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小型水稻脱粒机设计【农业机械】【10张图纸】【优秀】

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小型 水稻 脱粒机 设计 农业机械 10 图纸 优秀 优良
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小型水稻脱粒机设计


说明书 32页15000字数+10张CAD图纸

轴.dwg

齿轮.dwg

中期检查表.doc

任务书.doc

凹板筛.dwg

大带轮.dwg

小型水稻脱粒机设计说明书.doc

小带轮.dwg

开题论证审批表.doc

弓齿的螺旋排列.dwg

滚筒.dwg

端盖.dwg

脱粒齿.dwg

装配图.dwg


摘要…………………………………………………………………………………………1

关键词………………………………………………………………………………………1

1  前言………………………………………………………………………………………1

   1.1  课题研究的和意义………………………………………………………………2

   1.2  小型水稻脱粒机的现状…………………………………………………………2

   1.3  本设计的创新思路………………………………………………………………3

2  总体方案确定……………………………………………………………………………3

   2.1  脱粒机的工作原理………………………………………………………………3

   2.2  设计目的…………………………………………………………………………4

   2.3  设计任务…………………………………………………………………………4

   2.4  系统功能描述和功能分解………………………………………………………4

       2.4.1  喂入部分…………………………………………………………………4

       2.4.2  脱粒部分…………………………………………………………………4

       2.4.3  筛选部分…………………………………………………………………5

   2.5  总体方案的设计和求解…………………………………………………………5

3  脱粒装置设计……………………………………………………………………………6

   3.1  脱粒原理…………………………………………………………………………6

   3.2  脱粒装置类型选择………………………………………………………………7

   3.3  脱粒滚筒转速计算………………………………………………………………8

   3.4  滚筒直径计算……………………………………………………………………8

   3.5  脱粒滚筒长度确定………………………………………………………………9

   3.6  滚筒脱粒齿确定………………………………………………………………9

       3.6.1  弓齿形状选择…………………………………………………………9

       3.6.2  弓齿排列………………………………………………………………9

       3.6.3  相关参数计算…………………………………………………………9

4  清选装置设计…………………………………………………………………………10

   4.1  清选原理………………………………………………………………………10

   4.2  清选装置类型选择……………………………………………………………10

   4.3  风机参数计算…………………………………………………………………11

       4.3.1  风机计算………………………………………………………………11

       4.3.2  风机参数选择…………………………………………………………11

   4.4  凹版设计………………………………………………………………………11

       4.4.1  凹版类型确定…………………………………………………………11

       4.4.2  凹版直径确定…………………………………………………………12

       4.4.3  凹版与滚筒之间间隙确定……………………………………………12

5  动力选择………………………………………………………………………………12

   5.1  整机消耗的功率计算…………………………………………………………12

       5.1.1  脱粒装置的消耗的功率计算…………………………………………12

       5.1.2  清选装置的消耗的功率………………………………………………13

   5.2  电动机选择……………………………………………………………………13

6  传动装置的设计………………………………………………………………………14

   6.1  传动路线………………………………………………………………………14

   6.2  确定传动装置的传动比………………………………………………………14

   6.3  确定传动装置的动力参数……………………………………………………14

   6.4  皮带轮的设计与计算…………………………………………………………15

       6.4.1  带型确定………………………………………………………………15

       6.4.2  带轮直径与带速确定…………………………………………………15

       6.4.3  带的基准长度和轴间距确定…………………………………………16

   6.5  验算小带轮的包角……………………………………………………………16

   6.6  确定V带的根数………………………………………………………………16

   6.7  单根V带预警力计算…………………………………………………………17

   6.8  计算压轴力……………………………………………………………………17

7  圆柱齿轮的设计与计算………………………………………………………………17

   7.1  材料的选择及许用应力确定…………………………………………………17

   7.2  按轮齿接触强度计算…………………………………………………………17

   7.3  按齿根弯曲强度计算…………………………………………………………18

8  轴设计与计算…………………………………………………………………………20

   8.1  轴的材料选择…………………………………………………………………20

   8.2  轴的最小直径确定……………………………………………………………20

   8.3  轴结构设计……………………………………………………………………20

9  键连接选择……………………………………………………………………………21  

10  滚动轴承选用…………………………………………………………………………21

11  主要部件校核…………………………………………………………………………21

   11.1  圆柱齿轮校核…………………………………………………………………21

   11.2  轴校核…………………………………………………………………………21

       11.2.1  轴上载荷计算…………………………………………………………21

       11.2.2  按弯扭合成应力校核轴的强度………………………………………22

       11.2.3  精确校核轴的疲劳强度………………………………………………23

   11.3  键强度校核……………………………………………………………………24

   11.4  滚动轴承校核…………………………………………………………………24

       11.4.1  当量动载荷计算………………………………………………………24

       11.4.2  计算所需的径向基本额定动载荷……………………………………24

       11.4.3验算轴承的寿命…………………………………………………………25

结束语………………………………………………………………………………………25

参考文献……………………………………………………………………………………25

致谢…………………………………………………………………………………………26

附录…………………………………………………………………………………………27


小型水稻脱粒机设计


   摘  要: 为了满足湖南农村水稻脱粒生产的需要,设计一种针对湖南市场的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,较好地解决了丘陵、山区和水田水稻收获的难题。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。

   关键词:水稻脱粒机;脱粒;分离;清选

脱粒机工作原理[4]

   被割谷物经脱粒机械的喂入口进入由脱粒滚筒和凹版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。

2.2  设计目的

   进一步加深学生对大学所学理论知识的理解,培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力,使学生对设计有一完整和系统的概念;同时通过毕业设计,培养学生计算,使用技术资料及绘制图形的工程设计能力,为今后的工作打下坚实的基础。

2.3  设计任务

  1、 传动装置的设计

  2、 脱粒装置的设计

  3 、清选装置的设计

  4 、动力的匹配

要求:1、输送流畅

     2、生产效率:1吨/时

     3、要求机构设计方案合理、结构紧凑,体积小,质量轻,噪音小、无污染,使用方便。

     4、完成3张A0图纸(折合),并要求CAD[1]绘制。

     5、撰写设计说明书,文字在1.0~1.5万字间,条理清楚,计算有据,翻译一定数量的英文(摘要)。

     6、设计说明书的内容包括:课题的目的、意义、国内外动态;研究的主要内容;总体方案的拟定和主要参数的设计计算;传动方案的确定及设计计算,主要工作部件的设计;主要零件分析计算和校核;参考文献,鸣谢。

内容简介:
湖南农业大学东方科技学院毕业论文(设计)开题论证审批表学生姓名张武金学号200841914330年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(3)班指导教师及职称全腊珍 教授开题时间2011年12月 28 日毕业论文(设计)题目小型水稻脱粒机设计文献综述(选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等)选题研究意义我国是一个农业大国,水稻是我国南方的主要粮食作物,水稻也是世界上最古老最主要的粮食作物之一,种植面积达154 亿hm2,占世界耕地面积的11%,是世界上种植面积最大的粮食作物。全世界有100 多个国家种植水稻,有54%的人口以稻米为主食,水稻的产量占世界粮食作物的30%。我国又是世界上最大的稻米生产国和消费国,我国水稻种植面积约0.3 亿hm2(46 亿亩),占全国粮食种植总面积的30%左右,占世界稻作总面积的20%,稻谷产量占全国粮食总产量的40%以上,占世界稻谷总产量的35%,在国民经济中地位举足轻重。在目前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3000万hm2 ,此外还有1200万hm2 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。国内外研究现状国外现状1800年,固立是打谷机,“地猪牌”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。国内现状 脱粒机是收获作业中主要机具之一既能减轻劳动强度,又能提高劳动生产率。该种机具结构简单、重量轻、便子移动、维修和保养比较简便、价格便宜, 一台脚踏式脱粒机只需80 - 10元, 而零配件也很容易解决,所以在我国南北方稻麦产区普遍使用。根据目前我国使用的脱粒机, 大致可分为三种类型:(一)简易脱粒机这种机型多为脚踏式或用动力带动的简易脱粒机,目前在各地使用比较普遍。机具主要特点是:结构简单、工作可靠、脱粒干净、便于维修保养、重量轻(50kg左右) 、移动方便、价格便宜(90一110元/ 台) ,很适合当前农村经济形势发展的需要。这种简易脱粒机没有清选系统,清洁度较低。由于采用手持稻束脱粒,茎秆较完整有利于茎秆回收。( 二)半喂人式动力脱粒机该种脱粒机在我国南北方使用也比较多,机具的动力多采用3一5kw的电动机,也可用3一5马力柴油机带动。机具的主要特点如下:1、该种机型适用性较广,既能脱稻,又能脱麦,生产效率较高,脱稻50一500kg/ h,脱麦350一600kg/h时,韭能保持茎秆完整, 碎草较少, 有利于茎秆回收。2、采用夹持链输送, 比脚踏式进了一步, 不需人持稻束脱粒, 这就节省了人力,又减轻了劳动强度。3、脱粒时, 可采用把喂, 也可采用散喂, 脱粒干净, 损失也较少。4、整机外形尺寸较小, 占地面积小, 结构紧凑、合理, 重量轻, 便于场上移动作业。目前比较好的机型有江苏镇江脱粒机厂生产的TDG一400 型, 四川宜宾的川丰一40型和辽宁锦县TD一60型等动力脱粒机。( 三)全喂人稻麦脱粒机该种机具在北方地区使用的比较多。 以湖南省为例,尽管在水稻生产机械化的过程中做了大量的工作,但是由于基础薄弱,受一些深层次的因素的因素影响较大,导致水稻生产主要环节的机械化水平仍然较低,种植、烘干机械很难推广。综上所述,我国对中小型脱粒机的应用还不是很全面和完善。主要参考文献1 全腊珍,张淑娟.画法几何与机械制图M.北京:中国农业大学出版社,2007.10-12.2 邓文英主编.金属工艺学M.北京:高等教育出版社.2002.56-70.3 徐学林.互换性与测量技术基础M.长沙:湖南大学出版社,2010.54-56.4 张伟.农业机械学M.哈尔滨:东北林业大学出版社,2008.166-168.5 孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理M.北京:高等教育出版社,2009.78-80.6 衣淑娟.水稻半喂入脱粒机的设计J.黑龙江八一农垦大学,2000.26-30.7 王万钧.农业机械设计手册M.北京:机械出版社,2000.189-1928 张兰星.谷物收割机械原理与计算M.长春:吉林人民出版社,1995.24-25.9 中国农业机械化科学研究院. 农业机械设计手册M.北京:机械工业出版社,1988.185.10 中国收获脱粒机械联营公司.脱粒机的选购与安全操作M.北京:农业出版社,1986.29.11 邓玲黎,李耀明.我国水稻联合收割机的现状及发展趋势J. 农机化研究,2001,(2):4-6 .12 杨贵, 孙景杰, 张长富.水稻生产全程机械化的研究探讨J.农机化研究,2001,(1):27-29 .13 杜茂军, 郭立军, 林广友水稻生产机械化的影响因素及发展对策J.农机化研究,2002,(1):46 .14 杨新春,张文毅,袁钊和我国水稻生产机械化的现状与前景J中国农机化,2001(1):20-2115 GB/T5982-2005.半喂入式稻麦脱粒机试验方法.中华人民共和国机械行业标准,JB/T9777-2008.10-11.16 明福留收割机脱粒弓齿(申请号:03210051)2003.8-9.17 李显旺,张彬,石磊超级稻联合收获机具的探讨J中国农机化,2004(1):57-58.18 陶桂香,衣淑娟.水稻轴流脱粒机理论研究现状分析C.2007.4-6.17 汤楚宙主编.水稻联合收割机原理与设计.湖南科学技术出版社.2002.139-142.19 机械设计手册编写委员会,机械设计手册新版第四卷M.北京:机械工业出版社.2001.60-65.20 成大先主编,机械设计手册单行本,轴及其连接M.北京:化学工业出版社.2004.200-202.21 濮良贵,纪名刚.机械设计M.北京:高等教育出版社,2010.145-148.22 李宝筏.农业机械学.北京:中国农业出版社,2003.88-92. 23 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社.2006.58-60.24 Johan n BorensteinExperimental Results from Internal Odometry Error Correction with the OmniMate Mobile RobotJIEEE Translations on Robotics and Automation199814(6):963969.25 F.MariaAJimenezMultisensor fusion:An Antonornous Mobile RobotJJournal of Intelligent and Robotic Systems199822(3):129141.研究方案(研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等)研究目的:1.便于水稻的机械化收获; 2.减轻劳动强度,提高劳动生产率。研究内容:1.研究脱粒机的组成,一般由夹持输送装置、脱粒装置、切刀、清选装置、籽粒推运器和出粮筒等组成; 2.研究脱粒机的工作原理; 3.进行水稻脱粒机的方案的可行性分析; (1)夹持输送装置的设计 方案一:带式输送 方案二:链式输送 方案三:螺旋式输送 分析:综合比较三个方案,考虑到传动效率和生产成本,本设计选方案一。(2)脱粒装置的设计 方案一:纹杆式滚筒(通过性能强, 生产效率高, 茎杆破碎少, 分离谷粒能力强。收获水稻糙米率高, 田间损失在10% 左右。) 方案二:钉齿式滚筒(抓取能力强, 冲击力大, 能脱较潮湿和难脱的谷物, 生产效率高, 但易破碎, 收获大豆破碎率在4% 7%。水稻脱谷, 脱粒净, 有糙米, 综合损失在5%左右。) 方案三:弓齿式滚筒(机型小巧灵活, 适应小地块作业。脱粒性能好, 破碎 少无糙米, 可减少粮食损失综合损失为1% 。分析:综合比较三个方案的特点,从减少粮食的损失率的角度上选方案三。 (3)清选装置的设计 方案一:风扇筛子式清选装置(轻杂物沿风道被吹走,大杂物由筛尾清除,可以达到很好的除杂效果。) 方案二:气流式清选装置(结构简单,清洁度较差。)方案三:气流清选筒(不易把碎茎和断穗清理干净) 分析:综合比较三个方案,本脱粒机采用方案一。 4.书写设计说明书、绘制图纸。研究方法:1.查找资料,并整理资料; 2.对水稻脱粒机进行尺寸及结构分析,设计出基本结构,并绘出总装图及零件图。预期成果:完成3张A0图纸(折合)、一份文字在1.0-1.5万字的设计说明书、及其图纸和说明书的电子文档。 条件保障:1.有全腊珍老师对一些疑难的悉心指导; 2.有图书馆的图书和网络资源支持
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