農業機械的結構設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u8707農業機械的結構設計計算案例 故，以上選擇的參數合格。2.5滾筒釘齒的設計2.5.1滾筒釘齒的形狀的選擇釘齒是滾筒的主要脫粒原件，尤其重要的是對于全喂入式的花生摘果機，釘齒抓取花生進入脫粒室，同時進入脫粒室的花生的脫粒也是依靠釘齒打擊完成的。此外，釘齒對莖桿施加較高的圓周速度，讓其在脫粒室內作螺旋軸向運功，最終將莖桿逐出機外依靠的也是釘齒。釘齒的形狀不是影響摘果機性能的決定性因素，但對于摘果機來說也會產生一定的作用。花生摘果機的型號不同，在運行期間需要解決的問題也有所區別。因此釘齒同樣就設置不同的形式來適應不同的機型。以采用的花生摘果為,機械在正常運行中需要把所有的花生完全抓取出來放到脫粒室,所以采用的釘齒具備了較大的重量與負荷,這樣就要求它具備高強度與抗打擊的能力。花生摘果機普遍采用的釘齒形式，包括指形（圓柱形）釘齒、楔形釘齒、板型釘齒。后兩種釘齒脫粒作用較強，適合于切流型摘果機；指形釘齒脫粒能力偏弱，多用于軸流型摘果機。因為軸流型脫粒，需要長距離的流程，因此要降低碎桿，本設計選取指形齒。釘齒工作面通常保留設置后傾角，角度位于10°～15°之間，楔形釘齒是較好的選擇。圖2.5三種不同形式釘齒2.5.2滾筒釘齒排列方式的確定滾筒上，釘齒的排列方式，對滾筒的脫粒性能容易產生影響。在排列的過程中，必須關注到各釘齒的作用能否得到有效的發揮，以實現使用最少的釘齒實現最大的脫粒效果。（1）釘齒排數M的確定釘齒均衡地排列在齒桿上，往往采用偶數齒桿。因為采用單數就會容易導致滾筒的失衡，相較于全喂入軸流型摘果機，不管機型是大是小，全部選擇的是M=6排。如果低于6排，每兩排釘齒抓取花生苗，中間的時間間隔會比較長，而且某一排一旦抓取的苗過厚，也會增加花生的摘取難度；但如果超過6排，結果也并不好，因此采用六排是人們多次實驗后得出的理想結果。對比分析全喂入花生摘果機與半喂入式，后者的滾筒圓周速度比更高。當單位時間內存在的齒數一樣多，要想達到取得理想的苗層梳刷效果，增多釘齒的排數不可避免，從而令滾筒轉一周，更多齒會參與到工作中。綜上，全喂入式摘果機會設置的排數會比較多，一般是M=6～12排。滾筒直徑決定了排數，即直徑越大排數越多。（2）齒跡距a確定齒跡距是指兩個相鄰齒跡間的距離，我們假定為a，一般采用a=20～40毫米。若齒跡距不夠大，單位時間內對花生打擊次數會偏多，這樣雖然增加了摘果效果，不過同時也增多了碎桿，且消耗的功率比較大。選擇結束齒跡距，同一齒桿中相鄰兩釘齒齒距L，就能夠通過以下公式計算出來：（2.11）式中t—螺旋線的螺距K—螺旋線頭數。現階段一般采用毫米齒距，對本設計選取的多是較高的值，半喂入式一般都是選擇較低值。從整體來分析比較，齒距需要高于80毫米，因為低于80毫米，會增加齒數和重量，也會使得成本大大增加，。實際應用效果證實，80毫米以上的齒距，工作性能是最為理想的。但過大的齒距，會由于過少的釘齒而出現遺漏。2.5.3滾筒釘齒的參數確定釘齒是摘果滾筒的最主要脫粒原件，對本設計花生秧桿摘果機來說，物料靠滾筒釘齒的抓取，從喂料口進入脫粒室，物料進入脫粒室后，釘齒打擊脫粒，最后把花生秧桿排出機外，本設計采用的指形釘齒，選擇材料剛度和強度好的45鋼，齒條上面都有釘齒3個，這12個釘齒在齒條上螺旋均勻排列，滾筒上的釘齒長度為,每一個釘齒受到的力大小是。2.6凹板篩的設計摘果機機構中主要包括兩部分，即凹版篩和滾筒，其功能是可以使花生穿過篩孔和苗稈剝離后再漏下去，可以把稈子排到機體外。凹版篩需要讓花生較好通過，以為摘果提供方便，而且要求結構簡單，制造方便，重量不能過重，而且要求堅固耐用。花生摘果機常用的凹版篩模式是柵格式，該凹版篩模式也是現階段應用最為普遍的一種，國內絕大多數的固定式摘果機以及聯合花生摘果機都使用這種模式。其以下優勢，可以便于摘果，在全喂入花生摘果機中性能表現更為優秀，而且可能有效的分離花生，而且可以降低損失，具備堅固耐用的性能。但它也有不足：較多的雜物穿過篩孔，工作阻力較大，功率消耗過大，而且重量偏重。但顯然它的優勢更為重要。柵格篩的篩由圓鋼焊接而成，根據機型來確定材料機型。沖孔式凹版篩，是在薄鋼板上沖出一些方孔，這些孔篩不會獨立的地用作凹版篩，需要和柵格篩組合應用。沖孔式凹版篩最大的優勢是分離能力優越，工作阻力低，且結構簡單，制造方便，重量小且有較高的強度。本設計中首先確定了凹板：是采用一個網格狀的圓形柵條，設置115mm×90mm寬的網孔，且在網的籠徑和篩徑上的兩個方向前1/3位置分別增加一排65mm齒高的釘齒。籠篩和滾筒間距確定為25mm，凹板摘齒和滾筒摘齒軸額間距定位為20mm。圖4.3網格狀凹版篩3.除雜部件的設計3.1一級除雜部件的設計風機和集料板是最主要的除雜部件。集料板是收集材料的它在凹版篩下方，，專用于收集從凹板孔中掉下來的材料，將其流輸送至風選區，這樣就可以展開下一步的篩選工作；滾筒下方前的部位設置風機，集料板下方有方向在后的風機口，風選由分選篩和集料板間的風機產生的氣流形成，從而對集料板流送的材料進行分類篩選。通過理論，風機的壓力決定了葉片的數目，不過葉片數目多會導致摩擦增大，這個損失會導致風機的實際壓力下降，而且使能耗增大，本設計設置四片風葉組裝式的風機，在風機兩端增加調風裝置，這樣只要調整進風板，就可調節風量，以滿足不同條件下的風量需求。3.2二級除雜部件的設計花生摘果機的二級除雜部件包括：曲柄搖桿機構，除雜篩。4.1振動篩的示意圖這是一個往復式除雜篩示意圖。篩體包括篩面，往復振動面，篩體采用吊桿來支承和軸向傳遞，用曲柄式連桿機構，使得篩體和往復振動表面做出更大的往復振動。4.2曲柄搖桿機構圖確定桿長把一個k機構設為一個曲柄擺動搖桿加速機構時,基本的設計要求之一就是對該機構搖桿加速比值的系數要使k和曲柄搖桿的幾何擺動沒有夾角,解決該機構的搖桿幾何擺動關系過程如下表見圖4.2。點公式d為電動搖桿的兩個固定點與鉸鏈連接點,,分別為兩個搖桿機構運動點與鉸鏈連接點的兩個最大極限運動位置,角為搖桿機構的最大運動極位與其夾角,應該按照其速比公式系數中的k公式來進行確定,其速比公式定義為:（4.1）(a)桿長表達式圖中,c1c2為角和弦、為角的圓心線和夾角的圓1為型式式曲柄電動搖桿固定機構的鉸鏈曲柄搖桿固定器的鉸鏈圓心點即為a的運動軌跡圓,圓心線的夾角為a和o,圓的運動半徑約為r,均勻的表示公式為:（4.2）式中:搖桿CD的長度，。引入的角參量線段，和的長為:OD=由于，，曲柄及連桿的長和：（4.3）（4.4）（4.5）(4.6)（b）位置角范圍機構急回特性，所以上述公式可得:一個機構長只能取偏移夾角、搖桿擺動偏移角和參數值夾移度，其中和是按照該機構的要求來確定，的值范圍(I)給定和式可得（5.4）比式（5.3）整理的：（4.7)把式（5.7）的角的代入（5.3）可得出再把和帶入式子（5.4）和（5.5）可求的和。(II)給定和式子（5.3）變形整理得：（4.8)仿上即可以求的和。(III)給定和式子（5.5）比（5.3）整理的：(4.9)仿上可以求的和。(IV)給定和式子（5