小型水稻脱粒机结构设计

目录

摘要................................................ 错误!未定义书签。关键词.............................................. 错误!未定义书签。1前言 0

1.1研究现状 (2)

1.2研究意义 (4)

1.3研究内容 (4)

2脱粒机脱粒原理 (5)

2.1喂入方式 (5)

2.2脱粒原理 (5)

2.2.1冲击原理 (5)

2.2.2梳刷原理 (6)

2.2.3揉搓或搓擦 (6)

2.2.4碾压原理 (6)

2.3清选原理 (8)

3总体方案确定 (8)

3.1初步设计方案 (8)

3.2功能分解 (9)

3.3结构及工作原理 (10)

3.3.1基本结构 (10)

3.3.2工作原理 (11)

3.3.3传动系统 (11)

4设计目标与主要技术参数 (12)

4．1主要技术参数 (12)

4.1.1设计目标 (12)

4.2脱粒滚筒及主要参数选择 (12)

4.2.1转速 (12)

4.2.2滚筒直径 (9)

4.2.3滚筒板齿 (13)

4.2.4滚筒脱粒段长度 (10)

4.3凹版筛 (10)

4.4风机 (13)

4.5进料斗 (13)

4.6机架 (10)

5主要零部件设计 (10)

5.1电机选择 (14)

5.2带轮设计 (12)

5.2.1带轮设计要求 (12)

5.2.2带轮材料 (12)

5.2.3带轮设计计算 (12)

5.3带传动设计 (12)

5.4脱粒轴 (16)

5.4.1计算各轴的最小直径 (16)

5.4.2轴的结构设计 (17)

5.5滚动轴承选择及校核 (17)

6风机与风选筛的设计 (18)

6.1风量Q的计算 (18)

6.2风扇尺寸计算 (18)

7键的选择及校核 (19)

8总结 (19)

参考文献 (19)

致谢 (20)

小型水稻脱粒机设计

摘要：为了满足山区农村水稻脱粒生产的需要，设计一种针对山区的水稻脱粒机已迫在眉睫。本文设计了一种微型水稻脱粒机的结构，该水稻脱粒机可一次性完成脱粒、筛选、分离作业。该机体积小、重量轻，操作灵活，通过性与适应性好，较好地解决了丘陵、山区和水田水稻收获的难题。该机采用半喂入、弓齿式滚筒脱粒机脱粒，确保脱粒干净、破碎率低，分离性能好。

关键词：微型；水稻；脱粒机；分离；设计

Design of the structure for Micro-rice-thresher

Abstract:In order to meet the needs of the production of mountains rural rice threshing , the design of one kind of rice thresher for mountains is imminent. This paper designs the structure of a micro-rice –thresher,this kind of rice thresher can complete threshing, separation and screening operation. This machine has small volume, light weight, flexible operation, Passing ability and good adaptability to better solve the hills, mountains, and the problem of rice paddy harvest. The machine uses half- feeding, bow roller gear threshers threshing, ensure threshing clean, broken rate is low, good separation performance.

Key Words:The micro;Rice; Threshing machine;Separate;Design

1 前言

1.1 研究现状

脱粒装置对作物脱粒过程的物理现象是比较复杂的，往往是几种作用力同时作用，归纳起来，脱粒可以靠冲击、揉搓、梳刷、碾压、振动等原理进行。在国外，脱粒分离装置工作原理得到了农机工作者普遍重视，在生产中也得到了广泛的应用。从1785年苏格兰安•朱米克尔设计了在直径为25cm圆筒上安装4条齿板的、圆周速度为4-6m/s 的纹杆滚筒，1835年美国人特纳发计了钉齿滚筒开始，人们在不断改进完善这两种切流式脱粒分离装置的过程中，逐渐深入详细的分析研究[1]。据资料记载,Kolganov (1965)

研究了脱粒过程，根据他的研究，对一种谷物，籽粒从穗头上脱下来的过程与滚筒圆周速度之间存在着一定的关系，Kolganov认为，滚筒圆周速度和从穗头上脱粒所需要的功的平方根有关。饱满籽粒平均千粒重达40克，而不成熟籽粒的千粒重只有20克。相应脱粒功为60-120克厘米，脱粒速度为17.34 米/秒，这个速度必须低于籽粒破碎临界速度，以避免破碎[2]。梅田斡雄（1992）对日本联合收割机的脱粒装置进行了分析与研究，分析了谷物在脱粒室中的运动，试验测量了谷物的抗挠刚度、质量和振动特性，结果是，稻谷的固有频率小于脱粒元件的冲击频率，也分析了随脱粒元件的运动枝梗的运动，结论是由于摩擦力作用，脱粒中穗头沿垂直于脱粒滚筒轴线方向运动[3]。PetreI.Miu（2002-2008）对联合收割机的切流脱粒分离装置和纵轴流脱粒分离装置进行分析和研究，对传统联合收割机轴流滚筒脱粒过程分析的基础上，建立了传统轴流滚筒的一个较为详尽的数学模型，并进行了验证[4]。

国内很多单位都对联合收割机的脱粒分离装置开展研究工作，并已取得很大成果。高元恩（1976）研究了单纹杆滚筒脱粒装置和三种双滚筒脱粒装置，得出：秸草中夹带籽粒损失是限制联合收割机生产率提高的关键。提高脱粒装置的分离能力，以减少进入逐藁器的籽粒量是提高机器分离能力的有效措施之一许大兴（1980）对纵向轴流滚筒的工作原理作了初步分析，提出喂入段与割台螺旋推运器相似，脱粒段为斜喂谷物作多次切流脱粒，分离段靠离心分离，谷粒沿滚筒外柱面作螺旋运动，并分析了谷粒的运动和受力状态以及脱粒一分离规律，可作为纵轴滚筒数学模型的基础，最后讨论了设计参数和功耗[5]。张金海、都丽萍（1994）也对脱粒部件的数学模型进行了研究，他们也将脱粒分离过程分为脱粒和凹板分离两个阶段，在（1）作物在脱粒室内脱粒的机会均等，且脱下的籽粒量与未脱籽粒量成正比，（2）被脱籽粒在脱粒室内的任何一处，被分离的可能性相等，且被分离的籽粒量于脱粒室的自由籽粒量成正比，（3）试验物料的物理特性保持不变三个假设条件下，建立了脱粒和分离的数学模型，其建模方法是将凹板展开成平面结构，建立了某处脱粒、分离率与该处距入口间距离的函数关系，并应用上述数学模型，对一给定的脱粒部件的脱粒分离性能功能进行了预测，预测结果与试验结果比较接近[6]。王长宁、杨红新（2002）申请了名称为“改进的切流滚筒”（专利号：01234380.3）的专利，专利中提出一种由具有良好弹性的高分子弹性材料制成，且在其顶端设置有圆弧槽的矩形脱粒齿板，使用该脱粒齿板的切流滚筒可以在保证脱粒性能前提下，提高对物料的抓取能力，降低籽粒和茎秆的破碎率，从而减轻了清选的负荷[7]。衣淑娟（2006）利用自行研制的试验台，对切向喂入的钉齿式双滚筒轴流脱粒与分离装置进行多因素的性能试验，得出了滚筒线速度、导向