1、農業機械學課程設計農業機械學課程設計圖紙加圖紙加 153893706學學 院院 工程學院專專 業業 農業機械設計制造及其自動化姓姓 名名 學學 號號指導教師指導教師 中國大慶2008 年 6 月課程設計(論文)任務書題目：谷物聯合收獲機 分離 工作部件的設計一、已知條件1、谷物聯合收獲機的喂入量 4kg/s 2、工作部件類型 鍵式逐稿器 二、設計要求1、系統地了解谷物收獲機的構造和工作原理及相關的實驗設備。2、要求準確掌握收獲機的各個工作部件及工作原理。3、學會數學建模的方法分析實際收獲機的各個工作部件。4、獨立完成谷物聯合收獲機工作部件的設計與計算。5、應符合課程設計報告的基本要求，獨立完成

2、你的論文。三、撰寫論文要求1.論文內容包括中文封皮、目錄、綜述、正文（設計與計算） 、參考文獻、附錄（設計圖 0 號） 、等主要部分組成。2.論文開本要求：a4；左邊距：25mm，右邊距：20mm，上邊距：20mm，下邊距：25mm，頁眉邊距：14mm，頁腳邊距：18mm；正文行間距：小四號字自然排版。3.標題四號黑體。標明參考文獻的出處。4.素材收集真實有效，論述圖文并茂。四、相關參考書目（自行檢索） 。五、本課程論文答疑人（注明各答疑人答疑的部分）：。六、時間分配比例（供參考） 6 月 20 日至 6 月 22 日 根據論文的基本條件進行資料查閱。 6 月 23 日至 6 月 24 日 確

3、定方案，初步編輯。 6 月 25 日至 6 月 27 日 計算、畫圖、編輯撰寫與修改。 7 月 15 日至 7 月 19 日 論文裝訂 、答辯。開 始 日 期 2008 年 6 月20 日。完 成 日 期 2008 年6 月27日。答 辨 日 期 2008 年7 月19 日。設 計 班 級：農機 2005 人數： 50目 錄1.1. 分離裝置的選型分離裝置的選型 .1 12.2. 鍵式分離裝置鍵式分離裝置 .1 12.1. 結構與類型 .12.2. 結構尺寸與運動參數 .12.2.1. 鍵面的長度、總寬度和鍵數.22.2.2. 鍵軸的聯線傾角和鍵階面傾角.22.2.3. 鍵面篩孔尺寸.32.2

4、.4. 曲柄配置.32.2.5. 曲柄半徑與轉速.43.3. 生產率和功率消耗生產率和功率消耗 .4 44.4. 輔助分離機構輔助分離機構 .5 5參考文獻參考文獻 .6 6谷物聯合收割機和復式脫粒機上，一般都裝有分離裝置。分離裝置的功用是將脫粒裝置排出的秸草所夾帶的谷粒及斷穗等從秸桿中分離出來，并將秸草送往機后。脫粒機和聯合收割機上常用的分離裝置有鍵式和平臺式兩種，此外分離輪式和轉筒式亦有采用。結構完善的分離裝置要求其分離損失（夾在秸稈里排走的谷粒損失）應在脫出谷粒總重量的 0.51.0%范圍內。1. 分離裝置的選型鍵式逐稿器是目前聯合收割機中應用最廣的一種分離裝置（部分脫粒機在亦有采用）

5、。其特點是對脫出物抖松能力強，適用于分離負荷較大的機型中。本機型喂入量 4kg/s，屬中型收割機，所以采用鍵式逐稿器。鍵式分離裝置鍵式逐稿器由 36 個呈狹長的箱體的鍵并列組成，由曲軸傳動。這些鍵依次鉸接在驅動軸的曲柄上，各鍵面不在同一平面上，當曲軸轉動時，相鄰的鍵此上彼下地抖動。進到鍵面上的滾筒脫出物被抖動拋送，谷粒與斷穗等細小脫出物由鍵面篩孔漏下，秸草則沿鍵面排往機后。2.1.結構與類型鍵式逐稿器有雙軸式和單軸式兩種不同方式。單軸鍵式逐稿器由一組鍵、一根曲軸和數個擺桿組成，結構比較復雜，目前應用漸少。雙軸鍵式逐稿器由一組鍵、兩根曲柄半徑相等的曲軸組成（其中一根曲軸為主動軸） 。鍵和兩個曲柄

6、形成平行四連桿機構。結構簡單，工作性能好，目前應用最廣。本分離機械采用雙軸鍵式逐稿器。現在逐稿器上，每個鍵寬度約 200300mm，鍵的側面高度應保證鍵上下運動時，相鄰鍵的鍵面與鍵底間有 2030mm 重疊量，以免漏落秸草。鍵的兩側有高出鍵面的鋸齒狀翅片，工作時可抖松秸草脫出物，并把秸草由前向后推送，又可支托秸草，防止機械橫向傾斜工作時被抖送聚集在逐稿器的一側。每個鍵的下面裝有向前下方傾斜的槽形底，將分離出的谷粒混合物輸向前部，落入清選裝置，底面與水平面的夾角一般不大于 10 度。有的鍵無底槽，在逐稿器下方安裝有作往復運動的整體式輸送器，用以向前輸送谷粒混合物。有的機械在無底槽鍵盤下方安裝一組

7、平行的螺旋推運器底槽，用它不輸送分離的谷粒混合物，當機械遇到起伏不平的地面時，可保證谷粒混合物能穩定均勻地輸送到清選裝置去。鍵式逐稿器鍵面分平面鍵與階面鍵兩種。平面鍵結構簡單。階面鍵常見的有 25 個階梯。階面多、落差大，對秸草抖松和分離能力強，階面長度多為 500800mm（末段可較長） ，落差高度 150mm 左右。鍵面上具有各種鱗片、折波和筋等凸起，以阻止脫出物向下滑移，并增強拋送能力。本分離裝置選取用階面鍵。2.2.結構尺寸與運動參數由于逐稿器的分離過程比較復雜，脫出物的性狀如濕度、谷粒含量，長短莖稈的百分數等多變，目前完全用計算方法來確定逐稿器的參數（尺寸、轉數、曲柄半徑、鍵數、曲柄

8、的配置和傾面傾角等）是比較困難的。所以設計時需要參考已有的樣機與實驗結果。2.2.1.鍵面的長度、總寬度和鍵數鍵面總寬度直接影響從脫粒裝置排出的秸草混合物在鍵面上的厚度。為了提高鍵面分離能力，要求厚度適當且分布均勻，鍵面總寬度隨脫粒滾筒長度而定，一般。由于鍵面fbflfflb)4 . 11 (總面積由進入鍵式逐稿器的滾筒脫出物的重量確定，因而逐稿器的和長度可由下式估算：fl)(mqbqlffff式中 進入逐稿器上的脫出物量（4kg/s） ；fq 鍵面總寬度(m)fb 分離裝置單位面積適宜承擔的分離量（取）fq2m0.8kg/s 有效利用系數（取 1）根據實驗，沿逐稿器長度上谷粒的分離率是指數曲

9、線關系，逐稿器前段分離率高，隨著鍵長增加，分離率變化不大。因此，在現在結構上，鍵長和總寬的比值大多保持在 2.53.5 范圍，過分增加鍵長是不經濟的。選取鍵面總寬度，則鍵長mmbf1278flmmqbqlffff39128 . 0127814鍵式逐稿器的鍵數 z 可按下式確定：.2 取整得 z=443001278bbzf2.2.2.鍵軸的聯線傾角和鍵階面傾角鍵式逐稿器鍵面常與水平面位置成一角度（鍵面傾角） ，使逐稿器呈前低后高傾斜，此角度也可以是鍵的曲軸中心聯線對水平面的傾角（當鍵面與鍵軸心聯線平行時） 。鍵面傾角過大，脫出物輸送速度低，甚至會倒退，鍵面傾角過小，輸送速度過快，使分離損失增大。

10、一般平面鍵的傾角為 312 度。階面鍵各階面傾角不相等，通常第一，二階面傾角較大，階面較短，以便阻止高速拋出的脫出物和提高分離效果，但要保證輸送順利，防止堵塞。末段階面傾角較其他各階均小，便于秸草較快地排走。現在結構中階面傾角多在 830 度范圍以內。本機分離裝置參考已有機型 e-512，選取各階角度為：;11;22;22;22;11ooooo2.2.3.鍵面篩孔尺寸篩孔總面積與鍵面總面積之比為篩孔率（鍵面通過率） 。篩孔率的大小影響分離損失和細小脫出物進入汪選裝置的數量，通常在保證不堵塞的前提下，以篩孔尺寸小，篩孔率大為好，一般篩孔率為3070%。目前鍵面篩孔尺寸大多寬 1520mm,長 4

11、060mm。所以選取鍵面篩孔尺寸寬 20mm，長42mm。圖 1 鍵面結構和尺寸2.2.4.曲柄配置曲軸的曲柄數與鍵數相等。曲柄的配置要保持相鄰鍵不在同一相位角，這樣可具有較強的抖動分離能力，同時還應盡量使鍵體運動時慣性平衡。四鍵的曲柄配置互成 90 度，各鍵獨自為一組。配置形式如圖 2 所示圖 2 四鍵曲柄配置形式2.2.5.曲柄半徑與轉速曲軸的半徑與轉速相應為逐稿器運動的半振幅與頻率。試驗證明，要獲得最好的工作質量，對一定值的曲軸半徑有一個與之相配合的最佳轉速。從圖 3 中可以看到振幅加大時，與之相配合的最佳頻率向小的數值方面變化，所以大的曲軸半徑要配以低轉速。反之，小的半徑要配較高轉速。

12、選擇最合適振幅與最佳頻率配合時，還需考慮必要的秸草輸送速度。常用曲軸半徑 r 為 4075mm，轉速 n 為 150250r/min，值為（22.2）g 時分離效果較好r 2（g 為重力加速度） 。逐稿器的運動特征值 k=r /g，因為 k 值越大,莖稿拋離越早，拋離后的運動軌跡越陡，著落于鍵2面的相位角越大，分離質量好。所以選取較大的半徑與轉速：，。mmr60min/220rn 圖 3 不同振幅、頻率對分離損失的影響改變曲軸轉速，可以使聯合收割機在縱向傾斜工作時的分離損失不致增大。當上坡時，可降低轉速以減慢秸草輸送速度，當下坡時，可通過提高曲軸轉速以加快秸草輸送速度，這樣可保持與機器在平地工

13、作時大致相同的輸送情況，分離損失不會增大很多。鍵式逐稿器主要技術參數見下表表 2-1 鍵式逐稿器技術參數形式鍵面總寬度（mm）鍵長（mm）總面積()2m鍵數階數鍵面傾角曲軸半徑（mm）曲軸轉速(r/min)雙軸12783912545;11;22;22;22;11ooooo602202. 生產率和功率消耗鍵式逐稿器的生產率（即進入逐稿器上的脫出物量）鍵面面積有直接關系，當鍵長和總寬度fq確定后，即可按公式計算。鍵式逐稿器工作時的功率消耗：fn)(2 . 29 . 05 . 040kwnqnff3. 輔助分離機構由于鍵式逐稿器的總寬度和長度受到一定的限制，生產率不能提高很多，在不增加面積的前提下，為了提高它的分離能力，有些聯合收割機上增添了輔助分離機構。輔助分離機構大致有撥稿器、橫向抖草輪、稈式抖草器等形式。本分離機構采用撥稿器。撥稿器由兩組撥齒組成。撥齒一端鉸接在擺桿上，撥齒中部鉸接在曲軸曲柄上，它構成曲柄擺桿機構。工作時，撥齒由曲柄帶動，和逐稿器同步，其運動軌跡為一縱向長 550mm，高 220mm 的腰