农业机械学课程设计-谷物联合收割机清选装置工作部件的设计-3KG(含图纸) .doc

农业机械学课程设计图纸加153893706学院工程学院专业机械设计制造及其自动化姓名学号指导教师中国·大庆2008 年 06 月目录课程设计任务书 (1)1.设计目的 (2)2.构造与工作原理 (2)3.形式选择 (2)4.结构设计 (2)4.1风扇与筛子配置 (2)4.2阶状抖动板的设计 (2)4.3清选筛的主要尺寸和需用功率(长度 宽度) (2)4.4清选筛的设计 (3)4.5筛子的选择 (3)4.6筛架的设计 (3)4.7驱动机构 (3)4.8风扇的设计与选择 (4)4.9清选筛主要参数的确定 (4)5.结论 (5)参考文献 (6)课程设计(论文)任务书题目：谷物联合收割机清选装置工作部件的设计一、已知条件谷物联合收割机的喂入量3kg/s，工作部件类型轴流式收割机清选装置。

二、设计要求1、系统地了解谷物收割机的构造和工作原理及相关的实验设备。

2、要求准确掌握收割机的各个工作部件及工作原理。

3、学会数学建模的方法分析实际收割机的各个工作部件。

4、独立完成谷物联合收割机工作部件的设计与计算。

5、应符合课程设计报告的基本要求，独立完成你的论文。

三、撰写论文要求1、论文内容包括中文封皮、目录、综述、正文（设计与计算）、参考文献、附录（设计图0号）、等主要部分组成。

2、论文开本要求：A4；左边距：25mm，右边距：20mm，上边距：20mm，下边距：25mm，页眉边距：14mm，页脚边距：18mm；正文行间距：五号字自然排版。

3、标题四号黑体。

标明参考文献的出处。

4、素材收集真实有效，论述图文并茂。

四、相关参考书目（自行检索）五、本课程论文答疑人（注明各答疑人答疑的部分）：六、时间分配比例（供参考）06月19日至06月21日根据论文的基本条件进行资料查阅。

06月22日至06月23日确定方案，初步编辑。

06月22日至06月30日计算、画图、编辑撰写与修改。

06月30日至06月31日论文装订、答辩。

开始进行日期 2008年 06月19 日。

完成日期 2008年06月30 日。

答辨日期 2008年06月31 日。

设计班级：农机2005 人数： 501.设计目的通过对联合收割机清选装置的设计，弄清装置工作的基本原理，掌握设计的基本过程，进行设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算和查阅相关资料图册等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，主要学习结构设计和计算，机械制图。

2.形式本机器选用风扇筛子式清选装置。

3.构造与工作原理风扇筛子式清选装置主要由清选筛、输送谷粒混合物的抖动板、风扇和传动机构等组成。

工作时，清选筛和抖动板往复运动，谷粒混合物不断地由抖动板送往筛面，装于清选筛前下方的风扇产生的风把谷粒混合物吹散，颖壳、细碎秸草等轻混合物被气流带出机外，吹不走的谷粒、长的碎秸杆和残穗等留在筛面向后移动。

谷粒在移动过程中自筛孔漏下，碎秸杆由筛后排出，残穗则在筛尾处落入杂余输送器送去复脱或重新分离。

4.结构设计4.1风扇与筛子的配置风扇筛子式清选装置，要求筛面上的谷粒混合物处于疏松状态，有利于谷粒分离，而且谷粒混合物层由厚变薄。

4.1.1要求筛子的前部风速达到下sm/25-，后部达s1-，风扇出风口的平m/87-，中部达sm/6均风速需s m /108-。

4.1.2风量V 的计算）（1V ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯=μρBQ式中Q ——机器喂入量（kg/s ）B ——清除杂质占机器喂入量的比例，对全喂入机型，小麦取15～20%，水稻取10～15%，对半喂入机型，小麦取10～15%，水稻取8～10% ρ——空气密度)/(3m kgμ——携带杂质气流的混合浓度比，约0.2-0.3，取μ=0.2则静压取为Pa 250200-，本机取200Pa吹风筛子的气流与筛面夹角，可获得较大的吹风面积。

气流与筛面的夹角δ，一般为3025-，取30=δ4.2阶状抖动板的设计由下向上输送谷粒混合物，采用阶梯板抖动器阶梯面与水平面之间的夹角多在3~10-之间。

阶梯抖动板的夹角比较大时，阶梯易于破碎秸草、颖壳、尘土等堵塞，失去输送能力，所以应选较小的角度。

抖动板的尾部装有指杆筛，且高出筛面一定距离约mm 100，本机选区为100mm 。

4.3清选筛的主要尺寸和需用功率（长度⨯宽度）筛子面积可由进入清选装置的谷粒混合物s Q 确定筛的宽度B ，在传统型联合收割机上一般为逐稿器宽度的0.9-0.95,取m B 2.1=逐，（按经验数据），则筛子长度）（2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯=ssBq Q L Q ——机器喂入量（kg/s ）s Q ——进入清选装置的谷粒混合物)/(s kgB ——筛子的宽度(mm)s q ——筛子单位面积可以承担的谷粒混合物喂入量3)/(2m s kg ⋅，对编织筛约为)/(5.25.12m s kg ⋅- 取)/(0.22m s kg q s ⋅=取m B 08.12.19.0=⨯=，选取B=1100mm 其中)/(8.1%603%60s kg Q Q s =⨯=⨯=则： )(986.00.208.18.1m L =⨯= 取L 为1000mm 。

所需功率）（3)(⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯=kw N Q N ps ηs Q ——进入清选装置的谷粒混合物)/(s kgp N ——单位生产率清选筛所需功率)/(1-⋅s kg kw 上筛取0.4-0.55,η——系数, 取η= 0.9则kw N 8.09.04.08.1=⨯=4.4清选筛的设计为了能有较良好的清选效果采用二层筛子，即上筛和下筛二层，前后错开，上筛与下筛相互交错。

上筛主要把碎秸杆、残穗等分离出来，起粗筛选作用。

下筛主要选出干净谷粒，而把细碎杂余排走，起精筛选作用。

通过下筛的干净谷粒都落至谷粒螺旋输送器，送往粮箱，筛面的杂余在筛尾下落，进入杂余螺旋输送器，送去再处理。

清选筛由曲柄连杆——摇杆机构驱动作往复运动。

4.5筛子的选择4.5.1上筛采用鱼鳞筛，鱼鳞筛的各个鳞片转轴是联动的，可同时改变开度。

鱼鳞筛的通用性好，引导气流吹除轻杂质和排送大杂质的性能好、筛面不易堵塞、生产率高，故用做上筛。

4.5.2下筛采用冲孔筛。

筛孔比较准确。

可以得到较清洁的谷粒。

4.6筛架的设计筛架的设计选用双筛架形式驱动方式采用曲柄连杆——摇杆机构。

上下筛作相对运动，有利于防止二筛之间的堵塞，亦可平衡部分惯性力。

4.7驱动机构筛架由曲柄连杆机构驱动，为避免运动时扭转，采用双边驱动。

曲柄半径mm 30~23，连杆长度L ≥5r 。

连杆与筛架支吊杆的联接需互相接近垂直。

4.8风扇的设计与选择采用农用型离心式叶轮外径2D 大多在mm 550~350，选定叶轮mm 100采用叶片式。

为了配合筛长的需要，风扇壳出口高度一般为叶轮外径的6.0~4.0倍，取0.5倍 按手册表9.8-2农用型风扇尺寸表 (1)4.9清选筛主要参数的确定清选筛的工作条件（1）物料要有下移，且要有上移（2）物料下移量大于上移量 （3）物料不能被抛起 则确定其条件2p x s K r K K ω>>> 按下图进行计算筛子摆幅近似为2r ，上筛架mm r 80602-=，取mm 70下筛架mm r 40302-=，取35mmr 2ω的值上筛为(2-5)g ，取g r 22=ω；r 2ω的值下筛为（1-1.5）g ，取g r 12=ω曲柄半径r 为25-30mm ，取r=30mm ； 转速n 为200-350r/min ，取n=240r/min=4r/s; 其中）（1)cos()sin(⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯+++=ϕαεϕαgK s ; ）（2)cos()sin(⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-+-=ϕαεαϕgK x ; cos sin()p K gαεα=+）（3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯筛子的倾角α为1010--，上筛筛面负荷大α取正值，下筛取负值，摆动方向与筛面的夹角αε+;其中上筛为155-,下筛为43-；对于本机上筛α取5，αε+取10，可得：sin(530)0.74cos(1030)s K g+==+g sin(305)0.45cos(1030)x K g -==-gcos55.73sin10p K g==g满足条件2p x s K r K K ω>>>，说明该设计合理。

对于本机下筛α取5-，αε+取4，可得：sin(530)0.51cos(430)s K g-+==+g sin(305)0.64cos(430)x K g +==-gcos 514.3sin 4p K g-==g则满足条件2p x s K r K K ω>>>，说明该设计合理。

5.结论 得出筛子主要参数 风扇风量V=29.2)/(3s m ,L 为1000mm ，B=1100mm所需功率N=1.33Kw r 2ω的值上筛g 2； r 2ω的值下筛g 1参考文献:1 中国农业机械化科学研究所主编.农业机械设计手册.北京:机械工业出版社,1998年2月2 毛谦德,李振清主编.袖珍机械设计师手册.第二版.北京：机械工业出版社,2002年5月3 张伟,徐树来,秦春兰主编.农业机械学（P92-P95）.哈尔滨：东北林业大学出版社,2000年4月4 何月娥主编.谷物收割机械理论与计算.长春：吉林人民出版社出版。