打瓜收获机捡拾装置的设计

PAGEPAGE1目录摘要………………2前言………………31打瓜收获装置总体设计………31.1设计方案…………31.2该方案的优缺点…………31.3总体配置…………41.3.1集条机的作业幅宽和集条圆盘数设计………41.3.2集条梁架、捡拾轮高度设计…………………41.3.3集条圆盘、捡拾轮的配置……………………42主要工作部件的设计…………………52.1集条支架的设计…………52.2四杆机构、捡拾轮油压的设……………………62.3限位低轮装置的设计………82.3.1限位地轮的设计……………………82.3.2限位地轮机构的设计……………………82.3.3集条圆盘装置仿形原理…………………94强度校核………………………94.1旋转轴的强度校核……………………94.2集条支架的强度校核………95捡拾机构的安装与调整……………105.1捡拾机构的正确安装…………10设计总结……………11谢辞………………12参考文献………………………13附录…………14打瓜收获机械捡拾装置的设计摘要：关键词：DaGuaharvestmachinerypick-updevicedesignAuthor:XuYanlongAbstract:DaGuaharvestmachineisakindofnewJiYinharvestoperationequipm-ents,itsmainfunctionistocollectandthreshing;ItUSESreciprocatingspindletypehomework,thisdesignandalwayswillDaGuasetluninbilateral,thenapick-upandpipedtothethreshingwheelversusinstitutionbymelons,directimplementationthr-eshingdisposablethoroughlyharvesttoseed.Worksurfacerelativelevelrequirementwhen.Duetothedoublepick-upwheelandsetthemachineandoperation,thaninpre-viousharvestmachineryreducedsparetravel,savetwotimestrip,greatlyenhancestheworkingefficiency.Hastheadvantagessuchassparingly,time-saving;Thisdesi-gniscombiningthetraditionalDaGuaharvestmachinery,carriesontheanalysisanddesign.Keywords:DaGua;Setthemachine;Pick-upround前言打瓜是西瓜中的一种类型，但主要是取其籽食之，味香而美，营养价值高。随着农业产业结构的调整，打瓜的种植规模越来越大，人力投入，生产成本的消耗等问题日益突出。为了提升打瓜的经济效益，给打瓜人工收获带来了很大困难,打瓜联合收获机械的研制与推广可提高新疆特色作物的机械化作业水平,减轻农民的劳动强度和负担,随着社会主义市场经济体制的完善,国民经济的持续增长,农业经济的全面发展,农民收入的不断增加,将为农业机械化事业的发展提供更加有利的机遇,开辟更加广阔,更加光明的前景。1.打瓜收获装置总体设计1.1设计方案设计的打瓜收获机械由动力机械相联接而成为悬挂牵引机组，由该动力机械带动打瓜收获机进行收获。捡拾轮集条机工作切换采用液压升降机构动力进行翻转升、升降。集条机和捡拾脱粒机构同时工作提高工作效率。1.2该方案的优缺点1）对拖拉机驱动轮的增重较大，有利于拖拉机功率的充分发挥。2）由于采用双捡拾轮和集条机同时运作，相对以往的收获机械减少了空行程，节省两倍行程，使生产率大为提高。具有节油，省时等优点。3）增大了捡拾机构的金属用量，捡拾轮的重量比以往的捡拾机械重30－35％，捡拾轮在运输状态下，集条机和捡拾轮纵向长度总和过大，因此捡拾轮越重或重心越靠后，拖拉机的纵向稳定性和操作性越差。这样一来，就限制了捡拾轮的结构长度不能过大，集条圆盘数不能过多。机动性降低了，机组转弯半径远大于拖拉机的转弯半径，增大了转弯时间（尤期是在小块田地）工作控制不太灵活。总体来讲，该方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，成本低效率高。1.3总体配置选择配套拖拉机的配套动力为13～26kW，根据作业的特点可知，本机属于收获机械，其作业速度为0.6～1hm2/h，工作幅宽160～200cm，工作速度4～8图1集条机km/h，集条率≥90％。作业时由小四轮前悬挂向前推进，集条机两侧各9片圆盘滚动推移打瓜成条。前趟作业幅宽2000mm，返回作业对前一趟集成条的打瓜往回推移20cm，使打瓜离开瓜秧和杂草，以便捡拾脱粒机进行后道作业。因此，作业集条机幅宽为2000mm、因此工作总幅宽为最大为2000mm、集条机侧梁为2400mm。1.3.1集条机的作业幅宽和集条圆盘数设计总收获机械根据拖拉机的有效牵引力P来确定。作业幅宽2000mm，分瓜器的角度为50°，计算可得侧梁为2400mm，集条圆盘定位间距设计为250mm,集条圆盘的直径为400mm，计算可得每个侧梁可安装9个集条圆盘。如图1所示1.3.2集条梁架、捡拾轮高度设计主梁支架下表面至地表平面的空间高度。为了保证集条圆盘在地面顺利翻转，不产生拥土堵草现象。计算限位地轮和机架集条圆盘的配合高度，限位地轮装配后距地面高度可调为33-40cm，集条圆盘装配后不仿形时高度为45cm。捡拾轮和机架装配后瓜钉刚好和地面接触。1.3.3集条圆盘、捡拾轮的配置集条圆盘是打瓜集条机的主要工作部件。如图2所示，它的作用是将瓜拨到两边并切断瓜藤。集条机由集条圆盘、限位地轮、支架、分瓜器、四杠连杆机构、配重铁等组成。集条圆因为要根据地面的起伏进行仿形拨瓜，因此将其分为长杆和短杆集条圆盘两部分，以便灵活运转更替拨瓜。长杆和短杆之间有仿形弹簧连接使其不干涉运转并仿形，可以提高拨瓜性能。在前部主梁上安装配重铁防止扎头现象使分瓜器可以充分分瓜。捡拾轮要充分考虑在和集条机配合捡拾过程，中工作的捡拾宽幅，不工作的捡拾轮要能灵活，不干涉的用油压伸起来。本次设计中，在试修法基础上对其进行测绘，以获得集条机、捡拾轮中各个零件的尺寸进行设计。如图2所示图2集条圆盘2主要工作部件的设计2.1集条支架的设计集条支架的作用是连接各零部件并传递牵引力。集条支架主要有侧梁和主梁组成。侧梁的主要作用是安装集条圆盘通过螺栓将其连接，主梁的作用主要是安装限位地轮和四杆连杆机构，有螺栓组合式和管材焊接式两种。螺栓组合式支架通过螺栓连接，将热轧型钢纵梁、横梁组合在一起。纵梁与集条圆盘的前进方向平行，用来固定分瓜器和配重铁。为了加强支架的刚度，在支架架上还装有加强梁，这种支架拆卸较方便，但比较笨重。管材焊接平面支架有三角形、梯形等，用矩形或圆形钢管焊接而成。集条圆盘安装在侧梁上。结构简单，强度较好。但支架焊接技术要求高，变形修复困难。设计中都采用16Mn无缝管材焊接平面支架三角形，在支架上装有加强梁，用方形钢管焊接而成主梁与斜梁相互成一定角度，图3支架在斜梁上可以布置不同间距的集条圆盘，工作高度不合适时,可适当调节限位低轮安装高度。在工作切换中捡拾轮可以绕着轴销做翻转的运动。集条圆盘液压旋转轴焊接于牵引架连接梁上，捡拾轮的液压座用螺栓固定在后捡拾脱离机架上以提供液压装置提供动力时，液压装置也能同时翻转。如图3所示2.2四杆机构、捡拾轮油压的设计90度翻转式机力捡拾轮的换向机构型式采用液压式。90度翻转式捡拾轮的液压式换向机构，是利用柱塞油缸的推力或拉力来完成90度翻转。换向时，扳动油路控制阀，高压油进入油缸使活塞杆距离增大，于是与液压座连接的捡拾轮杆末端就绕销轴轴向上转动。当梁架转至接近90°位置，液压旋转轴到达活塞杆升至最长时。由于活塞杆的销孔与捡拾轮撑架上的液压旋转轴之间预先留有间隙死点，这时活塞处于预先固定垂直锁定状态。也可利用其油压收缩后降低撑架高度，靠其自身的重力和地面的支持力翻转到位进行捡拾工作。下次换向时，再按上述过程反动一次。图4所示图4捡拾轮图5四杆连杆机构如图5所示，为集条圆盘的四杆连杆机构，用轴销在拖拉机的前引架定位，当集条圆盘不工作只进行无负荷行走时，即可将液压升起，使集条圆盘脱离地面。当需要工作时油压缩回降低支架高度,使集条圆盘和限位地轮同时处于合理的配合工作状态。以保证集条圆盘可以充分切断瓜藤并把瓜拨向两边。图6限位地轮2.3限位低轮装置的设计2.3.1限位地轮的设计在采用支架高度调节上，常用限位地轮来控制，钢制限位地轮其轮辐有开式和闭式两种，分别适用于沙质和黏质土壤。开式是由钢圈和中置辅板构成；闭式用钢板制成密封的空腔轮。如图六所示，限位地轮为一独立部件，其安装在支架纵梁和横梁上，位置可上下调动。轮子在梁上能垂直升降，调节配合集条圆盘的工作高度。螺杆套管式限位地轮密封性好，操作比较省力，但结构比较复杂。本设计限位地轮是开式的由钢圈和中置辅板构成。设计如图6所示。2.3.2限位地轮机构的设计采用限位地轮来调节距地表的高度，就必须有能使限位地轮高度发生变化的机构，因此，本设计采用螺栓孔的高度调节方式，调整螺栓的定位来间接达到图7限位地轮支撑杆调节限位地轮高度的功能，具体机构如图7所示：调节限位地轮轮与支架之间的相对高度。2.3.3集条圆盘装置仿形原理集条圆盘装置仿形调节的原理如图8所示：集条圆盘是用螺栓将其固定在侧梁上，因其长短集条圆盘一些间隙安装仿形弹簧，因此可随阻力和高度方向自由调节转动，当转动如图时，随着牵引力的牵引，集条圆盘的仿形弹簧处会随地形调节，此时集条圆盘的高度即被控制，随地面仿形，伸长或是缩短仿形弹簧长短。4.强度校核4.1轴的强度校核轴采用45号钢，在工作时，承受最多的是轴向方向的拉力，因此产生的是轴向方向的拉伸变形已知45号钢抗拉强度极限为590轴直径r=24mm因此，在轴横截面上的应力为，已知作用在轴上的拉力F=26800N带入上式，<因此可知轴的强度足够图8集条圆盘仿形结构4.2集条支架的强度校核：支架采用的长60mm宽30mm的矩形45号钢，在工作时受到来自土壤对其的横向剪切力，因此对其剪切应力进行校核，已知45号钢剪切疲劳极限，为140因此，在其横截面上的剪切应力应为，已知作用在支架上的最大力26800/4=6700带入上式，==3.7<,因此可知支架的强度足够。5捡拾机构的安装与调整5.1捡拾机构的正确安装集条圆盘捡拾轮的正确安装是保证捡拾质量，提高作业效益，降低作业成本和延长机具寿命的基础，应予以重视。在新捡拾机构安装后和作业季节前，都必须对捡拾机构的技术状态进行检查。安装和检查要在平整坚硬的场地上进行。集条圆盘捡拾轮连接配合处应适当，两者的配合捡拾差距不应超过3cm，安装好的集条圆盘捡拾轮，限位地轮不得高出集条圆盘。捡拾轮的升降灵活，不允出现卡死和升降过度。若有偏斜，但不得大于5毫米。瓜钉垂直地面，能保证瓜钉容易插瓜并输送到运瓜槽。如图9所示图9捡拾脱粒总装参考文献[1]王学农．新疆农科院农机化所研制出打瓜拣拾、脱籽联合作业机[J]．新疆农机化，2007，6：60．[2]王学农，牛长河，陈发，等．新型籽瓜捡拾脱籽联合作业机研制[J]．新疆农机化，2008，3：25～26．[3]佐剑波．联合打瓜收获脱籽机[P]．中国专利，CN2691233Y，2005-04-13．[4]佐剑波．改进的联合打瓜收获脱籽机[P]．中国专利，CN2802936Y，2006-08-09．[5]王世勤．联合打瓜脱籽机[P]．中国专利，CN2857445Y，2007-01-17．[6]刘双玲，杨东明，高士其，等．打瓜机械化收获技术在阿勒泰地区的引进示范[J]．新疆农机化，2008.[7]高银峰.打瓜收获机:中国,200620022892.6[P].2006.4.18.[8]李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