馬鈴薯收獲機(jī)的設(shè)計(jì)（7張圖紙+說(shuō)明書(shū)）

馬鈴薯收獲機(jī)的設(shè)計(jì)摘要：馬鈴薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高，市場(chǎng)潛力巨大。在國(guó)外，大約占40%的馬鈴薯加工成食品后進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)。在國(guó)內(nèi)，一向被國(guó)人視為不能登大雅之堂的馬鈴薯產(chǎn)品也突然間在市場(chǎng)上風(fēng)靡起來(lái)。在北京、上海、廣州及西安等全國(guó)大中城市，以馬鈴薯?xiàng)l、馬鈴薯泥為基本原料的麥當(dāng)勞、肯德基食品已占據(jù)我國(guó)快餐市場(chǎng)的半壁江山，而從各種渠道進(jìn)口的其它油炸薯片或膨化食品等也滾滾而來(lái)。中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)屈東玉博士在日前召開(kāi)的中國(guó)馬鈴薯學(xué)術(shù)年會(huì)上指出：“馬鈴薯是一種產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值大的作物，應(yīng)把馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)列入國(guó)家糧食商品糧基地，享受與水稻、小麥等商品糧基地同樣的財(cái)稅待遇，這將是保證我國(guó)糧食安全的有效手段。”馬鈴薯作為經(jīng)濟(jì)作物，種植面積越來(lái)越大，而傳統(tǒng)的馬鈴薯收獲手段費(fèi)時(shí)費(fèi)事，勞動(dòng)強(qiáng)度大且季節(jié)性強(qiáng)，因此給農(nóng)民造成極大的困難。馬鈴薯種植區(qū)大部分在潛山和腰山地區(qū)，落后的人工收獲方式造成馬鈴薯凍害和減產(chǎn)等不必要的損失，農(nóng)民對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)械的要求十分迫切。為了解決上述問(wèn)題，推廣應(yīng)用小型馬鈴薯收獲機(jī)勢(shì)在必行。應(yīng)用馬鈴薯收獲機(jī)可以大大提高收獲效率，降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，增產(chǎn)增收，減少收獲損失，為我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。根據(jù)我國(guó)馬鈴薯收獲機(jī)械多年研制生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以看出， 日本、意大利、美國(guó)等國(guó)外機(jī)具適應(yīng)壟作，很難適應(yīng)我國(guó)平作種植形式。各類型機(jī)械需要進(jìn)行多地域、多收獲季節(jié)的田間試驗(yàn)和多輪改進(jìn)，才能提高適應(yīng)性。關(guān)鍵詞：振動(dòng)篩，收獲機(jī)，馬鈴薯The design of potato harvesterAbstract：Peeling is an important annulet in potato processing, Methods of peeling which have been used at present all has their limitation. Along with the development of potato processing industry and the progress of our society and economy, it has become an urgent task for finding an efficient, economical and no pollution method of potato peeling. This paper introduced the large-scale machine for peeling potatoes which is designed by the principle of friction and suited to the factory of food processing, and it presented the key of design,working principle and the composition of the large-scale machine.Keywords：Peeling machine; friction; design; potatoKewords: potato, design, digging shovel目 錄摘 要IABSTRACTII目錄III1.緒論11.1馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展概況21.2 我國(guó)馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展趨勢(shì)32. 機(jī)具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及性能參數(shù)62.1總體結(jié)構(gòu)62.2主要工作原理62.3 主要性能參數(shù)63. 主要部件的設(shè)計(jì)73.1挖掘部件的設(shè)計(jì)73.2分離部件的設(shè)計(jì)134. 傳動(dòng)軸的校和174.1傳動(dòng)軸的計(jì)算和校和174.2求支反力234.3做出mv圖265結(jié)論27參考文獻(xiàn)28致 謝 29附錄:前言馬鈴薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高，市場(chǎng)潛力巨大。在國(guó)外，大約占40%的馬鈴薯加工成食品后進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)。在國(guó)內(nèi)，一向被國(guó)人視為不能登大雅之堂的馬鈴薯產(chǎn)品也突然間在市場(chǎng)上風(fēng)靡起來(lái)。在北京、上海、廣州及西安等全國(guó)大中城市，以馬鈴薯?xiàng)l、馬鈴薯泥為基本原料的麥當(dāng)勞、肯德基食品已占據(jù)我國(guó)快餐市場(chǎng)的半壁江山，而從各種渠道進(jìn)口的其它油炸薯片或膨化食品等也滾滾而來(lái)。中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)屈東玉博士在日前召開(kāi)的中國(guó)馬鈴薯學(xué)術(shù)年會(huì)上指出：“馬鈴薯是一種產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值大的作物，應(yīng)把馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)列入國(guó)家糧食商品糧基地，享受與水稻、小麥等商品糧基地同樣的財(cái)稅待遇，這將是保證我國(guó)糧食安全的有效手段?！瘪R鈴薯作為經(jīng)濟(jì)作物，種植面積越來(lái)越大，而傳統(tǒng)的馬鈴薯收獲手段費(fèi)時(shí)費(fèi)事，勞動(dòng)強(qiáng)度大且季節(jié)性強(qiáng)，因此給農(nóng)民造成極大的困難。馬鈴薯種植區(qū)大部分在潛山和腰山地區(qū)，落后的人工收獲方式造成馬鈴薯凍害和減產(chǎn)等不必要的損失，農(nóng)民對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)械的要求十分迫切。為了解決上述問(wèn)題，推廣應(yīng)用小型馬鈴薯收獲機(jī)勢(shì)在必行。應(yīng)用馬鈴薯收獲機(jī)可以大大提高收獲效率，降低勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，增產(chǎn)增收，減少收獲損失，為我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。根據(jù)我國(guó)馬鈴薯收獲機(jī)械多年研制生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以看出， 日本、意大利、美國(guó)等國(guó)外機(jī)具適應(yīng)壟作，很難適應(yīng)我國(guó)平作種植形式。各類型機(jī)械需要進(jìn)行多地域、多收獲季節(jié)的田間試驗(yàn)和多輪改進(jìn)，才能提高適應(yīng)性。1 緒論 馬鈴薯是我國(guó)主要作物之一。發(fā)展馬鈴薯生產(chǎn)，對(duì)調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快脫貧致富及地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的作用。馬鈴薯為地下產(chǎn)物, 且是塊莖繁殖, 其收獲方式以挖掘機(jī)為主。馬鈴薯收獲機(jī)可以大大提高收獲效率, 降低勞動(dòng)強(qiáng)度, 減少損失, 為馬鈴薯生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。但是收獲方式的落后極大的制約了馬鈴薯生產(chǎn)發(fā)展。為促進(jìn)馬鈴薯生產(chǎn)地發(fā)展，解決機(jī)械化收獲問(wèn)題勢(shì)在必行。馬鈴薯收獲機(jī)械化的關(guān)鍵矛盾是配套動(dòng)力與機(jī)具性能要求之間的矛盾。鑒于動(dòng)力的限制，與14kw一下拖拉機(jī)配套機(jī)具的性能不宜要求功能全，只要完成起薯環(huán)節(jié)，讓署塊基本露于地面即可，其他工序由人工撿拾完成。從發(fā)展看這類機(jī)械作為與目前農(nóng)村具有的小型拖拉機(jī)相配套的過(guò)渡性機(jī)型予以開(kāi)發(fā)、推廣。隨著近年來(lái)馬鈴薯種植面積的不斷增加，對(duì)馬鈴薯收獲的機(jī)械化水平的需求越來(lái)越大.1.1 馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展概況馬鈴薯是我國(guó)北方主要糧食作物之一， 在內(nèi)蒙、甘肅、寧夏、河北、山西、黑龍江、河南等省大面積種植，特別是內(nèi)蒙、甘肅、河北北部等地因常年干旱少雨，氣候寒冷，沙質(zhì)土壤多，不利于其它作物的生長(zhǎng)，馬鈴薯使成為這些地區(qū)的主產(chǎn)糧食作物。近幾年來(lái)，馬鈴薯迅速以經(jīng)濟(jì)作物走向市場(chǎng)，大量銷售到北京、天津、上海、廣州等各大城市，美國(guó)百事食品有限公司等國(guó)外企業(yè)也紛紛在我國(guó)以承包大面積種薯地形式而參與到馬鈴薯種植和深加工行業(yè)。隨著馬鈴薯向規(guī)?；N植的發(fā)展，農(nóng)民要求機(jī)械化收獲的愿望日趨強(qiáng)烈。由于各地土壤、氣候、地形及種植習(xí)慣的差異，種植機(jī)械發(fā)展相對(duì)滯后，多采用犁翻人工點(diǎn)播種植，行距不統(tǒng)一。小行距平作與大行距壟作形式共存，平作行距在400-550mm 之間，壟作在600900mm之間。近幾年，隨著早上市鮮薯需求量的增加，收獲季節(jié)提前，馬鈴薯莖葉生長(zhǎng)旺盛，薯皮鮮嫩，機(jī)械收獲更易破皮和纏繞擁土，使農(nóng)藝要求與機(jī)械收獲適應(yīng)性的矛盾更加突出。機(jī)械化收獲馬鈴薯技術(shù)，關(guān)鍵問(wèn)題是收獲機(jī)械適應(yīng)性差，傷薯率高。因此，研制開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良，適應(yīng)性強(qiáng)，傷薯率低，多型號(hào)，價(jià)格適中，并能同大中馬力拖拉機(jī)配套的收獲機(jī)械是非常必要的。1.1.1 國(guó)內(nèi)馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展概況新中國(guó)成立初期, 我國(guó)收獲馬鈴薯采用人工刨或舊犁挖掘的落后方式。直到20世紀(jì)60年代中期,馬鈴薯收獲機(jī)具的研制工作才逐步發(fā)展起來(lái)。研究人員在研究原西德、原蘇聯(lián)、日本、瑞士等國(guó)外機(jī)具的基礎(chǔ)上，研制成功了升運(yùn)鏈?zhǔn)今R鈴薯收獲機(jī)，但是由于受當(dāng)時(shí)歷史條件的限制，沒(méi)能實(shí)現(xiàn)大面積推廣和使用。20世紀(jì)70年代中期，由于手扶拖拉機(jī)的大量推廣應(yīng)用, 國(guó)內(nèi)又掀起了為手扶拖拉機(jī)配套的馬鈴薯收獲機(jī)的研制高潮, 成功研制了鼠籠式馬鈴薯收獲機(jī), 但受當(dāng)時(shí)的配套動(dòng)力限制, 未能生產(chǎn)和推廣。1979年，12國(guó)農(nóng)機(jī)展覽會(huì)后，國(guó)家將全部馬鈴薯收獲機(jī)樣機(jī)都投放在黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院，從而為馬鈴薯收獲機(jī)的研究工作創(chuàng)造了良好的條件。到 20 世紀(jì) 90 年代中期, 由于國(guó)產(chǎn)小四輪拖拉機(jī)的大量推廣和應(yīng)用, 研制馬鈴薯收獲機(jī)已被列入重要日程。而此后, 其市場(chǎng)需求旺盛, 先后有小型升運(yùn)鏈?zhǔn)今R鈴薯收獲機(jī)和振動(dòng)式馬鈴薯收獲機(jī)投放市場(chǎng),并占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額。 1.1.2 國(guó)外馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展概況從農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展過(guò)程來(lái)看，馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展較遲緩，只是近50年才發(fā)展到較高水平。國(guó)外馬鈴薯機(jī)械化收獲起步早、發(fā)展快、技術(shù)水平高。在2O世紀(jì)4O年代初前蘇聯(lián)、美國(guó)就開(kāi)始研制推廣應(yīng)用馬鈴薯收獲機(jī)了，5O年代末期全面實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)機(jī)械化。7O8O年代，德、英、法、意大利、瑞士、波蘭、匈牙利、日本和韓國(guó)亦相繼實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化。國(guó)外馬鈴薯收獲機(jī)械的技術(shù)水平相當(dāng)高，不但生產(chǎn)率高而且高新技術(shù)已融于機(jī)具之中。如采用振動(dòng)、液壓技術(shù)進(jìn)行挖掘；采用傳感技術(shù)控制土壤喂人量、馬鈴薯傳運(yùn)量以及分級(jí)裝載；采用氣壓、氣流、光電技術(shù)進(jìn)行碎土和分離及利用微機(jī)進(jìn)行監(jiān)控操作等。原蘇聯(lián)是生產(chǎn)收獲機(jī)最早的國(guó)家。1960年，馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)保有量是3萬(wàn)臺(tái)，1976年，保有量是6萬(wàn)臺(tái)，1979年，馬鈴薯收獲機(jī)械工業(yè)化程度達(dá)到77%（其中國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)為84%，集體農(nóng)莊為73%）；到20世紀(jì)90年代除，馬鈴薯收獲機(jī)共有16種機(jī)型，其中10種是聯(lián)合收獲機(jī)，其中勞動(dòng)生產(chǎn)率比其他2行收獲機(jī)提高1-2倍。美國(guó)在1948年以前用收獲機(jī)來(lái)收獲馬鈴薯，然后人工撿拾。直到1967年，開(kāi)始使用聯(lián)合收獲機(jī)，勞動(dòng)生產(chǎn)率達(dá)到100kg/（h人）。20世紀(jì)80年代初期，聯(lián)合收獲機(jī)和分段收獲的面積占馬鈴薯種植面積的85%，其中聯(lián)合收獲已經(jīng)達(dá)到50%以上、20世紀(jì)到90年代，美國(guó)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯收獲機(jī)械化。德國(guó)20世紀(jì)在40年代主要生產(chǎn)和使用拋擲式收獲機(jī)；50年代主要生產(chǎn)和使用升運(yùn)鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)和撿拾裝載機(jī)，進(jìn)行分段收獲；到1970年保有量達(dá)到6205臺(tái)；70年代開(kāi)始生產(chǎn)聯(lián)合收獲機(jī)，機(jī)型有20多種，均是原聯(lián)合收獲機(jī)的變型，其保有量達(dá)到6萬(wàn)臺(tái)；90年代開(kāi)始生產(chǎn)收獲-撿拾裝載機(jī)和具有自動(dòng)分選裝置的聯(lián)合收獲機(jī)。日本在1955年以前使用畜力挖掘機(jī)，1955年到1965年生產(chǎn)懸掛式的拋擲式和升運(yùn)鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)。70年代開(kāi)始引進(jìn)英國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的聯(lián)合收獲機(jī)，并研制適合日本國(guó)情的聯(lián)合收獲機(jī)。目前，國(guó)外馬鈴薯收獲機(jī)械大多采用升運(yùn)鏈條式聯(lián)合作業(yè)，技術(shù)上已達(dá)到相當(dāng)高的水平。由于國(guó)外馬鈴薯采用機(jī)械化壟作種植形式，適應(yīng)這種特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的收獲機(jī)械在中國(guó)難以適應(yīng)平作收獲。以內(nèi)蒙百事食品(中國(guó))有限公司種薯基地進(jìn)口機(jī)為例，其全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，種植方式采用壟作，行距為900mm，收獲機(jī)械為牽引式雙行聯(lián)合作業(yè)，多級(jí)鏈輸送，配套動(dòng)力在597kW以上，一次完成挖掘，土、石、薯、秧分離，并可實(shí)現(xiàn)薯塊大小自動(dòng)分撿、自行裝車等功能該機(jī)為全液壓操縱，各機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)折疊運(yùn)輸，傷薯率極低。機(jī)體與薯塊可能接觸部位均用橡膠件保護(hù)。又如，芬蘭康克公司生產(chǎn)的雙行馬鈴薯收獲機(jī)為牽引式，配套動(dòng)力為336kW以上，在拖拉機(jī)右側(cè)實(shí)現(xiàn)挖掘，土、薯、莖葉分離，薯塊直接裝袋裝箱。同時(shí)，該機(jī)可作為撿拾機(jī)使用，后部工作臺(tái)為液壓升降式，薯塊或石頭可直接運(yùn)至田地頭。日本生產(chǎn)的主要為單行履帶自走式聯(lián)合作業(yè)機(jī)，行走與輸送鏈HST無(wú)級(jí)變速，發(fā)動(dòng)機(jī)為水冷4沖程3缸柴油機(jī)。1.2 我國(guó)馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 馬鈴薯生產(chǎn)現(xiàn)狀馬鈴薯原產(chǎn)于南美洲的安第斯山，17世紀(jì)由荷蘭人帶到我國(guó)臺(tái)灣。它是重要的糧食兼用和工業(yè)原料作物。目前，全世界主要種植馬鈴薯的國(guó)家有148個(gè)，總面積達(dá)1838萬(wàn)hm，總產(chǎn)量3億噸。近年來(lái)，種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、馬鈴薯加工業(yè)的蓬勃發(fā)展、西式快餐大量興起、方便食品的不斷涌現(xiàn)、加工產(chǎn)品的大量開(kāi)發(fā)以及經(jīng)濟(jì)效益的提高，極大地調(diào)動(dòng)了農(nóng)民的種植積極性。我國(guó)馬鈴薯種植面積以10萬(wàn)hmm /年的增長(zhǎng)速度逐年增加，2001年達(dá)到472萬(wàn)hm，產(chǎn)量居世界第一位；2003年，黑龍江省種植面積60萬(wàn)hm產(chǎn)量達(dá)到960萬(wàn)噸。所以從機(jī)械化角度來(lái)看，馬鈴薯種植和收獲機(jī)械蘊(yùn)涵著巨大的商機(jī)。1.2.2 馬鈴薯收獲機(jī)發(fā)展趨勢(shì) （1） 在我國(guó)，馬鈴薯收獲機(jī)向集機(jī)電和液壓技術(shù)為一體的大型化方向發(fā)展，從而提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。（2） 向聯(lián)合作業(yè)方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)多功能作業(yè)，降低作業(yè)成本和設(shè)備投入費(fèi)用。（3） 向自走式發(fā)展，裝有分級(jí)裝置，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。（4） 注重產(chǎn)品質(zhì)量，提高可靠性，實(shí)現(xiàn)互換性。1.2.3 我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)全程機(jī)械化的發(fā)展趨勢(shì)（1） 要加大公關(guān)力度，提高機(jī)具性能指標(biāo)，使其盡快達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。實(shí)現(xiàn)定型生產(chǎn)，占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，替代進(jìn)口產(chǎn)品。（2） 提高“三化”水平，增加作業(yè)功能，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。（3） 提高機(jī)電、液壓一體化和檢測(cè)水平，開(kāi)展聯(lián)合作業(yè)機(jī)具的研制。（4） 提高生產(chǎn)企業(yè)的加工工藝水平，保證設(shè)備制造質(zhì)量。我國(guó)馬鈴薯種植面積大幅攀升，這對(duì)我國(guó)馬鈴薯收獲機(jī)機(jī)械生產(chǎn)無(wú)疑是一個(gè)非常好的機(jī)遇，但同時(shí)也是一種挑戰(zhàn)?？偟膩?lái)說(shuō)，馬鈴薯收獲市場(chǎng)潛力巨大，如果能充分抓住這個(gè)大好時(shí)機(jī)，認(rèn)清國(guó)內(nèi)馬鈴薯收獲機(jī)械的應(yīng)用現(xiàn)狀，有選擇地引進(jìn)和吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，并及時(shí)開(kāi)發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情的馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，將為我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。2 機(jī)具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及性能參數(shù)2.1 總體結(jié)構(gòu)本任務(wù)設(shè)計(jì)的馬鈴薯挖掘機(jī)與拖拉機(jī)配套作業(yè)，掛接方式為后懸掛，作業(yè)時(shí)需對(duì)行。該機(jī)主要由懸掛機(jī)架、轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩、挖掘鏟及鏟架、切土圓盤刀、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)篩等機(jī)構(gòu)組成。鏟架通過(guò)螺栓安裝在懸掛機(jī)架的側(cè)板上，在鏟架上安裝有挖掘鏟。在機(jī)架上焊有2點(diǎn)懸掛的地方，與拖拉機(jī)的懸掛機(jī)構(gòu)相連。在機(jī)架中部安裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它由傳動(dòng)箱、一對(duì)錐齒輪和傳動(dòng)軸組成。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)軸與拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸連接，拖拉機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)到轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩和擺動(dòng)分離篩上，使轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩轉(zhuǎn)動(dòng)，將挖掘出的馬鈴薯輸送到擺動(dòng)篩上達(dá)到分離效果。轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩的主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)作用由鏈條帶動(dòng)，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)篩達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)的效果。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)末端上有一偏心輪，偏心輪使與其相連的連桿一端作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在連桿另一端帶動(dòng)擺動(dòng)篩使其擺動(dòng)，使馬鈴薯和土壤達(dá)到分離的效果。2.2 主要工作原理 拖拉機(jī)通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)牽引馬鈴薯收獲機(jī)前進(jìn)，拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸與收獲機(jī)的機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)軸相連接，在拖拉機(jī)啟動(dòng)后，結(jié)合動(dòng)力輸出軸使其轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳送動(dòng)力，使轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)篩轉(zhuǎn)動(dòng)擺動(dòng)；在拖拉機(jī)前進(jìn)過(guò)程中，挖掘鏟挖出土垡，土垡沿挖掘鏟傳到轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩上進(jìn)行初次分離，然后由傳動(dòng)篩輸送到擺動(dòng)分離篩上再次分離，在擺動(dòng)篩的擺動(dòng)作用下薯塊和泥土分離，并將薯塊成條狀鋪放在挖掘機(jī)的后面，以便撿拾。2.3 主要性能參數(shù)馬鈴薯主要性能參數(shù)見(jiàn)表1所示：表1 馬鈴薯主要性能參數(shù)工作寬度1900 mm作業(yè)行數(shù)2 行作業(yè)深度250 mm主軸轉(zhuǎn)速540 r/min配套動(dòng)力（拖拉機(jī)）80-100 馬力作業(yè)速度0.6 1 m/s純小時(shí)生產(chǎn)率0.25 0.60 hmh集薯類型鋪條理論明薯率 95%理論挖凈率 98%理論破損率 3%行距700 900 mm 3 主要部件的設(shè)計(jì)3.1 挖掘部件的設(shè)計(jì)挖掘部分的作用是把薯塊和土壤一起挖起，并把薯塊和土壤輸送到分離篩上。對(duì)挖掘部件的要求如下：a 在盡量少挖取土壤的情況下挖凈薯塊；b 挖掘深度穩(wěn)定不損傷薯塊，并可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整；c 挖掘鏟應(yīng)有較強(qiáng)的碎土能力，對(duì)粘重土壤保證土垡能順利通過(guò)，以便為分離薯塊中的土壤提供有利條件；d 要求挖掘部件的牽引阻力小，刃口的耐磨性好。為滿足上述要求，采用了組合式挖掘部件。這種挖掘部件由三角平面多鏟、鏟架和切土圓盤刀組成。挖掘鏟與鏟架通過(guò)螺釘連接，鏟架固定在機(jī)架上。切土圓盤刀安裝高度可調(diào)節(jié)。3.1.1 挖掘鏟的設(shè)計(jì)挖掘鏟是挖掘機(jī)的主要部件，而挖掘鏟的參數(shù)的選擇是馬鈴薯挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。3.1.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)主要依據(jù)是薯塊的分布寬度、結(jié)薯深度和薯塊成簇性等生長(zhǎng)狀況（圖1）, 以及土壤土質(zhì)和根系的抓土程度。按收獲農(nóng)藝相關(guān)指標(biāo)挖凈率、傷薯率、明薯率等, 對(duì)挖掘鏟的設(shè)計(jì)要求是: a 將所有薯塊掘起, 保證挖凈且不鏟薯。b 能流暢地將掘起物送往分離裝置。c 盡早漏土, 減小挖掘阻力, 避免機(jī)前壅土,且減小篩分部件負(fù)荷, 提高整機(jī)收獲的明薯率。固定式三角平面多鏟是挖掘機(jī)的主要工作部件之一，結(jié)構(gòu)比振動(dòng)式挖掘鏟和主動(dòng)圓盤挖掘部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，不需要?jiǎng)恿鲃?dòng)。其缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生壅土現(xiàn)象。壅土現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：a 土壤板結(jié)，有大土塊、大石塊和雜草纏繞；b 懸掛連接尺寸不正確，挖掘鏟工作傾角過(guò)大或過(guò)??；c 挖掘深度和前進(jìn)速度超過(guò)設(shè)計(jì)值。但在土壤條件好的情況下，正確使用挖掘機(jī)是可以避免和減少壅土現(xiàn)象發(fā)生的。因此，固定式三角平面多鏟在國(guó)內(nèi)外仍得到廣泛應(yīng)用。3.1.1.2 平面鏟主要參數(shù)的確定三角平面多鏟的鏟面為平面，且常用在鏈桿式挖掘機(jī)上。因此，該機(jī)采用三角平面多鏟，由11個(gè)三角平面鏟組成，材料為65Mn。固定方式是通過(guò)鏟柄固定在鏟架上，并在各鏟之間留有滑草間隙。挖掘鏟主要參數(shù)：圖2、圖3-鏟刃斜角-鏟的傾角L-鏟的長(zhǎng)度B-鏟的寬度h鏟后端高度圖2 挖掘鏟參數(shù)1 圖3 挖掘鏟參數(shù)2受力分析：鏟刃斜角為了保證鏟刃的自動(dòng)清理，可由圖4的受力分析確定。圖四 受力分析 圖5 鏟尖受力分析由公式 P sin(90 ) F （1）使土壤在鏟刃上的滑切能力克服摩擦力，土壤與鏟刃做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。公式中 P 作用在鏟刃的阻力(N) F 土壤對(duì)鏟刃的摩擦力(N) F = Ntg 土壤對(duì)鏟刃的摩擦角由摩擦定律知F = Ntg N = Pcos(90- )，將其代入(1)式得 90- (2)一般土壤對(duì)鏟刃的摩擦角為 =26.535，故取 =55為易。過(guò)大，莖桿和雜草不能被切斷，而且會(huì)引起鏟前堵塞；但是減小時(shí)，要達(dá)到同樣的挖掘?qū)挾?，則必須增加鏟的長(zhǎng)度，這會(huì)增加工作阻力，并且需加強(qiáng)鏟的強(qiáng)度。挖掘鏟的傾角和鏟的長(zhǎng)度L可由圖(4)的受力分析求得。根據(jù)土壤在挖掘鏟上的受力分析可建立如下平衡方程式：PcosFG=0 (3)N Gcos Psin = 0 (4)F = tg (5)式中 P 沿著挖掘鏟移動(dòng)掘起物所需的力(N) N 鏟對(duì)土壤的反作用力(N) G 鏟面上土壤的重力(N) F 土壤對(duì)鏟的摩擦力(N) 土壤對(duì)鏟的摩擦系數(shù) 將式(3)、(4) 、(5)聯(lián)立解得 (6)P=Gtg(+) (7) 挖掘鏟在工作過(guò)程中必然受到阻力的影響，工作阻力不僅只是由于鏟起的土壤沿鏟移動(dòng)而產(chǎn)生的，同時(shí)，由于切割土壤的作用也會(huì)產(chǎn)生阻力，因此這部分力為P =KA (8) 如果不考慮土壤沿著鏟面移動(dòng)速度的影響，則鏟的總阻力為R=P+ P =Gtg(+)+KA (9)式中 土壤對(duì)鋼的摩擦角 = tg K 犁溝土壤比阻（N/m）輕質(zhì)土K =1600020000N/m 中等輕質(zhì)土K =20000 24000N/m 中等堅(jiān)實(shí)土K =24000 30000N/mA 鏟面上土壤的橫斷面積（m）鏟面的水平傾角的理論值可由圖6中對(duì)鏟面移動(dòng)的掘起物作用力的平衡方程確定。圖6 鏟面水平傾角及鏟的末端離地高度示意圖P cos-T -G sin =0R -Gcos-P sin =0式中 P 沿鏟面移動(dòng)掘起物所需的力R 鏟面對(duì)土壤的反作用力G 掘起物的重力T 鏟面對(duì)掘起物的摩擦力T = R (為土壤對(duì)鋼的摩擦系數(shù)) 由此可得 =arctg（ P G）/（ P + G）如果超過(guò)上述值，則掘起物就會(huì)壅在鏟面上，使薯塊從鏟側(cè)滾落，同時(shí)也加大了工作阻力。實(shí)際中，角根據(jù)挖掘鏟需要提升掘起物的高度和對(duì)松碎土壤的要求來(lái)確定，角增大，有利于破碎土塊，但鏟的工作阻力增加；角過(guò)小，影響入土深度。根據(jù)試驗(yàn)，取=18 25。鏟的長(zhǎng)度L可由挖掘深度h與傾角計(jì)算，即： L = h / sin （10）鏟的寬度B為130mm，邊鏟取寬度B=165mm，總鏟寬度B=1800mm。由條件可知，所要求的挖掘深度h =200mm，在此深度條件下馬鈴薯才能完全從土壤里挖掘出來(lái)，且不致鏟壞馬鈴薯。取鏟的傾角= 23， = 30（中等輕質(zhì)土），則鏟的長(zhǎng)度L =355650mm，取L =340mm；鏟的總阻力R =3542kN。挖掘鏟主要參數(shù)見(jiàn)表2： 表2 挖掘鏟主要參數(shù)鏟的傾角23鏟的寬度B130 mm邊鏟寬度B165 mm總鏟寬度B1800 mm三角平面鏟個(gè)數(shù)11個(gè)（包括邊鏟2個(gè)）鏟間隙27 mm鏟的長(zhǎng)度L340 mm鏟刃斜角55 挖掘阻力受土壤類型、挖掘深度、鏟的形狀和鏟的傾角等影響很大，因此該機(jī)采用三角平面多鏟，由11個(gè)三角平面鏟組成，各單鏟之間留有27mm的間隙，間隙過(guò)大，易漏掉馬鈴薯，間隙過(guò)小會(huì)增大挖掘阻力。3.1.2 切土圓盤的設(shè)計(jì)在工作時(shí)，平面鏟挖起的土垡容易散落在機(jī)器兩側(cè)，造成薯塊丟失。為了客服這一缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)的挖掘鏟兩側(cè)裝有切土圓盤。圓盤不僅能阻擋薯塊丟失，而且還切斷莖葉和雜草，防止在鏟側(cè)堵塞。該機(jī)切土圓盤設(shè)計(jì)直徑為D =530mm，厚度t=6mm，用65Mn鋼制成。切土圓盤可以將壟兩側(cè)切割為土垡，切斷互相纏繞的草蔓，避免在工作時(shí)平面鏟挖起的土垡散落在機(jī)器兩側(cè)，造成薯塊丟失，同時(shí)還可通過(guò)調(diào)整切土圓盤的安裝高度來(lái)調(diào)節(jié)挖掘深度。如果調(diào)高切土圓盤的高度，挖掘深度增加；反之，則挖掘深度隨之減少。3.2 分離部件的設(shè)計(jì)配置在挖掘鏟后面的分離部件在工作時(shí)承受的負(fù)荷大，其單位寬度的喂入量達(dá)100150kg/s.m，且要求分離掉的土壤達(dá)70%80%。該部件工作可靠，對(duì)薯塊的損傷小，并在分離的同時(shí)把剩余部分向后輸送，以便進(jìn)行下一步的清選和分離。作業(yè)時(shí)為了防止石塊卡在挖掘鏟和轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩之間，避免轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩喂入口堵塞，在挖掘鏟和轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩之間設(shè)計(jì)了防石裝置。被分離物料的成份主要有土壤、薯塊、莖秧、雜草等。根系土壤交織粘合在一起，要想在較小的結(jié)構(gòu)尺寸下提高分離明薯率，亦是設(shè)計(jì)難題之一。本設(shè)計(jì)采用轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩和擺動(dòng)篩組合式分離裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩為有效分離面積較大的桿式鏈組成，它相當(dāng)于柵格式閉合回轉(zhuǎn)篩。在輸送篩上輸送邊的中部設(shè)有偏心抖動(dòng)輪，起到邊輸送邊抖動(dòng)掉土壤的效果。擺動(dòng)篩連接在輸送鏈的后部, 垂直機(jī)器前進(jìn)方向振擺, 完成二次篩分和向機(jī)后鋪放薯塊的作用。3.2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩式分離裝置轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩分離裝置（運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖7）具有較強(qiáng)的分離性能，并且在傾角達(dá)30時(shí)仍有良好的輸送能力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是金屬用量較大，金屬鏈磨損較快。輸送篩是由桿條和連接這些桿條的平膠帶、被動(dòng)式抖動(dòng)輪、側(cè)壁、架子等部分組成。桿條是由直徑為10mm的圓鋼，按一定間距固定在兩條帶子上組成。在輸送篩上工作面的桿條下，設(shè)置有隨動(dòng)型的抖動(dòng)輪，抖動(dòng)輪直接與輸送篩的升運(yùn)鏈工作面的桿條相接，由升運(yùn)鏈桿條帶動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的圓周速度與輸送篩的工作速度相同，橢圓形抖動(dòng)器的長(zhǎng)半徑和短半徑之差使輸送篩工作面的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生瞬時(shí)的周期性變化，從而抖動(dòng)輸送篩上的掘起物。圖7輸送篩運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖決定抖動(dòng)強(qiáng)度的因素有抖動(dòng)器長(zhǎng)短半徑之比、抖動(dòng)器的數(shù)量以及輸送篩的緊度和強(qiáng)度等。輸送篩工作過(guò)程中并不完全作直線運(yùn)動(dòng)，在抖動(dòng)器作用的某一瞬間可視為圓周運(yùn)動(dòng)。拋起土塊時(shí)抖動(dòng)器所需的最低轉(zhuǎn)速由輸送篩速度來(lái)決定。在粘土地工作時(shí)，最佳速度為2.5m/s。被動(dòng)式抖動(dòng)輪在工作時(shí)由輸送篩的帶條帶動(dòng)。抖動(dòng)輪的形狀設(shè)計(jì)為橢圓形，其振幅由前至后逐漸增大。橢圓形抖動(dòng)輪工作較溫和，產(chǎn)生的沖擊力小，制造方便，工作穩(wěn)定，可以滿足在正常工作條件下的使用要求。被動(dòng)式抖動(dòng)輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是調(diào)節(jié)振幅和頻率時(shí)必須更換不同形狀的抖動(dòng)輪。初選橢圓形抖動(dòng)輪參數(shù)：R=75mm; r=55mm 式中：R 抖動(dòng)輪大節(jié)圓半徑r 抖動(dòng)輪小節(jié)圓半徑橢圓形抖動(dòng)輪的周長(zhǎng)L按以下近似公式計(jì)算：L= = =756 mm能拋起物體的輸送篩最低線速度計(jì)算公式：式中K 小節(jié)圓半徑r與大節(jié)圓半徑R之比即 K=0.69 輸送篩最低線速度g 重力加速度經(jīng)驗(yàn)表明，K值取0.60.7時(shí)可獲得較好的分離效果。因此選取R=75mm，r=45mm較為合理。那么 =1.2 m/s （11）在收獲機(jī)最大收獲速度（1m/s）情況下，如能順利輸送，輸送篩在此條件下最低輸送速度應(yīng)滿足： =式中： 在收獲機(jī)最大收獲速度下輸送篩最低輸送速度 v 收獲機(jī)最大收獲速度 輸送篩工作傾角（本設(shè)計(jì)輸送篩傾角為20）那么 = =1.21 m/s （12）由式（11）、（12）得：=1.21m/s為提高輸送篩的輸送和分離能力，應(yīng)適當(dāng)加大輸送篩的線速度。而線速度過(guò)大會(huì)使工作功率提高，且容易傷薯。?。篤=1.8m/s 被動(dòng)式抖動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速與輸送篩線速度和抖動(dòng)輪的周長(zhǎng)有以下關(guān)系：n= =142 r/min式中n 抖動(dòng)輪轉(zhuǎn)速L 抖動(dòng)輪周長(zhǎng) V 升運(yùn)鏈線速度 抖動(dòng)輪抖動(dòng)頻率f可按下式計(jì)算：f =Zn/60 =8134/60 =18 Hz式中Z 抖動(dòng)輪的凸頂數(shù)n 抖動(dòng)輪轉(zhuǎn)速抖動(dòng)輪結(jié)構(gòu)見(jiàn)表3表3 抖動(dòng)輪結(jié)構(gòu)抖動(dòng)輪類型橢圓形轉(zhuǎn)速（r/min）134 抖動(dòng)頻率Hz18大節(jié)圓半徑（mm）85小節(jié)圓半徑（mm）60系數(shù)K(K=r/R) 0.69輸送篩線速度（m/s）1.6轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩結(jié)構(gòu)見(jiàn)表4長(zhǎng)度(軸距)（mm）1542寬度（兩帶中心距）（mm）1756桿條直徑（mm）10桿條間隙（mm）50工作傾角（）15抖動(dòng)輪個(gè)數(shù)2表4 輸送篩結(jié)構(gòu) 平膠帶式輸送鏈?zhǔn)且詭ё拥膹椥宰冃蝸?lái)代替金屬的交接摩擦，因此使用壽命長(zhǎng)，工作時(shí)噪音小。帶式輸送篩是由鏈輪撥動(dòng)桿條，因而造成桿條的磨損。為了提高膠帶的強(qiáng)度，帶中有用合成纖維制成的筋。轉(zhuǎn)動(dòng)輸送篩式分離裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且在完成分離工作的同時(shí)還可以進(jìn)行與水平成20的升運(yùn)工作。3.2.2 擺動(dòng)篩式分離裝置偏心輪式擺動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，非常適合作輔助清理部件。篩子采用有效分離面較大的條桿篩, 篩架由曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。除了篩子結(jié)構(gòu)和安裝角度外，影響擺動(dòng)篩分離和輸送能力的主要?jiǎng)恿σ蛩厥呛Y體的加速度。由平面篩的運(yùn)動(dòng)分析可知, 篩體加速度的大小與篩面的傾角有關(guān), 傾角加大則所需的加速度也應(yīng)加大。初選擺動(dòng)篩參數(shù)見(jiàn)表5：表5 擺動(dòng)篩參數(shù)篩面傾角1015篩條長(zhǎng)度490520 mm振幅2638 mm篩總寬17601850 Hz 擺動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖8：擺動(dòng)篩的主要參數(shù)有：曲軸轉(zhuǎn)速、曲軸偏心半徑、篩面傾角、篩子擺動(dòng)方向與水平之間的夾角、篩子擺動(dòng)方向與篩面之間的夾角。物料在篩面上一面后滑移，一面被拋起，物料只有被拋起才能達(dá)到振動(dòng)的效果，以使得土塊和馬鈴薯分離。物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)形式和方向是由篩子加速度的大小和方向決定的。篩子加速度由下式?jīng)Q定：a =Rcost土壤在篩上向下移動(dòng)的條件為式中 曲柄角速度(rad/s) R 區(qū)柄偏心半徑(m)；t 區(qū)柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間(s)；g 重力加速度(m/s2)；f 滑動(dòng)摩擦系數(shù)，土壤和薯塊對(duì)金屬篩面的摩擦系數(shù)分別為0.50.8 和0.43 篩子擺動(dòng)方向與水平面間的夾角() 篩面傾角() 篩子擺動(dòng)方向與篩面之間的夾角()為了在篩面上拋起土垡，必須具備下列條件：（1）篩子速度的法向分量(即對(duì)篩面垂直線的投影)應(yīng)該向上；（2）是篩子加速度的法向分量應(yīng)該向下，并且其絕對(duì)值應(yīng)等于或大于重力加速度的法向分量，即：a g cos （12）或 =R cost （13）篩面傾角的確定：圖8 擺動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 查農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（下冊(cè)）可知，對(duì)于對(duì)于放置在機(jī)器后部的輔助分離篩可選定為=15；為了保證良好的輸送能力，篩子擺動(dòng)方向與篩面之間的夾角可選定為=20；選定曲軸偏心半徑R=35mm。曲軸轉(zhuǎn)速的確定：將選定的參數(shù)帶入（12）或（13），取cost=0.5可計(jì)算曲軸轉(zhuǎn)速：n=465 r/min取主軸轉(zhuǎn)速 n=540r/min擺動(dòng)篩結(jié)構(gòu)如圖9所示： 圖9 擺動(dòng)篩結(jié)構(gòu)5.1傳動(dòng)軸的受力分析計(jì)算傳動(dòng)軸一端與減速機(jī)連接，一端與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)連接。其受力分析如圖5.1所示。 圖5.1 傳動(dòng)軸受力分析傳動(dòng)軸一端收到減速機(jī)帶來(lái)的扭矩T1，零一端收到曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶來(lái)的扭矩以及徑向力F1。減速機(jī)與功率為5kw的動(dòng)力輸入機(jī)連接，輸出轉(zhuǎn)速為580r/min。取減速機(jī)傳遞效率=0.9，那么減速機(jī)輸出的動(dòng)功率P =4.5KW.因此可以計(jì)算傳遞到傳動(dòng)軸的扭矩T.下面計(jì)算圖5.1所示各量根據(jù)代入數(shù)值，計(jì)算得到T1=74N.m振動(dòng)過(guò)程中，連桿的受力非常復(fù)雜，因此傳遞到傳動(dòng)軸的力F1很難直接計(jì)算，可以初步估算下。設(shè)計(jì)的曲軸機(jī)構(gòu)如圖5.2所示。根據(jù)力矩平衡，曲軸產(chǎn)生的力矩應(yīng)該等于T1。即代入r=0.025，T1=74N.m得到F1=2960N5.2求支反力由繞支點(diǎn)B合力矩為零得：1520RA+294360=2941395解得RA=200N由繞支點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)合力矩為零得： 294125-2941160+1520RB=0解得RB=-200N,符號(hào)表明實(shí)際受力方向與假設(shè)相反。5.3做出垂直面MV彎矩圖 5.4做出扭矩圖計(jì)算T13.2.3 由上面計(jì)算知T1=74N.m彎扭合成圖Mca由于傳動(dòng)軸受力為脈動(dòng)受力，故彎當(dāng)量轉(zhuǎn)矩為當(dāng)量彎矩圖如下強(qiáng)度校核應(yīng)有（式）托輥材料為A3，查表得=55MPa托輥?zhàn)畲笪ｋU(xiǎn)截面處直徑為45mm，又代入得故強(qiáng)度符合要求 結(jié)論 隨著食品工業(yè)的發(fā)展，食品深加工已越來(lái)越被世界重視，特別是快餐和方便食品的誕生，促使保鮮脫水蔬菜工業(yè)迅速發(fā)展起來(lái)。而綜觀國(guó)內(nèi)食品加工產(chǎn)業(yè)相對(duì)落后。本設(shè)計(jì)就是針對(duì)馬鈴薯原料的加工需要，進(jìn)行了馬鈴薯去皮的設(shè)計(jì)。美國(guó)是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。該產(chǎn)業(yè)給美國(guó)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。近二十年來(lái)，繼美國(guó)之后，德、法、荷蘭、英、瑞士、丹麥、加拿大、日本等國(guó)家，也在致力于發(fā)展馬鈴薯食品加工業(yè)，從而使世界馬鈴薯食品加工業(yè)進(jìn)入到當(dāng)今興旺發(fā)達(dá)的階段。綜觀我國(guó)的馬鈴薯加工產(chǎn)業(yè)，雖然我國(guó)的馬鈴薯種植面積居世界第一，但卻產(chǎn)生了我國(guó)有巨大馬鈴薯產(chǎn)量卻需要巨額進(jìn)口的強(qiáng)烈反差。一方面我國(guó)有著巨大的市場(chǎng)需求，另一方面又是嚴(yán)重不足的生產(chǎn)加工能力。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)事物消費(fèi)結(jié)構(gòu)也在發(fā)生巨大的變化，快餐和休閑食品的消費(fèi)將快速增長(zhǎng)，同時(shí)馬鈴薯的消費(fèi)趨勢(shì)也將呈現(xiàn)多樣化，其衍生產(chǎn)品的工業(yè)需求正在迅速增加。從宏觀上看，一方面加入WTO提供了巨大的發(fā)展機(jī)遇，另一方面還有著13億人口的國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)，可見(jiàn)馬鈴薯等果蔬原料的加工將煥發(fā)無(wú)窮的魅力也勢(shì)在必行。本課題的提出就是基于上述的實(shí)際需要出發(fā)，尤其是考慮到任何一種形式的馬鈴薯原料加工，去皮都是其中一項(xiàng)必不可少且重要的操作環(huán)節(jié)。去皮效率的高低和安全衛(wèi)生性將直接影響馬鈴薯原料加工的效益。針對(duì)這些特點(diǎn)所采取的設(shè)計(jì)方案不僅從實(shí)際產(chǎn)量要求出發(fā)，而且還結(jié)合經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化，以達(dá)到最低成本產(chǎn)生最大收益。本設(shè)計(jì)利用電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，物料在圓筒形容器中，通過(guò)傳動(dòng)軸的作用，依靠帶有磨料的工作轉(zhuǎn)盤在中速或高速旋轉(zhuǎn)中形成與工作轉(zhuǎn)盤、筒壁及物料顆粒之間的翻轉(zhuǎn)、揉搓摩擦為主，撞擊為輔的綜合機(jī)械作用效果從而達(dá)到去皮的目的。因此可知本課題的設(shè)計(jì)方案所依據(jù)的理論，證明是完全可行的。本課題的設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程材料基礎(chǔ)等多種學(xué)科的知識(shí)。主要內(nèi)容包括馬鈴薯原料去皮機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物料的受力分析、主要參數(shù)的選擇確定、主要零件的校核及分析說(shuō)明，有完整的理論闡述和設(shè)計(jì)計(jì)算，并附有大量的裝配和零件圖，更加直觀的對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)加以論證。其中對(duì)果蔬原料去皮機(jī)的關(guān)鍵部件傳動(dòng)軸作了詳細(xì)的力學(xué)分析和計(jì)算，并繪制出彎矩扭矩圖，通過(guò)理論以及大量的計(jì)算闡述了傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)的可行性和性能特點(diǎn)。同時(shí)工作圓筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是基于相應(yīng)的理論依據(jù)、計(jì)算，大量文獻(xiàn)資料的閱讀，對(duì)出售相應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品公司的網(wǎng)上查閱了解所確定的。由上可知，本設(shè)計(jì)基本實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯原料去皮機(jī)的去皮要求，是一種切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。參考文獻(xiàn)1 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崔洪斌，方憶湘，張嘉任等.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及應(yīng)用M.北京:清華大學(xué)出版社，2002:7188致謝本論文是xx老師悉心指導(dǎo)下完成的。在論文的設(shè)計(jì)過(guò)程中，xx老師給于了極大的幫助。由于這是我第一次接觸馬鈴薯收獲機(jī)，沒(méi)有試驗(yàn)條件，對(duì)馬鈴薯收獲機(jī)的性能和工作狀況了解還不是很全面，所以在做課題的過(guò)程中遇到了不少困難。是xx老師的認(rèn)真和耐心的指導(dǎo)，以及傳授給我諸多知識(shí)和學(xué)習(xí)方法，我才得以順利完成設(shè)計(jì)。在此，謹(jǐn)向張老師表示衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意。同時(shí)，在學(xué)習(xí)和研究中，還得益于與同學(xué)等的探討中獲益匪淺；在生活中，還受到寢室兄弟的關(guān)照，在此向他們表示深深的謝意。感謝我的母親、朋友他們多年來(lái)在學(xué)習(xí)和生活上給予的支持和鼓勵(lì)。沒(méi)有他們的理解、支持和無(wú)私的奉獻(xiàn)，我是很難完成學(xué)業(yè)的。最后，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給所有關(guān)心和幫助過(guò)我的人們!- 28 -