玉米秸秆打捆灭茬一体机设计与试验
毕业设计--玉米秸秆粉碎机的设计[管理资料]
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大端齿顶高
大端齿根高
大端齿顶圆直径
齿根角
齿顶角
顶锥角
根锥角
冠顶距
安装距 取 （考虑到齿轮结构情况，以及轮冠距H的测量方便）
轮冠距
大端分度圆弧齿厚
分度圆弦齿厚
分度圆弦齿高
当量齿数
当量齿轮分度圆直径
齿宽中点齿顶高
当量齿轮顶圆直径
齿宽中点模数
当量齿轮基圆直径
啮合线长度
端面重合度
强度条件：
已知：
载荷系数 K=
本 科 毕 业 设 计(论文)
题目：玉米秸秆粉碎机的设计
学 院：工 学 院
姓 名：
学 号：
专 业：农业机械化及其自动化
班 级：1001班
指导教师：职 称：副教授
2014年5月
摘 要
近几年由于国家农业政策的鼓励，我国整个农业形势大好，，玉米产量也大幅度的提高，但随之出现的问题是玉米秸秆也大量增多，清除秸秆成了农民种地前最头痛的事。为不影响农耕，按时播种，同时又省事省力，有些农民就直接将秸秆就地焚烧，这样既浪费资源又污染环境。玉米秸秆粉碎机就是未解决这一问题而产生的。它是将玉米秸秆粉碎并铺撒在田里，这样既环保又达到了很好的增肥效果。
粉碎机的工作原理是：在该机工作时，拖拉机输出轴传递的动力经万向节传递给变速齿轮箱，齿轮箱传递动力到带轮。在进行秸秆粉碎作业时，轴通过齿轮箱、大小带轮两级增速后，带动粉碎刀轴上的甩刀高速旋转，把地上的秸秆抓起，使之受到一次切割。当秸秆进到机箱内后，又一次同时受到剪切、搓擦和撕拉的作用，从而得到进一步粉碎，粉碎完后被均匀地抛撒于机后田地中，达到还田的目的。
滚筒回转直径(mm)
496
切碎长度
≤10cm
地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机液压系统的设计与试验
地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机液压系统的设计与试验地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机液压系统的设计与试验随着农业现代化的推进，地膜和秸秆成为农田中常见的农业废弃物。
为了解决废弃物对环境带来的负面影响，提高资源利用效率，地膜回收打捆和秸秆粉碎联合作业机应运而生。
该机械设备具备一定的复杂性，其中液压系统是其重要组成部分之一。
本文将对该设备的液压系统设计与试验进行探讨。
首先，液压系统的设计是整个地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机的核心。
设计开始前，需要明确液压系统的基本功能与性能要求。
液压系统的主要任务是控制打捆和粉碎机构的运行，保证设备的正常作业。
系统需要具备稳定的工作压力和流量，以及可靠的控制性能。
此外，液压系统还需要具备一定的安全保护功能，以防止设备因故障而造成的损坏或人身伤害。
其次，液压系统的设计需要确定系统的工作压力和流量。
根据设备的工作负载和性能需求，确定系统的最大工作压力和流量。
在此基础上，选择合适的液压泵、液压阀和液压缸等液压元件，保证系统的稳定工作。
同时，根据液压系统的工作特点，合理设计回路结构，确保液压油的流动顺畅，并预防液压冲击和泄漏现象的发生。
接下来，对液压系统进行试验验证。
在试验过程中，需要对系统的各项性能进行全面测试。
首先进行静态试验，测试系统的工作压力、泄漏量和泄漏情况。
然后进行动态试验，测试系统的工作流量、控制性能和响应时间。
通过试验数据的分析和解读，评估液压系统的性能是否满足设计要求。
如果系统有不足之处，需要进行相应的调整和改进。
最后，进行系统的可靠性试验。
可靠性试验是液压系统设计中不可或缺的一部分。
在试验过程中，需要模拟实际的工作环境，对液压系统进行长时间连续运行试验。
根据试验中的故障情况和设备运行状态，评估系统的可靠性和稳定性。
通过试验结果的分析，发现潜在问题并及时解决，确保液压系统的正常运行和设备的高效作业。
综上所述，地膜回收打捆与秸秆粉碎联合作业机液压系统的设计与试验是确保设备正常运行和提高资源利用效率的关键之一。
玉米秸秆圆捆打捆机的设计
２ ０ １ ３年 ９月
农 业科技 与装 备
ｃ ｕ ｌ ｔ ｕｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ＆Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏＬ ， ｖ ａ ｎ ｄ Ｅｏ ｕｉ Ｄ ｍｅ ｎｔ
Ｎ ｏ． ９ Ｔｏ ｒ ａ ｌ Ｎ Ｏ． ２ ３１
玉 米 秸 秆 圆捆 打捆 机 的 设计
ｂ ｕ ｎ ｄ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ
型达 到要求 密度 时 自动警 示发 出信号 ， 系统 自动控 制
下 网机 构上 的 电动 马达启 动 ，下 网机构 开 始下 网 ． 当
丝 网达 到一定 的圈数 时切 网 。 动 作停 止 。然 后仓 门 自
动 开启 ， 包裹 丝 网 的 圆草 捆 被 弹 出卸 下 ， 即完 成一 次 打捆 作 业 。
１ ． 摆动料斗 ； ２ ． 固定 料 斗 ； ３ ． 下 网机 构 ； ４ ． 打捆 机 构 ； ５ ． 行 走 系统 ； ６ ． 主 机架 ； ７ ． 液 压 系 统 图１ 玉 米 秸 秆 圆捆 打 捆 机 总 体 结 构 示 意 图
Ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ １ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｃ ｏ ｒ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｋ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｂ ｕ ｎ ｄ ｌ ｅ
秆 圆捆 打捆 机 ， 以提 高打 捆作 业质 量 。
１ 打捆 机 的 总 体 设 计
１ ． １ 总 体 结 构
该 打捆 机 为 外 缠绕 辊 筒 式 ，其 打 捆 直 径 是 固定
的， 草 捆 内松外 紧 、 透气 性好 ， 利 于通 风干燥 。打捆 机
主要 由摆 动 料 斗 、 固定 料 斗 、 下 网机 构 、 打捆机构 、 液 压系统 、 行 走 系统 及 主 机架 组 成 （ 如 图 １所 示 ） ， 可完 成 玉米 秸秆 的喂入 、 成捆 、 用 丝 网打捆 、 卸 捆等 作业 。
1GTJH-3玉米条带秸秆混拌还田机的设计与试验
1GTJH-3玉米条带秸秆混拌还田机的设计与试验随着国家对秸秆处理的逐渐重视,为了减少农民焚烧秸秆污染环境和引发火灾。
近年来政府大力推进秸秆还田技术,该技术可使土壤中的有机质增加,土壤由板结型变为疏松型,增加透气性、透水性,提高土壤的抗旱保墒能力。
秸秆还田的形式和农业技术装备也发展的多种多样。
针对东北玉米垄作地区,目前还缺少能将垄顶上秸秆清入垄沟内,使秸秆在沟内集中还田的配套农机具。
本课题来源于公益性行业(农业)科研专项经费项目,旱地合理耕层构建技术指标研究(201503116-09):东北平原中南部旱地合理耕层构建配套农机具研究与示范中提出需研制解决此类问题的配套农机具。
通过对国内外相关农业机具的分析总结,针对东北平原棕壤土地区雨养旱地合理耕层问题的深耕改土、间隔耕作、秸秆还田等技术,研制了 1GTJH-3玉米条带秸秆混拌还田机,并进行了田间试验,主要研究成果及结论如下:(1)根据旱地合理耕层构建的农业技术要求,确定配套机具需要实现的功能。
通过分析国内外秸秆还田机和耕整地机械等相关文献研究与分析,创造性的提出了集深松、清垄、镇压等多功能通轴式条带秸秆混拌的新型秸秆还田机设计方案。
(2)通过查阅相关文献确定秸秆混拌的工作形式,并对刀齿运动轨迹分析和计算,得出刀轴的转速300 r/min。
对比三种混拌刀具各自的切割轨迹优化了三种刀具的安装角,同时也确定了清垄器、深松铲和镇压辊的类型、尺寸和安装位置。
(3)利用计算机软件AutoCAD 和SolidWorks对本文第一代玉米条带秸秆混拌还田机进行建模,并对虚拟样机进行干涉检查和关键部件的有限元分析,确定其结构的合理性。
采用EDEM软件对三种刀型对土壤的切削过程进行离散元仿真模拟,对混拌刀切土的工作过程进行仿真分析,得到了三种刀型在安装角优化前后的工作阻力及对土壤扰动情况。
仿真结果表明安装角优化后效果切削阻力减小,抛土量增加。
(4)对样机机型三因素三水平的田间试验研究,并对试验结果进行方差分析。
4JQS—180型玉米秸秆收获机改进设计与试验
4JQS—180型玉米秸秆收获机改进设计与试验摘要：针对玉米秸秆收获机现有技术状况与不足，通过对玉米秸秆收获机的基本工作原理研究、主要技术参数计算和设计，改进设计了4JQS-180型玉米秸秆收获机的三种主要工作部件。
田间试验结果证明机具有整机结构合理、工作性能良好、操作方便、适用范围广等特点。
关键词：玉米秸秆获机，结构设计，改进，试验Abstract：on the base of present technology and inadequacies of corn harvester，through designing key component，computing main technical parameters and discussing basic work principle，three key parts of 4JQS-180 Cornstalk Harvester were improved developed. Field test results proved it have many features，such as reasonable structure of whole machine，good performance，easy operation，wide applicable range and so on.Key words：Cornstalk harvester，Structure design，Improved，Test0 引言玉米秸秆作为主要饲养原料之一，随着畜牧养殖业的发展其机械化收获水平也不断提升。
目前市场上玉米秸秆收获机技术已经成型，青、黄贮机具种类繁多，功能完善，能够完成秸秆切断、粉碎、揉丝、抛送、装袋或打捆等多样功能[1]。
现有的成熟机具中，除自走式秸秆收获机外大都采用后悬挂或侧悬挂的方式，且部分机具采用对行收获降低了机具操作性能；另外秸秆收割机构多为往复式割刀或双圆盘式切割器，玉米秸秆直径在2.5cm～4cm之间[2]，往复式割刀割断秸秆所需功率消耗大、割断效果差，双圆盘式割刀切断效果好但传动复杂，加工制造要求高；喂入辊多以带有花纹的橡胶对辊或钢辊为主，喂入效果较差。
4 YZPDK-4玉米收获秸秆打捆一体机的设计和试验
农机化研究
第 11 期
4 YZPDK － 4 玉 米 收 获 秸 秆 打 捆 一 体 机 的 设 计 和 试 验
高琪珉，刁培松，张银平，陈美舟
（ 山东理工大学 农业工程与食品科学学院，山东 淄博 255049）
摘 要： 针对目前我国玉米秸秆回收利用率不断增长的实际需求和穗茎兼收型玉米收获机有效供给 相 对 不 足 等
面数 学 模 型 ，分 析 了 各 因 素 与 评 价 指 标 之 间 的 关 系 ，并 对 影 响 因 素 进 行 了 综 合 优 化 。 试 验 结 果 表 明 ： 各 因 素 对 草
捆 密 度 均 有 显 著 影 响 ，影 响 主 次 顺 序 为 粉 碎 刀 辊 转 速 ＞ 机 具 前 进 速 度 ＞ 打 捆 装 置 输 入 转 速 ； 各 试 验 因 素 最 优 参
但是，从 其 工 作 原 理 上 讲，这 种 机 型 将 玉 米 秸 秆 切 成 非 常 规 整 一 段 一 段 的，切 口 整 齐，不 适 合 作 为 动 物 的 饲料使用。尤其是反刍类动物对这种秸秆的采食率、 吃净率及消化率没有对揉丝秸秆高。畜牧方面要求 秸秆需要粉碎揉丝 并 且 混 合 均 匀 ，对 秸 秆 收 获 要 求 比 较高［7 － 10］。
数 组 合 ： 机 具 前 进 速 度 为 0 ． 53 m / s ，粉 碎 刀 辊 转 速 为 1 747 r / min ，打 捆 装 置 输 入 转 速 为 711 r / min ，对 应 的 草 捆 密 度 为 180 ． 676 kg / m3 。 根 据 该 试 验 参 数 组 合 ，进 行 田 间 试 验 验 证 ，得 到 评 价 指 标 与 理 论 优 化 值 相 差 0 ． 876 kg / m3 ，
4YZQK-4自走式玉米穗茎兼收秸秆打捆一体机设计
械化收获果穗后 ， 需 机器二 次进地 捡拾秸 秆打捆 ， 耗 时费 工 ， 机 械 多次 进 地 也 易 造 成 土 壤 板 结 Ｊ 。 国 内 只
有 少数 几 家 单位 研 究 穗 茎 兼 收 玉 米 联 合 收 获 机 械 ， 大
多机型由于功 能不完善 、 作业 效果 不理 想 ， 尚未 大面
积 推 广 。玉 米 秸 秆 机 械 化 收 获 与 机 械 化 就 地 成 型技 术 及规 模 化 秸秆 青 贮 技 术 相 互 脱 节 ， 不 能 形 成 一 体 化 连 续 作业 ， 制 约 了玉 米 秸秆 规 模 化进 程 Ｊ 。 针 对 上 述 问题 ， 本 文 研 发 了一 款 自走 式 玉 米 穗 茎
标准。 关键词 ：玉米 ；穗茎兼 收 ；秸秆打捆 ；一体机 中图分类号 ：￥ ２ ２ ５ ． ５ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３ — １ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ８ ） ０ Βιβλιοθήκη — ０ １ ３ ２ — ０ ４
０ 引 言
我 国是农业 大国， 秸 秆资源分布广 、 种类多 、 产量 巨大 。据统计 ， 我国仅主要粮食作物小麦 和玉米的秸
１ 整 机 结 构 及 工 作 原 理
４ Ｙ Ｚ Ｑ Ｋ 一 ４自走式 玉米穗茎兼收秸 秆打捆一体 机 主要 由机架 、 割 台、 果穗 升运器 、 秸秆揉 搓切碎 机 、 剥
皮机 、 果穗箱 、 秸 秆 打捆 机 及 发 动 机 、 驱 动桥 及转 向 桥 等部 件 组 成 ， 整 机 结 构 如 图 １所 示 ， 整机 参数 如表 １ 所 示 。一体 机 采 用 上 下 层 割 台设 计 ， 上 层 为 果 穗 割 台， 下层 为 秸 秆 割 台 。 田 问 作 业 时 ， 玉 米 植 株 通 过 扶
9SK—120型玉米秸秆回收打捆机的设计研究
捆扎方面， 劳动强度高 ， 生产效率低 ， 生产成本高。
针对玉米秸秆收集利用的技术难题 ， 山西省长治市农 机试验鉴定站 ， 系统工程角度 出发 ， 从 立项 开发 、 研制 了
９ Ｋ １０型玉 米 秸秆 回收 打捆 机 ，从 而解 决 了玉 米秸 秆 Ｓ－ ２
入秸秆收集贮料箱 ， 经过卸风后 ， 秸秆通过拨料轮、 捡拾器
计算 ， 总结 了该机的创新点 ， 阐述 了该机 具的使 用及推广前景。
关 键词 玉 米秸 秆 回收 打 捆 机 设 计研 究
ｄ ｉ ．９ ９ｊｓ ｎ１ ７ － ８ Ｘ． １ ．５０ ３ ｏ： ３ ６ ／ｉ ．６ ３ ８ ７ ２ ０ 。０ ｌ ０ ．ｓ ００ 中 图分 类号 ￥ ２ ．＋ ２ ５２ ２ 文 献标 志码
２ １ ．５ ０ ０ ａ ０
总第 １ ０期 ９
文章编号 ：６ ３ ８ ７ （ １ ） － ０ ９ ０ １７－ ８ Ｘ２ ０ ０ ０ － ３ ００ ５
９ Ｋ－ ２ Ｓ － １ ０型玉米秸秆回收打捆机的设计研究
山西省 长 治市农 机试验 鉴定 站
摘 要
冯宏 波
崔 玉焱
仝
波
史 毅伟
介 绍 了 ９ Ｋ １Ｏ型 玉 米秸 秆 回 收 打捆 机 设 计研 究 的 立 项 背 景 、 计 思路 、 术 方案 、 计 ｓ一 ２ 设 技 设
进入打捆装置， 打捆过程完成后 ， 进行绕绳捆扎后出仓 ， 完
成 作 业流 程 。
粉碎收获 、 打捆技术相配套作业 的问题。
４２ 主要零部件设计与计算 ．
４２１ 整 机 结 构 设 计构 思和 动 力传 递路 线 ． ． 机 具 的 动力
２ 设 计 思路
针对我国一年一熟 、 一年两熟的不 同农艺和 自然干燥 条件 ， 解决玉米秸秆收集打捆技术难题 ，Ｓ 一 １０型玉米 ９Ｋ ２ 秸秆回收打捆机可完成秸秆粉碎 、 揉搓 、 输送 、 打捆的联合 作业 ， 中型轮式拖拉机配套 ， 与 适合于田间作业 ， 也可用于 牧草收获打捆作业 ， 填补 了国内秸秆收集利用机具研究 的
玉米茎穗兼收机秸秆压缩机构研究与试验
玉米茎穗兼收机秸秆压缩机构研究与试验随着秸秆贮存技术的发展,玉米秸秆作为一种优质饲料,已被广泛应用;同时,玉米秸秆是一种最具开发潜力的清洁可再生能源。
因此,玉米秸秆的综合利用对我国的畜牧业和能源发展具有重要意义。
秸秆的收集储运是其产业化利用的关键环节,有效高质的玉米秸秆压缩机构是此环节的重要保证。
本文在对国内外压缩理论以及打捆装备综述的基础上,从玉米秸秆力学模型及力学特性研究入手,理论分析和仿真分析相结合,对打捆装置的压缩机构进行了深入研究及分析,并通过系统试验对该装置进行优化设计,使该装置的压缩成捆性能趋于更稳定、工作更可靠,从而有效地改善该装置的作业性能指标。
主要研究内容及结论如下:(1)本文将玉米秸秆作为试验研究对象,结合材料复合理论及弹性理论,确立了玉米秸秆的力学模型为圆柱体形弹性力学模型。
然后以果穗成熟期的苏玉18秸秆作为试验材料,对其进行力学特性试验,从而得到了玉米秸秆弯曲以及压缩过程中的变化规律。
此外,通过试验、数据处理和分析可以看出,不同试验条件下(含水率、有无节、节间),各因素对压缩特性指标的影响并不一样,但都是影响玉米秸秆压缩特性的重要因素。
(2)对玉米秸秆打捆装置的压缩机构进行设计并建模,然后进行运动学和动力学仿真分析。
通过借鉴现有机型设计以及机架预留位置,确定偏心距e为20mm,有效行程s 为540mm,极位夹角θ为2°,然后利用几何关系式计算出曲柄的长度r为270mm,连杆的长度L为620mm。
此外,确定其他参数如下:捆包的截面尺寸为400×480mm,活塞的压缩频率为93r/min。
根据设计好的参数进行三维实体建模,然后对该压缩机构进行运动学仿真,分析其运动学参数的变化规律;对机构的铰接处进行动力学仿真,分析曲柄、连杆、活塞之间受力的变化规律,验证机构的合理性。
(3)开展压缩成捆性能试验研究,优化打捆装置结构参数和作业参数。
通过单因素试验,研究喂入量、捆包长度及出口高度三个因素对成捆率、规则捆率及捆包密度的影响,明确各影响因素对压缩成捆性能指标的影响规律;通过对影响因素进行响应面法优化试验,建立回归模型,并进行多目标参数优化分析,确定最佳参数组合,即喂入量3kg/s,捆包长度700mm,出口高度240mm,最后经试验验证,在最佳参数组合条件下,成捆率为97.78%,规则捆率为94.15%,捆包密度为258.37kg/m~3。
科技成果——玉米穗茎兼收打捆灭茬一体机
科技成果——玉米穗茎兼收打捆灭茬一体机技术开发单位山东省农业机械科学研究院成果简介本成果依托山东省科技发展计划、山东省农机装备创新研发计划等项目支持完成，并于2019年完成鉴定验收，获得授权专利3项。
玉米穗茎兼收打捆一体机由果穗收获割台、茎秆收获一体割台、果穗升运器、剥皮机、草箱、秸秆打捆装置、果穗粮仓、发动机、机架、传动装置等组成。
收获机沿玉米行间收获，摘穗割台上的拨禾链把玉米植株导入摘穗道，通过摘穗道中的摘穗辊的挤压作用进行摘穗，摘下的果穗在摘穗辊和输送链的作用下被送到割台中部的小输送中，小输送将果穗由下向上输送至升运器，果穗在升运器作用下提升输送至剥皮机进行剥皮，剥皮后的果穗经输送进入果穗箱中。
玉米茎秆则被摘穗辊抽拉至收获台下部，由茎秆切割装置切断，切断后的茎秆在拨送装置作用下被拨入输送搅龙，通过搅龙输送至秸秆切碎机，被切碎的茎秆通过抛送筒送至打捆装置进行打捆。
该系列收获机以大马力发动机作为行走和作业动力，能一次性完成玉米摘穗、剥皮、果穗收集装车和玉米茎秆收获、输送、切碎、抛送、打捆等联合作业功能，拓展了玉米穗茎兼收收获机功能。
创新性本成果从玉米收获机发展现状出发，开展长期技术攻关，优化摘穗与茎秆收获装置参数匹配技术，研制了玉米穗茎兼收双层割台，解决了摘穗割台与秸秆收集割台协调作业的技术难题；研究茎秆输送姿态、作业速度与调直辊转速之间的相互关系，保证杂乱茎秆的有序输送，研制了全浮动玉米秸秆输送；探索滚刀与定刀之间的相互位置关系，研究切碎装置动静刀配合位置以及能实现滑切效果的动刀结构参数，研制切碎装置；研制了玉米秸秆抛送揉搓装置、打捆机均匀喂入装置、秸秆打捆机等关键技术，解决了玉米穗茎兼收与秸秆打捆一体化作业难题。
先进性国外地广人稀，玉米秸秆主要用作还田，粗饲料主要以牧草为主，穗茎兼收玉米收获机研究较少。
上世纪我国曾引进前苏联生产的KCYC-6型自走式玉米联合收获机，这种收获机可以进行摘穗和青贮联合作业，实现穗茎兼收，但这种机型秸秆切碎质量差、机体庞大、且价格昂贵，不适应我国农村广大地区的田间道路情况及经济的发展水平，已经在国内淘汰。
指轮式玉米秸秆搂集机的研究与设计
指轮 直径 是 指搂 指 端 部 的直 径 ．根 据 市场
调 查 ，结 合 玉米 种 植地 块 垄形 特 点及 玉 米秸 秆
在 田间分 布 情况 ． 为 了达 到不 漏 搂 ． 指 轮尽 量选 择 大一 些 ， 本 机选 用指 轮 直径 为 １ ． ４ ５ ｍ。
４ ． ２ 指 轮 搂 指 间 角 Ｂ、 搂 指 数 Ｎ
活。 ３ 工 作原理
群众 的身体健 康造 成极 大危 害 。特别 在机 场 、 铁 路、 高 速公路 周边 田地 焚烧秸 秆危 害更 大 。秸秆 的露 天存 放 又极 易 形成 火 灾 隐患 。每 年都 会 造
成极 大 的经 济损 失 。秸 秆 又是 一种 廉 价或 免 费
原料 ， 首先 ， 由于世 界 能源 的 日趋 短缺 和人 们 环
米 秸秆 搂集机 。
２ 总 体 方 案 的 确 定
１ ． 拖拉机 ； ２ ． 悬挂架 ； ３ ． 中间 连 接 架 ；
４ ． 指轮 ； ５ ． 指 轮 连 接架
图 １ 整 机 结 构 示 意 图
・
２２ －
整机通过悬挂架 （ ２ ） 与拖拉 机（ １ ） 挂接 ， 由 拖 拉机悬 挂工作 ， 指轮（ ４ ） 安 装 在 指 轮 连 接 架 （ ５ ） 上 ， 指轮连接 架 （ ５ ） 安装 在 中间连接架 （ ３ ）
农 作物 秸 秆是 一种 重 要 的工农 业 资 源 。 同
时 也是 一 种廉 价 或免 费原 料 ， 近 年来 ， 随着农 村 经 济及 能 源多 样 化 的发展 ．大多 数农 民 已不 再
依靠 秸 秆烧火 做饭 取暖 。除少 部分被 利用 外 ， 大 部 分 被露 天堆 放 和 焚烧 。秸 秆 的焚 烧造 成 了严 重 的 大气 污染 ， 破坏 了土 壤 和生 态环 境 ， 对 人 民
毕业设计(论文)-玉米秸秆粉碎机设计
毕业设计（论文）-玉米秸秆粉碎机设计毕业设计(论文)-玉米秸秆粉碎机设计玉米秸秆粉碎还田机的设计1 引言11 机械化秸秆还田的目的及意义我国作为一个农业大国对于田间作业趋于机械化是一个必然的发展过程它可以节约劳动力和提高经济效益在北方玉米是一种常见的农作物过去由于认识上政策上及经济上的原因基本上农民都是在收获以后直接将秸秆焚烧这样不仅造成了资源的浪费还污染了环境随着科技的发展生态农业是现代农业的发展方向作为宝贵资源的秸秆也开始了被重新利用而秸秆直接还田就是其中的主要途径之一将秸秆粉碎后铺撒在地里有许多作用?秸秆还田补充土壤养分?秸秆还田促进微生物的活动改善土壤的理化性状?可以减少化肥的使用量从而改善环境?还可以改善农业生态环境这样不仅可以从分利用资源还可以改善我们生活的环境亲由于某些原因没有上传完整的毕业设计完整的应包括毕业设计说明书相关图纸CADPROE中英文文献及翻译等此文档也稍微删除了一部分内容目录及某些关键内容如需要的朋友请联系我的153893706数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要12 机械化还田技术的现状由于我国国土辽阔南北方差异较大各地区的耕作制度和农艺要求不同同时作物的秸秆也不同其物理性能和机械性能差异也很大这就决定了我国机械化秸秆还田技术及配套机具的多样化在北方多数是以拖拉机牵引并驱动的秸秆还田机把站立的玉米秸秆就地粉碎后铺撒在地面上数日后犁翻耕土地时把晾晒的秸秆翻埋入土由于机械化秸秆还田技术是利用秸秆最经济最有效的技术具有较大的经济效益生态效益和社会效益因此外国在研制和生产方面起步较早发展较快尤其是意大利英国德国法国日本和西班牙等发达国家在该领域处于领先地位综合国外机械化秸秆还田技术比较完善机具品种较多性能可靠但价格昂贵13 机械化秸秆还田技术的发展趋势虽然我国农具多样化但就北方而言现在已经在解决秸秆及根茬单项作业的基础上将开发新的联合作业机具并在一段时间后将会取代单项作业机具收割农作物和秸秆还田机结合使作业成本大大降低灵活度也增加机械化秸秆还田技术得到政府的高度重视和大力支持虽然还有许多问题但前景还是乐观的2 技术任务书随着人们越来越重视可持续发展和生态环境的保护农业机械化的装备将得到进一步的发展例如农业保护性耕作机械秸秆综合利用装备对于秸秆还田是重要的秸秆综合利用根据市场调查粉碎秸秆机一般工作幅宽为1500mm到2000mm之间不等其动力一般由拖拉机提供用拖拉机悬挂并驱动使农具的灵活性增加由于机械化秸秆还田技术是利用秸秆资源最经济最有效的技术最具有经济效益生态效益和社会效益因此国外在研制和生产方面起步较早发展很快尤其是意大利美国英国德国法国丹麦日本西班牙等发达国家在该领域处于领先地位意大利的OMARV公司尤为突出它的产品配套动力26-132kw工作幅宽12-6米刀片转速1950rm美国万国公司International Harvester Company Co美国埃兹拉隆达尔有限公司在此方面的研究生产水平均很高此外国外还研制出拖拉机带动的卧式转子切碎机幅宽6m刀片可更换转子最高转速2000rmin外壳上有挡板使茎秆撒布均匀同时带有遇到障碍物的安全机构综合国外机械化秸秆还田技术技术比较完善机具品种多性能可靠但价格也昂贵我们可以借鉴国外现有技术通过消化吸收开发出适合我国国情的产品一般土地是由一家为单位的耕种工作面积不会很大工作量也小所以一般配套动力为50到65马力的拖拉机根据以上内容综合得出本人设计一台外形尺寸为767×1645×876并选用55马力的拖拉机3 设计计算说明书31 总体设计总体设计示意图如图1所示1箱传动轴 2变速 3皮带出动部分 4粉碎机罩壳 5工作部件图1 总体设计示意图com 传动机构其功能是将拖拉机的动力传递到工作部件进行粉碎作业它有万向联轴器传动轴齿轮箱和侧边传动装置组成1 万向联轴器传动轴连接拖拉机动力输出和齿轮箱输入轴安装时带套的夹叉装在粉碎就输入轴端且必须使两个夹叉的开口处在同一平面内2 齿轮箱它内部装有一对圆锥齿轮起改变方向和增速的作用3 侧边传动装置由三角皮带轮组成采用单侧边传动方式原因前文已提到要起传递动力的作用另外也有起过载保护作用和传动比分配的作用com 工作部件本机所采用如图一所示的dY型采用背靠装置其尺寸如图2所示图2 Y型刀示意图com 秸秆还田机刀片的设计几个问题1 甩刀刀片形状的确定本秸秆还田机主要选用Y型刀片也可以用其它刀片替换Y型刀片是L型刀片的改进型其优点体现在1消除应力集中或缓解了拐角处的应力集中2 刀片的功耗小原因是Y型刀切割秸秆斜切即刀片要省力所以目前大多数用于玉米高粱等高秆作物秸秆还田机都采用Y型刀片此类型刀片已形成标准代号为ZBB98008-882 刀片的材料选择及其热处理考虑刀片经常与泥土地秸秆等磨擦工作条件极其恶劣所以选材要好要求有较强的耐磨性和较强的抗冲击韧性本机选用20CrMnTi 热处理工艺将刀片加热至880―900c再保温10分钟然后用10的NaCl水溶液淬火最后在180-200C回火2小时可达到316hag的耐磨性和290Jcm以上的抗冲击韧性3 刀片的排列方式刀片的排列方式对于秸秆是至关重要的合理的排列方式不仅能使还田机粉碎质量提高而且还可以是还田机平衡性能好减轻还田机的震动目前大多数秸秆还田机采用加配重块的方法解决振动问题这样不仅制造烦琐而且配重块加入后不同程度的影响粉碎质量而甩刀的排列有单螺线排列双螺线排列星形排列对称排列几种不管哪种排列均应满足?刀轴受力均匀径向受力平衡?相邻两刀片径向夹角要大单双螺线排列有一个共同的弊病即在粉碎过程中秸秆测向移动现象严重使还田机有一头沉现象根据以上几种排列方式的利弊得出一种新的排列方法均力免震法排列方式如图3所示图3 刀得排列示意图特点是?刀轴受力均匀?刀轴旋转时不震动无需加配重块com 拖拉机的性能参数表一悬挂机构的技术参数下拉杆后球铰孔径D2 28 下拉杆后球铰宽度b2 38 链接三角形的高度H 530-680 悬挂轴的长度M 800 上拉杆连接销直径d1 22 销孔到台肩距离l1 102 上拉杆后球铰直径D1 22 上拉杆后球铰宽度b1 58表二拖拉机悬挂装置升降机构的特性升降机构形式液压分置式液压油泵型号 CB-32型齿轮泵分配器形式型滑阀式液压油缸形式型双作用式油缸最大推力公斤推出7500 悬挂轴的提升能力公斤额定 1100 推入 6250最大 1500 油缸尺寸及行程缸径最小长度行程悬挂机构形式球铰接四连杆机构安全阀开启压 130 农具联接形式后置双轴三点悬挂表三拖拉机的参数拖拉机的型号铁牛55 后轮配重公斤 150重块210流水发动机额定功率 55马力一档速度传动比 137 29689 牵引力公斤 1400 二档速度传动比 169 24129 结构重量公斤 2900 三档速度传动比215 18996 最小使用重量 3300公斤四档速度传动比 352 11554 前轮分配重量 1100公斤五档速度传动比 482 8441后轮分配重量 2200公斤六档速度 632 重心坐标mm 七档速度 776 外形尺寸长宽高 mm 额定功率马力 55 前轮轮距b1200-1800mm 额定转速 1500 后轮轮距b1 1200-1800 mm 最大扭矩公斤米4115 轴距L 2493 mm 离地间隙h1 450 mm最小转弯距单边制动 37m 最小转弯距不制动 575 m表四悬挂机构的技术参数下拉杆尺寸 R 800 上拉杆固定点坐标 X2 493 R1 400 Y2 190 下悬挂点间距M 800 升降臂夹角α ,下拉杆固定点坐标 X1 285 悬挂轴变化范围 h1 195 Y1 -200h2 895 B1 245 上拉杆长度 Lmin 535 B2 490L 800 油缸固定点坐标 X4 438 动力输出轴坐标 X5 400 Y4 -264 Y5 -625 B2 154 B3 0升降臂转轴坐标 X3 398 提升吊杆长度 L1min 430Y3 340 L2 515 悬挂轴在最高点与后轮外援间隙 e 145 拖拉机后轮半径 r 760 升降臂长度 r1 260 拖拉机后轮中心到地面的距离 Rk 720 r2 140 表五拖拉机动力输出轴技术参数动力输形式半独立式位置后置离地560 旋转方向朝前进的方向看顺时针转速转分 523 花键公称尺寸键数-外经内径键宽 8-38×32×6 花间末端到凹端距离 40 花键工作长度 76com 悬挂设计牵引点农具牵引装置和拖拉机机体的连接点虚牵引点悬挂机构上拉杆和下拉杆在纵向垂直面或水平面内投影延长的交点亦称瞬时转动中心悬挂农具工作时如果作用力的平衡破坏农具就要绕瞬时转动中心转动悬挂点连接悬挂式农具和悬挂机构杆件的铰链点在农具悬挂设计中心提到悬挂点时常常是指铰链点的几何中心连接三角连接悬挂式农具的上下悬挂点所得到的几何图形农具立柱通常指连接三角形的高a悬挂轴指悬挂农具的横梁其两端德尔轴销与悬挂机构下拉杆的后球铰相连1 农具和拖拉机的联结型式牵引力农具具有独立的行走轮农具在运输或工作时其重量均由本身的轮子承受机组的稳定性好对不平地面的适应性强但机动性较差金属消耗最大多用于各种宽幅重型农具悬挂式农具在运输时全部重量由拖拉机承受重量轻结构紧凑机动性好效率高但稳定性差使用调整较复杂对地表的适应性不如牵引式和半悬挂式广泛应用于各种农具在大部分场合有取代牵引式的趋势半悬挂式农具有自己的行走轮运输是承受部分重量另一部分重量由拖拉机承受其优缺点介于悬挂式和牵引式农具之间当大型重型农具用悬挂式有困难时可用半悬挂式根据实际情况和以上特点所以本设计选悬挂式2 农具在拖拉机上悬挂的位置后悬挂特点农具配置在拖拉机后面增大驱动轮载荷提高了牵引性能拖拉机走在未耕地上工作后不留轮辙但不便于观察作业情况运输时稳定性和操作性较差前悬挂农具配置在拖拉机前面拖拉机走在以工作过的地面上能满足收获机械要求但可能使前轮负荷过大转向费力或轮胎超载中间悬挂农具配置在拖拉机前后轴之间便于观察作业情况但装卸费事农具和拖拉机配套行强通用性小侧悬挂农具配置在拖拉机侧面视线好但横向稳定性较差不适于配带较重的农具作业分组悬挂农具分几组分别顺次悬挂在拖拉机侧面前面或后面机组稳定性较好根据所设计还田机的特点和以上所说的特点选择后悬挂3 农具在拖拉机上悬挂的方法单点悬挂农具通过拉杆与拖拉机相连可以在垂直面内一点O自由转动结构简单但农具工作性能受地面起伏影响较大不易控制拉杆容易和拖拉机发生干涉O点的位置选择不受限制常在一些简易的或无专门悬挂系统的拖拉机上用两点悬挂两点悬挂点AB布置在水平面内农具绕A-B轴线转动杆件与农具刚性连接相当于两个单点悬挂并联悬挂机构通常是专用的用于没有或不宜采用三点悬挂系统的地方三点悬挂农具通过上拉杆和两个下拉杆与拖拉机三点相连在垂直面和水平面内各有一个瞬时转动中心O1O2农具上下左右可自由运动虚牵引点0O1的位置不受结构限制O在农具入土过程中位置有变化有利于农具入土通用性好可挂各种农具根据本设计的要求选用三点悬挂因为通用性好4 农具工作位置的调节方式和特点根据选用悬挂的方式和还田机的特点选用高度调节原理悬挂机构在农具工作中呈自由状态对农具不起控制作用农具1的工作位置由本身的支持轮2决定调节丝杆可以改变农具的工作深度特点工作可靠便于调整农具的工作位置不受土壤阻力变化影响耕深一致性好支持轮有一定的仿形作用但轮子本身滚动要消耗动力增加结构重量支持轮下方的局部起伏和下陷深度会改变农具的工作位置32 主要工作部件设计计算com 基本参数计算1 传动比分配刀轴的工作转速为所以总转动比取2 功率分配拖拉机输出功率一轴输出功率二轴输出功率三轴输出功率拖拉机输出转矩一轴输出转矩二轴输出转矩三轴输出转矩com 锥齿轮的设计计算1 考虑到锥齿轮所受载荷较大所以决定采用硬齿面闭式传动大小齿轮均用20CrMnTi材料齿面渗碳后淬火齿面硬度5862HRC查图得2 由简化计算初步选定主要参数查表得查表得取则与的误差不大于5大端模数取 m 5mm取b 343 校核计算1按齿面接触疲劳强度校核查表得8级精度及查图得查表得所以安全2按齿根弯曲强度校核查图得查图得查图得查表得安全查表得安全表六轮的基本参数小齿轮大齿轮节锥角分度圆锥角大端分度圆直径85 200 锥距 R 10925 10925 齿宽 b 34 34 齿顶高811 811 齿根高 289 289 齿顶高直径 9993 20635 齿顶角425152 425152 顶锥角 2728 7122 5箱座壁厚δ 00125 1 00125 70125 18故取δ 8mm 箱盖凸缘厚度 12mm箱座凸缘厚度 b 12mm箱底座凸缘厚度 20mm地脚螺钉数目n 底凸缘周长之半2003004取n 4 地脚旁连接螺钉直径 0018 112 取盖与座连接螺栓直径 0506 取轴承端盖螺钉直径 0405 取 6轴承旁凸台半径 c2 12铸造过渡尺寸 k 3R 5h 15大齿轮顶圆与内箱壁距离Δ1 12δ 取Δ1 10mm 齿轮端面与内箱壁距离Δ2 05δ 取Δ2 5mm 轴承端盖外径D 555由于结构的特殊性取D30306 108mmD30308 135140mmcom 皮带轮的设计计算1 基本参数传递功率转速2 定V带型号和带轮直径工作情况系数计算功率选带型号得为C型小带轮直径大带轮直径取3计算带长求取中心距取带长基准长度取4 求中心距和包角小带轮包角5 求带根数带速传动比带根数由表得由表得由表得由表得取Z 7根6 求轴上载荷张紧力取对于新安装的V带初拉力应为15F0min对于运转后的V带初拉力应为13F0min带传动作用在轴上的压轴是由于v 30ms故带轮材料采用HT200可满足要求为减轻带轮的重量采用轮幅式同样由于大小带轮直径小于500mm因为D2D3 315所以由表得7 主动轮是的设计计算取槽宽轴径所以选择孔板式8从动轮的设计计算取槽宽轴径取所以为腹板式com 轴的设计计算1一轴的设计与校核1求输出轴上的功率转速和转矩2初步确定轴的最小直径先按式15-3初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢调质处理根据表取A0 112于是得输入轴的最小直径显然是安装万向节的直径d1-2为了使所选的轴直径d1-2与万向节的孔径相适应故需同时选择万向节的型号查表得根据输入功率为330kw所以选择带槽柠檬管节叉尾部万向节的孔径d1 50mm故取d1-2 50mml1 30mm3轴的结构设计?为了满足万向节的轴向定位要求1-2轴段右端需制出一轴肩故1-2段的直径d1-2 57mm?初步选择滚动轴承因为轴承同时受到径向力和轴向力的作用故选用单列圆锥滚子轴承参照工作要求并根据d1-2 57mm由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组标准精确级的单列圆锥滚子轴承30212其尺寸为故d3-4 d7-8 60 mm而l7-8335mm左端滚动轴承采用轴肩进行定位定位轴肩高度为h42 h 6取h 5故d6-7 80mm取安装齿轮的轴段4-5的直径d4-5 75mm齿轮的左端与轴承之间采用套筒定位已知齿轮轮毂的宽为l 1-12 d6-7 图10-39 所以l 75-90 取l 80mm为了使套筒端面可靠的压紧齿轮故取l4-5 76mm齿轮的右端采用轴肩定位轴肩高度h 007d谷取h 7则轴环处的直径d5-6 89mm轴宽度b 14h取l5-6 12mm?取齿轮距箱体内壁之距离a 16mm考虑到箱体的铸造误差在确定滚动轴承位置时应距箱体内壁一段距离s取s 8mm已知滚动轴承宽度T 335mm小齿轮的大端分度圆直径B 85mm齿轮万向节与轴的周向定位均采用平键链接按d4-5由表查的平键截面键槽用键槽铣刀加工长为63mm同时为了保证齿轮与轴配合有良好的中性故选择齿轮与轴毂与轴的配合为同样万向节与轴连接选用平键键槽长为25mm如图4 图4 一轴示意图?轴的强度校核计算齿轮受力拖拉机作用在轴上的力大齿大齿轮受力转矩圆周力径向力轴向力受力图如图5所示图5 一轴受力弯矩图计算支承反力水平反力垂直反力总弯矩扭矩进行校核时通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度根据以上数据以及轴单向旋转扭矩切应力为脉动循环变应力取a 06轴的计算为由表得[] 60MPa因此 []故安全2二轴的设计和校核12 初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢调质处理根据表取A0 112于是得输出轴的最小直径是安装小齿轮外轴的直径所以取小齿轮轮毂宽为所以取小齿轮与轴用平键连接由于传动距离较长所以左右定位用151锥度小锥齿右边用螺母M30GB54-76定位电带轮左边用螺母M24GB-76皮带轮与轴采用联接则如图6所示图6 二轴示意图3 二轴的强度校核N小轮直径N?mm小轮受力转矩N?m圆周力N径向力213571N轴向力受力图如图7所示图7 二轴受力弯矩图计算支承反力水平反力N垂直力进行校核时通常只校核轴与承受最大弯矩和扭矩的截面的强度根据以上数据以及轴单向旋转扭转切应力为脉动循环变应力取a 06选定轴的材料为45钢调质处理由表查得[a] 60Mpa因为 [a]故安全3 刀轴的设计输出轴上的功率p3 29866KW转速n3 1600rmin转矩T3 178262688N?mm 1 初步确定轴的最小径左轴头的设计先初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢调质处理根据取A0 112于是得mm因为小带轮的轮毂B 185mm所以选取O基本标准精度级得单列圆锥滚子轴承30318尺寸为故如图8所示图8 左刀轴轴头示意图右轴头的设计先初步估算轴的最小直径选取轴的材料为45钢调质处理取A0 112于是得由于最小直径与轴承相连接故草图如图9所示图9 右刀轴轴头示意图2 刀轴的校核?对无缝钢管校核尺寸大小D 140mm壁厚取55其材料选用20号刚通过冷拨而成故满足?对轴的校核由于皮带轮直轮皮带轮圆周力皮带轮径向力刀具作业时间所受阻力N受力如图10所示图10 刀轴受力弯矩图计算水平面反力垂直反力进行校核时通常只校核承受最大弯矩和扭矩的截面的强度根据以上数据以及轴单向旋转扭转切应力为脉动循环变应力取a 06轴的计算应为因为故安全33 性能的校核com 爬坡稳定性能指数爬坡行驶状态下拖拉机前轴垂直地面的载荷减小存在翻倾危险一般道路规定的最大坡度角此时机纵向稳定性小于爬坡稳定性指数表征该指数越大越好规定大于20定义爬坡稳定性指数1式中R1Z -爬坡行驶状态下悬挂农具时拖拉机前轴垂直地面载荷NR1z-爬坡行驶状态悬挂农具时拖拉机前轴垂直地面的载荷N将得数带入式1中得所以机组满足纵向稳定性要求不需要增加配重块com 拖拉机悬挂机构油缸提升能力校核铁牛-55使用YG-100型油缸其最大推入推出力PZ分别为6250N7500N油缸提升能力储备指数提升能力储备达到83故悬挂机构油缸提升能力足够34 使用说明书1作业时应先将还田机提升到刀离地面2025厘米高度提升位置不能过高以免万向节偏角过大造成损坏接合动力输出轴转动12分钟挂上作业挡缓慢松放离合器踏板使用铁牛55拖拉机与之相配套同时操作液压升降调节手柄使还田机逐步降至所需要的留茬高度随之加大油门投入正常作业2作业时禁止刀打土防止无限增加扭矩而引起故障若发现刀打土时应调整地轮离地高度或拖拉机上悬挂拉杆长度3操作人员要首先熟悉机具的性能按使用说明书操作机具4使用前变速箱内应加注30号齿轮油油面高度以大齿轮浸入油面三分之一为宜5万向节安装应注意以下三点1应保证机具在工作提升时方轴与套管及两端十字架不顶死又有足够的配合长度2万向节装配位置及方向应正确若方向装错会产生响声及强烈震动并加剧万向节的损坏3与铁牛5560配套时油缸的固定支撑杆应改为扁铁以免万向节转动时相互碰撞4 标准化审查报告41 产品图样的审查玉米秸秆粉碎还田机的设计已经基本完成现以具备全套图纸和一线基本数据根据有关规定对其进行标注化审查结果如下1产品的图样完整统一表达准确清楚图样清楚符合GB4440-84GB-83的规定2产品图样公差与配合的选择与标准符合GBT18003-1998的规定3产品图样的编号符合JBT50545-2000产品图样及设计的完整性4图纸的标题栏与明细栏符合GBT10609 1-1989GBT10690 2-1989的规定5产品图样粗糙度的标注符合GB131-83的规定6产品图样焊缝的代号符合GB324-80的规定42 产品技术文件的审查1产品的技术文件名称术语符合ZBTJ01和0351-90及有关标准的规定2量和单位符合GB3100GB3102-93的规定3技术文件所用的编码符合JBT8823-1998的规定4技术文件的完整性符合JBT50545-2000的规定及农机部门的有关具体要求43 标注件的使用情况本设计所用的紧固件均采用标准的螺栓材料及材料代号也符合国家标准和部颁标准的相关规定44 审查结论经过对玉米秸秆粉碎还田机的标准化审查认为该设计基本贯彻了国家最新颁发的各种标准图纸和设计文件完整齐全符合标准化的要求结论还田机的工作幅宽为1500mm使用55马力的拖拉机后悬挂工作工作部分是Y型刀秸秆成一定倾斜角喂入性能好使工作间隙在定刀处突然减小甩刀与秸秆将发生相对运动利用定刀刃口粉碎在田间转移行驶状态时各杆参数不变的情况下满足悬挂犁由耕作位置提升到运输位置符合各种性能要求因为本次设计采用了免震法排列甩刀所以在工作和运输期间不会出现震动也不需要增加配重块工作幅宽适中轻巧便捷在田间具有很强的灵活性本设计的悬挂装置不是中间悬挂有些偏差虽然对工作时有一定的影响但是不影响重心的位置总体不会对装置的平稳行有什么影响在本次设计中对变速箱的设计时由于转速变化较大对齿轮的要求也会增加这样就会增加成本以后可以采用别的方法来改本转速和转动方向参考文献[1] 纪名刚陈国定吴立言机械设计[M]北京高等教育出版社20065[2] 王万钧胡中任实用机械设计手册下[M]北京中国农业机械出版社19857[3] 中国农业机械化科学com机械工业出版社19884[4] 李宝筏农业机械学[M]北京中国农业出版社20038[5] 曾正明主编机械工程材料手册金属材料[M]北京机械工业出版社2003[6] 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20065[7] 张良成材料力学[M]北京中国农业出版社200612[8] 孙恒陈作模机械原理[M]北京高等教育出版社20065[9] 王玉顺农业机械专业课程设计指导书[BD][10] 范崇夏温琴美主编国家标准机械制图应用示例图册中国标准出版社1988[11] 孙恒机械原理[M]北京高等教育出版社20065[12] 王金武互换性与测量技术[M]中国农业出版社200712[13] 黄健求机械制造技术基础[M]机械工业出版社1999。
4YZQK-4型青贮打捆玉米收获机的设计与试验
4YZQK-4型青贮打捆玉米收获机的设计与试验李娜;周进;位国建;邸志峰;崔中凯;李涛【摘要】Based on the research of existing corn harvest technology and silage harvest technology, 4YZQK-4 combine harvester for corn silage was designed. The combine harvester mainly comprised of harvester header for corn and straw, baling unit and control system for baling unite. It could finish the operations of corn cobs harvesting and straws cutting, feeding, chopping, throwing and baling at one time. When the harvester header removed the cobs, it cut the plant from the root. After that, the straw layer was compressed by the feeding device,chopped by the chopping and rubbing device and baled by the baling unite. It provides the technical scheme and application example to solve the key technology of reaping both corn stalk and spike.The experiment shows, 4YZQK-4 combine harvester can satisfy the design require-ments and have a good performance in straw chopping and baling.%在分析研究现有玉米收获技术及青贮饲料收获技术的基础上,设计了4YZQK-4型青贮打捆玉米收获机.该机主要由穗茎兼收割台、打捆装置及打捆装置控制系统等组成,能够一次完成果穗收获及茎秆割断、喂入、切碎、抛送、打捆等作业.穗茎兼收割台在摘取果穗的同时,采用切断刀将植株从根部切断,秸秆层经喂入装置压实,切碎揉搓装置切碎破节,最后通过打捆装置打捆.该机具为解决玉米穗茎兼收关键技术提供了技术方案和应用实例.试验结果表明:4YZQK-4型青贮打捆玉米收获机满足设计要求,茎秆切碎和打捆效果良好.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2018(040)009【总页数】5页(P60-63,68)【关键词】玉米收获机;穗茎兼收割台;打捆装置;控制系统【作者】李娜;周进;位国建;邸志峰;崔中凯;李涛【作者单位】山东省农业机械科学研究院,济南 250100;山东省农业机械科学研究院,济南 250100;山东省农业机械科学研究院,济南 250100;山东省农业机械科学研究院,济南 250100;山东省农业机械科学研究院,济南 250100;山东省农业机械科学研究院,济南 250100【正文语种】中文【中图分类】S225.5+10 引言我国农业生产的出路在于机械化，玉米青贮收获是玉米全程机械化的重要环节，也是目前相对薄弱的环节[1,9,13]。
新型牵引式双捆秸秆捡拾压捆机液压压缩系统设计与试验
新型牵引式双捆秸秆捡拾压捆机液压压缩系统设计与试验张亚振1，王春芳2，李立辉1，张秀平1，陈 林1（1.河北省农业机械化研究所有限公司，河北石家庄 050051； 2.石家庄市中州机械制造有限公司，河北石家庄 051530）摘要：设计了一种新型牵引式双捆秸秆捡拾压捆机液压压缩系统，以提高压缩效率。
绘制了液压系统图并对主要液压元器件进行了设计选型，并通过参数计算，得出：当含水率为13%，物料粒度为5~10 cm时，成品草捆压缩过程中液压系统最大压强18 MPa，双联泵最大流量约为187.15 L/min。
设计过程与研究结果可以为压缩打包装备的研发提供参考。
关键词：秸秆捡拾压捆机；压缩系统；设计与试验0 引言农作物秸秆资源化综合利用的重要步骤是秸秆的高效收集和离田，不论秸秆后续怎么处理，能够快速离田、方便运输和保存是首先要实现的目标。
近年来，秸秆打（压）捆机发展较快，传统的方捆打捆机、圆捆机在小麦、玉米秸秆和牧草收获方面的使用快速增长，代表性产品有华德9YFQ系列方草捆压捆机、9YGJ系列圆捆机以及中农机5120K圆捆打捆机等，还有很多国外品牌产品。
其中，在东北地区，以收获玉米秸秆为主的牵引式液压压捆机异军突起，发展迅速，代表性产品有天朗、顺邦等品牌的9YFZ系列秸秆饲料压捆机。
相较于传统打捆机，牵引式液压压捆机的适用范围更广泛，更具优势；其技术水平更新换代较快，已从最初的人工套袋，发展到现在的自动缠网全自动作业，并具备秸秆揉搓、除尘等多项功能。
通过对牵引式液压压捆机的系统研究，我们发现要进一步提高其作业效率有两个技术方案：一是增大作业幅宽，增大草捆体积，单位时间压缩出更大的草捆；二是提高出捆效率或增加一套压捆系统，单位时间压缩出更多的草捆。
但是草捆体积增大，会导致搬运不便，需要配套搬运设备，以目前已经形成的市场情况来考虑，选择第二种技术方案，风险更低。
本文重点研究新型牵引式双捆秸秆捡拾压捆机的液压压缩系统。
WDB800圆捆机草捆称重系统设计与试验
WDB800圆捆机草捆称重系统设计与试验一、引言圆捆机是一种重要的农业机械设备，在农业生产中广泛应用于草料的压捆操作。
然而，在现有的圆捆机上，草捆称重系统仍然存在一些问题，例如称重准确性不高、数据采集不稳定等。
因此，对圆捆机草捆称重系统进行设计和改进是非常必要的。
本文以WDB800圆捆机为研究对象，对其草捆称重系统进行了设计与试验。
首先通过系统分析和研究，确定了系统的功能需求和设计方案。
然后根据设计方案，搭建了原型系统，并进行了实验验证。
最后对试验结果进行了分析，验证了系统的可行性和有效性。
二、系统需求分析1.系统功能需求草捆称重系统的主要功能是对圆捆机上的草捆进行称重，并将称重数据传输到控制系统中进行处理。
根据此功能需求，可以确定系统的主要功能模块包括称重传感器、数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块等。
2.设计方案确定对于WDB800圆捆机，由于其结构特点和工作原理的限制，草捆称重系统的设计方案主要包括以下几个方面：（1）选择合适的称重传感器：称重传感器是草捆称重系统的核心组件，其性能直接影响系统的称重准确性和稳定性。
在选择称重传感器时，需要考虑其测量范围、精度、工作环境适应性等因素。
（2）设计合理的数据采集模块：数据采集模块主要负责对称重传感器输出的数据进行采集和处理，并将结果传输给控制系统。
在设计数据采集模块时，需要考虑数据采集频率、信号处理算法等因素。
（3）建立稳定的数据传输通道：数据传输模块主要负责将称重数据传输到控制系统中。
在建立数据传输通道时，需要考虑通讯协议、数据传输速率等因素。
三、系统设计与实验1.系统设计基于系统功能需求和设计方案确定，我们设计了一套完整的草捆称重系统。
系统的具体设计流程如下：（1）选择合适的称重传感器：我们选择了一种精度高、稳定性好的称重传感器作为系统的传感器组件。
（2）设计数据采集模块：我们设计了一套基于单片机的数据采集模块，采用了高精度的AD转换器和信号处理算法，实现了对称重传感器输出数据的高效采集和处理。
9YFM-1900型玉米秸秆打捆灭茬一体机的设计与仿真
１ ４０ ・
２ ０ １ ７年 ５月
农 机 化 研 究
链轮、 拨叉轴 、 拨叉组合和拐臂组成 ， 如 图 ２所 示 。 为 研究 其 运 动 规 律 ， 将 送料拨叉 模 型导入 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ软 件 中并 进 行 前 处 理 ， 如 图 ３所 示 ， 得 到 拨 叉 端 点 的 运 动
速度 和 运 动轨 迹 。 如 图 ４、 图 ５所 示 ： 在一个运动 周期 内， 秸 秆还 田量 过 大 、 常 年 累 积 的 问题 ， 研 发 一 种 玉 米 秸 秆 打 捆 灭 茬 一体 机 。９ Ｙ Ｆ Ｍ～１ ９ ０ ０型 玉
米秸 秆 打 捆 灭 茬一 体 机 主 要 由机 架 、 动力 传 动 装 置 、 秸秆切碎 装置 、 压捆 室、 喂入搅龙 、 打捆 机 构 、 灭 茬 装 置 和行
打 捆 和 根茬 还 田 ， 是 解 决 玉 米 秸 秆 适 量 还 田的 有 效 途
径 。根 据调 研 反 馈 ， 玉 米 收 获 机 的还 田装 置 动 力 消 耗 大且切碎效 果 不佳 ， 往 往 需 要 专 用 还 田 机 再 处 理 一
遍， 造 成 人 力 物力 的不 必 要 损 失 。 目前 大方 捆 打 捆 机 技 术 日趋 成 熟 ， 因此 基 于 方 型 打 捆 机 的结 构 特 点 ， 设 计了９ Ｙ Ｆ Ｍ一 １ ９ ０ ０型 玉米 秸 秆 打 捆灭 茬 一 体机 。
１ ． 机架 ２ ． 动 力传 动装置
６ ． 打捆 机 构
３ ． 茎秆切碎装置
７ ． 灭茬机构
４ ． 捆室
５ ． 喂 入搅 龙
８ ． 行 走 机 构
图１ ９ Ｙ Ｆ Ｍ一 １ ９ ０ ０型玉米秸秆 打捆一体机结构示意 图
玉米秸秆粉碎还田机的设计说明书
摘要保护性耕作是国际农业技术发展的重要趋势，秸秆还田技术是机械化保护性耕作中关键的一项技术。
使用机械化秸秆还田技术可以有效地解决农忙期间争农时、争劳力的矛盾，有力推动秸秆还田的农业全程机械化进程，避免由于焚烧秸秆产生的环境污染。
本着一机多用、降低生产成本的原则，研制了既能满足玉米秸秆、又能单独实现旋耕作业的新型玉米秸秆还田机。
(1)在对秸秆粉碎及灭茬基本理论分析的基础上，提出多功能玉米秸秆还田机总体结构设计方案。
采用卧式结构，主要由悬挂装置、变速箱、秸秆粉碎机构、等组成。
拖拉机输出动力经万向节传递给变速箱，变速箱一轴经齿轮、链轮两级增速后，带动粉碎刀辊工作。
(2)设计了新型变速箱，实现了秸秆粉碎的作业，结构简单，一机多用。
主要由锥齿轮传动等组成。
利用从动齿轮的离合来实现粉碎、旋耕动力的分离与结合，从而分别完成秸秆粉碎与旋耕单项作业，实现一机多用之功能。
关键词变速箱；秸秆粉碎机；甩刀；结构及工作原理AbstractThe protection cultivation is the most important international agricultural technology development tendency. The smashed straw technology is one essential technology of the mechanized protection cultivation. Using smashed straw machines call effectively solve the problems that striving for time and during the busying farming time，and Can make the agricultural entire mechanization come truth. It also call avoid environment pollution caused by straw setting on fire. According to multi-function and reducing production cost, multi—function smashed straw machine was developed. It not only Can s mash “1w together with the stubble and put it back to the farmland to increase the nutrient once time but also Can according to Our practical necessity to choose rotary tilling single function.(1)On the basic of studying the elementary theory of smashing straw，the integral structure design plan of multi-function machine was introduced. The machine is mainly composed of system，gearbox，mission system，stalk-soil returning roller, rotary tiller roller, and depth limit roller. Power is transmitted from the tractor shaft to the power output gearbox. One shaft of the gearbox is acceleratedby both bevel gears and strap transmission. And then it drives the stalk—smashing knives revolving quickly. Another is moved by the bevel gears and strap wheel to drive the rotary tiller working.(2)The innovative point is the design of new gearbox，which has realizedthe composite work or work of smashing straw，stubble and rotarytillage for the first time. It makes one machine has two uses. the gearbox is mainly composed of bevel gears，poking fork，clutch，and bearings. Using the separation or union between the clutch and gears，the separation or union of the power can be realized. So，the machine call choose smashed straw work or rotary tillage work. And the intension of bevel gears, belts，axes are checked.After rotary tillage work, the farmland is smooth. It Can satisfy the agronomy request and can carry oil the following sowing seeds work directly.Keywords gearbox；smashed straw ；Structures and working mechanism；目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅰ)1秸秆粉碎机的概述 (1)1.1秸秆粉碎机设计的必要性 (1)1.2秸秆粉碎机具的国内外研究 (2)1.3课题的研究内容 (5)2技术任务书（JR） (5)2.1设计依据 (5)2.2产品用途及使用范围 (5)2.3主要工作原理 (6)2.4主要技术参数 (6)2.5关键问题及解决方法 (7)3总体方案确定（SS） (7)3.1总体方案 (7)3.2总体结构及工作原理 (8)3.2.1结构组成 (8)3.2.2主要技术参数 (8)4主要零部件的设计计算 (10)4.1.配套动力计算 (14)4.2.变速箱设计 (15)4.3主轴及粉碎部件的设计 (16)4.4主要零件的强度校核 (19)5使用说明书（SS） (23)5.1结构及工作 (23)5.2使用与保养 (23)6安全注意事项 (24)7技术条件（JT） (25)7.1检验规则 (25)7.1.1检验的划分 (25)7.1.2出厂检验 (25)7.1.3型式检验 (26)8结论 (26)参考文献 (28)致谢 (30)秸秆粉碎机的设计1概述1.1 秸秆粉碎机设计的必要性秸秆中含有的氮、磷、钾、镁、钙、硫等元素是农作物生长必需的主要营养元素，是我国重要的有机肥源之一。
调研报告-小型秸秆压捆机行走装置的设计
调研报告1课题来源及其意义随着城市化进程的快速推进，农村剩余劳动力大量进城。
导致农村劳动人口迅速下降。
且随着科技的快速进步。
粮食生产由密集性劳动转向机械生产发展。
但因此收割后所留下的各种作物的秸秆未能有效利用而造成不少损失，如果将剩下的作物秸秆加以有效利用，则不但能加大资源回收利用率也能帮农民增收。
小型秸秆打捆机集捡拾、打捆于一体、体积小、重量轻、结构紧凑、操纵利便工作效率高、功课效率每小时5-10亩，可尾随于联合收割机后配套使用。
机械由捡拾机构、卷压滚筒机构、扎线机构、放捆机构等部分构成。
打捆机圆打捆性能自动完成牧草，水稻、小麦和经揉搓的玉米秸杆的捡拾，打捆和放捆，广泛用于干、青牧草、水稻、小麦、破碎摧毁后的玉米秸杆自动收集捆扎，便于运输，贮存及深加工，可与包膜机配套，实现青贮饲料的包膜。
因此具备诸多优势。
获得了较为快速的发展及应用。
此课题的目的在于分析秸秆回收系统的一部分----小型秸秆打捆机行走装置结构设计的调研。
小型秸秆打捆机行走装置是秸秆打捆机的重要组成部分，它承受这机器的自重及工作装置工作时产生的反作用力。
使打捆机在工作及移动时保证稳定性。
因此它直接关系到机器工作的性能。
2 国内外发展状况目前我国农作物秸秆收获机械处于发展初期，秸秆收获机械化程度较低。
在发达国家，农作物秸秆收获机械已经有将近100年的发展历史，他们生产的装备种类齐全，配套性能高，可实现秸秆收获的全程机械化。
正是由于其机械化水平较高，使得发达国家的农作物秸秆几乎达到100%的再利用（秸秆还田部分除外），欧洲国家的秸秆还出口到中东国家。
发达国家使用的秸秆收获机械大多为高密度大方捆或大圆捆打捆机，以欧洲普遍采用的德国CLAAS（克拉斯）公司生产的1150型打捆机为例，其草捆尺寸可以达到500×800×700～2400mm，密度达到200～250Kg/m3，作业效率高、草捆便于运输和储存，设备价格也很高。
秸秆集中沟埋还田一体机的设计与试验
江苏农机化2020.6科研开发摘要：为实现水稻秸秆集中沟埋还田机械化作业，解决稻麦轮作区水稻秸秆全量还田效率低、成本高、机械化程度落后等问题，依据秸秆集中沟埋还田农艺要求，运用计算机三维建模技术，将链式开沟装置、水平搂草装置和螺旋绞龙覆土装置集成配套，研制了一种秸秆集中沟埋还田一体机，并通过田间试验对一体机的性能进行测试。
测试结果为：一体机平均作业速度可达2.2km/h，作业效率为0.43hm 2/h，平均开沟深度为29.95cm，沟面宽21.2cm，沟底宽20.45cm，秸秆入沟率为86.3%，平均覆土厚度为15.5cm。
试验结果表明，秸秆集中沟埋还田一体机作业效果能够满足秸秆集中沟埋还田技术要求。
关键词：开沟埋草；覆土镇压；田间试验0引言据统计，我国年产农作物秸秆6亿～8亿t，其中稻麦秸秆约占43.71%[1,2]。
如何科学有效地处理农作物秸秆已逐渐成为我国农业生产面临的一个紧迫任务[3]。
秸秆就地还田是最便捷、最廉价、最有效的秸秆利用途径，因此在我国得到了大力推广[4,5]。
常规还田方式存在高产条件下难以全量还田且秸秆还田深度浅，导致后期播种质量差、耕层土壤板结和病虫害风险增加等问题[6]。
王川等[7]研制了一种秸秆深埋保护性耕作复合作业机具，能将地表90%的秸秆深埋到地表10cm 以下。
郑智旗等[8]研制的秸秆捡拾粉碎掩埋复式还田机能将20%～50%的秸秆掩埋到土层15cm 以下。
魏凤兰等[9]研制的气吸式秸秆复合还田机能将地表粉碎秸秆吸入风机，经导料筒引至垄沟，存在秸秆量大时易堵塞等问题。
王瑞丽等[10]研制了一种秸秆深埋还田开沟灭茬机，可实现开深沟、碎土、灭茬等多道工序。
林静等[11]研制了一台1JHL-2型秸秆深埋还田机，可完成秸秆粉碎、收集、开沟、深埋、镇压等多项作业。
本文设计了一种能一次性完成水稻秸秆捡拾、秸秆入沟、覆土作业的秸秆集中沟埋还田一体机，为秸秆集中沟埋还田机械化技术与装备的研发应用提供参考。
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第40卷第6期 2019年6月
中国农机化学报
Journal of Chinese Agricultural Mechanization
DOI: 10. 13733/j. jcam. issn. 2095-5553. 2019. 06. 04
玉米秸秆打捆灭茬一体机设计与试验
Vol. 40 No. 6 Jun. 2019
位国建，姜伟，荐世春，李娜，崔荣江.玉米秸秆打捆灭茬一体机设计与试验[J].中国农机化学报，2019, 40 (6)： 16-20 Wei Guojian, Jiang Wei, Jian Shichun, Li Na, Cui Rongjiang. Design and ent of corn straw bundling and stubble killing machine [J]. Journal of Chinese Agricultural Mechanization, 2019, 40(6): 16 — 20
收获机的基础上，设计了秸秆揉搓粉碎和根茬还田机
构，便于将站立的玉米秸秆进行粉碎打捆和还田，通过
调整相关结构，将打捆机和灭茬组合形成一种玉米打
捆灭茬收获机。该装置可实现还田灭茬复式作业 ，实
现一次完成玉米秸秆切碎、可控适量还田、灭茬、剩余
针对以上问题，本文设计了玉米秸秆打捆灭茬一 体机，能够一次实现玉米秸秆切碎、可控适量还田、灭 茬、剩余秸秆捡拾打捆等多道工序，并对关键工作部件
收稿日期：2019年1月14日 修回日期：2019年3月20日 *基金项目：“十三五”国家重点研发计划“粮食丰产增效科技创新”重点专项项目(2O16YFDO3OO8OO)；”十三五”国家重点研发计划“粮食丰产增效科
1工作原理及总体结构
1.1整机结构 玉米秸秆灭茬打捆一体机由机架、动力传动装置、
压捆室、喂入搅龙、打捆机构、秸秆捡拾粉碎灭茬装置
等组成。秸秆捡拾粉碎灭茬装置包含捡拾粉碎装置和
灭茬装置，捡拾粉碎装置安装在打捆机机架上，且位于
喂入搅龙前方，灭茬装置安装在压捆室下方，且位于喂
入搅龙后方，并位于行走机构前方。在现有秸秆打捆
草捆密度、规则草捆率、成捆率、根茬粉碎合格率以及秸秆捡拾损失率分别为U9.3 kg/n?、96.5%、100%、90%以及6%,
各项指标达到设计要求。该机田间作业安全可靠，其结构参数和工作参数组合，更好地满足旱地农业保护性耕作要求并 有效改善生态环境。 关键词：秸秆；打捆机；灭茬；参数优化
中图分类号：S225 文献标识码：A 文章编号:2095-5553 (2019) 06-0016-05
第6期
位国建等：玉米秸秆打捆灭茬一体机设计与试验
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进行了优化设计。本方案显著降低秸秆打捆收获装备 的生产成本，性能指标优于同类机型，大大提高秸秆饲 料收获效率。通过田间试验验证了相关结构参数和工 作参数组合的优势效果，具有良好的社会效益和生态 效益，为秸秆打捆灭茬机具的设计提供了参考 ，具有重 要的现实意义。
0引言
随着我国人口增多和耕地减少矛盾日益严重 ，合 理开发，更加有效地利用农作物秸秆，对稳定农业生态 平衡、缓解资源约束具有重要意义，也是农业发展的必 然趋势°切。黄淮海地区地势平坦、土壤肥沃，是我国 重要的农业基地，也是秸秆资源最丰富的地区之一⑷。 同时，由于该地区小麦、玉米轮作，农时紧，且农作物秸 秆体积大、质量轻、形状不规则，贮运极为困难，因此秸 秆收集压捆是实现秸秆综合利用的首要前提。目前， 秸秆收集存在机具缺乏，人工收集劳动强度大、成本高 等问题，严重制约了秸秆综合利用。到2020年，秸秆 综合利用率将达到92%,建立农民和企业“双赢”的秸 秆收储运体系，形成布局合理、多元利用的秸秆综合利 用产业化格局十分必要**门 。
位国建，姜伟，荐世春，李娜，崔荣江 (山东省农业机械科学研究院，济南市,250100)
摘要：为解决黄淮海地区秸秆贮运困难、劳动强度大等问题，研制玉米秸秆打捆灭茬一体机。对整机结构和工作原理进行 分析，通过理论计算确定曲柄半径、连杆长度和灭茬刀转速分别为275 mm、577 mm、415 r/mino样机田间试验结果表明：
在国外，秸秆利用主要是还田、用作饲料或者发 电。同时，国外秸秆生产已经实现了全程机械化作业， 各种秸秆处理装备齐全•规模种植，具备完整的秸秆收 储运体系，农机农艺融合，有效提高了收集效率，降低 了秸秆利用的生产成本。国内秸秆综合利用进程近年 来不断加快，在良好的舆论下普遍得到了农民认可，促
使我国农业逐步向可持续方向发展 。国内的相关科研 人员，针对我国国情开展了 •些秸秆收集、处理方面相 关的研究。如崔中凯等设计了 4YZQK-4自走式穗 茎兼收秸秆打捆一体机，提出了穗茎兼收秸秆打捆，实 现复合作业，李耀明等⑷设计了 4L-4. 0型稻麦联合 收获打捆复式作业机，实现了稻麦秸秆的不落地打捆 功能，王锋德等⑺设计了 4YF— 1300型大方捆打捆 机，对关键部件的设计及参数的优化，保证了打捆机较 高的技术参数，段宝成等通过对收获打捆一体机压缩 装置机构优化及相应试验验证，得到最优打捆工作参 数。尽管国内外秸秆综合利用发展速度较快，配套农 机具也不断更新，但是依然存在许多问题。国外机具 对我国农业生产条件不适应，机具质量大，能耗较高， 价格高。国内现有机具存在制造和设计缺陷，机械故 障率高作业适应性差，自动化程度较低，农机农艺融合 程度低，工作效率低下。研究设计联合收获打捆复式 作业机，对提高农作物秸秆的回收利用率，具有重要 意义[8]。