1. 研究目的与意义
我国作为传统农业大国,农业发展一直是基本国策之一。农业机械化是农业基础现代化的重要标志,我国在“十一五”期间农业机械化发展取得了巨大进步,基本实现了农业以人力、畜牧力作为主要基础劳动力向机械化农业发展的转变。
玉米在我国作为仅次于小麦的主要粮食作物,其种植面积和产量居于农业作物第一位,在国际贸易中占有重要地位。随着高新技术的发展,玉米收割机的发展也趋于成熟。传统的手工脱粒难以满足大规模种植,而现已存的许多脱粒机容易挤压玉米和玉米芯棒使其破损,破碎的玉米芯棒将会降低其附属价值,同时产生的玉米芯棒碎屑与玉米混杂,需要进行二次人工加工,增加了工艺过程。
小型玉米脱粒机结构简单,高效便捷,可推广适用于农村家庭用户,以促进农业机械化的全面健康发展。
2. 研究内容和预期目标
小型玉米脱粒机的功能指标主要包括玉米脱净率和工作效率。玉米脱净率主要是由内部脱粒装置控制。滚筒采用圆形壁孔的模式,这种设计可以将玉米粒从玉米排料口送出,从而避免与玉米芯棒混合的弊端。
根据玉米的分线排列式结构考虑运用挤搓式螺旋板脱粒装置。主轴上的板齿和滚筒之间产生横向力,模拟产生人工的挤搓效果使玉米和玉米芯棒受力脱落。设计主轴上每列安装7个板齿,共28个呈螺旋形分布,产生的切向力将会将玉米芯棒完整的送出排料口。这种设计预期可以保证98%的脱净率和玉米芯棒的完整性。
工作效率的要求主要通过电机型号的选用来实现,根据整体设计的要求,拟选用1000r/min,4kw动力输出的双相交流电机,预计效率达到1000kg/h.
3. 研究的方法与步骤
首先,通过实践了解玉米的结构形状。然后,以此为基础查询相关资料,了解玉米脱粒及的整体设计,及工作原理。包括送料机构,脱粒机构,出料机构,确定最优设计方案。其次是关键部位的受力分析,挤搓式螺旋装置是机器中的核心受力部件,所以要根据理论力学,结构力学的相关知识对其进行受力校核计算,确定合理的尺寸和排列,同时还要利用材料力学的知识确定其材料的选用。最后是动力源的选择,主要采用交流电机输出,了解电机的种类参数,选择合适的电机型号,确定传动系统和传动机构,合理设计传动轴和带轮,保证输出功率达到要求条件。
4. 参考文献
1 成大先. 机械设计手册.(第四版) .北京:化学工业出版社,2004.09
2倪小丹,杨继荣,熊运昌.机械制造技术基础.北京:清华大学出版 社,2007.3
3 孙光华.工装设计. 北京:机械工业出版社,2009.08
5. 计划与进度安排
1.2022-2-20~2022-3-7 查阅资料,撰写开题报告和翻译外文资料;
2.2022-3-8~2022-3-31 查阅资料,理论分析,制定总体设计方案,绘制玉米脱粒机的总装配图;
3.2022-4-1~2022-4-25 根据总体方案制定玉米脱粒机关键零部件的设计方案,进行理论计算分析,绘制部件图和零件图;
