发布时间 : 星期二 文章分段式花生联合收获机摘果和清选部分的设计更新完毕开始阅读
青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计（论文）
3 摘果装置的设计
3.1 摘果装置的性能分析
摘果装置是花生联合收获机尤其是分段式花生联合收获机的核心部分，其性能的好坏直接影响到我所设计的新型分段式花生联合收获机的摘果率、破碎率等重要指标。根据《花生机械化作业技术规范》规定的联合收获作业质量标准摘果率≥99%、破碎率≤3% 的规定。并参阅一些现有的机型、参考文献、以及他们的一些田间试验数据和从用户那里获得的一写具体信息，我们可以很有把握的说，甩捋式摘果滚筒可以很好的达到应用的要求，并且受到用户的一直好评。甩捋式摘果滚筒主要工作零部件为：摘果滚筒、摘果滚筒下壳，滚筒带轮、花生秧喂入口、摘果搅龙、摘果滚筒顶盖，凹板筛、排秧板、排秧口、支架和固定螺栓，摘果装置的核心部件为摘果螺旋搅龙、凹板筛[10]。因此在设计摘果装置的过程时，我们把工作的核心放在摘果螺旋搅龙（以下简称摘果蛟龙）和凹板筛的具体结构和尺寸的设计上。
影响甩捋式摘果滚筒摘果效率的主要因素有摘果间隙（摘果钉齿与凹板筛的间隙）、摘果滚筒的转速、花生的喂入速度[12] 。本设计把以上三个方面为主要考虑因素，主要把摘果搅龙和凹板筛的设计作为摘果装置设计的核心，在原有机型的基础上进行参数改良，结构优化，以期达到最好的摘果水平，最低的破碎率。 (1) 摘果滚筒的转速
摘果滚筒转速（即摘果搅龙的转速）由摘果滚筒皮带轮半径的大小和与它的配合的带轮的大小及转速决定，摘果滚筒转速的高低直接影响摘果的质量，摘果搅龙的转速越高，摘果的效率也会越高，在相反的一方面，它的破碎率也会越高；相反，摘果搅龙的转速越低，摘果效率也会越低，破损率也会越低，所以要我们要找摘果率和破损率都合适的最佳转速。而我们现在没有条件进行试验，所以只能参考现有机型和发表的一些论文及其它文献资料，在他们实验数据的基础上进行结构设计。 (2) 喂入速度
喂入速度反映了分段式花生联合收获机的行进速度或者说是我们所采用的上海纽荷兰SNH500型拖拉机的II档行进速度（因为我们设计的新型分段式花生联合收获机要与上海纽荷兰SNH500型拖拉机配套使用）影响花生摘果的摘净率和生产率。其速度可以通过拖拉机驾驶室的动力控制装置来改变和驾驶员的操作来控制。我们的动力装备已经
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确定，所以我们要在结构上调整，以满足上海纽荷兰SNH500型拖拉机的II档行进速度，并且达到好的摘果效率和水平。 (3) 摘果间隙
摘果间隙即：摘果搅龙上焊接的摘果齿与凹板筛的间隙。摘果钉齿与凹板筛的间隙也是影响摘果质量的主要因素之一，所以在设计的时候，要参阅以往花生收获机设计前辈的工作经验和他们的足够多的实验数据，我们要在采用足够的参考依据的基础上进行设计，以保证该摘果间隙能够很好的满足我们设计的分段式花生联合收获机摘果装置的摘果要求，并且，能够很好的应用到我们设计的新型分段式花生联合收获机上，以期达到最好的设计要求[12] 。
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3.2 摘果滚筒长度的确定
通过查阅相关的农业机械设计书籍，可知滚筒的长度满足以下公式[11]：
L=vt 公式（3—1）
式中v—花生收获机的作业速度（m/s）； t—花生摘果时间（s）
可见，摘果滚筒的长度与作业的速度和摘果的时间有关，摘果时间越长，滚筒长度越长，花生果的漏摘率就会越少，但是摘果时间也不可以过长，因为这样会造成整个装置的功率的浪费，影响整个机器的工作效率。根据我们设计的新型分段式花生联合收获机前半部分的输送装置的设计计算，花生收获机（上海纽荷兰SNH500型拖拉机的II档行进速度2-2.8km/h）的作业速度为0.72/s，在参阅相关资料的基础上，我们在充分考虑工作效率和摘净率两者矛盾的基础上，确定摘果时间为：
t=2s
所以，摘果滚筒的长度为：
L=vt=2×0.72=1.44m=1440mm
3.3 摘果滚筒转速的确定
摘果装置摘净率和破碎率是一对相互矛盾的统一体：转速越高，摘果率越高，但破碎率也会上升；相反，转速较低时，摘果不净，而它的破碎率会大大下降。而这种矛盾似很难完全去除不理的一方面，所以我们现有的花生摘果装置大都存在摘净率与破碎率的矛盾问题，为此我们在充分研究了我们母校研制的4HQL—2花生联合收获机，最终采用了最新研制的甩捋式摘果方式，通过查阅相关论文（孙同珍. 花生联合收获机摘果及清选部件的设计与试验研究：[硕士学位论文] .青岛：青岛农业大学，2009）其滚筒的转速确定如下。摘取花生果所需的力为：
F=
n? 所以有：
WA?mv22A 公式（3—2）
30v??r 公式（3—3）
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n?302F??m 公式（3—4）
式中W—摘果齿所做的功，也就是摘取花生果所需的功(kw)； v—摘果齿甩捋时的线速度（m/s）； m—摘果齿的质量（kg）； F—摘取花生所需的力（N）； A—花生果针的截面积（m2）；
n—摘果滚筒转速（r/min）。
由于我们设计的分段式花生联合收获机，采用分段式收获，花生经机械或者人工挖掘后经铺条晾晒后，花生果柄不会发生腐烂，并且此时的花生茎蔓上大部分叶子已经落掉，花生荚果与果柄以及果柄与花生秧的根部拉伸的力几乎一致，而且所需的拉断力或者是极限应力较为稳定，参照表3—1，花生茎蔓、根蔓抗拉与果结合处抗剪一般在10-15N 左右。此时摘果所需要的力较为稳定，可以减少全喂入花生摘果机的功率损耗，同时有利于逐稿器和振动筛的清选工作，经查阅相关文献资料和理论计算，最终确定摘果滚筒的转速为450~550r/min，最后参阅(孙同珍. 花生联合收获机摘果及清选部件的设计与试验研究：[硕士学位论文] .青岛：青岛农业大学，2009，)[4]。他经过田间正交试验，和最后采用较为合理科学的实验数据分析方法对实验数据进行了细致分析，最终把转速定为500r/min。所以，虽然我们现在没有条件进行细致深刻的现场试验，不能亲自动手获得第一手实验数据，但我们可以借鉴孙同珍学长的实验数据，我们最终也把我们设计的新型分段式花生联合收获机的摘果装置的摘果滚筒多大的转速定为：
V=500r/min 公式（3—5）
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