单行悬挂式玉米收获机换向箱的研究设计2

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1、六、悬挂式单行玉米收获机的设计1总体方案的确定1.1整机结构配置设计本玉米收获机采用飞象牌单缸卧式拖拉机右侧悬挂配置的方式，其总体结构如图1所示。1.果穗箱2.机架3.传动系统4.主换向箱5.摘穗装置6.拖拉机7.升运器图1悬挂式玉米收获机简图1.2玉米收获工艺流程和工作原理1.2.1工艺过程茎秆拉断→摘穗→果穗升运→果穗收集→果穗堆放1.2.2工作原理玉米收获机顺垄作业时，左，右分禾器将倒伏的玉米茎秆扶起并导入左，右拨禾链中，左，右拨禾链以适当的线速度将每一株茎秆垂直地导入一对拉茎辊之间。当茎秆被拉茎辊

2、抓取时，茎秆被急速拉向辊的下方，这时果穗也随茎秆移动。当遇到设在拉茎辊上方的摘穗板时，在冲出力和拉茎力的综合作用下，完成摘穗工作；同时，拨禾链将果穗拨到果穗输送器中，果穗被输送到果穗箱中，而茎秆继续被拉茎辊拉向下方，果穗箱内堆集一定数量果穗后，将果穗堆放在地上。拉茎辊工作原理如图2所示。图2摘穗板式拉茎棍工作原理2传动系统设计悬挂式玉米收获机的传动路线为；拖拉机飞轮输出动力轴→皮带传动→传动轴→链轮传动→换向箱。3主体结构参数和运动参数的设计3.1摘穗板组合式摘穗装置主要由一对卧式拉茎辊、摘穗板及带拨齿的

3、喂入链等组成。摘穗板位于拉茎辊上方，拉茎辊轴线与水平面成25°角，摘穗板上平面装有一对带拨齿的拨禾喂入链，其作用是为了保持玉米茎秆直立状态喂入，并将摘落的果穗输送至果穗升运器。玉米摘穗台简图如图3所示。3.1.1拨禾喂入链结构参数的确定喂入链选用农业机械用输送滚子链，链号38V、节距p=38mm，拨尺长L=50mm，拨齿间距300mm。3.1.2拨禾喂入链运动参数的确定喂入链运动分析如图3所示。为了保持玉米茎秆直立状态喂入，则式中：―机器前进速度，=1.28m/s；―喂入链线速度，m/s；―喂入链水平方向

4、分速度；―拉茎棍水平方向倾角，=25°。即1.41m/s取链轮直径D=111mm，转速为270r/min,确定喂入链线速度为1.57m/s。3．1．3拉茎辊结构参数的确定（1）拉茎辊直径及倾角的确定。拉茎辊由前后两段组成，前段为带螺旋的锥体，主要引导和辅助喂入作用；后段为拉茎，形状为锥形六叶辊。大端直径=90mm，小端直径为=81mm，拉茎辊水平倾角为25。1.喂入链2.摘穗板3.拉茎棍4.清草刀图3玉米摘穗台（2）拉茎辊有效工作长度的确定。拉茎辊最小工作长度应能保证摘穗部位最高的和最低的玉米穗，如图4所

5、示。值按下式计算式中：-拉茎辊水平倾角，25°；-最高结构和最低结穗部位的高度差，一般=400~600mm取1000，=1000°=423mm。一般拉茎辊工作长度范围是480~1100mm，多数为600~900mm。考虑到结构和重量因素，取540mm，这时=1183mm。图4拉茎棍的工作长度3.1.4拉茎辊圆周速度的确定拉茎辊圆周速度与玉米收获机作业速度、被拉引的茎秆长度有关，一般要求取4.5~5.1m/s。由经验公式得式中：n―拉茎辊转速，r/min；h―拉茎辊作用的茎秆长度，h=1.7m；―拉茎辊平均

6、直径，=0.085m；取拉茎棍转速为n=830r/min，则拉茎辊平均圆周速度为/60=4.71m/s此结果满足设计要求。3.2果穗升运器3.2.1果穗升运器结构参数的确定根据整机总体配置设计及玉米果穗物理特征尺寸，确定升运器为链条刮板结构形式，其宽度为300m，水平倾角为25°。3.2.2果穗升运器运动参数的确定果穗升运器的刮板线速度必须适应割台输送果穗的喂入链速度n。已知：输送链轮分度圆直径D=103mm；输送链轮转速年n=240r/min。则=1.3m/s3.3果穗箱设计3.3.1果穗箱容积计算决定

7、果穗容积的因素：一是拖拉机允许的悬挂质量：二是收获作业时整流机质量约为500kg，悬挂式玉米收获机整机质350kg，作业时悬挂质量储备取20%，这是允许的作业最大悬挂质量为400kg。果穗收集果穗最大质量为kg实测果穗质量为0.39kg/穗，50kg果穗容积为0.14m³，果穗箱容积储备系数为1.3，这时果穗容积为V=0.18m³。3.3.2果穗箱结构参数的确定果穗箱设计为长方体形结构，外形尺寸（长×宽×高）800×500×450。安装在整机的后侧，与右侧割台达到质量平衡果穗底部安装重量平衡鄱板，配重铁约

8、30kg，卸果穗翻角45°。4.拖拉机的选择及其传动功率的分配根据机具和实地考察的综合考虑，选取总功率为18.38KW的飞象牌拖拉机，该拖拉机的柴油机型号为JD28王，通过查阅资料，得到各动力装置所需要的功率分配如下：传动系统1.2KW，摘穗辊4.2KW，升运器2KW，牵引行走5.6KW，拨禾链4KW，合计17KW。功率利用率为92.5%，储备功率为7.5%。选用JD28王单缸柴油机，其主要优点是动力特性及通用性好，结构简单，