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福建工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
機械與汽車工程學(xué)院 院（系） 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè)
設(shè)計（論文）題目 玉米脫粒機
學(xué)生姓名 學(xué)號
起迄日期
設(shè)計地點
指導(dǎo)教師 余羅兼
2014年4 月 1 日
1. 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫文獻綜述。
2. 1．選題的意義、研究現(xiàn)狀及存在問題
我國是一個農(nóng)業(yè)大國，玉米更是三大糧食之一。據(jù)統(tǒng)計，2013年我國玉米種植面積達到6000萬公頃，居世界第二。目前，我國的玉米主要分布在東北和華北的主產(chǎn)區(qū)以及西北西南的一部分地區(qū)，年玉米的產(chǎn)量達到1.2億噸，為人們的生產(chǎn)和生活提供了大量的原材料和食品種類。
自上個世紀七十年代末的蘇格蘭人朱梅克(Andrew Meikle)發(fā)明了第一個回轉(zhuǎn)滾筒脫粒裝置，人們對玉米脫粒裝置做了大量的試驗和研究，不斷開發(fā)出新的玉米脫粒裝置。三十年之后美國開發(fā)出世界上第一臺專用于玉米脫粒的手工操作玉米脫粒機。該機的脫粒部分主要由裝有釘子的盤型脫粒裝置構(gòu)成，通過手搖曲柄來轉(zhuǎn)動一個安裝有釘子的盤片。脫粒時，操作員一邊搖動曲柄來旋轉(zhuǎn)盤片，一邊使盤片緊壓玉米穗，這個盤片就從玉米芯上把籽粒脫落下來。加拿大的一家公司研制了用于單穗種子玉米脫粒的SCS-2型玉米脫粒機，它由3個包有橡膠的并以相同方向不同速度旋轉(zhuǎn)的輥子組成，在三個差速旋轉(zhuǎn)的輥子所產(chǎn)生的摩擦力作用下，玉米籽粒被脫落下來。該機不傷胚芽、不斷玉米芯，具有破碎率低、未脫凈率低及適應(yīng)性強等特點。美國的AEC group公司生產(chǎn)的HS-48型擠搓式種子玉米脫粒機，脫粒性能好、對不同類型種子玉米的適應(yīng)性強、種子破碎率相對打擊式種子玉米脫粒機小，在歐洲及美國等發(fā)達國家應(yīng)用普遍。該機生產(chǎn)率高(10～12t/h)，破碎率0.8%左右，但體積龐大，價格昂貴。我國自上個世紀七十年代初期自行研制了沖擊式原理玉米脫粒機，并且得到了普及應(yīng)用,當時以大、中型脫粒機為主。進入八十年代后，農(nóng)村開始實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制，我國又相繼研發(fā)了沖擊式原理的一系列中、小型玉米脫粒機，以適應(yīng)農(nóng)戶的生產(chǎn)需要八十年代初期，我國開始推行實現(xiàn)種子生產(chǎn)專業(yè)化、種子加工機械化、種子質(zhì)量標準化、品種布局區(qū)域化和以縣為單位組織統(tǒng)一供種“四化一供”的種子體系，政府撥款從國外引進一批種子加工成套設(shè)備。1996年重慶市農(nóng)機研究所陳宮西開發(fā)采用搓擦式原理5TY-0.2型玉米脫粒機。2001年農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院何曉鵬在消化吸收美國引進設(shè)備基礎(chǔ)上進行自主研發(fā)的新型擠搓式玉米脫粒機，由北京西達農(nóng)業(yè)工程科技發(fā)展中心、甘肅酒泉奧凱種子機械有限公司和北京市豐田種子機械廠在進一步改進的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出了各種系列擠搓式玉米脫粒機。2007年沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)李心平研制出了差速式玉米脫粒機。
我國玉米剝粒過程與國外存在著很大的差異，國外農(nóng)田的玉米穗收獲后先經(jīng)過烘干室將玉米穗烘干后，再進行脫粒。而國內(nèi)玉米剝粒公司的規(guī)模一般比較小，沒有足夠的資金建立果穗烘干室，基本上沒有果穗烘干工藝過程。國內(nèi)種子公司通常采用的辦法是將玉米穗場上晾干后，然后再進行脫粒。由于國內(nèi)玉米穗脫粒時水分高，籽粒與芯軸聯(lián)接強度大，致使脫離質(zhì)量下降，脫粒損失提高。了解國內(nèi)外玉米脫粒機發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合我國國情，研制出滿足我國脫粒市場需要的高脫凈率、低損傷率玉米脫粒機，是我國種子加工中迫切需要解決的一個實際問題。
3. 研究目標和內(nèi)容
理想的玉米剝粒機是一種既省力又省勁，操作方便，安全可靠，噪音小，能源消耗低，工作效率高的實用型機器。本設(shè)計就以上要求為目的，讓農(nóng)民從繁重的體力勞動中解脫出來的一種新型農(nóng)業(yè)機器，用于對晾干后的玉米穗進行脫粒（據(jù)試驗測量，玉米穗最理想的剝粒水分范圍是11%～15%）。
該玉米剝粒機主要由入料口、凹板和釘齒滾筒及傳動部件等組成。平板齒滾筒上的板齒通常按螺旋線排列，成排的固定在滾筒上。板齒形狀有冠狀形板齒、平板齒。滾筒外緣線的速度一般為3～4m/s，滾筒直徑一般為190—250mm。凹板有沖孔式和柵格式兩種。
綜上所述，本設(shè)計主要由方形入料口、柵格式凹板、冠狀平板齒滾筒及傳動部件等組成。以電動機為動力源，動力由電動機輸出軸輸出，再通過傳動帶傳遞到冠狀平板齒的脫筒上，冠狀平板齒滾筒配合柵格式凹板將玉米脫粒，玉米粒從柵格式凹板分離并排出機體外，而玉米芯從入料的另一端排出機體之外。
3.設(shè)計方案的可行性分析和預(yù)期目標：
本設(shè)計基于各種玉米脫粒機的結(jié)構(gòu)，主要研究脫粒機的傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理及其脫粒裝置、喂料和出料裝置設(shè)計并在此依據(jù)基礎(chǔ)上完成零部件的設(shè)計，并利用機械設(shè)計相關(guān)繪圖軟件來完成零部件的設(shè)計。本著從經(jīng)濟性和實用性的角度出發(fā)，針對農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)簡單，工作效率更高的玉米脫粒機。
研究的主要內(nèi)容基本包括玉米脫粒機構(gòu)、電機的選擇、帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計。一般機械設(shè)計的設(shè)計方法，通常多從總體方案開始，在總體方案中首先從機構(gòu)的分析開始，確定方案后再進行必要的設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后以完整的設(shè)備圖紙及設(shè)計計算說明書作為整個設(shè)計的成果。對于玉米脫粒機的設(shè)計，首先對玉米穗的物料特性、機械材料的選擇等進行相應(yīng)的了解和研究，其次，根據(jù)已有的脫粒機，對其進行分析，確定整體結(jié)構(gòu)；從經(jīng)濟性和效率考慮，脫粒機動力來源取自電動機，根據(jù)所學(xué)知識確定傳動系統(tǒng)；本玉米脫粒機的主要功能是對玉米進行脫粒，輔助功能是對脫下來的玉米粒進行除塵，根據(jù)脫粒的需求，玉米粒從側(cè)邊下滑板輸出機體外。
指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見和對畢業(yè)設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測）：
課題滿足畢業(yè)設(shè)計的要求，能體現(xiàn)本專業(yè)的培養(yǎng)目標，使學(xué)生得到比較全面的訓(xùn)練，選題來自實際，工作量飽滿，開題準備充分，經(jīng)努力能完成任務(wù)。
指導(dǎo)教師：___________
年 月 日
系意見：
主 任：___________
年 月 日