毕业设计（论文）-4U-750马铃薯收获机设计

毕业设计中文摘要4U-750马铃薯收获机摘要马铃薯作为中国重要粮食作物之一，薯类的收获机械化已经得到了高度重视。本文对4U-750型牵引式马铃薯收获机进行研究和设计。这款马铃薯收获机利用安装在机器前侧的挖掘铲，把马铃薯挖掘出来，然后通过分离装置把马铃薯和泥土分离开，分离出来的马铃薯通过分离输送筛把马铃薯铺于地面，最后由人工捡拾收集。马铃薯收获机的整机设计包括：马铃薯收获机挖掘部件、分离输送部件、传动机构的设计。挖掘部件直接或间接与机架形成刚性连接，本机通过对比采用组合式平面三角铲进行挖掘，对挖掘铲主要参数进行设计。分离部件配置在挖掘铲后面，通过对比采用杆条式升运链搭配抖动轮完成输送和分离，这部分对抖动轮进行理论设计，输送杆条通常选用直径10mm的细长圆杆。传动装置采用链轮传动，由拖拉机提供动力，减速器和链轮将动力传输到分离输送部件上，完成马铃薯的收获。通过对马铃薯收获机主要部件的设计以及对地形得分析，可以确定马铃薯收获机的尺寸，这时可以用AutoCAD完成装配图以及各个零件图的绘制。关键词：马铃薯收获机；挖掘部件；分离部件；传动部件；机械设计毕业设计英文摘要4U-750PotatoharvesterAbstractAsoneofthemostimportantfoodcropsinChina,potatoharvestmechanizationhasbeenhighlyvalued.Thispaperwillresearchanddesignthepotatoharvester.Thispotatoharvesterusesthediggingshovelinstalledinthefrontofthemachinetodigoutthepotatoes,andthenseparatethepotatoesandsoilthroughtheseparationdevice.Thewholemachinedesignofpotatoharvesterincludes:thedesignofdiggingparts,separatingandconveyingpartsandtransmissionmechanism.Thediggingpartsdirectlyorindirectlyformarigidconnectionwiththeframe.Throughcomparison,themachineadoptsthecombinedplanetriangleshoveltodig,anddesignsthemainparametersofthediggingshovel.Theseparationpartisarrangedbehindthediggingshovel.Bycomparison,therodtypeliftingchainisusedwiththeshakingwheeltocompletetheconveyingandseparation.Inthispart,thetheoreticaldesignoftheshakingwheeliscarriedout.Theconveyingrodisusuallyaslenderroundrodwithadiameterof10mm.Thetransmissiondeviceisdrivenbychainwheel,whichispoweredbytractor.Thereducerandchainwheeltransmitthepowertoseparateconveyingpartstocompletepotatoharvest.Throughthedesignofthemainpartsofthepotatoharvester,thesizeofthepotatoharvestercanbedetermined.Atthistime,theassemblydrawingandeachpartdrawingcanbecompletedwithAutoCAD.Keywords:Thepotatoharvester;Theminingparts;Theseparatingparts;Transmissionparts;Machinedesign山西农业大学农业工程学院本科毕业设计 目录TOC\o"1-3"\h\u4U-750马铃薯收获机 [27]，对比如REF_Ref22438\h表11。本次设计选用套筒链。表SEQ表\*ARABIC11传动链带型对比链带型式特点特点钩形链这种链条使用寿命较短，易磨损，常用双排钩来增加使用寿命套筒链链条耐磨性好，使用寿命长套筒滚子链这种链条耐磨性好，使用寿命比较长，经常采用标准化，方便更换平胶带这种链条类似于带传动的弹性形变，弹性形变比起金属的摩擦要更耐用，但是与之配合的杆条易磨损，使用寿命较长橡胶带这种链条与平胶带类似，噪声小，但是胶带的强度低，使用寿命不长线速度越高的升运链，冲击会越大，越容易造成马铃薯外表的损伤，而且升运链过长会导致马铃薯不能及时落到土地上，导致马铃薯外部破裂，因此在挖掘机上，升运链的长度一般为左右比较合适，在挖掘铲后面升运链线速度一般为。通过对比我国一些典型的马铃薯收获机，发现常采用节距为，细长杆的直径不宜过细，一般选取或的钢制成REF_Ref72390074\r\h[27]。在本次设计中取升运链长度为，线速度为，节距为，杆条直径选，升运链宽度为。4.2.3抖动轮的设计升运链在工作时会拨动抖动轮一起转动，因为抖动轮的形状不同于齿轮或链轮，在转动过程中会类似于凸轮上下振动，从而达到土薯分离的效果。抖动轮的形状主要有椭圆形，双头的和三头的。椭圆形抖动轮由于外形过渡平稳，在工作时对链条产生的冲击力小，对薯块的冲击小，噪声小，工作性能温和，而且结构简单，可以很好的满足在正常条件下的工作REF_Ref72390074\r\h[27]。所以本次的设计选择使用椭圆形抖动轮进行设计。但调节振幅和频率时需要更换不同形状的抖动轮。抖动轮设计如下：（1）初选抖动轮大节圆半径为，小节圆半径为。（2）抖动轮和升运链线速度关系如下: （43）式中：——抖动轮转速——抖动轮周长——升运链线速度由于抖动轮周长为： （44）可求得。抛起物体的升运链最低线速度为： （45）式中，可求得。抖动轮抖动频率可按下式计算： （46）式中为抖动轮凸顶数,取,可求得。抖动轮结构如图5所示。图SEQ图\*ARABIC9抖动轮4.3机架的设计和选材一般马铃薯收获机的机架尺寸设计受限于垄宽或者行距，根据马铃薯种植的行距或者垄宽可以确定马铃薯收获机的外形尺寸：长X宽X高=1800X1160X950mm;两侧板的厚度为80mm，为放置抖动分离装置的驱动轴与从动轴需要在侧板上设计两个轴孔，同时需要设计放置减速器的位置。减速器的放置需考虑拖拉机的输出轴位置，所以在机架上方设计两个横梁，作为放置减速器以及连接拖拉机的构件。机架下方为挖掘铲架，需要在机架侧面留出放置挖掘铲架的位置。为了增加机架的横向刚度，机架后方设计一个支撑杆。整个机架结构图如REF_Ref27957\h图10机架的整个结构通过组装或者局部焊接的形式完成。各个组件的选材如下，因为采用拖拉机牵引前进，所以前后横梁要连接牵引装置和传动装置，受力较大，故采用80X80X80mm的空心钢，如REF_Ref28437\h图11和REF_Ref28476\h图12。后方的支撑杆受力小，选用圆钢，如REF_Ref28545\h图13。整个机架采用Q235钢，连接牵引装置的横梁组件采用材料为Q235钢，如REF_Ref28613\h图14和REF_Ref28652\h图15。图SEQ图\*ARABIC10机架图SEQ图\*ARABIC11前梁图SEQ图\*ARABIC12后梁图SEQ图\*ARABIC13支撑杆图SEQ图\*ARABIC14牵引机构连接板1图SEQ图\*ARABIC15牵引机构连接板2参考文献李震,常清,刘继柱,董小靖.国内外马铃薯收获机械发展现状及趋势[J].现代制造技术与装备,2020,56(09):207-208.赵庆亮.国内外马铃薯收获机械研究现状及发展展望[J].农业工程,2020,10(06):7-10.窦青青,孙永佳,孙宜田,沈景新,李青龙.国内外马铃薯收获机械现状与发展[J].中国农机化学报,2019,40(09):206-210.陈迎君.试论马铃薯收获的机械现状及发展趋势[J].农民致富之友,2019(05):112.马莉.4UR-1520型马铃薯收获机设计及试验[J].当代农机,2020(08):55-57.刘嘉程,魏梦阳,康宏彬,汪宇,周敬东.基于滚筒式分离的马铃薯收获机设计与试验[J].农机化研究,2021,43(05):96-103.郑媛媛,郭栋,王政增,杨然兵.马铃薯挖掘铲的改进设计与试验[J].农机化研究,2021,43(03):137-140.杨曦.丘陵山地马铃薯收获机的设计与试验研究[D].昆明理工大学,2020.史明明,魏宏安,刘星,胡忠强,杨小平,孙广辉.国内外马铃薯收获机械发展现状[J].农机化研究,2013,35(10):213-217.万恩超,尚书旗,王东伟,何晓宁,刘晓东.牵引式马铃薯联合收获机的设计与试验[J].农机化研究,2019,41(07):80-84.彭正昶,陆祥辉,牛旭东,刘尔玺.4U—1400型薯类联合收获机刮板输送装置的设计[J].中国农机化学报,2017,38(02):7-11+23.刘成莲.4U-51型马铃薯收获机关键部件的设计[J].当代农机,2016(06):76-79.姜彦武.4U-1600型马铃薯联合收获机的设计与研究[D].甘肃农业大学,2016.郭世鲁.小型马铃薯收获机关键部件的优化与试验研究[D].石河子大学,2016.李智勇,蒙贺伟,李亚萍.马铃薯收获机械研究现状及存在问题[J].新疆农机化,2016(02):19-22+25.詹小旭,刘小谭,任丹华,王西瑶.马铃薯收获机研究进展[A].中国作物学会马铃薯专业委员会.马铃薯产业与现代可持续农业（2015）[C].中国作物学会马铃薯专业委员会:中国作物学会马铃薯专业委员会,2015:7.陈宇熠,于尧,唐兴隆.马铃薯挖掘机的设计[J].农产品加工,2015(11):59-60+64.陆祥辉.4U–1400型马铃薯联合收获机的设计与研究[D].甘肃农业大学,2015.刘剑君,邓明俐,贾世通,贺智涛.马铃薯收获机械现状与发展趋势[J].农学学报,2015,5(01):95-99.王泽.4U-2型马铃薯收获机仿形切割系统的改进设计[J].农机使用与维修,2015(01):21-22.史明明.4U–1400型马铃薯联合收获机的研究与设计[D].甘肃农业大学,2014.孟利,孟维.小型马铃薯挖掘机薯土分离装置的设计[J].北京农业,2012(03):199-200万恩超,尚书旗,王东伟,何晓宁,刘晓东.牵引式马铃薯联合收获机的设计与试验[J].农机化研究,2019,41(7):80-84.王政增,吴秀丰,杨然兵,杨晓龙,赵晗,崔功佩.S型链式马铃薯收获机挖掘装置的设计及有限元分析[J].农机化研究,2020(8):142-146.康璟.4U-1000型马铃薯收获机的设计与研究[D].甘肃农业大学,2014.秦大同，谢里阳.现代机械设计手册第三卷[M].北京：化学工业出版社，2011.中国农机研究院.农业机械设计手册（下册）[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007.秦大同，谢里阳.机械传动设计[M].北京：化学工业出版社，2013.王少怀.机械设计师手册[M].北京：电子工业出版社，2006.致谢2017年9月，我带着希望和憧憬来到这个校园，如今我即将带着知识与梦想走进社会这个大家庭。回想这四年来的点点滴滴，有过最美好的回忆，也有过最糟糕的时候。我永远难以忘记被挂科支配的恐惧，难以忘记和朋友打打闹闹的经历，更难以忘记四年来和舍友每个彻夜畅聊的时刻。以人为镜，可以知得失，从每个人身上我都或多或少学到一些东西。至此毕业之际，我真诚的向各位表达感激。首先，我要向我的论文指导老师老师致谢。从开题到答辩，多亏了老师的耐心指导，也感激他付出的时间和精力。老师在我完成毕业设计的这段时间里，给予我许多指导，在老师的帮助下我才有可能完成我的毕设，在此向老师致以我最诚挚的敬意。其次，我非常感激我的舍友和同学们的帮助，在我毕业设计的过程中，我们互相鼓励，互帮互助，一起克服了很多困难。尤其要感激在我迷茫的时候指点迷津，感激在我困难的时候暖心安慰，有了她们的陪伴我才能