打瓜收获机械破皮取籽机构的设计

前言

籽瓜是新疆生产建设兵团重要的经济作物，在建设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，籽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，籽瓜产业的全程机械化亟需解决。目前，在籽瓜的收获环节：采取人工采摘、人工辅助集条机集条集堆、机械取籽配合作业，使得劳动强度大，劳动成本高。同时籽瓜成熟后因其特性不宜在田间放置过久，如逢秋雨霜冻，极易腐烂，另外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

因此，有必要对籽瓜收获取籽环节机具及配套设备进行研究以解决籽瓜机械化收获问题。分析了目前在兵团广泛使用的几种籽瓜收获机械的基本结构及功能；并依据不同的工作机理，介绍了籽瓜捡拾装置、输送装置、取籽装置的基本类型和技术特点。

针对我国西部籽瓜加工劳动强度大、机械化程度低的现状，设计了籽瓜籽汁分离机。该分离机的设计思路为：将籽瓜初步粉碎、用辊轮将籽瓜完全压碎、使瓜瓤和瓜皮分离、排出瓜皮、用离心法将汁和瓜籽分离、最后收集瓜籽。本机的主要装置有破碎齿压碎辊轮、大滚筒棍刀、小滚筒、小滚筒辊刀和瓜籽的收集装置。本机结构简单紧凑，装载携带方便，能够大幅提高籽瓜的加工效率，适合于广大籽瓜种植农户推广使用。

关键词：籽瓜：破碎：压碎：脱籽

目录

1绪论 (2)

1.1研究的意义 (1)

1.2研究目的 (1)

1.3可行性分析 (1)

1.4国内外打瓜破皮取籽机现状及分析 (1)

1.5本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 (2)

2基本结构、原理及主要技术参数 (2)

2.1打瓜破皮取籽机结构 (2)

2.2打瓜破皮取籽机工作原理 (4)

2.3主要技术参数 (4)

3主要部件的设计 (5)

3.1进料口作用 (5)

3.2打瓜弹性的计算 (5)

3.3破碎装置 (5)

3.4籽瓜压碎装置 (7)

3.5瓜皮分离装置 (8)

4 籽皮分离装置中心轴的校核 (8)

4.1轴直径的选择 (9)

4.2轴校核 (9)

4.3轴的扭转应力的校核 (10)

4.4传动轴健侧挤压应力的校核 (10)

5结论 (10)

小结 (11)

致谢 (12)

参考文献 (13)

1绪论

1.1研究的意义

打瓜是新疆生产建设兵团(以下简称兵团)的重要经济作物，在兵团的农业产业结构调整中占有重要的地位。随着农业产业结构的调整，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，打瓜生产过程的全程机械化问题急需解决,由于种植过程一般与其它粮食作物没有多大区别，重点是收获不同，所以收获机械对现实生活的需要是极为迫切的。

本设计通过国内外的打瓜机器的性能、构造以及操作的简易程度，最终设计成一架操作简单、价格合理、适合大多数地区使用便于维修的打瓜子收获机械。包括安装在机架上的破碎辊、筛选器和子皮分离筛，破碎辊的表面上设置有切碎板，子皮分离筛为带有网孔的半圆柱筒，筛选器由转轴和其上设置的安装有刮板的支架组成，破碎辊和筛选器的轴端均设置有皮带轮。其可以由多种农用机械带动工作，省时省力，易于推广。

1.2研究目的

打瓜是新疆主要经济作物之一。发展打瓜生产，对调整优化农业产业结构、加快脱贫致富及地区经济发展具有非常重要的作用。打瓜为地上作物，其收获方式以人工捡拾、机械集调为主。打瓜收获机可以大大提高收获效率，降低劳动强度，减少损失，为打瓜生产奠定良好的基础。但是收获方式的落后极大的制约了打瓜的生产发展。为促进打瓜生产地发展，解决机械化问题势在必行。打瓜收获机械化的关键矛盾是破碎率是否达到生产要求。

1.3可行性分析

本课题研究设计出一种小型高效打瓜破皮取籽机械，其原理也可用于大型打瓜加工机械的制造。课题内容主要是打瓜破皮取籽机的设计与仿真，首先对打瓜破皮取籽机总体进行设计，主要对现有打瓜破皮取籽机进行改进，进而用实体软件进行实体绘制，并对实体图进行仿真，达到干涉检测，变形模拟等目的。

1.4国内外打瓜破皮取籽机现状及分析

1.4.1国内打瓜破皮取籽机现状及分析

打瓜收获机在国外也尚未见相关的报道。随着打瓜种植面积的扩大，在国内有较大的发展潜力。但是目前国内的打瓜收获机械在结构和应用上尚有很多的问题，需要进一步的设计改进和推广。

目前，在国内打瓜的生产过程中，耕地、整地、播种、中耕、植保和取籽等机械化已逐渐解决，但这些工作量仅占全部作业量的60％，其余部分主要为人工作业，特别是打瓜的收获阶段，采摘、集条和输送全部过程为人工作业，劳动强度大，劳动成本高，是打瓜生产过程中的瓶颈问题。加之打瓜成熟后不宜在田问放置过久，如逢秋雨霜冻，经常腐烂；同时，打瓜成熟时正是棉花、玉米和甜菜等大宗作物收获农忙之际，劳动力奇缺，给打瓜人工收获带来很大困难。因此，加快打瓜收获机和相关配套机械的研制对解决打瓜机械收获中的瓶颈问题，促进打瓜机械化收获的实现，降低打瓜的收获成本和时间，减少农民投入，促进农民增收，带动兵团打瓜产业的发展具有重要意义，打瓜收获机械的研究现状:打瓜收获机械的收获方式打瓜的收获方式主要有两种：一种是采摘、取籽联合作业的一体化联合收获；另一种是分段收获。一体化联合收获具有机械化程度高、收获效率高、省时省力、节约成本的特点，但是对土地的要求比较高，特别是地面情况恶劣的打瓜种植地捡拾效果不是很理想，所以这种收获方式还需要进一步的研究、改进和优化[4]。

目前常见的打瓜收获机械也因打瓜收获方式的不同而有差异。采摘、取籽联合作业的一体化联合收获方式用塔城地区农技推广站研制的打瓜集条机被阿勒泰地区农技推广站引进、试验和推广，效果良好。

在这些打瓜收获机械中，绝大部分属于实用新型专利，但没有实现实际的应用。除新疆农业科学院研制的打瓜捡拾脱籽联合作业机和塔城地区农技推广站研制的打瓜集条机做了田问试验并推广之外，其余皆未见相关报道。

打瓜收获机的破碎装置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]。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