全喂入背负式水稻联合收割机输送装置设计

摘要该水稻联合收割机可一次性完成收割、脱粒、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，较好地解决了大、中型收割机在丘陵、山区和水田难以收割的难题，在南方双季稻区、泥脚深度不大于２０厘米的稻田中均能正常收割水稻。

该机采用全喂入、轴流式滚筒脱粒机构收割，确保脱粒干净、破碎率低，分离性能好。

关键词：收割脱粒分离ABSTRACTThis rice harvest machine can reap, thresh ,screen,separate and f eed one time .It is small,light,and it can be operated flexibly.Also it can be used widly.It can solve the problem that it is difficult to work in mountain area in paddy for the large harvest machine or middle large harvest machine.The machine can work very well in paddy that its depth is not more than twenty inches in south area where the rice can be planted two times in one year.It can be feed wholly.The machine works with axle-flow-roller thresh machine,and it can thresh and separate wholly.Its crack rat e is low.Key word ：reap thresh separate目录1 绪论 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 我国联合收割机的现状和发展前景 (5)1.2.1我国联合收割机的现状 (5)1.2.2我国联合收割机的发展前景 (6)1.3 设计的主要内容 (6)2中间输送装置的设计 (8)2.1输送槽的结构 (8)2.2输送槽参数的确定 (9)3螺旋输送器（搅龙） (11)3.1 搅龙的构造及应用 (11)3.2 搅龙的工作原理 (12)3.3 搅龙输送器的主要参数 (12)3.3.1 搅龙的内径d (12)3.3.2 搅龙的外径D (12)3.3.3 搅龙的螺距S (13)3.3.5 搅龙叶片的螺旋角α (13)3.4 搅龙的轴向移动速度 (14)3.5 谷粒输送搅龙的生产率Q (16)3.6 搅龙所需要的功率N (17)4扬谷器 (18)4.1 扬谷器轮叶的速度 (18)4.2 扬谷轮输送器的主要参数 (19)D、外径2D与宽度b (19)4.2.1 轮叶的内径14.2.2 轮叶数m (20)4.2.3 轮叶转速n (20)4.3 扬谷器的生产率 (21)4.4 叶轮与壳体的间隙δ (22)5 机架的设计 (23)5.1断面形状和尺寸选择 (23)5.2机架的结构 (23)6 主轴的设计和校核 (25)6.1 选择轴的材料 (25)6.2 初步确定轴的直径 (25)6.3 主轴的结构设计 (26)7 轴承的选用 (26)参考文献 (28)谢辞 (29)1 绪论1.1 课题背景我国是农业大国，水稻是我国最重要的粮食作物之一，水稻种植面积约4.5亿亩。

全国水稻种植面积约占粮食作物面积的30％，产量接近粮食总产量的一半，2009年我国粮食总产量达到10616亿斤，再创历史新高，连续6年增产。

我国南方有很大一部分地区为丘陵地带，这些地方收割机的使用仍不多，大部分仍使用人力，一个人一天收割水稻大约一亩地，生产效率低，而且早稻收获时节恰好赶上夏天最热的时候，收割机具有收割效率高的特点，每天能收割水稻几十亩甚至上百亩，如能使用联合收割机收割水稻，可以大大减轻劳动力，提高生产率。

因此，能制造出适用于丘陵地区的中小型收割机具有很好的市场前景。

在我国南方地区，从农村劳动力结构来看，年青力壮的劳力很多外出务工，给联合收割机的应用提供了机会，同时机收价格的降低使很多农民容易接受收割机的作业，最简单的情况就是在中国水稻产区很多农民都乐意接受利用机器来进行收割服务。

因此，稻麦收割机的应用将越来越普遍。

近年，国务院作出了加大粮食直补、农资综合直补、购买农机具补贴、良种补贴力度，大幅度提高粮食最低收购价的决定。

在农机补贴政策的强力推动下，2009年来我国联合收割机市场发展势头强劲。

国家统计局统计显示，截至8月末，国内累计生产各种型号收获机械42万余台，同比增长48.34%，创我国收获机械年度产销历史之最。

1.2 我国联合收割机的现状和发展前景1.2.1我国联合收割机的现状我国水稻收割机的发展很不平衡，除了江、浙、沪等发达地区机收率比较高以外，其它水稻主产区机收率较低，受当地经济条件的限制，受地埋环境的影响，收割机的推广与应用仍有一定阻力。

然而在我国的皖、湘地区，生产厂家和当地农机部门也为此做了较大的努力，并收到了明显的效果。

无论怎样都需要农机推广部门及有关厂家作出艰苦的努力。

1.2.2我国联合收割机的发展前景目前水稻产区机收率仍然较低，随着农村经济的不断发展和收割机的普及推广，预计在今后五、六年内履带水稻收割机具有广阔的市场前景。

我国联合收割机市场结构也在悄然发生变化，联合收割机在收获机械总量中的比重逐年加大。

2009年前8个月，联合收割机占收获机械总量的比重为19.78%。

国家统计局统计显示，2009年1-8月份，我国主要制造企业累计生产各种型号的联合收割机8.31万台，同比增长32.44%。

农业庄园化、产业化、农村推广土地大面积承包，没有收割机械不行。

市场亦即农民配置小型联合收割机的出发点是为了省工、省时、减轻劳动、提高效益减少浪费，以商业性服务盈利为目的而趵置的，其最终也是使被服务者达到上述的目的市场对小型联合收割机的期望值如下：价格低，售价或使用价低到符合农民目前的承受能力，对赔买者或使用者都是如此；故障少，使用中保证可靠性；操作使用符合现在农村的技术素质能力；在谷物种类上，在适用地域上有较大的变通；不能粗笨，外观有一定的型式美；维修和配件应比较方便。

收割机的发展方向将是向高科技化方向发展，制造出适用性强的收割机很有发展市场，对不同地区开发出不同的收割机是很有发展前途的。

由此，相应的制造出高性能的联合收割机是适应收割机发展的趋势。

1.3 设计的主要内容本次设计在调查南方丘陵地区的稻田情况和水稻生长周期之后，在市场上认真比较了几种稻麦两用收割机的优缺点之后，做出的优化方案。

适用于收割水稻，操作方便，维修方便，适用于平原，丘陵，梯田，三角地等大小块及烂泥田。

在综合考察实际情况后，选用全喂机型联合收割机，有效割幅1.6米，总损失量小于等于1.5%，破碎率小于等于2%，含杂率小于等于2%。

采用全喂式机型的过程是：茎杆稻头全部进入脱粒机，经过脱粒机粉碎，谷粒脱下，茎秆与谷粒经凹版筛分离。

茎杆排除出机器，谷粒从凹板筛孔落下到底壳，并由集谷搅龙推运到一侧，再由扬谷器扬升出收割机并装袋。

采用全喂式机器的优点是：（1）半喂入收割机从结构原理比全喂入收割机较复杂，一旦出现故障难于排除修理，零部件贵，拆装修理较困难等问题存在。

而全喂入收割机结构简单，很多零件看得见摸得着，发生故障易于修理排除，适合农民机手应用，修理费少等优点，农民愿意采用全喂入收割机作业。

（2）经济效益分析，如一台洋马Ce_2M型半喂入与一台浙江三联4LZ_1.8型全喂入收割机对比验收，同一片稻田，统一时间，每台机收割2亩面积，洋马机18分42秒收割完，浙江三联19分31秒也收割完毕，三联机比洋马机相差40秒时间，可能关系到操作手技术熟练程度的问题存在。

三联收割机的总损失率小于3.5%，而洋马收割机的总损失率经常大于3.5%，因为该机具利用链条传动送禾稻装置，在机械传动链条的作用力之下，就出现损失率较大。

所以，农民对半喂入收割机有不同的看法。

全喂入收割机，在收割速度与拨禾轮的配合，将禾稻拨入搅龙槽，保证稻谷棵粒归全，损失少。

（3）南方有部分农民还有耕牛，所以，半喂入收割机在收割作业时，稻杆全身不经过脱粒机滚压过，稻杆硬和老叶有泥灰，耕牛不喜欢吃，农民晚造不愿意请半喂入收割机作业，而全喂入收割机早、晚造均适用。

2中间输送装置的设计中间输送装置是指割台和脱粒机之间的倾斜输送器，通常称为过桥或输送槽，它的功用是连接割台和脱粒装置，将割台上的作物均匀、连续地输送到脱粒机中。

中间输送装置有链耙式、带耙式、和转轮式三种，链耙式和转轮式一般用于中间输送器较短的联合收割机中，带耙式一般用于中间输送器较长的联合收割机中。

悬挂式全喂入联合收割机由于中间输送器较长，因此选用带耙式输送槽。

带耙式输送槽具有结构简单、造价低。

2.1输送槽的结构输送槽为一整体式结构，主要由壳体、主动滚轮、从动滚轮和固定有耙齿板的输送皮带等组成，如图3.1所示。

根据传动路线的设计，输送槽主滚动轮与从动滚轮之间设置一中间滚轮。

为适应作物层厚度的变化，从动滚轮设计成浮动式，防止割台作物喂入过多而造成堵塞。

此浮动为自动式的，当割台喂入过大时在作物的挤压下，从动滚轮向上翘起，加大作物的输送，同时压下弹簧，当作物喂入减小时，在滚筒自重和弹簧的作用下，从动滚筒复位，弹簧的作用除了使滚筒复位外，主要是使滚筒浮动轻慢，防止碰撞。

同时从动滚轮轴设计成可前后调节，当输送带被拉长时可调节冲动滚轮，使输送带张紧。

从动滚筒张紧的调节，是通过旋转浮动臂上的两定位螺母使其张紧。

图3.1 输送槽（拆去侧板和一上盖板）2.2输送槽参数的确定1、输送槽耙齿速度的确定输送槽耙齿的速度一般为3～5m/s ，不宜过大，太大会使输送带震动，太小满足不了输送能力。

同时输送槽耙齿速度不能小于割台拨子尖的速度，由割台设计者算出割台拨子尖速度为3.9m/s 。

由以上要求，取输送槽耙齿速度为4m/s 。

2、输送槽耙齿高度的确定高度一般为40～50mm3、输送槽耙齿尖与输送槽底板之间距离的确定间距一般为15～20mm ，取间距为18mm 。

4、输送槽宽度的确定宽度由以下公式确定γhv q B =式中B ——输送槽宽q ——联合收割机喂入量 q=2.27kg/sh ——输送槽耙齿尖与底板间距 h=0.018mV——输送槽耙齿速度V=4m/sγ——作物容重水稻容重为110Kg/m3代入数值得B=2.37/（0.018⨯4⨯110）=0.28m为使输送槽不堵塞，适当加大输送槽宽度，取宽为0.32m，即320mm。

5、输送槽滚轮直径的确定输送槽滚轮直径无特别要求，根据已有联合收割机的输送槽直径，取直径为160mm。