水稻半喂入式脫粒機(喂入與脫粒部分)設(shè)計
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水稻半喂入脫粒機的設(shè)計(喂入與脫粒裝置)
農(nóng) 業(yè) 機 械 學(xué)
課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目:水稻半喂入式脫粒機(喂入與脫粒部分)設(shè)計,
喂入量2.0Kg / s
設(shè) 計 者:曲樹峰
指導(dǎo)教師:車剛 胡軍
黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
2008年7月18日
目 錄
1.引 言----------------------------------------------------------------------------------------------------(2)
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算---------------------------------------------------------------------------------------(2)
2.1方案確定----------------------------------------------------------------------------------------------(2)
2.2喂入方式----------------------------------------------------------------------------------------------(3)
2.3滾筒的長度-------------------------------------------------------------------------------------------(3)
2.4滾筒的直徑 ------------------------------------------------------------------------------------------(3)
2.5脫粒間隙-----------------------------------------------------------------------------------------------(4)
2.6滾筒轉(zhuǎn)速-----------------------------------------------------------------------------------------------(4)
2.7夾持輸送鏈的速度選擇-----------------------------------------------------------------------------(5)
2.8弓齒的設(shè)計--------------------------------------------------------------------------------------------(5)
2.9副滾筒--------------------------------------------------------------------------------------------------(7)
2.8凹版-----------------------------------------------------------------------------------------------------(8)
3.主要技術(shù)參數(shù)-------------------------------------------------------------------------------------------(8)
參考文獻(xiàn)-------------------------------------------------------------------------------------------------- (9)
1、引言
半喂入型脫離裝置的主要特點是采用弓齒滾筒進(jìn)行脫粒。作物可在滾筒四周的不同位置進(jìn)行脫粒,分上脫、下脫和倒掛脫三種形式。脫粒時夾持輸送鏈將谷物根部整齊地夾住,使莖桿不進(jìn)入滾筒,僅谷穗部分進(jìn)入滾筒和凹版篩之間的脫粒間隙,夾持輸送鏈夾住谷物沿滾 筒軸向移動,在軸向移動的過程中,谷穗不斷受到滾筒弓齒的梳刷、沖擊將谷粒脫下。脫下的谷粒將穿過凹版篩落到清糧室或谷物攪龍上,而完整的禾稈則油出口端被夾持鏈排出,被弓齒拉斷的短禾稈和斷穗等由滾筒排至副滾筒(排雜筒)的下方,經(jīng)副滾筒再次脫粒后拋出機外。
這種脫粒裝置基本上保持了莖桿的完整,并解決了脫粒不凈與籽粒破碎之間的矛盾,由于莖桿不進(jìn)入脫粒裝置內(nèi),所以消耗的功率也比較少。
2、結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算
2.1 、方案確定
水稻半喂人脫粒機由夾持輸送裝置、脫粒滾筒、副滾筒、切刀、清選裝置、籽粒推運器和出糧筒等組成.其結(jié)構(gòu)如圖l所示。按照要求,本設(shè)計主要設(shè)計水稻半喂入脫粒機的喂入和脫粒部分。
2.2、喂入方式
采用下脫式,具有以下特點:
(1)、凹版包角小,分離面積小,分離率低,夾帶損失大
(2)、凹版篩孔被莖桿遮擋,分離效率低,濕脫時篩孔容易阻塞
(3)、喂入性能好,斷穗、帶柄均少
(4)、脫到和脫麥的通用性好
2.3、滾筒的長度
用最少的弓齒數(shù)、最短的滾筒長度達(dá)到凈脫、分離、消耗動力少而負(fù)荷均勻是設(shè)計的目的。而滾筒長,配置的總齒數(shù)多,凹版面積大,脫凈率高,分離干凈,夾帶損失小,生產(chǎn)率有所提高。所以,在滿足使用要求的前提下,應(yīng)盡量選擇較小的滾筒長度。根據(jù)實驗研究和給定的喂入量, 取滾筒長度能滿足脫粒要求。
2.4、滾筒直徑
弓齒滾筒式脫粒裝置工作時莖桿是被夾持進(jìn)行工作的。滾筒的直徑(不包括弓齒高度)與莖桿的喂入長度,以及莖桿的喂入部分對應(yīng)滾筒的圓心角之間有一定的關(guān)系:
莖桿的喂入長度必須大于谷物結(jié)穗部分的長度,不然將產(chǎn)生漏脫現(xiàn)象。此外,還要考慮谷物生長的高矮不同,以及在收割過程中產(chǎn)生的根差和角差而影響正整齊性的情況。另外還要考慮到喂入長度過長滾筒容易纏草。通常情況下莖桿的喂入長度取
圓心角的大小與脫粒質(zhì)量和功率消耗有關(guān),在時,斷穗與斷莖率、功率消耗無顯著變化,工作穩(wěn)定可靠,當(dāng)時莖桿彎曲程度增加,斷穗率、斷桿率急劇上升,功率消耗增加,一般取。
根據(jù)角及喂入長度,求得滾筒直徑,
弓齒高度。
則弓齒滾筒直徑
2.5、脫粒間隙
凹版篩面與弓齒齒頂之間的間隙叫脫粒間隙。間隙小時,功率消耗較多,籽粒損傷較多,而斷穗和托柄、脫芒的處理較好,黏附在篩網(wǎng)上的碎莖也較少。因為弓齒滾筒式脫粒裝置沿滾筒軸向齒高是不同的,所以:
梳 整 區(qū):10—15mm 取13mm
脫粒前段:8—10mm 取9mm
后 段:4—5mm 取5mm
2.6、滾筒的轉(zhuǎn)速
滾筒的圓周速度一般用滾筒的有效直徑來計算。當(dāng)滾筒速度增加時,脫凈率增加,水稻帶柄率減少,擔(dān)破碎率和斷莖率都增加,當(dāng)圓周速度大于12米、秒時,水稻脫凈率在99%以上,但如果圓周速度過大,脫離效率提高并不顯著,僅使谷粒在滾筒上跳動加劇,增加谷粒的拋散損失。當(dāng)滾筒的圓周速度太小時,弓齒對穗的沖擊力減弱,從而延長脫粒時間而降低生產(chǎn)率。但如果圓周速度過大,脫離效率提高并不顯著,僅使谷粒在滾筒上跳動加劇,增加谷粒的拋散損失。通常情況下對于水稻來說:。根據(jù)圓周速度V便可以計算出滾筒的轉(zhuǎn)速n。
式中
D——滾筒直徑(不包括弓齒高度);
H——弓齒的高度。
取
2.7、夾持輸送鏈的速度與位置的選擇
2.7.1、夾持鏈速度的選擇:
由夾持鏈、夾持臺等組成,夾持鏈按《農(nóng)業(yè)機械學(xué)套筒滾子鏈條》的規(guī)定制造。夾持鏈輸送速度取決于套筒長度,脫粒方式和凹板分離效率等。夾持輸送鏈速。
2.7.2、夾持鏈位置的選擇:
防夾帶板與齒頂間隙a為4~10mm,防夾帶板與喂禾口垂直距離為35~50mm,夾持鏈內(nèi)鏈片至弓齒頂距離c為30~50mm,鏈條安裝傾角約為20,鏈中心線與滾筒中心的距離d為40~60mm。
2.8、弓齒的設(shè)計
2.8.1、弓齒的形狀
弓齒的形狀有“V”字形及“U”字形兩種。試驗結(jié)果表明“V”字形弓齒頂角為時,消耗的功率和斷穗率都最少?!癠”字形弓齒圓弧大的功率消耗小,斷穗率也小。本設(shè)計滾筒上脫粒齒采用雙重齒,它們能夠提高梳刷、脫粒質(zhì)量,并且滾筒不易纏草。弓齒用65Mn剛制造,淬火部位的硬度為HRC 45~55。
2.8.2、弓齒在滾筒上的排列
在長期的生產(chǎn)實踐中證明,半喂入式的脫粒滾筒的弓齒排列,按一定的螺旋排列是能夠獲得滿意的脫粒性能的。弓齒依螺旋排列的目地除了達(dá)到脫粒時負(fù)荷均勻外,而且還能促使雜余沿軸向流動。所以,選擇弓齒的排列按照螺旋線分區(qū)的排列、選擇螺旋線頭數(shù)為3,分為三個區(qū)段且螺旋線的方向是順著喂入方向向后傾斜。
第一區(qū)段為梳整區(qū),約占滾筒全長的,梳整齒選材為6—8mm 的鋼絲,對作梳導(dǎo)和推送,梳整齒安裝在滾筒喂入端的錐形面上??拷谷肟诘牡谝粋€齒是小型的,高度也低,第二、第三個齒較大,高度也逐漸增加,齒跡逐漸增加;齒頂多為圓弧型,齒的強度較大,以適應(yīng)剛喂入的較大符合。梳整齒一般高h(yuǎn)為35~60毫米,齒根寬為60~110毫米,齒面與滾筒的回轉(zhuǎn)方向偏,排列較稀,以利于導(dǎo)禾稈進(jìn)入滾筒,并將谷穗加以梳整脫粒。
第二區(qū)段為脫粒區(qū),約占滾筒全長的70~75%。鋼絲直徑5—6mm,它又分前后兩區(qū)。前區(qū)約占全長的40~45%。由于谷物剛進(jìn)入脫粒間隙,脫粒量較大,安裝了加強齒。為避免打斷莖桿,齒的排列較稀,齒跡距也較大(約25~36毫米),齒頂也略低,約60毫米以保持稍大的脫粒間隙,后區(qū)約占全長的30%,安裝著脫粒齒,主要用來將難脫的籽粒脫凈。所以弓齒排列較密,齒跡距為15~25毫米,脫粒齒高約65~75毫米,以保持較小的脫粒間隙,齒腳的跨距較小,約35毫米左右,齒形較尖。
第三區(qū)為排稿區(qū),只占滾筒全長的8~10%,鋼絲直徑5—6mm,為加強排草能力,齒距較密,為60毫米左右,齒形與脫粒齒相同。
2.8.3、齒排的類型
試驗證明,齒排按斜線配置的滾筒,工作平穩(wěn),生產(chǎn)率高。所以,本設(shè)計中,齒排按斜線配置。
2.8.4、由螺旋排列法計算各參數(shù)
螺旋排列的列數(shù):
弓齒軸向間距:
相鄰二圓周弓齒沿圓周方向?qū)?yīng)錯開的弧長:
弓齒滾筒的長度:
弓齒數(shù):
2.9、副滾筒
由副滾筒和編制篩凹版、排稿齒組成副滾筒室,其作用是將由主滾筒室及二次回送裝置送來的斷穗進(jìn)行復(fù)脫和分離,并將短莖稈和斷穗排出機外。副滾筒為閉式滾筒, 副滾筒的直徑(包括齒高)為250—350mm,所以取300mm。
2.10、凹版
滾筒配合凹版工作,才能高效率的完成脫粒過程。在半喂入式脫粒機上凹版大多采用編織篩,篩孔尺寸為7.5×7.5mm—12×12mm所以選擇篩孔直徑為9×9mm,鋼絲直徑為2.5mm, 凹版包角為148°
3、主要技術(shù)參數(shù)
經(jīng)過上述的計算,最后確定的半喂入式水稻脫粒機(喂入與脫粒裝置)的主要尺寸如下表
項目名稱
主要參數(shù)
滾筒直徑/mm
400mm
滾筒長度/mm
530mm
滾筒轉(zhuǎn)速/ r/min
550 r/min
副滾筒轉(zhuǎn)速/ r/min
1000 r/min
副滾筒直徑/mm
300mm
滾筒凹版篩孔尺寸/mm
9×9mm
參考文獻(xiàn)
[1]張偉.農(nóng)業(yè)機械學(xué)[M].東北林業(yè)大學(xué)出版社.
[2]衣淑娟.水稻半喂入脫粒機的設(shè)計[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),2000.
[3]王萬鈞.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊[M].機械出版社.
[4]張?zhí)m星.谷物收割機械原理與計算[M].吉林人民出版社.
農(nóng)業(yè)機械學(xué)課程設(shè)計
學(xué) 院 工程學(xué)院
專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化
姓 名 曲樹峰
指導(dǎo)教師 車剛 胡軍
中國·大慶
2008 年 7 月
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水稻
半喂入式
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