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农业机械学课程设计


I 农业机械学课程设计

农业机械学课程设计

谷物联合收获机输送装置工作部件的设计
Grain combine converser working parts of the design

学 专 姓 学

院: 农 业 工程与 食 品 科 学学院 业: 名: 号: 农业机械化及自动化 闫松松 1011034101 耿端阳 教授

指导教师:

摘要

摘要
用以将割台输送来的穗秆送入脱粒装置。有链耙式、带耙式和转 轮式等类型。链耙式输送装置由于工作可靠,能实现连续均匀喂入, 应用最广。它由矩形断面输送槽和带耙齿的环形链条组成。链条下端 的从动链轮轴可以上下浮动,以适应喂入作物层厚度的变化,防止堵 塞。链条速度为 3~5 米/秒。带耙式输送装置是用带耙齿的环形胶带 或帆布带代替环形链条,其结构简单,但输送带易打滑,输送速度为 2~4 米/秒。转轮式输送装置由输送槽和若干个带叶片或齿杆的转轮 组成, 转轮线速度约 10~15 米/秒, 各个转轮速度由下至上逐渐增高。 联合收割机的倾斜输送器,它由壳体和链耙两部分组成。链耙由 固定在套筒滚子链上的许多耙杆组成。 链耙的运动速度应与隔台的输 送速度相协调,一般应逐级递增。适当提高链耙的速度可以减少脱粒 功率的消耗。壳体本身及其相邻的部件交接处密闭性要好,以防漏粮 和尘土飞扬。

关键词:谷物联合收获机 输送装置 从动轮

链条

Abstract
To be incorporated into the ear of the conveyor to stem threshing device. Chain rake, rake and propeller type, etc. Rake conveyer chain with reliable work, can realize the continuous uniform feeding, the most widely used. It is
I

2 Abstract

composed of rectangular conveying groove and the ring chain with tine. Of the bottom of the chain driven sprocket shaft can be floating up and down, to adapt to the change of the thickness, feed crops to prevent clogging. The chain speed for 3 ~ 5 m/s. With rake conveyer is in annular duct tape with tine or canvas belt instead of circular chain, its structure is simple, but the conveyor belt is easy to slip, conveying speed is 2 ~ 4 m/s. Transfer roller conveyer conveying groove and several blade or tooth pole wheel, wheel linear velocity of about 10 ~ 15 m/s, the wheel speed bottom-up gradually increased. Combine inclined conveyor, it consists of two parts, shell and chain harrow. Chain harrow by many rake on the sleeve roller chain with rod. Chain scraper movement speed should be coordinated with every stage of conveying speed, general should increase step by step. Appropriate increase the speed of chain scraper can reduce the power consumption of threshing. Shell itself and its adjacent components junction closure is better, in case of leakage of grain and dusty. Keywords: grain combine chain conveyer driven wheel

2

3 Abstract

3

1 目录

目录 摘要………………………………………………………… 1 Abstract ……………………………………………………2 目录……………………………………………………………1 第一章 绪论………………………………………………… 2 第二章 设计目的 ……………………………………………2 第三章 构造与工作原理 ……………………………………3 第四章 链传动设计 …………………………………………7

1

2 目录

第一章

绪论

输送器和升运器统称为输送装置,在收获机械上,要用各种输送 器和升运器将割下的作物、 脱下的谷粒脱后的茎秆和杂余等不同物料 运往各工作部位,已完成整机的各项工作流程。 对输送装置的性能要求是结构简单、工作可靠、功率消耗小、不 损伤输送物料、结构紧凑。在设计时应使输送装置与各工作部位或输 送器之间的输送能力(通过量或生产率)能互相衔接,不至堵塞而影 响整机正常工作。 目前收割机械上广泛采用的输送装置主要有螺旋式、刮板式、斗 式和抛扔式(又称扬谷器)四种。

第二章 设计目的
本次设计一个传送装置, 它是联合收割机中连接割台和脱粒机的 倾斜输送器,通常称为过桥或是输送槽,其喂入量为 3kg/s。它的作 用是将割台上的谷物均匀的输送到脱粒机。 全喂入式联合收割机上采 用链耙式较多。我们要把我们要链条的设计作出合理的构思,细致的 分析,公益性的考虑,并且进行零件的设计和计算,作出清选装置的 装配图,树立正确的设计思想,明确设计丝路,掌握设计方法。初步 掌握结构分析、设计和计算的能力。是传送装置具备工作可靠、输送 能力强、能强制输送的特点。 链耙式输送器由壳体、链耙(套筒滚子链、耙杆) 、链轮组成。 耙杆成 L 形或 V 形,工作边缘做成波状齿形。下部被动轴有自动张紧
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3 第二章 设计目的

装置。 设计过程中要注意的几点:合理配置相互位置:链耙下端与割台 螺旋的距离要小,及时抓取谷物。底板延长线位于滚筒中心之下,谷 物顺利喂入滚筒。

第三章 构造与工作原理

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4 第三章 构造与工作原理

3.1 链耙式输送器的构造
联合收获机的倾斜输送器。它由壳体和链耙两部分组成。链耙由 固定在套筒滚子链上的许多耙杆组成。耙杆成 L 型,其工作边缘做成 波状齿形,以增加抓取谷物的能力。两排耙杆相互交错排列。为使链 条正常转动,在下部被动轴上装有自动张紧装置。支架是固定在壳体 侧壁上的。弹簧通过螺母把输送器的被动轴自动张紧。调节螺母可改 变弹簧的压紧情况,使链耙处于正常的张紧状态。为适应谷物层厚度 的变化,避免堵塞,通过弹簧使输送器被动轴可以上下浮动。当谷物 层变厚时,被动轴被谷物层顶起,压缩弹簧起自动调节作用。链耙的 正常张紧度可在被动轴下方测量。耙杆与底板的间隙为 15-20mm,此 时链耙中间的耙杆与底板稍有接触。

4

5 第三章 构造和工作原理

3.2 链耙式输送器的改进设计
为了简化结构,国内外有许多联合收获机的链耙输送器已不用弹 簧自动张紧装置。链耙由主动轴上的链轮带动,被动辊为一圆筒。为 了使链条不至跑偏, 在圆筒上焊有筒套来限制链条。 被动辊是浮动的, 浮动杆可绕其上铰接点转动,由上、下限位板来限位,上下浮动范围 约 100mm。当喂入的谷物层增厚时,被动辊被顶起;当谷物层减薄时, 被动辊靠自重下降。为使输送链耙保持适当紧度,在壳体的两侧壁上 安装有调节螺栓,可使被动辊前后调节 20mm。输送链耙的紧度可用 手从链耙中部提起检查,其高度以 20-35mm 为合适。若调至到极限位 置时,用手提起链条中部的高度超过 40mm,则需去掉一个链节。 为了保证链耙的输送能力, 必须合理配置其相互位置和选择运动 参数。为使耙杆顺利地从割台抓起谷物,链耙下端与割台螺旋之间的 距离 t 要适当缩小,以便及时抓取谷物,避免堆积在螺旋后方,造成 喂入不均。为使谷物顺利喂入滚筒,倾斜输送器底板的延长线应位于 滚筒中心之下。 通常认为从滚筒中心到底板延长线的垂直距离为滚筒 直径的 1/4 为宜。为此,要适当选取 h 值和 a 角,一般 a 角不超过 50°。 链耙的运动速度应与割台的输送速度相适应, 一般应逐级递增, 即链耙的速度应大于伸缩扒指外端的最大线速度, 伸缩扒指的外端的 线速度又应大于割台螺旋的横向输送速度。这样才可使谷物层变薄, 保证输送的流畅。试验表明,适当提高链耙的速度(从 3m/s 增加到 5-6m/s) ,可以减少脱粒功率的消耗,并能使脱粒损失下降和提高凹 板的分离率。此外,有的联合收获机的倾斜输送器传动上增设了反转
5

6 第三章 构造和工作原理

减速器,可使割台各工作部件逆向传动,驾驶员不离开座位即可 迅速排除割台螺旋和输送链耙之间的堵塞 。倾斜输送器壳体要有足 够的刚度,以防扭曲变形。壳体本身及其相邻部件的交接处的密闭性 要好,以防漏粮和尘土飞扬。实践证明,链耙输送器的工作可靠,输 送能力较强, ,只要谷物被耙杆抓取,就能被强制输送。其缺点是喂 入不很均匀,链耙重量大,造价较贵。

3.3 链耙式输送器的参数
链耙式输送器由主动链轮、从动滚筒或链轮、装在套筒滚子链上 的 L 形或 U 形齿板链耙和输送槽组成。 当输送槽宽小于 1.2m 时,采用两排套筒滚子链,其上固定一排 L 形或 U 形齿板。输送槽宽大于 1.2m 时采用三排链套筒滚子链,左 右两排齿板应交错排列,以防作物不能及时被抓取而造成堆积现象。 齿板的齿高一般为 30-40mm,板厚 3-4mm。链耙速度应与割台的输送 速度相适应,一般为 3-5m/s。从动滚筒或从动链轮直径应大于主动 链轮的直径,以利于链耙抓取作物和增强对作物层厚度的适应性。为 了适应作物层厚度的变化,且保证链条的合适的张紧度,从动滚筒轴 应有 10-30mm 上下浮动量以防止堵塞。 链耙式输送器应尽可能短些,但输送槽底板的倾角应小于 50°,以 利于链耙对作物的抓取和输送。链耙齿顶与输送槽底板的间隙为 10-20mm,在输送槽中部,允许齿顶由于链耙的重量而与底板接触。 为了避免突然堵塞时易造成损伤机件, 一般输送器主动链轮轴上装有 允许最大扭矩为 100N.m 的安全离合器。
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7 第三章 构造和工作原理

表-5 全喂入联合收割机中间的输送装置的主要技术参数:

机型

输送方式

输送槽宽 (mm)

链 耙 速 度 (m/s) 3.2 3.34 2.6 3.3 3.95

耙齿与底板间 隙(mm) 15~20 15~20 40 15~20

主动轮转速 (r/min) 515 435 404 400

ZKB-5 丰收-3.0 4LZ-3.5 HQ-3 新疆-5 东方红-401 珠江 4 号 4LQ-2.5

链耙式 链耙式 链耙式 链耙式 链耙式 链耙式 链耙式 双转轮式

1190 910 900 700

430 500 860

4.2 3.06 d1=450 d2=300

447 393 n1=505 n2=730

第四章 链传动的设计
4.1 链传动校核
现已知割台动力输入轴的功率 P=1000w, 转速 n=662r/min, 即为主动链轮的 转速。传动比 i=1.5,载荷平稳。 (1)选择链轮齿数 取小链轮齿数 z1 ? 17 ,大链轮的齿数为 z 2 ? i ? z ? 25 (2)确定计算功率 由表 9-7 查得 KA ? 1.0 ,由图 9-13 查得 Kz ? 1.52 ,单排链,则计算功率为: =1.0×1.52×1000=1.52 kW Pc a? K AK ZP (4-1) (3)选择链条型号和节距 根据 Pca ? 1.52 kW 及 n1 ? 662 r/min 查表 9-11,可选 10A-1。 查表 9-1,链 条节距为 p=15.857mm (4)计算链节数和中心距 初选中心距 a0 =(30~50)p=(30~50)×15.857mm=(475.71~792.85)mm
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8 第四章 链传动的设计

取 a0 =600mm。相应的链长节数为
a z ?z ?z ?z ? p 600 17 ? 25 ? 25 ? 17 ? 15.875 Lpo ? 2 0 ? 1 2 ? ? 2 1 ? ? 2? ? ?? ? 68.2 ? ? p 2 15.875 2 600 ? 2? ? ? 2? ? a0
2 2

(4-2) 取链长节数为 L p ? 68 节。 查表 9-7 得到中心距计算系数 f1 ? 0.24958 ,则链传动的最大中心距为
? a? f 1 p ? 2 pL? ?
1

? z

? ? 2z ??

0 . 2 4 9?5 8 1 5 ? .? 7 5 ? ?2 ? 6 8 ?? 17 ?8 ? ??

2mm 5

585

(4-3) (5)计算链速 v ,确定润滑方式
v? n1 z1 p 17 ? 662 ? 15.875 ? ? 1.8 m/s 60 ? 1000 60 ? 1000

(4-4) 由 v ? 2.8 m/s 和链号 10A-1,查图 9-14 可知应采用滴油润滑。 (6)计算压轴力 Fp 有效圆周力为:
P Fe ? 1 0 0 0 ? v 1 1 0?0 0 ? 1.8 N 600

(5-5) 链轮水平布置时的压轴力系数 KFp ? 1.15 ,则压轴力为
Fp = KFp ? Fe = 1.15 ? 600 ? 690 N

(5-6)

4.2 链的设计与选择

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9 第四章 链传动的设计

参考文献
[1] 中国农业机械化科学研究所 主编:农业机械设计手册 机械工业出版社,1998 年 2 月 [2] 毛谦德 李振清 主编:袖珍机械设计师手册第二版 机械工业出版社,2002 年 5 月 [3] 濮良贵,纪名刚. 机械设计.八版. 高等教育出版社,2006. [4] 耿端阳 张道林 主编 新编农业机械学 国防工业出版社 2011 年 12 月 [5] 胡家秀 主编: 简明机械零件设计使用手册 机械工业出版社,1999,310-320 页

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