓相连接，紧紧锁住以防会在工作中突然下落，损坏油缸（如图 4 图 4缸防护罩 瓜装置的设计分析 材料的选择 ： 扎瓜齿在工作过程中频繁与地面接触，碰到石头等硬物易发生变形 。 另外，将普通碳素钢材料的扎瓜齿与捡拾齿辊焊接后，工作时扎瓜齿易于从根部变形。因此，必须选用其他材料代替普通碳素钢 。 同时，还需要采用一种更合理的联接方式保证其可靠性。 通过计算机模拟分析，选用合金材料代替普通碳素钢锻制成特殊结构形式的扎瓜齿，并改变扎瓜齿固定方式，可减少扎瓜齿的变形如图 4 1、 打瓜 2、 梳瓜齿 3、 扎瓜齿 4、 打瓜上料板 图 4瓜装置 塔里木大学毕业设计 5 5 扎瓜齿的选型 本实用新型涉及农业作业机械，属于农作物籽用瓜类的捡拾机械捡拾齿 结构的改进，特别是一种籽用瓜捡拾脱籽联合作业机的捡拾齿，包括籽用瓜捡拾籽联合作业机的捡拾齿辊辊圈上安装的捡拾齿，在捡拾齿辊辊圈上均布设置捡拾齿安装孔，在安装孔上通过连接装置固接着捡拾齿，捡拾齿由扎瓜齿、齿座和齿座下部的连接固定杆构成。 瓜齿尺寸的设计 扎瓜齿的尺寸主要由打瓜自身特点及其尺寸决定。打瓜因种植管理、灌溉模式、品种、气候等因素，个体之间差异很大，其直径范围约为 160间。当扎瓜齿伸入到打瓜直径一半时，随着机具的前进，打瓜将被扎起，既满足设计需求。使用较长的扎瓜齿，虽使打瓜较易扎起，并且扎的比较牢固，但是缺点也是很大的，在捡拾齿运动到梳瓜齿位置时，会不易被梳瓜齿梳起，而倒置打瓜被挤碎，粘连在扎瓜齿上。并且增加了整机质量及成本 ， 若扎瓜齿过于短小，虽便于将打瓜从梳瓜齿梳下，但是在捡拾的过程中，会有许多的打瓜不易被扎起，降低捡拾辊的工作效率 ， 增加农户的人工辅助工作量。 综合上诉情况所述，本设计考虑多种情况，最终将打瓜扎瓜齿长度控制在 190间最为合适。同时，扎瓜齿的直径选用也很重要，若扎瓜齿的直径多大，会增加捡拾辊的机体重量，增加成本，在梳瓜的同时，会导致打瓜不易被脱落。若 扎瓜齿的直径过小，虽然减少了捡拾辊的重量，但是在捡拾的过程中，如果碰到坚硬的物体，如：石头、铁块等硬物，会损坏捡拾齿的齿间与捡拾齿弯曲变形等情况，故本设计捡拾齿直径的选取在 17 拾齿的设计 该捡拾齿结构简单、成本低、使用寿命长，能很好地将籽瓜扎起，送到脱籽装置，便于后续脱籽作业。 三维捡拾齿 如图 5a）、图 5b）、图 5c）、图 5d）所示，包括籽用瓜捡拾脱籽联合作业机的捡拾齿辊辊圈上安装的捡拾齿，在捡拾齿辊辊圈上均布设置捡拾齿安装孔，在安装孔上通 过连接装置固接着捡拾齿，捡拾齿由扎瓜齿、齿座和齿座下部的连接固定杆构成。 图 5瓜齿 （ a） 图 5 b） 塔里木大学毕业设计 6 图 5 c） 图 5 d） 拾齿特征 扎瓜齿由锥状齿或柱状齿构成。柱状齿的齿端设置着锐利的齿尖，齿座 2 为球面座或柱状座或圆台座或锥状齿下端面的底座。连接装置为螺纹连接或焊接或铆接。螺纹连接的结构为在连接固定杆 3 上设置着螺纹，通过在连接固定杆上安装 的螺母 5 将捡拾齿固接在捡拾齿辊辊圈4上。焊接或铆接的结构为连接固定杆 3通过捡拾齿辊辊圈 4上的安装孔直接与捡拾齿辊辊圈 4焊接或铆接，使捡拾齿固接在捡拾齿辊辊圈 4 上， 二维捡拾齿 如图 5a）、图 5b）、图5c）、图 5d）所示。 图 5 a） 图 5 b） 塔里木大学毕业设计 7 1、 扎瓜齿 2、 齿座 3、 连接固定杆 4、 捡拾齿辊辊圈 5、 螺母 图 5 c） 图 5 d） 瓜齿的排列 扎瓜齿的排列主要受打瓜尺寸及产量的影响。扎瓜齿的排列遵循以下几个原则： (1)尽可能的减少使用扎瓜齿，可以减少扎瓜齿与硬物的碰撞几率。 (2)扎瓜齿的排列顺序应该均匀排列，主要是便于梳瓜装置在很小梳取力量下把打瓜梳下脱落。 (3)扎瓜齿间距与排列方式必须满足最小的扎起打瓜，减少捡拾辊的漏扎率，使人工能够达到最少的捡拾工作量，降低劳动强度。综上所述，本设计采用圆周线性排列方式，齿间距为 60排间距为 90如图 5 1、 扎瓜齿 2、 捡拾齿辊 图 5拾辊 塔里木大学毕业设计 8 6 液压油缸的 性能 及技术参数 压油缸的主要技术参数 （ 1）油缸缸径、内径尺寸； （ 2）进出口直径及螺纹参数； （ 3）活塞杆直径； （ 4）油缸压力 :油缸工作压力，计算的时候经常是用试验压力，低于 16以 于 16 （ 5）油缸行程； （ 6）是否有缓冲 :根据工作情况而定，活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的； （ 7）油缸的安装方式。 作性能参数 平均生产率 300 kg/h（湿瓜籽 ） 最大生产率 450 kg/h（湿瓜籽） 损失率 95% 功率消耗 机质量 600 输地隙 300 缸的工作性能主要表现在以下几个方面 (1)最低启动压力：是指液压缸在无负载状态下的最低工作压力，它是反映液压缸零件制造和装配精度以及密封摩擦力大小的综合指标； (2)最低稳定速度：是指液压缸在满负荷运动时没有爬行现象的最低运动速度，它没有统一指标，承担不同工作的液压缸，对最低稳定速度要求也不相同； (3)内部泄漏：液压缸内部泄漏会降低容积效率，加剧油液的温升，影响液压缸的定位精度，使液压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置，也因此它是液压缸的主要指标之一（如图 6 图 6缸 塔里木大学毕业设计 9 压油缸所需时间计算公式 4/4/2221 (6 (6 (6其中： T：所需时间 ： D：缸筒内径 d：活塞杆杆径 Q：系统流量 计算步骤如下： 已知油缸缸径为 ，活塞杆杆径 ； 当活塞杆伸出时的最大行程为 当活塞杆缩回时的最大行程为 由此计算可得： ）（ ) )L / mi n( )S( 故活塞杆伸出时的时间为 塞杆缩回时的时间为 7 对打瓜捡拾机构牵引的受力分析 瓜捡拾机构的牵引力 主要受力在主杆 1上，斜杆 3主要起到支撑与防止主杆受力变形的作用。三角固定能够最好的起到保护机架与受力稳定（如图 7 牵引杆应满足以下几项基本要求： (1)能 实现牵引力与制动力的有效传递； (2)结构简单，具有足够的刚度与强度，安全，可靠； (3)具有较好的运动学性能，不影响转向系统； (4)在牵引力的作用下，转向机构与捡拾辊之间有较小的纵向位移。 塔里木大学毕业设计 10 1、 主受力杆件 2、 破碎装置入料斗 3、 支撑 斜 杆 图 7引机架底座 牵引机构进行受力分析 （ 1）轮胎与地面的阻力 F： 由于在田间轮胎与地面的摩擦系数为 得计算： )N(1474/ 轮胎F（ 7 （ 2）在工作状态下，捡拾辊与地面的摩擦系数会大大增加，经查阅相关 资料 得到摩擦系数为 拾辊与轮胎一起受阻力的影响，捡拾辊受力 80%、轮胎受力 20%。由公式计算可得： )N( 229 . 86000 . 120%m g / 89 . 86000 . 9%80轮胎捡拾辊 ）（ （ 7 （ 3）传动系统对捡拾辊的阻力： 已知可得牵引动力拖拉机的动力最小为 20作时的最大速度为 / ，由公式计算可得： )N(20000120000 7 塔里木大学毕业设计 11 总 结 本课题首先通过利用三维设计软件 行建模和装配，首先是零部件的三维建模，在建模的过程中一定要注意零部件的尺寸要求，否则在装配的过程中会出现很严重的问题。其次是一些标准零部件的选用，在标准库中进行精心挑选所需要的标件。然后就是对零部件的装配，将设计好的 零件和部件装配在一起构成打瓜捡拾机构的总装配，注意零部件的尺寸间隙。 本设计中的计算部分由三部分构成，一是：轴的分析；二是：油缸的分析；三是：偏牵引机构的分析。在计算过程中，是经查阅各类书籍及指导老师的细心指导，才得以得出结果。 打瓜在成熟以后其大小不均匀，所以对捡拾部件有较高的要求，必须要有地面仿形机构。在设计捡拾部件时要充分考虑各种影响因素，保证收获机械的正常运行，达到最佳工作状态。该机结构简单，容易制造，与侧面设有动力输出轴的小四轮拖拉机配套操作使用，采用后悬挂作业，用户操作维护简便，使用安全可靠，便 于直接在田间流动作业。 塔里木大学毕业设计 12 致 谢 随着毕业 的临近 ，毕业设计也接近了尾声。 毕业设计不
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