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花生收獲機(jī)設(shè)計(jì)與仿真
Design and Simulation of peanut harvester
【本設(shè)計(jì)，包含配套三維圖】
摘要
從古至今，花生一直是我國(guó)主要的農(nóng)作物，在國(guó)際市場(chǎng)上也有著非常緊要的地位。一直以來我國(guó)花生的種植面積在世界范圍內(nèi)一直名列前茅，對(duì)花生產(chǎn)業(yè)的影響也非比尋常。
如今國(guó)內(nèi)花生主要是由人工收獲，因此設(shè)計(jì)一個(gè)合適的花生收獲機(jī)是非常必要的。本文主通過收集花生種植方面的資料和一些國(guó)外先進(jìn)花生收獲及的資料，根據(jù)實(shí)際需求結(jié)合和機(jī)械設(shè)計(jì)守則，設(shè)計(jì)了一種半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)，描述了其整體的工作流程，介紹了整機(jī)的機(jī)構(gòu)，主要有挖掘清土機(jī)構(gòu)、摘果機(jī)構(gòu)、藤蔓輸送機(jī)構(gòu)、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)、機(jī)架機(jī)構(gòu)組成該收獲機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)挖掘、清土、收集果實(shí)和鋪放藤蔓等作業(yè)一體化完成。通過AutoCAD和Pro/E對(duì)部分零件進(jìn)行對(duì)整機(jī)的虛擬裝配。通過一些理論的計(jì)算，對(duì)該機(jī)器的挖掘鏟、機(jī)架、連桿和軸等主要零部件進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。
花生聯(lián)合收獲機(jī)設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求，在設(shè)計(jì)內(nèi)容上主要將挖掘與清土相結(jié)合設(shè)計(jì)出一種新型的挖掘裝置，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)挖掘與清土分開進(jìn)行的結(jié)構(gòu)，減少了收獲機(jī)的制作成本，讓更廣大的農(nóng)民能夠接受。
關(guān)鍵詞 花生收獲機(jī)；挖掘鏟；聯(lián)合
Abstract
Since ancient times, peanut has been the main crops in our country, also has a very important position in the international market. Has been the peanut planting area in the world has been among the best, has unusual influence on peanut industry.
Now the domestic peanut is mainly by the artificial harvest, so the design of a suitable peanut harvester is very necessary. This paper is mainly about the peanut growing collection of data and some foreign advanced peanut harvesting and data, and mechanical design code according to the actual demand in combination with design a semi feeding peanut combine harvester, describes the overall work process, introduced the whole mechanism, mainly in the mining soil clearing institutions, picking fruit, vine conveying mechanism, a power transmission mechanism, frame composition of the harvester to achieve completion of the mining, clean soil, collecting fruits and vines in laying etc. work integration. Virtual assembly of parts by AutoCAD and Pro/E. Through a number of theoretical calculations, the main parts of the machine's digging shovel, frame, connecting rod and shaft are analyzed and designed.
Peanut combine harvester is designed according to the requirement of the current agricultural production, in design content mainly mining and clean soil produced by the combination of a new mining equipment, simplifying the division structure of traditional mining and black soil, reduce the production cost of harvesting machine, let more the majority of farmers to accept.
Keywords peanut harvester digging shovel mechanization
I
目 錄
摘要 I
Abstract II
目 錄 I
1 緒論 1
1.1 研究的目的及意義 1
1.2 花生收獲機(jī)簡(jiǎn)介 1
1.2.1 花生收獲機(jī)的研究現(xiàn)狀 2
1.3 現(xiàn)狀分析 2
1.3.1國(guó)外花生收獲機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.3.2國(guó)內(nèi)花生收獲機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 6
2 總體方案設(shè)計(jì) 12
2.1設(shè)計(jì)要求 12
2.2 設(shè)計(jì)方案分析 12
2.3 行走方式 13
2.4 總體方案的確定及工作原理 13
3 主要零部件設(shè)計(jì) 15
3.1輸送裝置的功率確定 15
3.2挖掘鏟的設(shè)計(jì) 16
3.2.1工作角度分析 16
3.2.2確定挖掘機(jī)鏟長(zhǎng)D 17
3.2.3鏟面寬度分析 18
3.2.4挖掘鏟表面距離土壤表面最高距離的分析 19
3.3 帶輪的設(shè)計(jì) 19
3.4平行連桿機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)及行走輪的設(shè)定 20
3.5軸的設(shè)計(jì)與校核 20
結(jié)論 24
致謝 25
參考文獻(xiàn) 26
1 緒論
1.1 研究的目的及意義
花生作為我國(guó)的優(yōu)質(zhì)優(yōu)勢(shì)油料作物，在國(guó)際市場(chǎng)上面有著非常緊要的地位。依照聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)花生的栽培面積在2011年已經(jīng)達(dá)到了455hm2，僅僅在印度的后面，在世界花生播種面積的排名居于第二，但總產(chǎn)量卻以1570萬t的高產(chǎn)排在世界第一位，我國(guó)花生生產(chǎn)在世界上的影響是舉足輕重的。但是最近幾年，因?yàn)楹芏嗟霓r(nóng)民轉(zhuǎn)向城市謀求發(fā)展，播種花生的面積又在不斷的加大，使得花生不能在最佳的時(shí)間完成收獲，這降低了花生產(chǎn)量和后面農(nóng)作物的播種。農(nóng)民的付出與回報(bào)的平衡逐漸失調(diào)，嚴(yán)重阻礙了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，進(jìn)一步拉大了跟城市之間的距離。因此，推動(dòng)花生機(jī)械的前進(jìn)是當(dāng)前十分重要的任務(wù)。
新中國(guó)成立以來，我國(guó)一直致力于農(nóng)業(yè)機(jī)械化的改革與創(chuàng)新，并且也取得了顯著地成效，逐漸機(jī)械代替了人力，還有些大型的機(jī)器能夠解決人力難以完成的工作。但是一項(xiàng)調(diào)查顯示，我國(guó)機(jī)收所占的比例遠(yuǎn)比機(jī)耕與機(jī)播少的多。而且我國(guó)對(duì)花生一直都沒有足夠的關(guān)注，只有很少部分人參與花生收獲機(jī)的設(shè)計(jì)和研發(fā)，這也造成了我國(guó)花生收獲機(jī)與其他國(guó)家相比是有差距的。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)早已脫離了人工化的時(shí)代，普遍的向機(jī)械化轉(zhuǎn)變，大規(guī)模的引用機(jī)械化的技能和技巧有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向著更加的集中、更加的專業(yè)同時(shí)也對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的商品化有著很好的作用?；ㄉa(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展不僅對(duì)農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)收入有所提高，而且還減少了農(nóng)村人民的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)花生產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展有著非同尋常的影響。
農(nóng)業(yè)操作機(jī)械化對(duì)解放勞動(dòng)力的貢獻(xiàn)功不可沒，在農(nóng)業(yè)機(jī)械化的條件下，大農(nóng)戶依靠原來同等數(shù)量雇傭來的勞動(dòng)力，種植的規(guī)?？稍黾訑?shù)倍，在相關(guān)器械的幫助下，農(nóng)戶的種植水平也可大大提高，專業(yè)性更強(qiáng)，其產(chǎn)量亦成倍增長(zhǎng)。普通農(nóng)戶也可節(jié)約勞動(dòng)成本，用以機(jī)器來代替。在當(dāng)今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，花生器械的發(fā)展，對(duì)于提高花生的商品流動(dòng)性有巨大的幫助。機(jī)械水平的發(fā)展大步流星，而國(guó)內(nèi)農(nóng)戶的種植結(jié)構(gòu)卻謹(jǐn)小慎微?；ㄉN植業(yè)的機(jī)械化遲遲沒有推進(jìn)，大部分的農(nóng)戶在花生的種植及收獲方面都是以人力為主，器械為輔，其工作強(qiáng)度大，收獲成本高（雇工收獲，費(fèi)用為4610～6511元/hm2）,效率低，損耗大，已經(jīng)變成機(jī)械花收獲發(fā)展的重要問題。
結(jié)合上面提到的問題，如果能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短【代做畢業(yè)設(shè)計(jì)，Q380615448】，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，再根據(jù)我們本身的情況進(jìn)行發(fā)展完善，設(shè)計(jì)出一款經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，性能良好，又能普遍使用的花生收獲機(jī)械裝備，突破我國(guó)在花生介些話收獲中的瓶頸，對(duì)加快我國(guó)花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、促進(jìn)農(nóng)村人民經(jīng)濟(jì)收入的增加、實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)勢(shì)油料作物與發(fā)達(dá)國(guó)家傳統(tǒng)油料作物錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)、緩解食用油原料大量依賴進(jìn)口的局面等都有著非同尋常的影響。
1.2 花生收獲機(jī)簡(jiǎn)介
從人工的方面來說，花生成熟后的收獲必須進(jìn)過好幾道工序，從土地里挖出來，去除泥土，去殼，在平整土地，處理好殘留在土地里的根須等等，而花生收獲機(jī)的作用就是代替人工完成這些工作。
1.2.1 花生收獲機(jī)的研究現(xiàn)狀
花生收獲歷經(jīng)徒手去拔、用镢等工具去刨、犁耕然后發(fā)展到現(xiàn)在的機(jī)械化收獲。目前花生收獲機(jī)械按發(fā)展完善程度可分為分段收獲的花生挖掘犁、花生收獲機(jī)（挖掘機(jī)）、花生收復(fù)機(jī)、花生摘果機(jī)和用于聯(lián)合收獲的花生聯(lián)合收獲機(jī)。
（1）花生挖掘犁：花生挖掘犁整體的裝置是十分簡(jiǎn)易的，經(jīng)常與小型的拖拉機(jī)組合起來使用。
（2）花生收獲機(jī)：相比于花生挖掘犁，它能夠?qū)崿F(xiàn)花生與土壤的分離的功能，但后面摘果、清選等作業(yè)還是沒法完成。
(3）花生復(fù)收機(jī)：他的功能是從泥土里將收獲遺留下來的花生分離到地面，然后交由后續(xù)的人工拾取。
(4）花生摘果機(jī)：主要是實(shí)現(xiàn)花生秧果跟藤蔓的分離，并且清除其他的雜物。
（5）花生聯(lián)合收獲機(jī)：是將挖掘、清除泥土、摘果、清選和藤曼處理等作業(yè)一體化完成的機(jī)器。
在全世界范圍內(nèi)，【成品畢業(yè)設(shè)計(jì)，Q380615448】花生收獲的機(jī)械化程度參差不齊，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)比較完善而其他發(fā)展中國(guó)家的水平則比較落后。就拿我國(guó)而言就是以人工收獲為主機(jī)械收獲為輔。只有少部分地區(qū)普及了機(jī)械化的花生收貨工具，絕大部分地區(qū)都少有機(jī)械花收獲。而花生聯(lián)合收獲機(jī)械卻依然沒有得到完美投入使用；一德國(guó)為代表的少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，他們的花生收獲機(jī)械化的技術(shù)已經(jīng)很成熟，基本全部過程實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。
1.3 現(xiàn)狀分析
1.3.1國(guó)外花生收獲機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
就全球范圍來看，美國(guó)的花生生產(chǎn)機(jī)械化幾乎達(dá)到世界最高的級(jí)別。由于美國(guó)花生的品種和生長(zhǎng)條件的限制，他們通常分為兩個(gè)部分去收集花生，先用挖掘收獲機(jī)把花生挖掘、去土然后翻轉(zhuǎn)有條理的鋪放在田地里，然后晾曬一段時(shí)間后再用花生撿拾機(jī)進(jìn)行接下來的工序。
目前花生種植面積和產(chǎn)量排在前十的股價(jià)分布可見表1-1.由表可知，全球花生種植主要集中在南美洲、非洲和亞洲等一些欠發(fā)達(dá)國(guó)家，而西方發(fā)達(dá)國(guó)家中僅有美國(guó)等少數(shù)國(guó)家規(guī)?；N植花生，而且占世界比例很少。歐洲地區(qū)、日本和韓國(guó)均少有花生規(guī)模化種植，也沒見其有相關(guān)的花生收獲技術(shù)與裝備研發(fā)報(bào)道。
美國(guó)花生播種地區(qū)與使用的品種較為集中，播種地區(qū)大部分在Georgia(大約為46％)、Texas(大致為16％)、Alabama(大致為13％)、Florida（大致為10％）等幾個(gè)州，泥土主要是沙塵；在其中生產(chǎn)的植物種類主要有轉(zhuǎn)輪、弗吉尼亞、西班牙、瓦倫西亞。在這些種植物中輪轉(zhuǎn)占據(jù)了八成的產(chǎn)量，其他三種占到了兩成。不同品種的花生有著不同的后續(xù)制作衍生品方向。主要的制作品是花生醬，食用油等。
收獲面積/萬公頃
占世界比例/％
1
1545.1
38.66
685
29.36
2
744.9
29.05
462
21.35
3
394.6
12.12
222
6.62
4
244.5
5.98
70
3.11
5
158.6
5.34
67
3.95
6
111.1
3.98
61
2.18
7
72.5
3.26
25
1.18
8
50.2
2.52
21
1.02
9
47.1
2.43
10
0.55
10
46.1
2.30
8
0.46
表1-1花生種植面積和產(chǎn)量排在前10的國(guó)家（2010年）
因?yàn)槊绹?guó)種植的花生主要的是蔓生型，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，花生除莖以外的所有分支都是在地面上的，一年收一次。所以美國(guó)的花生收獲機(jī)一般都是兩段收獲模式，即先用挖掘收獲機(jī)挖掘花生、清除泥土和整理藤曼，然后等晾曬幾天用撿拾型花生聯(lián)合收獲機(jī)進(jìn)行拾取、分離、收集、等作業(yè)。
美國(guó)在挖掘收獲機(jī)方面已經(jīng)有很多產(chǎn)品，例如LP-2型花生收獲機(jī)、Pearman型1~8行系列花生收獲機(jī)、ADI型2、4、6、8、12行花生收獲機(jī)等等。
花生挖掘完成后，放在地面上晾曬2到3天，再對(duì)其經(jīng)習(xí)慣撿拾摘果作業(yè)，這樣的話受到的損傷最小，收獲質(zhì)量更好。如果花生秧太干或者太潮的話，聯(lián)合收獲是會(huì)造成比較大的損失。
美國(guó)花生聯(lián)合收獲機(jī)的撿拾過程一般包括：
1. 使用撿拾器把放在地上的花生拾取并且送到摘果桿
2. 從藤蔓上分離出花生莢果
3. 把莢果從秧蔓和其他雜質(zhì)中分離出來
4. 分離果梗與花生莢果
5. 運(yùn)送處理干凈的花生到集果箱
6. 傾卸排料
作業(yè)過程如圖1-1所示
圖1-1 撿拾花生聯(lián)合收獲機(jī)作業(yè)示意圖
花生聯(lián)合收獲從拾取藤蔓開始，拾秧裝置前行的時(shí)候緊貼著地面，緩緩地把花生藤蔓送進(jìn)螺旋喂料裝置中。拾取的速度要和前行的速度保持一致，用來保證輸送工作進(jìn)行順利。在摘果階段中花生藤蔓受到摘果滾筒的作用被輸送到后方，摘果桿在凹板上，它會(huì)對(duì)花生秧果的移動(dòng)速度有一定程度的阻礙，摘果抓用的是彈性適宜的齒片，可以把花生從藤蔓上摘去。然后花生莢果掉入振動(dòng)篩，進(jìn)行清選，把殘留的泥土和枝葉等雜物去除。莖葉又逐鎬器送到收獲機(jī)后面?；ㄉv果則通過氣流輸送管道運(yùn)送到集果箱內(nèi)。
美國(guó)研發(fā)生產(chǎn)出的撿拾花生聯(lián)合收獲機(jī)有很多，例如2100-6、9997-4型牽引式和自走式9960-6（8，10）（見圖1-2、1-3）。
圖1-2
圖1-3
除此以外，美國(guó)正在把一些先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī)上。為了能夠在收獲時(shí)就可以得知花生的產(chǎn)量，收獲機(jī)上可以進(jìn)行安裝產(chǎn)量檢測(cè)器，通過傳感的方式來完成花生聯(lián)合收獲的產(chǎn)量實(shí)時(shí)在線測(cè)試，這是為以后進(jìn)一步的更新改進(jìn)花生收獲機(jī)打下了很好的基礎(chǔ)。
1.3.2國(guó)內(nèi)花生收獲機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
花生收獲機(jī)械化目前在我國(guó)正處于發(fā)展階段，其水平不管是與發(fā)達(dá)國(guó)家比較，還是跟別的主要農(nóng)作物比，都處在較低的水平。我國(guó)引入的花生收獲機(jī)或者經(jīng)過學(xué)習(xí)改良后生產(chǎn)的收獲機(jī)都存在不小的問題，普遍都有功能不全、產(chǎn)品性能不可靠適應(yīng)能力不高等問題，對(duì)我國(guó)目前花生收獲的實(shí)際問題不能較好的適應(yīng)，所以花生收獲機(jī)械還不能普遍的推廣。目前，花生收獲很多地方仍然依靠人力，僅大規(guī)模生產(chǎn)區(qū)運(yùn)用了分段收獲，而聯(lián)合收獲大部分正處在研發(fā)階段，可是花生的收獲消耗時(shí)間長(zhǎng)，有很高的勞動(dòng)強(qiáng)度，已經(jīng)成為了花生生產(chǎn)地方的農(nóng)民最繁累的工作之一。
1.3.2.1 花生收獲機(jī)
我國(guó)根據(jù)從美國(guó)引進(jìn)的花生收獲機(jī)，大部分都能完成挖掘花生、清除泥土、鋪放藤蔓等工作。國(guó)內(nèi)近幾年已有湖人能否種類的樣機(jī)跟產(chǎn)品問世，具體產(chǎn)品參數(shù)見圖1-4.按照結(jié)構(gòu)的不同可以分為以下的三種：
（1）挖掘鏟跟升運(yùn)裝置的組合
這種類型的收獲機(jī)是基于美國(guó)花生收獲機(jī)改良的，最有代表性的是4HW-800型花生收獲機(jī)，照片如圖1-5、1-6所示。
表1-4
型號(hào)名稱
4H-2型花生收獲機(jī)
5IT-650型花生收獲機(jī)
4IT-900型花生收獲機(jī)
5I-1000型花生收獲機(jī)
配套動(dòng)力/KW
8.8手扶拖拉機(jī)
8.8四小輪
12.5拖拉機(jī)
18.6拖拉機(jī)
損失率/%
<2
<3
<2.5
<2.5
莢果破碎率/%
<2
<1
<2
<1
工作效率/hm2*h-1
0.1-0.15
0.14-0.16
0.25-0.32
0.26-0.33
機(jī)械掉果率/%
<3
<2
3-6
4
花生收獲機(jī)型號(hào)
4HW-600型花生收獲機(jī)
4HW-1100型花生收獲機(jī)
4H-1000型花生收獲機(jī)
4HWR-1150型花生收獲機(jī)
工作效率/hm2*h-1
0.1-0.15
0.13-0.15
0.24-0.31
0.27-0.32
莢果破碎率/%
<3
<2
<3
<2
損失率
<2
<3
<2.5
<2.5
圖 1-6 4HW-800型花生收獲機(jī)
圖1-5 4HW-800型花生收獲機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
3. 4. 5.
(2)擺動(dòng)式花生收獲機(jī)
4H-2型花生收獲機(jī)是一款在結(jié)構(gòu)原理上打破傳統(tǒng)收獲機(jī)挖掘鏟與分離裝置結(jié)合的模式，運(yùn)用了擺動(dòng)挖掘的方法是的原來兩機(jī)構(gòu)融合在一起，簡(jiǎn)化了機(jī)械的結(jié)構(gòu)。如圖1-7所示。
圖1-7 擺動(dòng)式花生收獲裝置
1.2.3.4.5.6. 7.8.9.10.11. 12.13.14.
（3）振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)
振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)可以完成生產(chǎn)的挖掘、清土、分離、鋪放等工序，比較有代表性的是4H-800振動(dòng)篩式花生收獲機(jī)（圖1-8、1-9所示）
圖1-8 4H-800型花生收獲機(jī)
圖1-9振動(dòng)式花生收獲機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1.皮帶輪 2.鏈輪Ⅰ 3.鏈條Ⅰ 4.連桿Ⅱ 5.偏心塊 6.鏈輪 7.懸掛支撐 8.拉簧 9.皮帶 10.皮帶拉緊機(jī)構(gòu) 11.碎土柵 12鏈條Ⅱ 13.機(jī)架 Ⅰ
1.3.2.2花生摘果機(jī)
目前，我國(guó)推廣的花生摘果機(jī)的功能太過單一，其形式分為兩種，一種是全喂入式另一種是半喂入式（圖1-10、圖1-11），全喂入式的功能主要就是在花生出土?xí)窀珊蟮牟烧?
除了滿足基本的摘果性能外，普遍存在摘果不干凈，破碎率高等缺陷。而半喂入式主要通過想象的摘果輥筒將花生摘下，其摘果效率受花生藤蔓的整齊程度影響。
1.頂蓋 2.滾筒 3.蔓葉排出口 4.凹板篩 5.雜余出口 1.2. 3機(jī)架 4 5風(fēng)量調(diào)節(jié)板
6. 7. 8. 9. 10. 6刮板輸送器 7滑板 8.9振動(dòng)篩 10 擋果板
11. 前滑板 12.喂入口
圖1-10 圖1-11
1.3.2.3花生聯(lián)合收獲機(jī)
臺(tái)灣公司生產(chǎn)了一款TBH-4151型自走勢(shì)花生聯(lián)合收獲機(jī)（圖1-11），它可以將挖掘、清除泥土、果莢摘採(cǎi)、秧果分離、去除雜質(zhì)等工作一體化，適合收獲新鮮花生并且將花生莢果從新鮮的藤蔓上脫離下來，是現(xiàn)在世界范圍內(nèi)水平比較超前的機(jī)器。但是由于成本比較高價(jià)格較為昂貴，不適合大陸地區(qū)批量使用。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的再研的花生聯(lián)合收獲機(jī)大概有：5IMC-3型花生聯(lián)合收獲機(jī)、5IRK3-3型花生聯(lián)合收獲機(jī)、5IRM-230型花生聯(lián)合收獲機(jī)（河南豪豐機(jī)械制造有限公司）、4HB-2A型花生聯(lián)合收獲機(jī)、5IC-3型花生聯(lián)合收獲機(jī)、5IC-2型花生聯(lián)合收獲機(jī)等。
我國(guó)大陸現(xiàn)有的研發(fā)機(jī)型大都吸收和借鑒的日本和韓國(guó)的胡蘿卜等半喂入聯(lián)合收獲機(jī)和我國(guó)臺(tái)灣的花生聯(lián)合收獲機(jī)及美國(guó)的撿拾型聯(lián)合收獲機(jī)的已有的技術(shù)，機(jī)器的種類有很多，根據(jù)動(dòng)力攜帶方式可以分為，這里面自走式聯(lián)合收獲機(jī)有兩種是履帶式和輪式：按照摘果方式又可分為半喂入式和全喂入式。從查找資料的情況看來，目前我國(guó)花生聯(lián)合收獲機(jī)械相關(guān)的研究不是特別的多，也不是特別的完善，只有少部分的人深入研究。
圖1-11
1.3.3 國(guó)內(nèi)花生收獲機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)分析
雖然現(xiàn)在世界范圍內(nèi)以美國(guó)花生收獲機(jī)械化的水平領(lǐng)先其他國(guó)家和地區(qū)很多，但是這并不代表著我國(guó)可以原樣照搬他的兩段式花生收獲手段，從先前地區(qū)引進(jìn)后所產(chǎn)生的狀況來看，這種方法在我國(guó)還有待改進(jìn)，問題如下：
(1) 美國(guó)的花生收獲機(jī)一般都是大型的，但是我國(guó)花生種植的大都數(shù)面積都是小農(nóng)小戶種植的，比較分散，收割起來并不需要那種大功率，大馬力的收獲機(jī)，而且那種收獲機(jī)的成本較大，購(gòu)買并不劃算，不符合我國(guó)當(dāng)前的經(jīng)營(yíng)模式。
(2) 我國(guó)花生收獲的時(shí)間要求一般較短，因?yàn)楹竺孢€有農(nóng)作物要趕著播種。跟他們的兩段式收獲相矛盾，因?yàn)閮啥问绞斋@需要將收割完的花生藤蔓放在天里面晾曬一段時(shí)間，等干了之后在進(jìn)行第二次收獲，而且花生收獲季節(jié)多雨季也不能長(zhǎng)時(shí)間晾放在外面這樣會(huì)造成很多不必要的麻煩，比如花生潮濕后發(fā)霉等現(xiàn)象。
(3) 美國(guó)花生的品種與我國(guó)花生的品種也有差異，美國(guó)花生是鋪張?jiān)诘厣系模覈?guó)的花生大都是直立型的而且都是覆膜種植。所以如果用美國(guó)的收獲機(jī)來實(shí)行收獲時(shí)，很難完成翻轉(zhuǎn)花生，鋪放秧蔓整齊。因此兩段式收獲在我國(guó)還是很難實(shí)施的。
(4) 花生果有較大損失。因?yàn)槊绹?guó)的花生收獲機(jī)中傳送機(jī)構(gòu)是抖動(dòng)鏈和帶齒，這中裝置在運(yùn)輸?shù)倪^程中會(huì)很容易導(dǎo)致花生莢果的掉落，而且因?yàn)槲覈?guó)花生品種的原因是直立型，跟美國(guó)匍匐生長(zhǎng)在地上的不同，撿拾收獲的時(shí)候會(huì)對(duì)工作臺(tái)產(chǎn)生一定的損傷。
(5) 撿拾聯(lián)合收獲機(jī)工作的時(shí)候，在挖掘和粉碎泥土?xí)r也會(huì)將秧膜一起打碎，這樣的化秧膜就有可能和藤蔓混攪在一起，對(duì)藤蔓后續(xù)收集工作帶來極大的困擾。
(6) 會(huì)有產(chǎn)生很多的灰塵。因?yàn)槲覈?guó)大都數(shù)花生種植都是個(gè)體農(nóng)戶種植的，一般種植面積都不會(huì)太大，而花生撿拾聯(lián)合收獲機(jī)工作的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的灰塵，對(duì)當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量造成很大的影響，加上我國(guó)人口眾多，這種問題就顯得更為嚴(yán)重。
我國(guó)花生種植的面積雖然大，但是分布的區(qū)域因此也就變的非常廣，因?yàn)槲覈?guó)花生大都是個(gè)體農(nóng)戶種植的，所以不同的地區(qū)生長(zhǎng)環(huán)境的差異也就非常大，因此在今后很久的時(shí)間內(nèi)我國(guó)花生收獲會(huì)向著多元化的趨勢(shì)前進(jìn)。
（1）黃海淮海區(qū)域是我國(guó)花生最主要的生產(chǎn)區(qū)域，花生種植范圍超過全國(guó)的百分之四十，田地平坦，周期較短，而且收獲季節(jié)多雨季，因此機(jī)械化聯(lián)合收獲技術(shù)應(yīng)該得到優(yōu)先發(fā)展。
（2）東北地區(qū)雖然目前種植面積不大，但是那里的土壤和氣候非常適合種植花花生，當(dāng)?shù)卣埠苤匾暬ㄉl(fā)展的產(chǎn)業(yè)。該區(qū)域的花生是一年一收且地勢(shì)平緩，花生收獲的季節(jié)為旱季降雨量較少，符合分段式收獲。
(3)維吾爾族自治區(qū)現(xiàn)在花生種植面積還不大，可是它的土地面積土壤類型和光照氣溫等不僅適合花生的種植，而且適宜大規(guī)模的生產(chǎn)，很有可能成為未來我國(guó)新的花生主要生產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)的花生機(jī)械化收獲應(yīng)該從種植品種、栽培技術(shù)和花生產(chǎn)業(yè)主體工業(yè)化進(jìn)行探索依據(jù)已知的他國(guó)經(jīng)驗(yàn)提高，從而在現(xiàn)有的條件下去創(chuàng)新發(fā)展?fàn)幦∽叩皆撔袠I(yè)的前列。
（4）南方丘陵山區(qū)因?yàn)橥恋剌^小、土壤類型多且繁雜、新鮮事物的需求量較多、經(jīng)濟(jì)和其他地區(qū)相比不高，所以挖掘收獲機(jī)和半喂入花生債國(guó)際等分段收獲技術(shù)裝備是那里需求量比較大的。
2 總體方案設(shè)計(jì)
花生聯(lián)合收獲機(jī)使我們的研究對(duì)象，其主要應(yīng)對(duì)的是我國(guó)花生大面積種植的的地區(qū)，并且我國(guó)花生種植的特點(diǎn)也要考慮在內(nèi)，重點(diǎn)計(jì)算和解決花生收獲機(jī)的挖掘和分離的部分，研發(fā)完善的作業(yè)工序和新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)，詳細(xì)的了解花生種植土壤的特點(diǎn)和花生結(jié)構(gòu)特征，將最新的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和接受設(shè)計(jì)的特性展現(xiàn)出來，研究挖掘時(shí)花生收到的作用力方式和作業(yè)裝置在運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力，以此來確定它的工作原理。對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單優(yōu)化，降低收獲機(jī)的能耗，減少投入成本，以及最主要的花生收貨及工作質(zhì)量的提升。
探討的主要方向是：
對(duì)花生挖掘和分離裝置的組織形式以及他們的作業(yè)原理記性研究。使用平行連桿來實(shí)現(xiàn)對(duì)花生的挖掘與分離是最初的出發(fā)點(diǎn)，將采取的作業(yè)方式與以往的作業(yè)方式不同（以往挖掘與分離的作業(yè)方式是分開的），即挖掘與分離被使用同一個(gè)裝置得以實(shí)現(xiàn)，運(yùn)用這種方法，消耗的能量會(huì)很大程度的減少。面對(duì)不同品種的花生、不同的種植區(qū)域和不同的圖紙。我們要根據(jù)實(shí)際情況來具體的分析，用不斷的實(shí)驗(yàn)去優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)和修正作業(yè)的參數(shù)。
2.1設(shè)計(jì)要求
現(xiàn)在，我國(guó)花生主要推廣的是直立型花生，像目前魯花系、豫花系列等主產(chǎn)區(qū)都是大面積推廣的。直立型花生特征是：?主莖高度一般在350～600㎜，株叢范圍φ150～200㎜；?根系在距離地表300㎜左右的耕作層中，主根的長(zhǎng)度大約小于200㎜；?花生結(jié)果在地面下60～100㎜，結(jié)果的范圍是φ150～250㎜，花生果的品種也影響它的大小，目前我國(guó)大多種植的是大花生果，特別是河北、山東、河南等主產(chǎn)地區(qū)，但長(zhǎng)江南部和中下游地區(qū)也有大面積種植中、小花生果的。
針對(duì)上述條件，研發(fā)花生聯(lián)合收獲技術(shù)設(shè)備，一次完成花生挖掘、清土、摘果、跑楊等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高作業(yè)效率、減少損耗。在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件和一些明文規(guī)定下，對(duì)花生收獲機(jī)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要滿足以下要求：
收獲效率：0.1～0.15hm2/h；
損失率：<2%；
莢果破碎率：≤1.5％；
2.2 設(shè)計(jì)方案分析
1970年左右我們參考了美國(guó)的花生挖掘機(jī)，在他們的基礎(chǔ)上并且結(jié)合我國(guó)具體的情況研制出了不少花生收獲機(jī)。把挖掘鏟和抖動(dòng)鏈組裝在一起的收獲機(jī)在這些收獲機(jī)中占較大的比例，可是這重收獲機(jī)的缺點(diǎn)有很多，一方面是他的代價(jià)頗高，對(duì)比農(nóng)民的收入而言，想買這樣的機(jī)械會(huì)有較大的負(fù)擔(dān)，另一方面它有極大的能耗，最重要的是這種機(jī)械收獲花生的時(shí)候損失率高，花生藤蔓擺放雜亂，導(dǎo)致二次收獲成本相對(duì)較高。因此投入的成本與收獲的回報(bào)比例不令人滿意，導(dǎo)致農(nóng)民購(gòu)買熱情不高購(gòu)買力度不大。
根據(jù)現(xiàn)有收獲機(jī)存在的這些不足，我們要研發(fā)改進(jìn)出一種新型的收獲機(jī)，這種收獲機(jī)
相較以前收獲機(jī)最大的不同就是它把整個(gè)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行一次簡(jiǎn)化同時(shí)需要把重要的功能結(jié)合起來做到一石二鳥既可以收獲又可以分離。
為了降低成本，我們必須從優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，來減小裝置的體積，以此來達(dá)到農(nóng)民有能力購(gòu)買機(jī)器的目的。我們?cè)趯⒎蛛x裝置安裝在挖掘鏟上，也就是說在對(duì)花生進(jìn)行收獲的時(shí)候鏟與分離器的結(jié)合并且優(yōu)化傳動(dòng)系統(tǒng)，從而在每次挖掘的時(shí)候的都可以在挖掘動(dòng)作周而復(fù)始的期間做到設(shè)想中的分離。
2.3 行走方式
為了使該花生收獲機(jī)器繁復(fù)的工作部件正常運(yùn)作，同時(shí)保證應(yīng)有的工作量，需要較大的動(dòng)力來源。外來動(dòng)力的牽引是不錯(cuò)的選擇，然而以目前國(guó)內(nèi)的科研水平以及市面上可見的拖拉機(jī)工作方式來看，并沒有適合在花生地里工作的器械。經(jīng)過分析，自走式的行走系統(tǒng)既能滿足動(dòng)力來源，又適合在花生地工作，是可行的選擇。雖然花生地大部分為沙質(zhì)土壤，無論輪胎還是履帶均可行，但是由于花生種植較為密集，其過道較為狹窄，而且在實(shí)際的收獲過程中，為了不使機(jī)器壓壞花生，本課題選擇的是輪式的行走系統(tǒng)。輪式具有行走靈活，能夠避免一些狀況，作業(yè)穩(wěn)定和安全性高等特點(diǎn)。
2.4 總體方案的確定及工作原理
花生收獲機(jī)的整機(jī)設(shè)計(jì)是由行走裝置、機(jī)架、挖掘鏟、傳動(dòng)系統(tǒng)、喂入裝置、摘果裝置、排秧裝置、分離裝置、集果箱等工作組件構(gòu)成的。他的工作原理是由挖掘鏟挖掘出混有少量沙土的花生整體，再由喂入裝置進(jìn)入花生摘採(cǎi)的部分將分離出花生莢果。剩下的花生藤蔓由排秧裝置從后面排出，而花生莢果進(jìn)入振動(dòng)篩出去后續(xù)的的一些泥土跟雜質(zhì)，再通過垂直升運(yùn)機(jī)將花生莢果運(yùn)送到花生集果箱，完成花生的整體收獲。挖掘鏟在挖掘花生是行走系統(tǒng)驅(qū)使挖掘機(jī)向前行動(dòng)，因?yàn)榛ㄉN植土壤大都是泥土所以我們的分離裝置跟挖掘鏟是設(shè)計(jì)在一起的即利用收獲機(jī)行走時(shí)的震動(dòng)從挖掘裝置的后下方去除泥土，這種作業(yè)方式摒除了以往的挖掘與清土分開進(jìn)行的弊端，簡(jiǎn)化了收獲機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。
在工作過程中，如果機(jī)器本身吃土不夠深，那么在土壤較深處的花生將會(huì)被漏掉，這一問題被叫做“漏角”，“漏角”問題不得到解決將會(huì)影響種植戶該年的收成。所以為了將花生全部挖出，挖掘鏟的挖掘的深度一定要很深。
漏角是需要重點(diǎn)考慮的問題，在機(jī)械生產(chǎn)收獲花生是必然會(huì)因?yàn)橐恍﹩栴}使得花生無法全部被挖掘出來從而導(dǎo)致這里提到的漏角，所以我們的設(shè)計(jì)需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化挖掘并且把花生果全部的挖出來，挖掘鏟的挖掘的深度一定要很深。因?yàn)榛ㄉ蠖际欠N植在沙土里，所以花生果粘帶的泥土不多，挖掘后依靠挖掘機(jī)行走的振動(dòng)去除泥土。通過喂入裝置將花生輸送摘果裝置摘果并且進(jìn)行果秧分離，最后收集花生果，清除藤蔓等工作。因此聯(lián)合收獲機(jī)的收獲流程情況如圖2-1所示。
排秧機(jī)構(gòu)
花生 挖掘鏟挖掘 清土機(jī)構(gòu) 喂入裝置 摘果機(jī)構(gòu)
刮板運(yùn)器
集果箱 輸送帶 振動(dòng)篩
圖2-1 半喂入花生聯(lián)合收獲流程
：拖拉機(jī)為花生收獲機(jī)提供各種動(dòng)力，挖掘鏟依據(jù)先前調(diào)試好的角度切入土壤里，把它的主要根莖切斷并且破開泥土，之后花生整體和少量的沙土進(jìn)入喂入裝置并且依靠收獲機(jī)行走時(shí)提供的震動(dòng)分離出泥土，將花生秧果運(yùn)送到摘果裝置，對(duì)輥摘果裝置將果莢叢藤蔓上摘下，摘完果后進(jìn)行果實(shí)與藤蔓分離，藤蔓由排秧機(jī)構(gòu)排出，而莢果落在振動(dòng)篩上，除去剩下的一點(diǎn)泥土和雜物通過輸送帶輸送到集果箱里。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2-2所示
圖2-2 花生聯(lián)合收獲機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1.挖掘鏟 2.喂入裝置 3.喂入結(jié)構(gòu)軸心 4.旋轉(zhuǎn)輸送裝置 5.連接銷口 6.運(yùn)輸器 7.凹板篩8.對(duì)輥摘果裝置 9.鼓風(fēng)機(jī) 10.去雜質(zhì)旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)構(gòu) 11.收集花生過濾機(jī)構(gòu) 12.過濾板 13.苗出口
3 主要零部件設(shè)計(jì)
3.1輸送裝置的功率確定
我們可以把花生收獲機(jī)的總功率大致分為三種，內(nèi)部各種工作組件消耗的功率是一種，傳動(dòng)系統(tǒng)消耗的功率是另一種，挖掘鏟和行走裝置消耗的功率是最后一種，因此：
式（3.1）
式（3.2）
式中——運(yùn)行時(shí)各部件之間的阻力以及挖掘時(shí)與土壤之間的阻力，；
——泥土防止變形的阻力，；
——代表挖掘鏟克服改變泥土的形狀需要?jiǎng)恿Γ?
行駛阻力，；
整體重力，；
各部分的摩擦系數(shù)綜合，；
代表泥土防止變形的系數(shù)，；
——代表收獲過程中所受的阻力系數(shù)，?。?
——機(jī)器運(yùn)動(dòng)的平均速度，；
挖掘鏟插入的深度數(shù)據(jù)，；
挖掘鏟所能挖掘的寬度，
式（3.3）
式（3.4）
式中μ為牽引阻力系數(shù)，通常我們認(rèn)為u在0.79與0.89之間。
式（3.5）
代表泥土在挖掘齒上所占的比例；
代表裝入泥土的體積。
式（3.6）
在上述的式子中
——。
:
= 式（3.7）
通過計(jì)算，由此我們就能夠選取對(duì)應(yīng)的拖拉機(jī)作為花生收獲機(jī)動(dòng)力輸出，因?yàn)橛?jì)算出的功率是，因此我們可以選取一個(gè)功率相對(duì)較大的拖拉機(jī)，通常狀況下在之間選擇，上通過分析計(jì)算傳動(dòng)部件的參數(shù)和運(yùn)動(dòng)機(jī)理，替我們下一步的研究提供了非常珍貴的參考。
3.2挖掘鏟的設(shè)計(jì)
3.2.1工作角度分析
挖掘鏟以較小的角度插入泥土?xí)r，它入土的性能并不好，挖掘鏟上的泥土向后移動(dòng)的速度比較快，漏掉的泥土比較少；當(dāng)挖掘鏟以較大的角度插入泥土?xí)r，它入土的性能比較好，但是所受到阻力會(huì)加大，泥土向后移動(dòng)的速度會(huì)減緩，泥土容易堆積。如下圖是機(jī)器工作時(shí)的分析。
圖 3-1 鏟面受力分析
使用公式可得
式（3.8）
式中 P——挖掘起的花生泥土沿著挖掘鏟移動(dòng)所需要的力
挖掘裝置對(duì)上面泥土的作用力?
鏟面和它上面泥土的摩擦力?
?
挖掘鏟上入的角?
上半層泥土對(duì)鏟的摩擦力系數(shù),是挖起的花生與泥土與挖掘鏟表面的摩擦角
通過化簡(jiǎn)得：
式（3.9）
上面的式子可以看出，P跟挖掘鏟切入泥土的角度α成正比，如果在不一樣的泥土里作業(yè)時(shí)，改變插入土壤時(shí)的角度對(duì)阻力P的影響如圖2-3所示。從圖中能夠得出，假如的值非常小的話，線條的變化會(huì)很平緩，當(dāng)取的值不停增大的時(shí)，線條也會(huì)隨著急速的變換，我們由此可以得到一個(gè)總結(jié)，插進(jìn)土壤角度的變化是會(huì)對(duì)牽引阻力產(chǎn)生影響，而且影響關(guān)系如上式。
圖.3-2角度、阻力、長(zhǎng)度關(guān)系圖
同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)到在泥土質(zhì)量相對(duì)較重所受的影響要比相對(duì)較輕的更容易，插進(jìn)土壤的角度取值比較小的時(shí)候，牽引阻力p改變的不是很顯著，當(dāng)取值比26大時(shí)，就會(huì)改變的很明顯，因此的插進(jìn)土壤的角度在最為合適。
3.2.2確定挖掘機(jī)鏟長(zhǎng)D
挖掘鏟的鏟長(zhǎng) D分成與,是挖掘鏟的插進(jìn)土壤的長(zhǎng)度，是挖掘鏟在地面以上的長(zhǎng)度。
由圖3-1可得：
式（3.10）
H是挖掘鏟挖掘的深度。
花生一般長(zhǎng)在地下，確定鏟插入的部分，與α的關(guān)系由圖3-2可知，插入土壤的部分與角度α成反比關(guān)系，當(dāng)α較大的時(shí)候的長(zhǎng)度會(huì)很短，挖掘性能不好而且結(jié)構(gòu)不夠緊，通常狀況下α>，我們這=。根據(jù)公式（8）得=284mm。
在地表上部分的長(zhǎng)度：
在地表上部分對(duì)挖掘出的東西輸送至分離器起至關(guān)重要的影響，土壤在這一過程時(shí)土壤在這一獲會(huì)產(chǎn)生變形、蓬松的情況，大部分收獲時(shí)所需的能量都是在這里消耗的，，我們要使得比短一些，如此就能夠讓土壤跟花生一直從挖掘鏟的表面運(yùn)動(dòng)到下一步的工序中。我們能夠依照能量守恒原則去計(jì)算出的長(zhǎng)度。第一我們假設(shè)泥土和花生的質(zhì)量是M,在區(qū)域間的開始點(diǎn)I的速度為,移動(dòng)到II點(diǎn)的速度是,挖掘出的花生和泥土從I 點(diǎn)移動(dòng)到II點(diǎn)它損耗的動(dòng)能和摩擦力、重力等力所做的功是等同的，所以能夠得出
式（3.11）
,
,
把、帶入：
式（3.12）
通過（3-12）我們能夠得出，當(dāng)速度變大之時(shí)，會(huì)改變的很快，這樣對(duì)泥土的后移和上升有很大幫助，能量的消耗會(huì)有所降低，所以在確定之時(shí)需非常關(guān)注作業(yè)檔位的選取，如果插入土壤的角度選取的值非常小，就必須增大一定的數(shù)值。而且與的變化是成變化是程反比的。所以在制定挖掘鏟之時(shí)，想要使摩擦力盡量減小的話，通常將挖掘鏟插入土壤的部分設(shè)計(jì)成鋸齒狀，過度部分則設(shè)計(jì)為柵欄結(jié)構(gòu)，那就可以讓泥土移動(dòng)的比其他情況下更流暢，并且能除掉一些土壤，依靠上面所述選取C2=250mm。
3.2.3鏟面寬度分析
鏟的寬度大部分是由花生在泥土里的寬度、行花生距的參差不齊、。普遍的單行花生收獲機(jī)的鏟寬在400mm～600mm范圍內(nèi)。
挖掘鏟的寬度還被其他一些部分限制：花生在泥土里的寬度、行花生距的參差不齊、機(jī)器行走是出現(xiàn)的。普遍的單行花生收獲機(jī)的鏟寬在400mm～600mm范圍內(nèi)。，我們能夠依靠以下的公式運(yùn)算
式（3.13）
式中 b——(mm)
——(mm)
D——收獲機(jī)運(yùn)行偏差，能取 d=。
依據(jù)上面的所述來取=
在確保鏟刃能夠自行清理與較不錯(cuò)的入土能力和碎土的性能情況后，依靠理論推算得挖掘鏟的入土角、、鏟刃斜角、，替研制挖掘鏟給出了理論上的可行性。
在研究機(jī)器的過程中要以保證功能可以體現(xiàn)的前提下，同時(shí)找出些許對(duì)關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)，像上述的挖掘鏟的設(shè)計(jì)，我們要確保挖掘鏟可以達(dá)到需求：能有良好的插入土壤的性能與實(shí)現(xiàn)泥土破碎，在此前提下我們從紙面上得到了挖掘鏟的插進(jìn)土壤的角度與挖掘鏟的外形尺寸的計(jì)算所需，這替花生收獲機(jī)的挖掘鏟的研發(fā)和制造給予了能夠信任的參考資源。
3.2.4挖掘鏟表面距離土壤表面最高距離的分析
，能夠得到鏟面長(zhǎng)度為
式（3.14）
所以能夠確定挖掘鏟的鏟面到泥土的表面最高高度可為
3.3 帶輪的設(shè)計(jì)
求解功率 ，給出 P=7.5kw
式（3.15） 尋找翻閱一些文獻(xiàn)，我們能夠得到V帶是普遍的A型V帶，小帶輪節(jié)圓直徑
計(jì)算帶輪基準(zhǔn)直徑
，我們能夠得到；計(jì)算帶的速度V，，帶速要保證在區(qū)域之間。假設(shè)驗(yàn)算出的帶的轉(zhuǎn)速超出這個(gè)區(qū)域之外，我們還需繼續(xù)選出另一個(gè) ，依靠運(yùn)算我們能夠得出速度是，因?yàn)樵谖覀兯璧膮^(qū)域之內(nèi)，所以取。小帶輪如圖所示。
運(yùn)算大帶輪直徑
式（3.16）
大帶輪如圖3-6所示。
計(jì)算中心距 a 和帶的長(zhǎng)度 Ld
根依照上述的數(shù)據(jù)我們能夠簡(jiǎn)單地運(yùn)算出中心距，假設(shè)問題中沒能給出中心距，本文可能夠依照下式去判斷中心距的范圍
式(3.17)
式（3.18）
（6）根據(jù)中心距，我們能夠初算出帶的長(zhǎng)度
式（3.19）
（7）確定中心距 a
式（3.20）
3.4平行連桿機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)及行走輪的設(shè)定
平行連桿機(jī)連接著振動(dòng)篩組，振動(dòng)篩與水平面的夾角是，這可以使振動(dòng)篩在
圖 3-5 小帶輪
圖 3-6 大帶輪
上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)使收獲的花生獲得相應(yīng)的加速度，這樣不但能夠保證花生與泥土分離而且又可以讓花生移動(dòng)到滑板。根據(jù)pro/E作圖我們能夠發(fā)現(xiàn)連接振動(dòng)篩的桿長(zhǎng)為，之間距離為，提供振動(dòng)篩的振幅為，因此其連桿比例為，所以偏心輪的偏心距為。行走輪的高度本文能夠依照所需去自行設(shè)定，這樣能很大程度提高了其使用的范圍，輪直徑是，寬度是，支架上方留出一些空余空間，本文能夠通過連接的螺栓去調(diào)節(jié)它的高度。
3.5軸的設(shè)計(jì)與校核
圖 3-7 行走輪
載荷是機(jī)械生產(chǎn)工作中避不開的，機(jī)械工件總的軸是承載載荷的重要主體，在我們看來需要對(duì)軸做出非常必要的檢查是否能承擔(dān)起載荷，一次來確保軸可以正常工作。翻查有關(guān)書籍，本文從軸受到的破壞方式，、強(qiáng)度和剛度的校核。在此情況下很多時(shí)候軸還需要符合相應(yīng)程度的耐磨性，成本計(jì)算在內(nèi)是必不可少的。鋼，調(diào)質(zhì)處理在運(yùn)用的時(shí)候也是必不可少的，使其在之間，翻找相關(guān)手冊(cè)我們得出軸的直徑為，軸上的鍵槽用來完成凸輪和皮帶連接的，之后我們?cè)跈z查軸的強(qiáng)度，載荷集中作用在凸輪上，在草案上畫出拉力的簡(jiǎn)易圖，得出：
圖3-8軸
（1）凸輪所受的作用力
轉(zhuǎn)矩
式（3.21）
59.88mm
圓周力 式（3.22）
徑向力 式（3.23）
軸向力 式（3.24）
（2）計(jì)算軸承上面的軸承的主要截面彎矩與支反力
式（3-25）
截面處彎距為
式（3.26）
式（3.27）
（3）求得水平的軸承的截面彎矩和它的支反力
式（3.28）
式（3.29）
截面彎距是
式（3.30）
（4）依照彎矩合成應(yīng)力去檢查軸的強(qiáng)度是不是滿足我們的題目需求
在檢查的時(shí)候，我們通常狀況下僅僅要檢查軸上所需承受的扭矩和彎矩最大值時(shí)截面上的強(qiáng)度，也就是檢查在承受到極限值時(shí)是不是滿足我們的所需，假如在我們所需的區(qū)域之間，那么其余也符合所需，查找有關(guān)文獻(xiàn)我們得：
式（3.31）
翻閱有關(guān)的資料確定，因?yàn)?，因此軸是滿足我們所需的。
：
：
翻閱部分資料最后確定型號(hào)為的深溝球軸承，我們做出這種選擇的原因是它只主要承受的載荷是來自徑向的，因此其當(dāng)量摩擦系數(shù)和其它狀況比較就是最小，最主要的時(shí)，它的價(jià)格較為劃算。
軸承座的使用時(shí)長(zhǎng)的運(yùn)算：
翻找部分文件我們能夠確定軸承基本額定靜載荷是，額定動(dòng)載荷為，以下我們開始一些具體計(jì)算。
式（3.22）
式（3.33）
左端軸承
右端軸承
（3）運(yùn)算軸承使用的時(shí)長(zhǎng)
在軸承作業(yè)溫度小于 情況下，我們通過翻找部分資料確定溫度系數(shù)為
左端軸承 式（3.34）
右端軸承 式（3.35）
通過上述的計(jì)算，我們可以得到一些總結(jié)：
右邊的軸承比左邊軸承使用的時(shí)間長(zhǎng)，五年之后才會(huì)報(bào)廢，可是左面軸承在之后也就相當(dāng)于九個(gè)月的就一定要換掉。
結(jié)論
致謝
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