甜菜起拔機的設(shè)計【三維SW參考】【含5張CAD圖紙+PDF圖】
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甜菜起拔機的設(shè)計
王欽峰1 李傳峰1
(1. 塔里木大學機械電氣化工程學院, 新疆 阿拉爾 843300)
摘要:我國甜菜收獲方式主要以人工為主、機械為輔, 用工量大, 成本高, 產(chǎn)量低, 效益差, 這些制約了國內(nèi)甜菜業(yè)生產(chǎn)機械化的發(fā)展。因此無論從成本、經(jīng)濟效益或從不誤農(nóng)時解決秋收勞力緊張及甜菜收獲質(zhì)量、提高農(nóng)工生產(chǎn)甜菜積極性等方面來說, 甜菜收獲機械化都是迫切需要解決的問題。目前,甜菜機械化收獲方法分為聯(lián)合收獲、兩段法、三段法。聯(lián)合收獲是用一臺機器或機組在一次作業(yè)過程中, 完成甜菜收獲過程的各主要作業(yè)工序。生產(chǎn)率高、勞動強度低, 但機器結(jié)構(gòu)復雜、成本高, 使用水平要求高, 只在大面積收獲時, 才能收到經(jīng)濟效果。二段法、三段法收獲: 機具結(jié)構(gòu)簡單、成本低, 且勞動強度不大, 生產(chǎn)率也很高, 在不完全配套的情況下分段收獲機具可以單獨使用, 完成甜菜收獲過程中相應的作業(yè)工序。我所設(shè)計的甜菜收獲機是用于分段收獲的配套機具之一, 主要用于挖掘收獲經(jīng)切纓機切削清理過葉纓的甜菜。該機用于甜菜兩段式收獲工藝, 一次性完成甜菜挖掘, 將挖掘出的甜菜塊根初步清理后集成堆堆放, 以便于人工進行輔助清理。本次設(shè)計主要的機構(gòu)有挖掘裝置和清理輸送裝置,清楚的反映了收獲機結(jié)構(gòu)部件之間的工作關(guān)系和整機的工作原理。
關(guān)鍵詞:甜菜;收獲機械;方案選擇;結(jié)構(gòu)設(shè)計
0引言
在我國, 甜菜是除甘蔗之外的第2 大重要糖料作物,是我國北方地區(qū)制糖的主要原料來源。近年來,由于甜菜良種培育技術(shù)和先進種植技術(shù)的推廣普及,我國甜菜單位面積產(chǎn)量有了較大提高,如新疆地區(qū)單產(chǎn)已在54~57 t/hm2, 接近發(fā)達國家先進水平。甜菜作為我國北方傳統(tǒng)的糖料作物,種植面積和總產(chǎn)量都將會穩(wěn)定在一個適當?shù)姆秶鷥?nèi)。為發(fā)展甜菜生產(chǎn),我國甜菜產(chǎn)業(yè)研究機構(gòu)和甜菜產(chǎn)區(qū)的農(nóng)技部門對甜菜良種選育、栽培模式等現(xiàn)代技術(shù)進行了大力推廣示范,已經(jīng)形成了一套比較成熟的種植技術(shù)和完善的農(nóng)藝制度, 有力地支撐了甜菜種植業(yè)的發(fā)展。相比之下,我國甜菜生產(chǎn)全程機械化發(fā)展和機械裝備水平卻落后很多,尤其收獲環(huán)節(jié)的機械化問題更為突出,與當前甜菜種植技術(shù)發(fā)展形勢極不適應。我國甜菜產(chǎn)區(qū)的種植模式大致相同,普遍以采用地膜覆蓋、直接播種的種植方式為主,也有采用育苗移栽方式的,但其成本較高,推廣應用的比較少。黑龍江和內(nèi)蒙古東部地區(qū)以壟作為主,壟(行)距為500、600 mm,定苗密度一般為6 萬~9 萬株/hm2;華北、西北和夏播地區(qū),大部分采用溝播畦作,行距450、500 mm,定苗密度一般為7.5 萬~10.5 萬株/hm2。隨著優(yōu)良品種選育技術(shù)、種植技術(shù)的不斷進步以及種植條件的日益改善,單位面積產(chǎn)量的提高還有較大空間,種植甜菜的經(jīng)濟效益也將進一步提高。
1總體設(shè)計思路
通過起拔器挖掘甜菜,再通過旋轉(zhuǎn)式輸送裝置輸送崛起的甜菜塊根,采用旋轉(zhuǎn)式輸送裝置輸送崛起的甜菜塊根具有非常好的清理輸送能力。
1.1設(shè)計原理
常用的集中撿拾清理裝置的比較:柵板式傾斜輸送裝置具有一定的集條作用,但是其清理泥土的能力差。加上震動裝置后較好些,也不利于排除泥土和其他雜質(zhì)。輸送帶不具有集條功能,輸送天才時容易打滑,使甜菜落下,輸送效率低。同時也不利于清理泥土和殘葉等。凸輪式輸送裝置雖然清理能力好,但是因為采用的是凸輪之間相互擠壓傳動,因此效率極低,消耗能量很大,制造工藝也很復雜。因此在實際中很少采用。本設(shè)計通過調(diào)查、實驗得出結(jié)論:采用旋轉(zhuǎn)式輸送裝置輸送崛起的甜菜塊根具有非常好的清理輸送能力。
1.2設(shè)計總體結(jié)構(gòu)
甜菜起拔機采用三點懸掛,由拖拉機帶動行走,且整機動力由拖拉機提供,拖拉機后傳動軸通過聯(lián)軸器帶動甜菜起拔機的減速器,從帶動收集清理圓盤,達到收集清理甜菜的目的,與此同時拖拉機在前進過程中,帶動整個機體前進,這時起拔器就對甜菜進行起拔,拖拉機繼續(xù)前進,甜菜通過收集清理圓盤,收集成一壟。
圖1 甜菜起拔機
1.機架 2.螺母 3.傳動輸出軸 4.起拔器5.輪胎搖桿 6.輪胎 7.收集清理圓盤 8.支撐桿 9.擋板 10.變速箱 11.圓錐齒輪 12軸承 13.主傳動軸 14.螺桿
2關(guān)鍵部件的設(shè)計
2.1 起拔器的設(shè)計
起拔器的特點是入土能力強、挖掘效率高,其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便,且塊根挖凈率高, 且損傷率低。
2.2 集條輸送裝置的設(shè)計
常用的集中撿拾清理裝置的比較:柵板式傾斜輸送裝置具有一定的集條作用,但是其清理泥土的能力差。加上震動裝置后較好些,也不利于排除泥土和其他雜質(zhì)。輸送帶不具有集條功能,輸送天才時容易打滑,使甜菜落下,輸送效率低。同時也不利于清理泥土和殘葉等。凸輪式輸送裝置雖然清理能力好,但是因為采用的是凸輪之間相互擠壓傳動,因此效率極低,消耗能量很大,制造工藝也很復雜。因此在實際中很少采用。本設(shè)計通過調(diào)查、實驗得出結(jié)論:采用旋轉(zhuǎn)式輸送裝置輸送崛起的甜菜塊根具有非常好的清理輸送能力。這種清理輸送器用金屬桿條制成, 桿條直徑16mm, 構(gòu)成指盤的桿條端部, 即指盤的外圓周, 采用封閉式。工作時, 指盤用來接受并托住挖掘上來的混合物, 在離心力和摩擦力的作用下, 清理并分離塊根上和塊根間的泥土和雜物, 然后把較干凈的塊根在地上堆放成條, 或者再經(jīng)其它機構(gòu)進一步清理后, 將塊根直接裝車。
2.3 機架的設(shè)計
機架結(jié)構(gòu)主要由矩形鋼和方形鋼組成。梁和柱主要以焊接為主,很少用螺釘或鉚接。為避免礎(chǔ)部件的剛性不足,在工作的重力、夾緊力、摩擦力、慣性力和工作載荷等的作用下,產(chǎn)生變形,振動或爬行,而影響產(chǎn)品定位精度、加工精度及其它性能,對機架進行去應力退火處理,以削除焊接應力,提高機架的穩(wěn)定性。根據(jù)甜菜的行間距,和收獲機的作業(yè)寬度,機架的尺寸應為28002000。
3總結(jié)
該甜菜收獲機結(jié)構(gòu)簡單,制造方便。鐵牛55通過輸出軸過減速器減速后把動力傳遞給清理輸送裝置,鐵牛55型拖拉機牽引能夠?qū)⑻鸩说耐诰?、集條一次完成的甜菜收獲機。它主要由機架,圓盤挖掘器,圓盤輸送器組成。使用本產(chǎn)品能提高生產(chǎn)效率和降低勞動強度。甜菜在我國東北三省、內(nèi)蒙和西北各省都有大面積種植,其收獲大都采用犁將甜菜犁松,然后由人工切削去頂,效力低,勞動強度大。采用本產(chǎn)品可大大改善工作狀況。該機設(shè)計過程是本著制造簡單,效率高,適應性強的原則進行設(shè)計的,適合小面積收獲。
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