彈指式小型紅棗撿拾機(jī)的設(shè)計(jì)【紅棗收獲機(jī)】【說明書+CAD+SOLIDWORKS】

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完成設(shè)計(jì)說明書。第14周 整理材料，準(zhǔn)備答辯。主要參考文獻(xiàn)：1王貴忠.籽瓜撿拾裝置的設(shè)計(jì)J.機(jī)械研究與應(yīng)用,2012,04:148-150.2吳崇友,丁為民,石磊,張敏.油菜撿拾收獲機(jī)齒帶式撿拾器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析J.中國農(nóng)機(jī)化,2012,04:68-70.3陳度,杜小強(qiáng),王書茂,張勤.振動(dòng)式果品收獲技術(shù)機(jī)理分析及研究進(jìn)展J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,08:195-200.4盛凱,曾南宏,程凱吉林工學(xué)院.彈齒滾筒撿拾器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的解析方法J.吉林工學(xué)院學(xué)報(bào),1990,02:50-57.5鄧玉珍.4YS-24型紅棗收獲機(jī)J.農(nóng)業(yè)機(jī)械,2010,03:89.6湯智輝,沈從舉,孟祥金,賈首星,周艷,鄭炫.4YS-24型紅棗收獲機(jī)的研制J.農(nóng)機(jī)化,2010,01:30-32.任務(wù)下達(dá)人（簽字）同意按此計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì) 年 月 日任務(wù)接受人意見任務(wù)接受人簽名 年 月 日注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。3、此任務(wù)書一式三份，一份留學(xué)院存檔，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師留存。彈指式小型紅棗撿拾機(jī)聶劍（塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院， 阿拉爾 843300） 摘要：紅棗是我國廣泛種植的特色林果，其種植面積和產(chǎn)量占全世界99。紅棗中含有豐富的蘆丁、環(huán)磷酸腺苷，能夠防止和治療心腦血管疾病，具有抗過敏作用，抑制癌細(xì)胞生長并促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化成正常細(xì)胞的功能，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和藥用價(jià)值極高。地處歐亞大陸腹地，干旱少雨，日照長，光熱資源豐富，晝夜溫差大，適宜栽培品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高的紅棗。近年來，紅棗的種植面積不斷增長，目前紅棗的種植面積近26.7萬平方千米。但紅棗的收獲主要依賴于人工，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高，且收獲季節(jié)多與棉花等其它經(jīng)濟(jì)作物收獲期重合，導(dǎo)致雇工極其困難，不能適時(shí)收獲，造成不必要的損失。隨著紅棗規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，依靠人工收獲已不能滿足紅棗產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需求，實(shí)現(xiàn)紅棗機(jī)械化收獲已是紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 關(guān)鍵詞：紅棗；機(jī)械化；采收中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：0 引言據(jù)史料記載，棗是原產(chǎn)中國的傳統(tǒng)名優(yōu)特產(chǎn)樹種。經(jīng)考古學(xué)家從新鄭斐李崗文化遺址中發(fā)現(xiàn)棗核化石，證明棗在我國已有8000多年歷史。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機(jī)械化作業(yè)在紅棗栽培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近幾年林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析，果樹種植每年以10%的速度遞增，由于林果業(yè)的快速發(fā)展，各地已形成了較大的種植規(guī)模，每到收獲季節(jié)需要投入大量的勞力來完成水果采收?？梢灶A(yù)見到，再過35 年，新種植的果樹進(jìn)入盛果期后, 水果采收作業(yè)將會(huì)出現(xiàn)因勞動(dòng)力短缺、采收不及時(shí)，而直接影響果品質(zhì)量和造成大量損失的問題。這是因?yàn)?，水果采摘是一?xiàng)勞動(dòng)投入量很大的作業(yè)，有些水果因成熟期不一致，需要多次采摘才能完成收獲；另外，水果收獲是在離地面有35 m高的空中作業(yè)，以上原因決定了水果采摘是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)力的作業(yè)。人工采收水果的速度緩慢，大面積發(fā)展水果種植時(shí)，必須要依靠機(jī)械化來提高采摘效率。彈指式紅棗收獲機(jī)械的研究，就是針對疆內(nèi)紅棗的采摘要求自主研發(fā)的采摘機(jī)械，紅棗的機(jī)械化收獲對提高收獲效率, 降低收獲作業(yè)成本, 做到適時(shí)收獲, 提高采凈率都有很大的幫助。現(xiàn)在國內(nèi)的紅棗收獲機(jī)暫還在發(fā)展階段，把紅棗從棗樹上震搖下來現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)，但是在紅棗落地以后主要還是依靠人工撿拾，這樣的不利因素是在人工緊缺的時(shí)候紅棗不能及時(shí)收獲入庫并進(jìn)行加工，會(huì)造成果品品質(zhì)大幅下降，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。其次，紅棗撿拾機(jī)械不同于打瓜撿拾機(jī)械，打瓜撿拾對于打瓜表面由機(jī)械造成的傷害沒有要求，而紅棗在撿拾過程中應(yīng)該將機(jī)械損傷將為零，所以不能采取扎取式進(jìn)行撿拾。為了減小收獲對紅棗的機(jī)械損傷，應(yīng)該采取彈指式撿拾收獲。彈指式是仿照人的指頭進(jìn)行作業(yè)，不會(huì)對紅棗造成機(jī)械損傷。因此本文針對上述問題，設(shè)計(jì)彈指式紅棗撿拾機(jī)，即可以降低勞動(dòng)力的投入，解放人力資源。已達(dá)到再投入降低的同時(shí)，讓紅棗的產(chǎn)值達(dá)到最大化的目的。1 設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)及原理彈指式紅棗撿拾機(jī)的設(shè)計(jì)需要充分發(fā)揮機(jī)械的特性，最大限度的利用機(jī)械結(jié)構(gòu)對紅棗進(jìn)行采集并且保證收獲的紅棗質(zhì)量和采凈率。機(jī)械化收獲是整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)里的重要部分。所以紅棗采集的技術(shù)的研究是刻不容緩。根據(jù)網(wǎng)上信息的搜索，結(jié)合實(shí)際情況本機(jī)械的基本要求是：減少對果實(shí)的機(jī)械損傷；提高采集裝置承接的效率；傳動(dòng)裝置要配套和采摘機(jī)械相互協(xié)調(diào)。紅棗撿拾機(jī)模型如下圖：圖2-1 紅棗撿拾機(jī)模型工作原理：該彈指式紅棗撿拾機(jī)其掛在拖拉機(jī)前配重處，拖拉機(jī)推動(dòng)其前進(jìn)，地輪帶動(dòng)撿拾棍轉(zhuǎn)動(dòng)，撿拾棍上的是彈指對地上的紅棗施加力，紅棗由于力的作用彈入撿拾機(jī)機(jī)殼內(nèi)，進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)的半圓槽體后，由絞龍將紅棗持續(xù)輸入到槽體左側(cè)，由槽體的漏口出進(jìn)入紅棗送裝置，該輸送裝置為刮板式輸送器，最終通過輸送裝置將紅棗輸送至紅棗的盛放車斗內(nèi)，至此完成紅棗的撿拾。2 結(jié)論2.1彈指式紅棗撿拾機(jī)在撿拾過程中可以在最大程度上減少機(jī)械化采收對紅棗的機(jī)械損傷，保證果品的質(zhì)量。2.2彈指式紅棗撿拾機(jī)的應(yīng)用可以解決紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展中勞動(dòng)力短缺的問題。2.3該彈指式紅棗撿拾機(jī)適用于傳統(tǒng)棗樹，不適用于矮化密植紅棗的撿拾。3 參考文獻(xiàn)1 王貴忠.籽瓜撿拾裝置的設(shè)計(jì)J.機(jī)械研究與應(yīng)用,2012,04:148-150.2 吳崇友,丁為民,石磊,張敏.油菜撿拾收獲機(jī)齒帶式撿拾器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析J.中國農(nóng)機(jī) 化,2012,04:68-70. 3 陳度,杜小強(qiáng),王書茂,張勤.振動(dòng)式果品收獲技術(shù)機(jī)理分析及研究進(jìn)展J.農(nóng)業(yè)工程 學(xué)報(bào),2011,08:195-200.4 盛凱,曾南宏,程凱吉林工學(xué)院.彈齒滾筒撿拾器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的解析方法J.吉林工學(xué)院 學(xué)報(bào),1990,02:50-57.5 鄧玉珍.4YS-24型紅棗收獲機(jī)J.農(nóng)業(yè)機(jī)械,2010,03:89.6 湯智輝,沈從舉,孟祥金,賈首星,周艷,鄭炫.4YS-24型紅棗收獲機(jī)的研制J. 農(nóng)機(jī)化,2010,01:30-32.7 湯智輝,賈首星,沈從舉等兵團(tuán)林果業(yè)機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展J農(nóng)機(jī)化研究， 2008(11)：5-88 梁鴻.中國紅棗及紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題和對策的研究D.西安：陜西師范大學(xué)， 20069 郭曉成,李倩娥.棗樹栽培新技術(shù)M.陜西楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社，2005.10 沈瑞珍,俞國勝.樟子松球果采集機(jī)具的研究J.北京林業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1990,12（增1）： 40-48.11 湯智輝,賈首星，沈從舉等.VIBROLIV干果采收機(jī)的引進(jìn)與試驗(yàn)J，農(nóng)機(jī)化， 2009，（4）：38-40.12 姚勇軍.林果業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢整合研究J.大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，35（2）,10-14.13 周莉蓉，翟惠玲.加強(qiáng)紅棗流通的合理化建議J.農(nóng)業(yè)科技與信息，2007，（11）：40-42.塔里木大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告課題名稱 彈指式小型紅棗撿拾機(jī) 學(xué)生姓名 聶 劍 學(xué) 號 8031209225 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級 13-2 指導(dǎo)教師 范修文 起止時(shí)間 2012.10.15-2013.5.25 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制填 表 說 明一、學(xué)生撰寫開題報(bào)告應(yīng)包含的內(nèi)容：1、本課題來源及研究的目的和意義；2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路；5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃；7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。三、開題報(bào)告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。開題報(bào)告正文彈指式小型紅棗撿拾機(jī)的設(shè)計(jì)一、課題研究的意義據(jù)史料記載，棗是原產(chǎn)中國的傳統(tǒng)名優(yōu)特產(chǎn)樹種。經(jīng)考古學(xué)家從新鄭斐李崗文化遺址中發(fā)現(xiàn)棗核化石，證明棗在我國已有8000多年歷史。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機(jī)械化作業(yè)在紅棗栽培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近幾年林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析，果樹種植每年以10%的速度遞增，由于林果業(yè)的快速發(fā)展，各地已形成了較大的種植規(guī)模，每到收獲季節(jié)需要投入大量的勞力來完成水果采收?？梢灶A(yù)見到，再過35 年，新種植的果樹進(jìn)入盛果期后, 水果采收作業(yè)將會(huì)出現(xiàn)因勞動(dòng)力短缺、采收不及時(shí)，而直接影響果品質(zhì)量和造成大量損失的問題。這是因?yàn)?，水果采摘是一?xiàng)勞動(dòng)投入量很大的作業(yè)，有些水果因成熟期不一致，需要多次采摘才能完成收獲；另外，水果收獲是在離地面有35 m高的空中作業(yè)，以上原因決定了水果采摘是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)力的作業(yè)。人工采收水果的速度緩慢，大面積發(fā)展水果種植時(shí)，必須要依靠機(jī)械化來提高采摘效率。懸掛式矮化密植紅棗收獲機(jī)械的研究，就是針對疆內(nèi)矮化密植紅棗的采摘要求自主研發(fā)的采摘機(jī)械，紅棗的機(jī)械化收獲對提高收獲效率, 降低收獲作業(yè)成本, 做到適時(shí)收獲, 提高采凈率都有很大的幫助。因此本文針對上述問題，設(shè)計(jì)彈指式紅棗撿拾機(jī)，即可以降低勞動(dòng)力的投入，解放人力資源。已達(dá)到再投入降低的同時(shí)，讓紅棗的產(chǎn)值達(dá)到最大化的目的。二、現(xiàn)狀及分析1.1國內(nèi)外撿拾機(jī)械的現(xiàn)狀到本世紀(jì)初，我們國家雖然紅棗的種類很多，種植面積大。但是對于機(jī)械化采摘紅棗的技術(shù)還是比較少，機(jī)械化作業(yè)水平很低，需要注入新的采摘機(jī)械。農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所研制的紅棗收獲機(jī)。這是首臺(tái)用于紅棗采摘的收獲機(jī)。該機(jī)全稱是“4YS24紅棗收獲機(jī)”，使用東方紅400型拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)；機(jī)械手臂在液壓控制操作下，可以上下、左右、前后、高低靈活運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確地鉗住紅棗樹干并進(jìn)行低頻振動(dòng)。大型的采摘機(jī)械多為震搖式，震搖式采摘采摘時(shí)沒有選擇性，容易把樹枝樹葉等搖落，不適用于采摘高大的紅棗樹。國外的打瓜撿拾裝置的結(jié)構(gòu)主要有幾種，一種是根據(jù)打瓜長度設(shè)計(jì)的臂架結(jié)構(gòu)的收割撿拾器，前進(jìn)作業(yè)時(shí)上下浮動(dòng)將打瓜從地上檢起，進(jìn)人輸送裝置；第二種是圓盤狀的結(jié)構(gòu)，根據(jù)打瓜的大小在圓盤兩側(cè)加裝斜凸出的擋板，在工作時(shí)利用擋板和圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性力將打瓜撿拾起；另外一種結(jié)構(gòu)是一種圓筒型式的撿拾裝置，根據(jù)打瓜的大小在圓筒外壁上加裝幾塊板狀或棍狀的挑撥齒結(jié)構(gòu)，工作時(shí)，圓筒旋轉(zhuǎn)，附帶著挑撥齒做圓周運(yùn)動(dòng)，靠慣性力將打瓜撿拾起來送人輸送裝置，同這兩種結(jié)構(gòu)相似之處是根據(jù)打瓜大小設(shè)計(jì)的圓筒型結(jié)構(gòu)內(nèi)凹的裝置。在后期的發(fā)展中，撿拾裝置的結(jié)構(gòu)由原來的檔板式的撿拾板改進(jìn)為柵欄狀的結(jié)構(gòu)，靠撿拾輥和擋板撿拾打瓜。國內(nèi)的打瓜撿拾裝置的結(jié)構(gòu)，一種是機(jī)架中部的滾筒上均布設(shè)置拾瓜裝置；另一種是在撿拾輥上均布扎瓜齒型結(jié)構(gòu)，打瓜撿拾起來之后由后面的瓜齒分離器將打瓜和齒輥分開，打瓜進(jìn)入輸送裝置。從結(jié)構(gòu)上分析，打瓜機(jī)結(jié)構(gòu)由靠慣性力撿拾的刮板型和夾持型向檢拾輥上加裝扎瓜齒型發(fā)展，由于扎瓜齒能夠?qū)⒐侠卫卧　?.2國內(nèi)外紅棗撿拾機(jī)械的存在的問題首先，現(xiàn)在國內(nèi)的紅棗收獲機(jī)暫還在發(fā)展階段，把紅棗從棗樹上震搖下來現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)，但是在紅棗落地以后主要還是依靠人工撿拾，這樣的不利因素是在人工緊缺的時(shí)候紅棗不能及時(shí)收獲入庫并進(jìn)行加工，會(huì)造成果品品質(zhì)大幅下降，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。其次，紅棗撿拾機(jī)械不同于打瓜撿拾機(jī)械，打瓜撿拾對于打瓜表面由機(jī)械造成的傷害沒有要求，而紅棗在撿拾過程中應(yīng)該將機(jī)械損傷將為零，所以不能采取扎取式進(jìn)行撿拾。為了減小收獲對紅棗的機(jī)械損傷，應(yīng)該采取彈指式撿拾收獲。彈指式是仿照人的指頭進(jìn)行作業(yè)，不會(huì)對紅棗造成機(jī)械損傷。1.3 研究的內(nèi)容和方法根據(jù)我國紅棗收獲機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題以及種植戶的更高要求，設(shè)計(jì)出一款實(shí)用性很強(qiáng)的彈指式紅棗撿拾機(jī)。設(shè)計(jì)彈指式紅棗撿拾機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，主要由動(dòng)力源、傳動(dòng)裝置、彈指式撿拾裝置、裝載裝置、行走膠輪、雜物清理裝置等組成。拖拉機(jī)提供動(dòng)力，通過聯(lián)軸器與減速器連接，為撿拾裝置提供動(dòng)力。參考已有紅棗收獲機(jī)撿拾裝置的參數(shù)，既要保證工作要求，又要盡量減小對果品的傷害。根據(jù)選定的有關(guān)參數(shù)，由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算紅棗撿拾機(jī)所需的功率。該課題應(yīng)用的研究方法：理論設(shè)計(jì)、繪制模擬樣機(jī)并進(jìn)行仿真模擬。既要保證撿拾機(jī)的使用要求，又要盡量減小噪音污染，并提高撿拾的效率，減小對果品的傷害。三、重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路為了使機(jī)械化作業(yè)對棗樹和果品的傷害降到最低，應(yīng)該盡量減小對果樹的震搖力度。對落地的紅棗使用彈指式撿拾機(jī)械進(jìn)行撿拾。該機(jī)器的動(dòng)力源為汽油機(jī)或者柴油機(jī)，或者連接在拖拉機(jī)上讓拖拉機(jī)提供動(dòng)力。（1）選擇動(dòng)力，設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置、撿拾裝置。（2）運(yùn)用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。（3）運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。四、工作條件及解決方法塔里木大學(xué)位于南疆中心位置阿克蘇地區(qū)，阿克蘇地區(qū)是紅棗產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)區(qū)，紅棗資源豐富，紅棗地面積巨大，為本次課題研究提供了非常便利的條件。這是本項(xiàng)目順利實(shí)施應(yīng)具備的良好外部科研環(huán)境。其里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室和加工設(shè)備，校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境和雄厚的師資力量，這些都為課題的實(shí)施提供了保障。五、工作方案及進(jìn)度第12周 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫開題報(bào)告。第34周 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的紅棗撿拾機(jī)、水果撿拾機(jī)械和收獲機(jī)械確定彈指式小型紅棗撿拾機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案，繪制總體結(jié)構(gòu)簡圖。第56周 根據(jù)工作要求，計(jì)算并查閱相關(guān)手冊，選擇和設(shè)計(jì)各零部件。第79周 運(yùn)用AutoCAD軟件，繪制二維零件圖和裝配圖。第1011周 運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。第12周 從工藝性能，經(jīng)濟(jì)性能，實(shí)用性能等方面對產(chǎn)品進(jìn)行綜合評價(jià)、校核、修正。第13周 完成設(shè)計(jì)說明書。第14周 整理材料，準(zhǔn)備答辯。參考文獻(xiàn)1王貴忠.籽瓜撿拾裝置的設(shè)計(jì)J.機(jī)械研究與應(yīng)用,2012,04:148-150.2吳崇友,丁為民,石磊,張敏.油菜撿拾收獲機(jī)齒帶式撿拾器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析J.中國農(nóng)機(jī)化,2012,04:68-70.3陳度,杜小強(qiáng),王書茂,張勤.振動(dòng)式果品收獲技術(shù)機(jī)理分析及研究進(jìn)展J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2011,08:195-200.4盛凱,曾南宏,程凱吉林工學(xué)院.彈齒滾筒撿拾器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的解析方法J.吉林工學(xué)院學(xué)報(bào),1990,02:50-57.5鄧玉珍.4YS-24型紅棗收獲機(jī)J.農(nóng)業(yè)機(jī)械,2010,03:89.6湯智輝,沈從舉,孟祥金,賈首星,周艷,鄭炫.4YS-24型紅棗收獲機(jī)的研制J.農(nóng)機(jī)化,2010,01:30-32.7 湯智輝，賈首星，沈從舉等兵團(tuán)林果業(yè)機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展J農(nóng)機(jī)化研究，2008(11)：5-8學(xué)生簽名 年 月 日指導(dǎo)教師審閱意見指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 13屆畢業(yè)設(shè)計(jì)彈指式小型紅棗撿拾機(jī)設(shè)計(jì)說明書 學(xué)生姓名 聶 劍 學(xué) 號 8031209225 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級 13-2 指導(dǎo)教師 范修文 日 期 2013.05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制前 言紅棗是我國廣泛種植的特色林果，其種植面積和產(chǎn)量占全世界的 99。紅棗中含有豐富的蘆丁、環(huán)磷酸腺苷，能夠防止和治療心腦血管疾病，具有抗過敏作用，抑制癌細(xì)胞生長并促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化成正常細(xì)胞的功能，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和藥用價(jià)值極高。地處歐亞大陸腹地，干旱少雨，日照長，光熱資源豐富，晝夜溫差大，適宜栽培品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高的紅棗。近年來，紅棗的種植面積不斷增長，目前紅棗的種植面積近26.7萬平方千米。但紅棗的收獲主要依賴于人工，勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高，且收獲季節(jié)多與棉花等其它經(jīng)濟(jì)作物收獲期重合，導(dǎo)致雇工極其困難，不能適時(shí)收獲，造成不必要的損失。隨著紅棗規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，依靠人工收獲已不能滿足紅棗產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的需求，實(shí)現(xiàn)紅棗機(jī)械化收獲已是紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 關(guān)鍵詞：紅棗；機(jī)械化；采收 目 錄 1緒論11.1課題研究的意義11.2國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析11.3.研究的內(nèi)容和方法22彈指式紅棗撿拾機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22.1總體設(shè)計(jì)方案22.2各個(gè)主要部件的結(jié)構(gòu)示意圖及其功能32.2動(dòng)力的選擇52.3設(shè)計(jì)要求52.4設(shè)計(jì)方案53彈指式紅棗撿拾機(jī)的零件設(shè)計(jì)53.1 計(jì)算撿拾棍帶輪直徑及轉(zhuǎn)速53.2 V帶的選取63.3 V帶線速度的檢驗(yàn)73.4 計(jì)算中心距及基準(zhǔn)長度73.5計(jì)算A型普通v帶根數(shù)83.6求作用在帶輪軸上的壓力83.7計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力（簡稱壓軸力）93.8 撿拾裝置帶輪結(jié)構(gòu)參數(shù)93.9撿拾裝置軸與齒輪的計(jì)算10總結(jié)16致 謝16參考文獻(xiàn)18 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)1緒論1.1課題研究的意義據(jù)史料記載，棗是原產(chǎn)中國的傳統(tǒng)名優(yōu)特產(chǎn)樹種。經(jīng)考古學(xué)家從新鄭斐李崗文化遺址中發(fā)現(xiàn)棗核化石，證明棗在我國已有8000多年歷史。隨著紅棗的種植面積的增加，紅棗的機(jī)械化作業(yè)在紅棗栽培中的重要性逐漸凸顯。依據(jù)最近幾年林果業(yè)發(fā)展的態(tài)式分析，果樹種植每年以10%的速度遞增，由于林果業(yè)的快速發(fā)展，各地已形成了較大的種植規(guī)模，每到收獲季節(jié)需要投入大量的勞力來完成水果采收?？梢灶A(yù)見到，再過35 年，新種植的果樹進(jìn)入盛果期后, 水果采收作業(yè)將會(huì)出現(xiàn)因勞動(dòng)力短缺、采收不及時(shí)，而直接影響果品質(zhì)量和造成大量損失的問題。這是因?yàn)?，水果采摘是一?xiàng)勞動(dòng)投入量很大的作業(yè)，有些水果因成熟期不一致，需要多次采摘才能完成收獲；另外，水果收獲是在離地面有35 m高的空中作業(yè)，以上原因決定了水果采摘是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)力的作業(yè)。人工采收水果的速度緩慢，大面積發(fā)展水果種植時(shí)，必須要依靠機(jī)械化來提高采摘效率。彈指式紅棗收獲機(jī)械的研究，就是針對疆內(nèi)紅棗的采摘要求自主研發(fā)的采摘機(jī)械，紅棗的機(jī)械化收獲對提高收獲效率, 降低收獲作業(yè)成本, 做到適時(shí)收獲, 提高采凈率都有很大的幫助。1.2國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析根據(jù)全國各地調(diào)查資料顯示，目前我國的水果機(jī)械化還只是停留在節(jié)水滴灌、灌溉施肥一體化、包裝保鮮等有限的幾個(gè)工序上，在清洗、分級中偶有使用，而水果采摘機(jī)械還是很少。我國的水果采摘機(jī)械種類很少，大型的機(jī)械化設(shè)備使用率很低，只有少量的半自動(dòng)機(jī)械在使用。到本世紀(jì)初，我們國家雖然紅棗的種類很多，種植面積大。但是對于機(jī)械化采摘紅棗的技術(shù)還是比較少，機(jī)械化作業(yè)水平很低，需要注入新的采摘機(jī)械。農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所研制的紅棗收獲機(jī)。這是首臺(tái)用于紅棗采摘的收獲機(jī)。該機(jī)全稱是“4YS24紅棗收獲機(jī)”，使用東方紅400型拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)；機(jī)械手臂在液壓控制操作下，可以上下、左右、前后、高低靈活運(yùn)動(dòng)，準(zhǔn)確地鉗住紅棗樹干并進(jìn)行低頻振動(dòng)。大型的采摘機(jī)械多為震搖式，震搖式采摘采摘時(shí)沒有選擇性，容易把樹枝樹葉等搖落，不適用于采摘高大的紅棗樹1。 國外對水果機(jī)械化收獲技術(shù)的研究較多，機(jī)械采收在美國、西班牙、俄羅斯、意大利、英國、德國、丹麥、匈牙利等國家的果園應(yīng)用較為普遍。目前, 機(jī)采量較大的果樹作物有蘋果、葡萄、甜橙、桃、李、杏、櫻桃、越桔、油橄欖、核桃、扁桃等。他們采用的機(jī)械收獲方法主要有：震搖法、梳刷法、撞擊法、水力法、半機(jī)械化采收等方法2。但是，針對紅棗收獲的采摘機(jī)械比較少。對于紅棗撿拾機(jī)可以參考打瓜的撿拾裝置3。國外的打瓜撿拾裝置的結(jié)構(gòu)主要有幾種，一種是根據(jù)打瓜長度設(shè)計(jì)的臂架結(jié)構(gòu)的收割撿拾器，前進(jìn)作業(yè)時(shí)上下浮動(dòng)將打瓜從地上檢起，進(jìn)人輸送裝置；第二種是圓盤狀的結(jié)構(gòu)，根據(jù)打瓜的大小在圓盤兩側(cè)加裝斜凸出的擋板，在工作時(shí)利用擋板和圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性力將打瓜撿拾起；另外一種結(jié)構(gòu)是一種圓筒型式的撿拾裝置，根據(jù)打瓜的大小在圓筒外壁上加裝幾塊板狀或棍狀的挑撥齒結(jié)構(gòu)，工作時(shí)，圓筒旋轉(zhuǎn)，附帶著挑撥齒做圓周運(yùn)動(dòng)，靠慣性力將打瓜撿拾起來送人輸送裝置，同這兩種結(jié)構(gòu)相似之處是根據(jù)打瓜大小設(shè)計(jì)的圓筒型結(jié)構(gòu)內(nèi)凹的裝置。在后期的發(fā)展中，撿拾裝置的結(jié)構(gòu)由原來的檔板式的撿拾板改進(jìn)為柵欄狀的結(jié)構(gòu)，靠撿拾輥和擋板撿拾打瓜4。國內(nèi)的打瓜撿拾裝置的結(jié)構(gòu)，一種是機(jī)架中部的滾筒上均布設(shè)置拾瓜裝置；另一種是在撿拾輥上均布扎瓜齒型結(jié)構(gòu)，打瓜撿拾起來之后由后面的瓜齒分離器將打瓜和齒輥分開，打瓜進(jìn)入輸送裝置。從結(jié)構(gòu)上分析，打瓜機(jī)結(jié)構(gòu)由靠慣性力撿拾的刮板型和夾持型向檢拾輥上加裝扎瓜齒型發(fā)展，由于扎瓜齒能夠?qū)⒐侠卫卧?。1.3國內(nèi)外紅棗撿拾機(jī)械的存在的問題首先，現(xiàn)在國內(nèi)的紅棗收獲機(jī)暫還在發(fā)展階段，把紅棗從棗樹上震搖下來現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)，但是在紅棗落地以后主要還是依靠人工撿拾，這樣的不利因素是在人工緊缺的時(shí)候紅棗不能及時(shí)收獲入庫并進(jìn)行加工，會(huì)造成果品品質(zhì)大幅下降，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。其次，紅棗撿拾機(jī)械不同于打瓜撿拾機(jī)械，打瓜撿拾對于打瓜表面由機(jī)械造成的傷害沒有要求，而紅棗在撿拾過程中應(yīng)該將機(jī)械損傷將為零，所以不能采取扎取式進(jìn)行撿拾。為了減小收獲對紅棗的機(jī)械損傷，應(yīng)該采取彈指式撿拾收獲。彈指式是仿照人的指頭進(jìn)行作業(yè)，不會(huì)對紅棗造成機(jī)械損傷6。因此本文針對上述問題，設(shè)計(jì)彈指式紅棗撿拾機(jī)，即可以降低勞動(dòng)力的投入，解放人力資源。已達(dá)到再投入降低的同時(shí)，讓紅棗的產(chǎn)值達(dá)到最大化的目的。1.4研究的內(nèi)容和方法根據(jù)我國紅棗收獲機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題以及種植戶的更高要求，設(shè)計(jì)出一款實(shí)用性很強(qiáng)的彈指式紅棗撿拾機(jī)。設(shè)計(jì)彈指式紅棗撿拾機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，主要由動(dòng)力源、傳動(dòng)裝置、彈指式撿拾裝置、裝載裝置、行走膠輪、雜物清理裝置等組成。拖拉機(jī)提供動(dòng)力，通過聯(lián)軸器與減速器連接，為撿拾裝置提供動(dòng)力。2彈指式紅棗撿拾機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1總體設(shè)計(jì)方案彈指式紅棗撿拾機(jī)的設(shè)計(jì)需要充分發(fā)揮機(jī)械的特性，最大限度的利用機(jī)械結(jié)構(gòu)對紅棗進(jìn)行采集并且保證收獲的紅棗質(zhì)量和采凈率。機(jī)械化收獲是整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)里的重要部分。所以紅棗采集的技術(shù)的研究是刻不容緩。根據(jù)網(wǎng)上信息的搜索，結(jié)合實(shí)際情況本機(jī)械的基本要求是：減少對果實(shí)的機(jī)械損傷；提高采集裝置承接的效率；傳動(dòng)裝置要配套和采摘機(jī)械相互協(xié)調(diào)。紅棗撿拾機(jī)模型如下圖：圖2-1 紅棗撿拾機(jī)模型工作原理：該彈指式紅棗撿拾機(jī)其掛在拖拉機(jī)前配重處，拖拉機(jī)推動(dòng)其前進(jìn)，地輪帶動(dòng)撿拾棍轉(zhuǎn)動(dòng)，撿拾棍上的是彈指對地上的紅棗施加力，紅棗由于力的作用彈入撿拾機(jī)機(jī)殼內(nèi)，進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)的半圓槽體后，由絞龍將紅棗持續(xù)輸入到槽體左側(cè)，由槽體的漏口出進(jìn)入紅棗送裝置，該輸送裝置為刮板式輸送器，最終通過輸送裝置將紅棗輸送至紅棗的盛放車斗內(nèi)，至此完成紅棗的撿拾。2.2各個(gè)主要部件的結(jié)構(gòu)示意圖及其功能2.2.1彈指式撿拾器圖2-2 彈指式撿拾器正視圖圖2-3 彈指式撿拾器左視圖該裝置為彈指式撿拾器，它的工作原理為由地輪傳動(dòng)為其提供動(dòng)力，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，工作時(shí)彈指會(huì)有一定得入土深度，利用彈指的彈性勢能將紅棗彈起并進(jìn)入撿拾機(jī)的殼體內(nèi)。2.2.2側(cè)向傳輸裝置圖2-4 側(cè)向傳輸裝置該裝置為螺旋推送裝置，其工作原理為旋轉(zhuǎn)的螺旋葉片將物料推移而進(jìn)行螺旋輸送機(jī)輸送，使物料不與螺旋輸送機(jī)葉片一起旋轉(zhuǎn)的力是物料自身重量和螺旋輸送機(jī)機(jī)殼對物料的摩擦阻力。2.2.3刮板式輸送器圖2-5 刮板式輸送器刮板式輸送器輸送時(shí)紅棗從下端送入，由回旋的刮板將物料刮送升運(yùn)，在外殼上端經(jīng)排料口卸下紅棗。卸下的紅棗最終進(jìn)入車斗內(nèi)。2.2.4地輪圖2-6 撿拾器地輪上圖為彈指式紅棗撿拾機(jī)的地輪，它的功能為支撐整個(gè)機(jī)器。其次還可以起到仿形裝置的作用，解決田間地勢不平的問題。2.2動(dòng)力的選擇該撿拾機(jī)械是與拖拉機(jī)進(jìn)行配套，將撿拾機(jī)械配合于拖拉機(jī)的前配重插孔處7。撿拾動(dòng)力來源于地輪傳動(dòng)，當(dāng)拖拉機(jī)前進(jìn)時(shí)推動(dòng)彈指式紅棗撿拾機(jī)前進(jìn)，地輪也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力的大小是由拖拉機(jī)推動(dòng)彈指式紅棗撿拾機(jī)在田間的行使速度決定的，地輪的轉(zhuǎn)速高，帶動(dòng)的撿拾輥的帶輪也轉(zhuǎn)速高。2.3設(shè)計(jì)要求 （1）由于田間作業(yè)場地的約束，本設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量小巧緊湊 （2）各個(gè)零件之間盡量不采用焊接及剛性固定，便于零件的更換及修理（3）制造材料應(yīng)該合理選取，節(jié)約成本（4）機(jī)器操作性要強(qiáng)，操作簡單，便于使用2.4設(shè)計(jì)方案（1）對機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；（2）根據(jù)田間實(shí)際作業(yè)需要設(shè)定彈指式紅棗撿拾機(jī)的尺寸；（3）進(jìn)行各個(gè)傳動(dòng)軸及齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）進(jìn)行紅棗傳輸方案的確定。3彈指式紅棗撿拾機(jī)的零件設(shè)計(jì) 3.1 計(jì)算撿拾棍帶輪直徑及轉(zhuǎn)速設(shè)定撿拾機(jī)行駛速度為0.8m/s，地輪直徑為210mm，地輪軸上的帶輪直徑為180mm。地輪連接的皮帶輪與撿拾棍帶輪的傳動(dòng)比為1/3。則地輪周長為則地輪轉(zhuǎn)速為，即因?yàn)椋鶕?jù)所以則取，則所以，取帶輪直徑為63mm3.2 V帶的選取撿拾棍與地輪傳動(dòng)的連接形式為V帶傳動(dòng)如下圖圖3-1 V帶傳動(dòng)示意圖根據(jù)查表得輪胎與干燥的土路摩擦系數(shù)為0.025-0.035，與沙地的摩擦系數(shù)為0.100-0.300，與濕的土路的摩擦系數(shù)為0.050-0.150。設(shè)彈指式紅棗撿拾裝置與地面的壓力為2000N，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況選取取,則根據(jù)公式 （3-2） 取地輪功率為V帶速度為= （3-3）計(jì)算帶輪功率 （3-4）（由下表得工作情況系數(shù)K=1.1）表3-1 工作情況系數(shù)載荷性質(zhì)工作機(jī)原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)（交流啟動(dòng)、三角啟動(dòng)、直流并勵(lì)）、四缸以上的內(nèi)燃機(jī)電動(dòng)機(jī)（聯(lián)機(jī)交流啟動(dòng)、直流復(fù)勵(lì)或串勵(lì)）四缸以下的內(nèi)燃機(jī)每工作小時(shí)數(shù)載荷變動(dòng)很小液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（7.5kW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕負(fù)載輸送機(jī)16161.01.11.21.11.21.3根據(jù)， ，確定選用A型普通v帶3.3 V帶線速度的檢驗(yàn) m/s 合適 (3-5)3.4 計(jì)算中心距及基準(zhǔn)長度初步選取中心距 (3-6)取360mm符合0.7（D1+ D2）a02(D1+ D2),則帶長為查表取基準(zhǔn)長度 則實(shí)際中心距： (3-7)，合適3.5計(jì)算A型普通v帶根數(shù) 今 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-3知：為單根V帶的基本額定功率，取0.59kw 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-5知： 為單根V帶額定功率的增量，取0.05 kw 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-2知：長度系數(shù)，取0.91 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表13-7知：為包角系數(shù)，取0.95 ，則v帶取z=1根。3.6求作用在帶輪軸上的壓力表3-2 V帶截面尺寸（GB/T 11544-1997）普通V帶類型節(jié)管/mm頂寬b/mm高度h/mm單位長度質(zhì)量q/(kg/m)A1113100。12根據(jù)上圖可知q=0.1kg/m，帶所能傳遞的最大有效拉力，當(dāng)考慮離心力的不利影響時(shí)，單根帶所需的預(yù)緊力，用代入前式，并考慮包角對所需預(yù)緊力的影響，可將的計(jì)算式子寫為： S式中：q為v帶單位長度質(zhì)量，0.12kg /m故由可得3.7計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力（簡稱壓軸力） 為了設(shè)計(jì)安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動(dòng)作用在軸上的力，如果不考慮帶 兩邊的拉力差，則壓軸力可以近似的按帶的兩邊的預(yù)緊力的合力來計(jì)算： (3-8)3.8 撿拾裝置帶輪結(jié)構(gòu)參數(shù) 設(shè)計(jì)V帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過平衡，輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙度一般為3.2），以減少帶的磨損，各槽的尺寸應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等8-10。依照此要求與地輪相連的動(dòng)輪，其帶輪基準(zhǔn)直徑 d=180mm.因?yàn)榕c電動(dòng)機(jī)相連的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的傳動(dòng)比i=3因此與撿拾輥相連的主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的尺寸為其帶輪基準(zhǔn)直徑 d=63mm 3.9撿拾裝置軸與齒輪的計(jì)算圖3-2 絞龍軸與傳送軸之間的齒輪連接3.9.1撿拾棍軸的選擇與計(jì)算軸的選擇：軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。圖表3-3 軸的常用材料及主要力學(xué)性能材料及熱處理毛坯直徑mm硬度HBS強(qiáng)度極限/MPa屈服強(qiáng)度/MPa彎曲疲勞極限/MPa應(yīng)用說明45正火100170 217600300 275用于較重要的軸，應(yīng)用最廣泛查表得：，其有較好的塑性和適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，可做一般曲軸、轉(zhuǎn)軸等。確定各軸及齒輪轉(zhuǎn)速：根據(jù)地輪轉(zhuǎn)速，則撿拾輥軸轉(zhuǎn)速為計(jì)算各軸輸入功率：，=0.98 為軸承傳動(dòng)效率， 為皮帶傳動(dòng)效率， 初步確定軸端直徑：取系數(shù)c為107，軸的輸入端直徑為，則皮地輪軸的直徑，考慮到鍵槽的影響，軸的直徑增加5%，則取皮帶輪軸的直徑為16mm撿拾輥軸的直徑的，考慮到鍵槽的影響，軸的直徑增加5%，則取齒輪軸的直徑為12mm計(jì)算各軸輸入轉(zhuǎn)矩：地輪軸輸出轉(zhuǎn)矩為皮帶輪軸輸入轉(zhuǎn)矩3.9.2傳送帶軸材質(zhì)的選擇表3-4 軸的常用材料及主要力學(xué)性能材料及熱處理毛坯直徑mm 硬度HBS強(qiáng)度極限/Mpa屈服強(qiáng)度/MPa彎曲疲勞極限/MPa應(yīng)用說明45正火100170 217600300275用于較重要的軸，應(yīng)用最廣泛軸的材料為45鋼，正火處理。查表得：，用于較重要的軸，應(yīng)用最為廣泛。3.9.3 確定傳送裝置各軸及齒輪轉(zhuǎn)速根據(jù)地輪轉(zhuǎn)速，則皮帶輪軸轉(zhuǎn)速設(shè)齒輪傳動(dòng)比為1:5 則小齒輪轉(zhuǎn)速為3.9.4 計(jì)算傳輸裝置各軸輸出功率 。 為齒輪傳動(dòng)。3.9.5確定傳送裝置個(gè)軸直徑取系數(shù)c為107，軸的輸入端直徑為，則皮帶輪軸的直徑，考慮到鍵槽的影響，軸的直徑增加5%，則取皮帶輪軸的直徑為10mm。大齒輪軸的直徑的，考慮到鍵槽的影響，軸的直徑增加5%，則取齒輪軸的直徑為29mm。3.9.6計(jì)算傳輸裝置各軸輸入轉(zhuǎn)矩飛輪輸出轉(zhuǎn)矩為小齒輪軸輸入轉(zhuǎn)矩大齒輪軸輸入轉(zhuǎn)矩為：3.9.7傳送裝置齒輪參數(shù)計(jì)算選取模數(shù)為2，壓力角為，小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)小齒輪直徑，小齒輪齒頂圓小齒輪齒底圓小齒輪分度圓直徑mm大齒輪直徑大齒輪齒頂圓大齒輪齒底圓大齒輪分度圓直徑mm3.9.8軸的支點(diǎn)距離和力作用點(diǎn)的確定根據(jù)軸上零件的位置可以確定出軸的支點(diǎn)位置，計(jì)算齒輪受力。 齒輪受力：小齒輪，圓周力 徑向力 法向力 ，則，大齒輪，, ，3.9.9撿拾輥軸的設(shè)計(jì)根據(jù)輸送帶輸出軸的外型尺寸可以可以得到傳動(dòng)軸的直徑，根據(jù)設(shè)計(jì)和安裝的要求軸的尺寸如下：軸長：1250mm.傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)如圖3-3所示：圖3-3 傳動(dòng)軸軸的材料：軸的材料主要是碳剛和合金剛。由于碳剛比合金剛價(jià)格便宜，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，所以本設(shè)計(jì)采用45號剛作為軸的材料11。調(diào)制處理。為了防止軸上零件受力時(shí)發(fā)生沿軸向或周向的相對運(yùn)動(dòng)，軸上零件除了有游動(dòng)或空轉(zhuǎn)的要求者外，都必須進(jìn)行軸向和周向定位，以保證其準(zhǔn)確的工作位置12-13。進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，軸為單向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表得， 因此，故強(qiáng)度滿足。軸的彎曲剛度校核計(jì)算按材料力學(xué)公式計(jì)算出軸的撓度y和偏轉(zhuǎn)角撓曲線方程： 載荷作用于懸臂端時(shí)，（K為軸的懸臂長度，mm）軸的彎曲剛度條件為：撓度： 偏轉(zhuǎn)角： y軸的允許撓度，mm，軸的允許偏轉(zhuǎn)角，rad，查書機(jī)械設(shè)計(jì)表15-5 得 mm rad 計(jì)算得 由計(jì)算得 所用軸滿足軸的彎曲剛度要求軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長的扭轉(zhuǎn)角 來表示。圓軸扭轉(zhuǎn)角 的計(jì)算公式為： 軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為 一般傳動(dòng)軸，許用扭轉(zhuǎn)角根據(jù)上述公式計(jì)算出30mm軸能滿足彎曲剛度要求。總 結(jié)在為期十六周的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，讓我學(xué)到了更多的知識(shí)，體會(huì)到了學(xué)以致用的含義。本次設(shè)計(jì)主要是針對成熟以后的落地紅棗，以機(jī)械化采集代替人工采收，解放人力資源。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次難得的理論與實(shí)際結(jié)合的機(jī)會(huì)，鍛煉和鞏固了我的諸多能力:1、綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)等其他專業(yè)課程的知識(shí)，進(jìn)行農(nóng)用機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，使已學(xué)知識(shí)得以鞏固、加深和擴(kuò)展；2、學(xué)習(xí)和掌握農(nóng)用機(jī)械零件、部件、機(jī)械傳動(dòng)及一般機(jī)械的基本設(shè)計(jì)方法和步驟，培養(yǎng)自己的工程設(shè)計(jì)能力和分析問題，解決問題的能力；3、提高在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊、 圖冊）進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算及考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能。4、能夠使自己熟練的運(yùn)用AUTOCAD以及SolidWorks兩種制圖軟件，通過電腦輔助，使自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)更加順利的完成。 在設(shè)計(jì)中也出現(xiàn)了很多問題，學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題和不斷解決問題的過程，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且通過老師和同學(xué)的幫助去解決問題。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種構(gòu)件的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我對設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對自己提出了新的要求。時(shí)間過的很快，畢業(yè)設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了，通過這段時(shí)間的努力，設(shè)計(jì)順利的完成，從中還學(xué)到大量的知識(shí)，我相信在以后的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中肯定會(huì)應(yīng)用的到。致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成,是在我的導(dǎo)師范修文老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)范老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集再到本畢業(yè)設(shè)計(jì)的編寫、修改，每一步都有范老師的細(xì)心指導(dǎo)和認(rèn)真的解析，花費(fèi)了范老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使我在今后的工作和學(xué)習(xí)中受益匪淺！ 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多素材，還在說明書的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成離不開老師和同學(xué)的協(xié)助指導(dǎo),在我的設(shè)計(jì)過程中他們都對我提出了很多寶貴的建議,借此機(jī)會(huì)，對他們熱心而無私的幫助表示衷心的感謝由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫設(shè)計(jì)與說明書難免有不足之處，懇請各位老師和同學(xué)批評和指正！參考文獻(xiàn)1 王貴忠.籽瓜撿拾裝置的設(shè)計(jì)J.機(jī)械研究與應(yīng)用,2012,04:148-150.2 吳崇友,丁為民,石磊,張敏.油菜撿拾收獲機(jī)齒帶式撿拾器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析J.中國農(nóng)機(jī) 化,2012,04:68-70. 3 陳度,杜小強(qiáng),王書茂,張勤.振動(dòng)式果品收獲技術(shù)機(jī)理分析及研究進(jìn)展J.農(nóng)業(yè)工程 學(xué)報(bào),2011,08:195-200.4 盛凱,曾南宏,程凱吉林工學(xué)院.彈齒滾筒撿拾器的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的解析方法J.吉林工學(xué)院 學(xué)報(bào),1990,02:50-57.5 鄧玉珍.4YS-24型紅棗收獲機(jī)J.農(nóng)業(yè)機(jī)械,2010,03:89.6 湯智輝,沈從舉,孟祥金,賈首星,周艷,鄭炫.4YS-24型紅棗收獲機(jī)的研制J. 農(nóng)機(jī)化,2010,01:30-32.7 湯智輝,賈首星,沈從舉等兵團(tuán)林果業(yè)機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展J農(nóng)機(jī)化研究， 2008(11)：5-88 梁鴻.中國紅棗及紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題和對策的研究D.西安：陜西師范大學(xué)， 20069 郭曉成,李倩娥.棗樹栽培新技術(shù)M.陜西楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社，2005.10 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節(jié)約了田間采摘作業(yè)時(shí)需要的人力和相 關(guān)配套的設(shè)備 在采摘作業(yè)中，該機(jī)只需要把機(jī)載的圓形棉花 打包機(jī)彈出的棉花包放置在機(jī)器后面的一個(gè)可升降 的托架上，繼續(xù)進(jìn)行采摘作業(yè)。等該機(jī)到地邊時(shí)，直 接把棉包卸載到地面上。僅需要配備一個(gè)拖拉機(jī)后 置式的棉包叉車和一輛棉包運(yùn)輸車。減少了傳統(tǒng)的 棉箱式摘棉機(jī)作業(yè)時(shí)必須配套的運(yùn)棉車、牽引運(yùn)棉 車的拖拉機(jī)或傳統(tǒng)的方形棉花打垛機(jī)等設(shè)備，農(nóng)場 棉機(jī)一樣的摘錠清洗功能，確保了最大的收獲效率。 7 底盤 5 棉花輸送系統(tǒng) 該機(jī)使用了在約翰迪爾自走式摘棉機(jī)上驗(yàn)證多 年的JETAIRTROL棉花輸送系統(tǒng)，確保收獲更干 凈的籽棉。 棉花輸送系統(tǒng)由一個(gè)風(fēng)機(jī)和兩個(gè)輸棉管組成， 每個(gè)采棉頭都有一個(gè)單獨(dú)的通向棉箱的輸棉管。即 使在最小動(dòng)力輸出時(shí)，該系統(tǒng)也能夠提供出色的籽 棉輸送效率。此外，該系統(tǒng)使采摘頭被阻塞的可能 性降為最低。棉花輸送系統(tǒng)由牽引拖拉機(jī)的后動(dòng)力 輸出軸提供動(dòng)力。 6 棉箱 棉箱容積l3 m3，最大籽棉裝載量約1 000 kg。 棉箱的升起和下降通過在拖拉機(jī)駕駛室內(nèi)操作液壓 輸出閥手柄完成的。 棉箱系統(tǒng)包含一個(gè)手動(dòng)接合的棉箱油缸鎖。當(dāng) 棉箱在升起并鎖定的情況下，這個(gè)裝置保證了可以 安全地完成各項(xiàng)維修保養(yǎng)工作。 棉箱后部有一個(gè)梯子，棉箱上有安全扶手，為清 理棉箱頂部提供了便利。 該機(jī)在牽引拖拉機(jī)和摘棉機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)了可轉(zhuǎn) 向的聯(lián)結(jié)。該裝置允許駕駛員在拖拉機(jī)駕駛室進(jìn)行 道路運(yùn)輸狀態(tài)(正牽引模式)和田間采摘作業(yè)(右置 側(cè)牽引模式)兩種模式下的牽引狀態(tài)轉(zhuǎn)換操作。此 外，該裝置還可以減小轉(zhuǎn)彎半徑。 在道路行走時(shí)，使用道路運(yùn)輸牽引模式。這種牽 引模式也被用來在棉田首次采摘開路時(shí)使用。當(dāng)棉 田采摘通路被打開后，將牽引方式轉(zhuǎn)換成田間采摘 作業(yè)模式，使兩個(gè)采摘頭始終在拖拉機(jī)的右側(cè)工作。 該機(jī)與牽引拖拉機(jī)之間的懸掛連接和分離非常 方便快捷。在從牽引拖拉機(jī)上分離摘棉機(jī)時(shí)，駕駛員 先放下停車支架，卸掉動(dòng)力輸出軸，從液壓輸出閥上 拔出液壓管，從拖拉機(jī)后部斷開電線插頭和斷開拖 拉機(jī)牽引桿。三個(gè)人在1 min之內(nèi)就可以完成懸掛 連接或分離。 約翰迪爾7260牽引式摘棉機(jī)在中亞地區(qū)、中國 已經(jīng)連續(xù)數(shù)年進(jìn)行了田間棉花采摘作業(yè)。實(shí)踐 證明，該機(jī)完全適合在中小規(guī)模棉花種植規(guī)模下對 棉花機(jī)械化收獲的需求。 (約翰迪爾中國市場部) 61 國外農(nóng)機(jī) 農(nóng)機(jī)化 2009年第5期 主明顯減少了在棉花采摘季節(jié)需要雇用的輔助勞動(dòng) 力人數(shù)，也減少了在田間需要搬運(yùn)棉花方形打垛機(jī) 的麻煩。 當(dāng)7760棉花收獲機(jī)需要從一塊棉田轉(zhuǎn)移到另 一塊棉田時(shí)，可以在1 min之內(nèi)從采摘模式轉(zhuǎn)換到 運(yùn)輸模式，允許駕駛員非常輕松地以27 kmh的速 度在道路上行駛。 不論是摘棉機(jī)在田間采摘棉花，還是從一塊棉 田轉(zhuǎn)移到另一塊棉田，7760棉花收獲機(jī)都把棉花機(jī) 械化收獲提高到了一個(gè)新的水平，創(chuàng)造了一種簡單 高效的棉花機(jī)械化收獲方式。 3 動(dòng)力強(qiáng)勁，能夠保證在各種條件下棉田 的采摘作業(yè) 約翰迪爾7760自走式可打包棉花收獲機(jī)配備 了約翰迪爾POWERTECH PLu 排氣量135 L、 額定功率370 kW、符合TIER III排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油發(fā) 動(dòng)機(jī)。ProDrive 自動(dòng)換檔的變速箱，允許駕駛員在 行進(jìn)時(shí)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)變速。一檔采摘速度可達(dá)68 kmh， 道路運(yùn)輸速度可達(dá)274 kmh。靜液壓四輪驅(qū)動(dòng)，保 證強(qiáng)大、高效的驅(qū)動(dòng)能力。適應(yīng)各種條件下棉田的 采摘作業(yè)，甚至能夠在泥濘和有積水的棉田中進(jìn)行 采摘作業(yè)。 2008年，美國路易斯安那州颶風(fēng)災(zāi)害發(fā)生后， 當(dāng)其它型號自走式摘棉機(jī)都無法在有積水的棉田中 繼續(xù)采摘作業(yè)時(shí)，只有約翰迪爾7760自走式可打包 棉花收獲機(jī)能夠在泥濘的棉田繼續(xù)進(jìn)行采摘作業(yè)。 4 適應(yīng)全天候條件下的采摘作業(yè) 約翰迪爾7760自走式可打包棉花收獲機(jī)的機(jī) 載圓形打包機(jī)把圓形棉包包裹三層，棉包最大直徑 可達(dá)229 m(直徑可調(diào)范圍091229 113)，寬度2。43 m，每包籽棉重量2 039-2 265 kg。與傳統(tǒng)的方形棉 花垛相比，網(wǎng)形棉包改善了雨天的防水性能，具有 抗風(fēng)、運(yùn)輸過程中不易破損等特點(diǎn)，圓形棉包的高強(qiáng) 度打包膜從田間到軋花廠的過程中，很好地保護(hù)了 棉花纖維和棉花種子。 圓形棉包與地面接觸面積小，對存放場地沒有 特殊要求，不需要專門的運(yùn)輸車輛。具有拉運(yùn)方便、 在田問和軋花廠存放方便的特點(diǎn)。圓形棉花包被全 部包裹，減少了在田問和軋花廠存放場地上的籽棉 損失。 62 5 有利于軋花廠的加工 在棉花的收獲和加工季節(jié)，對軋花廠來說，籽棉 的運(yùn)輸和存放是非常困難的。圓形棉包具有形狀大 小一致，內(nèi)部濕度恒定和密度均勻，運(yùn)輸和存放靈活 方便的特點(diǎn)。 使用7760棉花收獲機(jī)收獲的棉花，給軋花廠拉 運(yùn)籽棉尤其是在雨天拉運(yùn)籽棉帶來了極大的便利。 運(yùn)輸圓形棉花包時(shí)，首先使用拖拉機(jī)后置式叉 車在田間將棉花包分段運(yùn)輸，再使用標(biāo)準(zhǔn)的方形棉 花垛運(yùn)輸卡車或平板卡車將圓形棉花包運(yùn)走。一輛 標(biāo)準(zhǔn)的方形棉花垛運(yùn)輸卡車每次可以裝運(yùn)四個(gè)圓形 棉花包，長1464 in的平板卡車一次可以裝載6個(gè) 圓形棉花包，1617 m的平板卡車一次可以裝載7 個(gè)圓形棉花包。 圓形棉花包被全部包裹，從田間到軋花廠包中 的籽棉幾乎不損失。在加工圓形棉花包時(shí)，由于圓形 棉花包不會(huì)在場地上散落棉花，軋花廠也不需要專 門派人來清理。而傳統(tǒng)的方形棉花垛堆放在軋花廠 場地上會(huì)吸收地上的水分并容易受雨水的侵蝕，在 喂人軋花加工線前，需要烘干處理、把臟棉花人工分 撿出來。而全包裹的圓形棉花包從田間到軋花廠的 場院、軋花加工線一直能保持籽棉的干燥。 圓形棉花包中的含水量恒定在大約85，因此 棉花烘干需求的爐溫低、時(shí)間短，所以軋花加工線每 小時(shí)大約平均可以增加7包的喂入量。此外，由于圓 形棉花包里的籽棉靜電減少了，所以在軋花加工線 上喂入來自圓形棉花包中的籽棉時(shí)，要比喂人方形 棉花垛中的籽棉更容易了。據(jù)美國德克薩斯州的一 個(gè)軋花廠測算，在2008年秋季發(fā)生颶風(fēng)期間，他們 在雨天加工圓形的棉花包時(shí)，節(jié)省了40的用于烘 干籽棉的燃料。另外，圓形棉花包的包裝膜完全可以 回收再利用，也成為了軋花廠的一筆額外收人。 經(jīng)過美國2008年棉花收獲季節(jié)的實(shí)踐，約翰迪 爾7760自走式可打包棉花收獲機(jī)得到了棉花農(nóng)場 主和軋花廠的普遍好評。該機(jī)不僅實(shí)現(xiàn)了田間連續(xù) 不停頓的采摘作業(yè)，使農(nóng)場主提高了棉花收獲的采 摘效率。而且，緊湊的圓形棉花包幫助軋花廠減少了 籽棉的損失和棉花等級的降低，也為軋花廠提供了 籽棉拉運(yùn)和存放的靈活性和方便性，并提高了軋花 加工線的加工效率。 (約翰迪爾中國市場部)